1、如有幫助,歡送支持.目錄設計任務書2二、電機的選擇計算一、擇電機的轉速2二、工作機的有效功率2三、選擇電動機的型號3三、運動和動力參數的計算、分酉己傳動比3二、各軸的轉速3三、各軸的功率4四、各軸的轉矩4四、傳動零件的設計計算1 .閉式直齒輪圓錐齒輪傳動的設計計算42 .閉式直齒輪圓柱齒輪傳動的設計計算6五、軸的設計計算1. 減速器高速軸I的設計92. 減速器低速軸II的設計113. 減速器低速軸III的設計146、 滾動軸承的選擇與壽命計算1 .減速器高速I軸滾動軸承的選擇與壽命計算162 .減速器低速II軸滾動軸承的選擇與壽命計算173 .減速器低速III軸滾動軸承的選擇與壽命計算187、

2、 鍵聯接的選擇和驗算1 .聯軸器與高速軸軸伸的鍵聯接192 .大圓錐齒輪與低速軸II的的鍵聯接193 .大圓柱齒輪與低速軸III的的鍵聯接20入、潤滑油的選擇與熱平衡計算1 .減速器的熱平衡計算212 .潤滑油的選擇22"L、參考文獻23一、設計任務書班級學號姓名一、設計題目：設計圓錐一圓柱齒輪減速器設計鑄工車間的型砂運輸設備.該傳送設備的傳動系統由電動機一減速器一運輸帶組成.每日二班工作.圖11電動機；2聯軸器；3減速器；4鼓輪；5一傳送帶、原始數據：傳送帶拉力FKN傳送帶速度Vm/s鼓輪直徑Dmm使用年限年11.7701.3922357三、設計內容和要求：1 .編寫設計計算說明書

3、一份,其內容通常包括以下幾個方面：1傳動系統方案的分析和擬定以及減速器類型的選擇；2電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數的計算；3傳動零件的設計計算如除了傳動,蝸桿傳動,帶傳動等；4軸的設計計算；5軸承及其組合部件設計；6鍵聯接和聯軸器的選擇及校核；7減速器箱體,潤滑及附件的設計；8裝配圖和零件圖的設計；9校核；10軸承壽命校核；11設計小結；12參考文獻；13致謝.計算及說明I結果2 .要求每個學生完成以下工作:(1)減速器裝配圖一張(0號或一號圖紙)(2)零件工作圖兩張(輸出軸及該軸上的大齒輪),圖號自定,比例1：1.(3)設計計算說明書一份.、傳動方案的擬定運動簡圖如下：(圖2)由圖可知

4、,該設備原動機為電動機,傳動裝置為減速器,工作機為型砂運輸設備.減速器為展開式圓錐一圓柱齒輪的二級傳動,軸承初步選用深溝球軸承.聯軸器2選用凸緣聯軸器,8選用齒形聯軸器.三、電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數計算一、選擇電動機的類型和結構形式按工作要求和條件,選用三相籠型異步電動機,Y系列,封閉式結構,電壓380V,頻率50Hz.二、選擇電動機容量工作機主動軸功率：Pw=FV=1.770m1.392=2.464Kw傳動裝置的總效率：a=1224345式中“1、“2、%、“4、5分別為聯軸器、滾動軸承、原錐齒輪傳動、圓柱齒輪傳動和卷筒的傳動效率.取,=0.99聯軸器,2=0.985滾動軸承,

5、=0.96齒輪精度為8級,不包括軸承效率,"4=0.97齒輪精度為8級,不包括軸承效率,1=0.96卷筒效率,不包括軸承那么a=0.9920.98540.960.970.96-0.825電動機所需功率：P2.464Pd=-Kw=Kw=2.987Kwa0.825三、確定電動機的轉速卷筒州的工作轉速為：601000V6010001.392nr113.2r二d二235minmin按課程設計指導書P7-表1查得圓錐一圓柱齒輪的傳動比一般范圍為：ia=1025,故電動機轉速nd'=ia',n=(1025)黑113.2=11322830r/.n根據額定功率F>d>Pd

6、,且轉速滿足1132r/.<nd<2S30r/.,選電動機型號為：Y100L2-4./mind/min其主要性能如卜.表:結果型號額定功率Kw滿載時起動電流額定電流起動轉矩額定轉矩最大轉矩額定轉矩轉速Nin電流(380V)A效率%功率因數Y100L2-4314206.882.50.817.02.22.3電動機的外形尺寸：中央高H外形尺寸LX(AC/2+AD)XHD底角安裝尺寸AXB地腳螺栓孔直彳仝K軸伸尺寸DXE裝鍵部位尺寸FXGD100380>288X245160M401228>608X31四、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1 .總傳動比n1420總傳動比ia=國

