机械设计正稿

机械设计——减速器
课程设计说明书


课程名称：机械设计课程设计
设计题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器
院系：制造学院
班级：08302012班
姓名：万浩
学号：0843021057
指导教师：马咏梅
设计时间：2010年6月18日至7月1日
　

　
　
　
ONTENTS
一，设计任务书…………………………………………3
二，电动机的选择………………………………………6
三，传动比的分配………………………………………7
四，设计V带传动计算 ………………………………8
五，高速级圆锥齿轮的计算……………………………8
六，低速级圆柱齿轮的计算……………………………13
八，减速器轴的结构设计………………………………15
九，减速器轴的强度校核计算…………………………18
十，滚动轴承的选择及计算…………………………22
十一，键连接的选择及校核计算………………………25
十二，联轴器的选择……………………………………26
十三，箱体尺寸大的设计………………………………27
十四，其它轴系部件的确定……………………………29
十五，设计小结…………………………………………30
十六，附图 一：设计任务书
1 设计题目：带式运输机传动装置
2 原始数据：运输带拽引力F=3800N
运输带速度v=0.95
滚筒直径D=350mm
使用年限5年，双班制29200h
速度允许误差±5%
3 设计内容：
电动机的选择与参数的的计算
传动装置的设计计算
轴的设计计算
滚动轴承的选择和校核
键的选择和校核
联轴器的选择
装配图，零件图的绘制
编写设计计算
4 设计任务：
减速器的总装配图一张
零件图
设计说明书
5 工作示意图

二．传动方案的拟定
根据工作要求，可拟定几种传动方案，如图所示。
（a）

（b）

图所示为电机直接与圆锥齿轮-——圆柱齿轮减速器相联结，结构紧凑，但是减速器的传动比和结构尺寸较大。
图所示为第一级用带传动，后接圆锥齿轮-——圆柱齿轮减速器。带传动能够缓冲，吸震，过载时起安全保护的作用，且可以减小减速箱的尺寸。
综合考虑本题，工作环境一般有轻微震动，可选方案(b)

传动方案的拟定
传动方案如下：

电机
联轴器
减速器
鼓轮
传动带
三 选择电动机
传动装置总效率

　
　


工作机输入功率：

　
　四 运动学和动力学计算：
　1总传动比及其分配
　
　
轴号 功率p(kw) 转速n(r/min) 转矩T（N/m） 电动机轴 4.381 960 43.58 Ⅰ轴 4.16 384 103.46 Ⅱ轴 3.96 137.14 275.76 Ⅲ轴 3.80 52.14 696.01 卷筒轴 3.61 52.14 661.21 五 带传动的设计
1.确定V带型号和带轮直径：
工作情况系数 KA：由表11.5确定（载荷轻微震动，双班制）
计算功率
选带型号：由图11.15（小带轮转速，Pc）
小带轮直径：由表11.6，Dmin=75mm(A型)
大带轮直径：
　
六.直齿圆锥齿轮传动的设计计算：
由题可知，小齿轮选用40Cr,调制处理，硬度为240~280HB，取平均硬度260HB；大齿轮选用45号钢，调制处理，硬度为230HB。
　齿面接轴疲劳强度计算
　
按齿轮的接触强度设计
　
确定公式内的各计算值：
K=KAKVKH?Kβ
初选螺旋角β=10?
选取齿宽系数=0.3
　使用寿命系数 KA=1.25
动载系数Kv=1.16
齿间分配系数KH?：由表12.10估计
　
　
　ZV1=Z1/cosδ1=25/0.94=26.60
　ZV2=Z2/cosδ2=70/0.34=205.88
〖 ε〗_αv=[1.88-3.2*(1?Z_V1 +1?Z_V2 )]cosβ
=[1.88-3.2*(1/26.60+1/205.88)]cosβ
=1.69
Z_(ε=√((4-ε_αv ))/3)=0.88
K_H?=1/Z_ε^2=1/0.88^2=1.30
齿向载荷分布系数Kβ:由表12.20及注3
取Kβ=1.9
载荷系数K=1.25×1.16×1.30×1.9=3.58
圆锥圆柱齿轮的小齿轮的传递的转矩T1
T1=9.55×〖10〗^6×P/n_1 =9.55×〖10〗^6×4.38/960=43.58N?m
c．弹性系数Z_E:由表12.12 Z_E=189√Mpa
d．节点区域系数Z_H:由图12.16
Z_H=2.42
e．接触疲劳极限σ_Hlim：由图12.17c
〖 σ〗_Hlim1=630MPa
σ_Hlim2=556.5Mpa
f．接触最小安全系数S_Hmin 由表12.14
〖 S〗_Hmin=1.05
g．接触寿命系数Z_N: 由题意：
〖 Z〗_N1=Z_N2=1.0
h．许用接触应力[σ_H]
[σ_H1]=600Mpa
[σ_H2]=530Mpa
计算：
　
=〖 d〗_(1≥) ?({4.7)×3.58×43.58×(189.8×2.42×0.88/530)^2/(0.3×(1-0.5×0.3)^2×2.8)}
=91.69mm
验算圆周速度及KaFt/b
　
确定传动主要尺寸
　
齿根弯曲疲劳强度计算：
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　

　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　

























































































































　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
选择方案（b）



























η=0.824








Pw=3.61kw

Pd=4.381kw


n=52r/min


电动机
Y132M2-6
P=5.5kw
n_m=960r/min
D=38mm
L=80mm

i_a=18.46
i_1=2.5
i_2=2.8
i_3=2.63




=384.0r/min
=137.14r/min
=52.14r/min
=52.14r/min
4.16kw
3.96kw
3.80kw
3.61kw




Pc=5.26kw

Dmin=75mm






Po=1.18kw
Ka=0.95
Z=5


Fo=155.17kw

F_Q=1528.48kw

B=80mm

小齿轮40Cr
260HBS
大齿轮 45钢
230HBS
Z_1=25
Z_2=70
K_A=1.25
K_V=1.16




Β=10?
=0.3






　ZV1=26.60
　ZV2=205.88

〖 ε〗_αv=1.69

Z_(ε=)0.88
K_H?=1.30

Kβ=1.9
K=3.58

Z_E=189√Mpa

Z_H=2.42

〖 σ〗_Hlim1=630MPa
σ_Hlim2=556.5Mpa
〖 S〗_Hmin=1.05

〖 Z〗_N1=Z_N2=1.0

[σ_H1]=600Mpa
[σ_H2]=530Mpa


d_1=91.69mm



d_m1=77.93mm

V_m=3.91m/s

b=80.9mm





d_1=113mm
d_2=315mm
R=167.24mm
b=51mm

















=1.45
3.99