7、=¥20=12.544n113.22 .分配減速器的各級傳動比直齒輪圓錐齒輪傳動比按直齒輪圓柱齒輪傳動比i錐知0.25ia=0.25X12.544=3.136,又錐齒輪的傳動比一M不大于3,故取i錐=312.5443 Ui柱=4.183實際總傳動比i實=i錐1柱=3乂4.18=12.54Li=0.004,滿足要求.計算及說明五、計算傳動裝置的運動和動力參數1 .各軸的轉速各軸的標號均已在圖2中標出I=nm=142%nnnffl-二473.3%n卷筒軸=nN113.2rmin2 .各軸的輸出、輸入功率P4=Pd0i=2.987X0.99=2.95713%2.957KwPf=P4力2=2

8、.957父0.985=2.912645之2.913KwP入=Pii3=2.9130.96=2.79648：2.796KwP出=P人-2=2.7960.985=2.75406：2.754KwP入=P-出4=2.7540.97=2.67138：2.671KwPw=P入2=2.6710.985-2.630935：2.631KwP卷筒軸入=P出1=2.6310.99=2.60469：2.605KwP卷筒軸出二P卷筒軸入25=2.6050.9850.96=2.643288Kw2.643Kw3 .各軸輸入、輸出轉矩Td=9550Pdnm95502.987142020.09Nm9550P9550M2.957

9、='=19.89Nmn-.14209550P出95502.913='=19.59Nmn：1420入9550P入95502.796L=56.41Nm473.33出9550P出95502.75455.57Nm473.339550P入95502.671=225.34Nmni.H113.2Till9550P出nin95502.631113.2=221.96Nm9550P卷筒軸入95502.605T卷筒軸入=219.77Nmn卷筒軸113.2T卷筒軸出_9550P卷筒軸出n卷筒軸95502.463113.2=207.79Nm運動和動力參數計算結果整理于下表:軸名效率P(Kw)轉矩Nm轉速

10、nr/min傳動比i效率n輸入輸出輸入輸出電動機軸X2.98720.0914201.00.99I軸2.9572.91319.8919.5914203.00.95n軸2.7962.75456.4155.57473.334.20.96出軸2.6712.631225.34221.96113.21.00.97卷筒軸2.6052.463219.77207.79113.2四、傳動零件的設計計算一、圓錐齒輪傳動的設計計算輸入功率P1=2.957Kw略大于小齒輪的實際功率,小齒輪的轉速為：n1=1720/冶,大齒輪的轉速為n2=437.33%冶,傳動比i=3,由電動機驅動,工作壽命設每年工作300天,兩班制,

11、帶式輸送,平穩,轉向不變.1 .選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數1按傳動方案,選用直齒圓錐齒輪傳動,齒形制JB110-60,齒形角a=20,齒頂高系數ha*=1,頂隙系數c*=0.2,螺旋角Pm=0,不變位.2、運輸機為一般工作機器,速度不高,應選用8級精度.3、材料選擇,小齒輪材料為40Cr調質,硬度為280HBS,大齒輪材料為45剛調質,硬度為240HBS,二者材料硬度相差40HBS.4、選小齒輪齒數乙=23,那么Z2=u2=3父23=692 .按齒面接觸疲勞強度設計公式：3 2、cccZZeKTid1ti2.92JI-riTTHfcFb幅1-0.5解u1、確定公式內的各計算值11查得材

12、料彈性影響系數ZE=189.8MPa2.2按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限仃川而1=600MPa,大齒輪的接觸疲勞極限0Hlim2=550MPa.3)計算應力循環次數小齒輪：N1=60njLh=6014201(283007)=2.863109大齒輪：N2=N/=2.863父10%=9.542父1084)查得接觸批量壽命系數Khn1=0.93Khn2=0.975)計算接觸疲勞許用應力1 K_hl1he=0.93600MPa=558MPaH1S,iKI；1hl2Him2=0.97550MPa=533.5MPaS6)試選Kv=1.2,查得Ka=1.0,K；1,Kb=1.51.25-1.875

13、所以,K=KaK二KvK=1.01.211.875=2.257) T-95.5105P1J95.51052.957=1.989104Nmmn14208) r=3(2)、計算1)試算小齒輪的分度圓直徑,帶入h】中的較小值得189.82.251.98910458.79mm533.51(1-0.51)233d1t>2.922計算圓周速度v=4.369ms-d1tn1二58.791420v=6010006010003計算載荷系數根據丫=4.369嗎,8級精度,查得Kv=1.23,所以K=KaKaKvKp=1.0M1.23>dM1.875=2.3104按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑:d

14、1二dt3=5879,2.312.25=59.31mm5技術模數m=59.3%2=2.696mm3.按齒根彎曲疲勞強度設計公式:m>4KT1YFaYSaR(1-0.5R)2z12,u2-111、確定公式內的各計算值1查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限仃fei=500MPa,大齒輪的彎曲疲勞強度、E2=380MPa.2查得彎曲疲勞壽命系數Kfni=0.86,Kfn2=0.93計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞平安系數S=1.4,那么,Kfni二FE10.865001.4MPa=307.14MPaKfN2二FE20.93801.4MPa=244.29MPa4載荷系數K=2.315節圓錐角、1=arct

15、an：=18.435、2=90-18.435,=71.565,6當量齒數ZV123cos18.435；二24ZV2z2_69=一tcos2cos71.5651P二2187)查取齒形系數YFa1=2.65,YFa2=2.1158)查取應力校正系數Ysh=1.58,%2=1.869計算大小齒輪的錯,并加以比擬.YFa1YSal2.651.58,-0.0136307.141<f1YFa2YSa22.1151.86244.29=0.01619大齒輪的數值大.(2)、設計計算42.311.989104m>J=/0.01619=2.033歸1-0.5父12父232父.32+1綜合分析考慮,取m

16、=3mm,z1=23得,z2=uz1=23父3=69,d1=mz1=23父3=69mm4.幾何尺寸計算(1)、計算大端分度圓直徑di=69mmd2=z2m=69父3=207mm(2)、計算節錐頂距R=dJu2+=69MJ32+1=109.0986mm22(3)、節圓錐角6=18.425,=18126'6''62=71.565,=71C33'54"(4)、大端齒頂圓直徑da1=d1="mcos&=69+2M3Mcos18'266'=74.692mmda2=d2=+2mcos62=207+2父3黑cos7133'5

17、4''=208.897mm(5)、齒寬b=*RR=3109.0986mm=36.366mm取b=b2=36mm二、圓柱齒輪傳動的設計計算輸入功率R=2.957Kw(略大于小齒輪的實際功率),小齒輪的轉速為：n1=1720r/jn,大齒輪的轉速為e=437.33%,傳動比i=3,由電動機驅動,工作壽命(設每年工作300天),兩班制,帶式輸送,平穩,轉向不變.1 .選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(1)由以上計算的數據可得圓錐齒輪的傳動在R軸的軸向力Fa：錐二2 19.591000,66tan20"cos18.435,=204.987N此軸向力較小,故二級變速裝置選用直

18、齒圓錐齒輪.(2)、運輸機為一般工作機器,速度不高,應選用8級精度.(3)、材料選擇,小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS,大齒輪材料為45剛(調質),硬度為240HBS,二者材料硬度相差40HBsc(4)、選小齒輪齒數z1=23,那么z2=u2=4.18父23=962.按齒面接觸疲勞強度設計公式：d1t>2.32KT1u：ZE、2(1)、確定公式內的各計算值1)試選載荷系數Kt=1.52)計算小齒輪傳遞的轉矩T=95.5><105P/=95.5父10隈2.79比=5.64M104Nmm/n4/3.333)選取齒寬系數d=114)查得材料彈性影響系數ZE=189.

19、8MPa2.5)按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限仃川而1=600MPa,大齒輪的接觸疲勞極限0Hlim2=550MPa.6)計算應力循環次數小齒輪：N160njLh60473.331(283007)=9.542108大齒輪：N2%=9.542"02.18=2.283父1087)查得接觸批量壽命系數Khn1=0.97Khn2=0.998)計算接觸疲勞許用應力KHL1Hlim1-=0.97600MPa=582MPaKHL2'-Hlim2=0.99550MPa=544.5MPa(2)、計算1)試算小齒輪的分度圓直徑,帶入Lh】中的較小值得dit>2.32KT1u二；Z

20、E、2=2.32"三2.79回04,W嗎2mm4.18544.5=42.8mm2)計算圓周速度v二dinv=601000二42.88473.33/1.0626010003)計算齒寬bb=dd1t=142.88mm=42.88mm4)計算齒寬與齒高比bh模數：m=d1yZ=42.8%3=864mm齒高：h=2.25mt=2.251.864mm=4.194mmbh=42.8810.22h4.1945)計算載荷系數根據v=1.062%,8級精度,可查得動載荷系數九=1.11,直齒輪假設KaF/<100nmm,b,查得Kh：.=KF-.=1.2查得使用系數Ka=1查得8級精度,消除了相

21、對支撐為非對稱布置時,KhB=1.150.18(10.6d2)d20.3110,b=1.150.18(1-0.612)120.31Io'42.88=1.4513由%=10.22,KhP=1.4513查得：KfP=1.4所以K=KaK.Kv長=1乂1.11父1.2黑1.4513=1.933.6按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑:33d1=d1t,=42.88父J"3九=46.66mm7計算模數m=d1=46.66=2.03mm4233.按齒根彎曲疲勞強度設計m>1、確定公式內的各計算值1查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限仃fei=500MPa,大齒輪的彎曲疲勞強度仃FE2=3

22、80MPa.2查得彎曲疲勞壽命系數Kfni=0.9,Kfn2=0.933計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞平安系數S=1.4,那么,0.95001.4MPa=321.4MPa1KFN2二FE20.93380I；=FN2FE2=MPa=252.4MPa2S1.44計算載荷系數KK=KaKvKfKf-：=11.111.21.4=1.8655查取齒形系數YFa1=2.69,YFa2=2.196查取應力校正系數YSa1=1.575,YSa2=1.7857計算大、小齒輪的YaYa,并加以比擬.YFa1YSa1fcrF:F28=0.0136,年307.14l>f2.1151.86244.29-0.016

23、19大齒輪的數值大.(2)、設計計算312x1.865x5.64x104m>J2m0.01549=1.83311X232綜合分析力慮,取m=2.5mm,z1=24,得d1=mZ1=24父2.5=60mm,z2=uz1=24父4.18=100.32,Wz2=1004.幾何尺寸計算(1)、分度圓直徑d1=60mmd2=z2m=100父2.5=250mm(2)、中央距aa=(d1+d2(=(60+250%=155mm(3)、b=用d1=1父60mm=60mm,取b2=60mm,b1=65mm5.驗算l2Tl2X5.64104Ft-1-1880Ntd160KaFl=1-2350=39.17N4&

24、lt;100N<b60假設成立,計算有效.計算及說明結果三、數據整理1 .圓錐齒輪齒輪類型：直齒圓錐齒輪JB110-60,齒形角«=20,齒頂高系數h；=1,頂隙系數c*=0.2,螺旋角以=0,不變位.精度8級,小齒輪材40Cr調質,大齒輪材料45剛調質,硬度分另I為280HBs和240HBS.大端分度圓直徑：小齒輪d1=69mm,大齒輪d2=207mm節錐頂距：R=109.0986mm節圓錐角：耳=18.425,=18266',52=71.565,=7133'54''大端齒頂圓直徑：da1=74.692mm,da2=208.897m齒寬：6=4

25、=36mm齒數：z1二23,z2=69模數m=32 .圓柱齒輪齒輪類型：直齒圓柱齒輪精度8級,小齒輪材40Cr調質,大齒輪材料45剛調質,硬度分另I為280HBs和240HBS.分度圓直徑：d=69mm,d2=207mm中央距：a=155mm齒寬：b1=65mm,2=60mm齒數：4=24,z2=100模數：m=2.5mm五、軸的計算一、減速器高速軸I的設計1 .求輸出軸上的功率P,轉速n聲口轉矩叫由前面的計算可得P=2.957Kwnt=1420r/.1 /minT=19.89Nm2 .求作用在齒輪上的力圓錐小齒輪bb)(37dm1=1-0.5-d1=J-0.5x父69=57.29mmIRJI

26、109；匚2Tl2勺8.89-1000Ft=i=659.45Ndm157.29Fr1=Fttanacos61=659.45父tan20,父cos18.435=227.7NFa1=Fttanasin61=659.45父tan20,Msin18.4350=75.9N圓錐大齒輪Fr2=Fa1=75.9NFa2=Fr1=227.7N圓柱小齒輪、大齒輪2TH2M56.41父1000Ft-一a-1880.3Nd160Fr=Fttans=1880.3父tan20,=684.4N計算及說明1結果3 .初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼,調質處理.取A0=105,于是得3 3.dmin=A105<.13.41mmn-1420同時選取聯軸器型號,聯軸器的計算轉矩：取Ka=1.3,那么,Tca=TKa=19890x1.3=25.857Nm結合電動機的參數,選用凸緣聯軸器,型號YL4聯軸器Y2862YB2562即,該端選用的半聯軸器的孔徑d=25mm,故取軸徑d【=25mm,半聯軸器轂孔的長度L=62mm.4 .軸的結構設計(1)、擬定軸上零件的裝配方案以下圖為I軸上的裝配方案圖41)由聯軸器尺寸確定由聯軸器的轂孔長度L和直徑d及相關要求,可確定d1=25mm,l1=60mm2)初步選擇滾動軸承.軸承同