减速器设计说明书二级圆锥圆柱齿轮减速器[1]

目录1 传动简图的拟定 (2)2 电动机的选择 (2)3 传动比的分配 (3)4 传动参数的计算 (4)5 链传动的设计与计算 (4)6 圆锥齿轮传动的设计计算 (6)7 圆柱齿轮传动的设计计算 (9)8 轴的设计计算 (13)9 键连接的选择和计算 (30)10 滚动轴承的设计和计算 (31)11 联轴器的选择 (33)12 箱体的设计 (33)13 润滑和密封设计 (35)设计总结 (36)参考文献 (36)1传动简图的拟定1.1技术参数：输送链的牵引力： 9 kN ，输送链的速度：0.35 m/s，链轮的节圆直径：370 mm。

1.2 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差±5%。

链板式输送机的传动效率为95%。

1.3 拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。

减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。

外传动为链传动。

方案简图如图。

方案图2 电动机的选择2.1 电动机的类型：三相交流异步电动机（Y 系列） 2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率w P (kw):w P =w w v F /(1000w η)=7000×0.4/(1000×0.95)= 3.316kw2.2.2 电动机至工作机的总效率η：η=1η×32η×3η×4η×5η×6η=0.99×399.0×0.97×0.98×0.96×0.96=0.841（1η为联轴器的效率，2η为轴承的效率，3η为圆锥齿轮传动的效率，4η为圆柱齿轮的传动效率，5η为链传动的效率，6η为卷筒的传动效率） 2.2.3 所需电动机的功率d P (kw): d P =w P /η=3.316Kw/0.841=3.943kw 2.2.4电动机额定功率:d m P P ≥2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中m P =4kN ，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。

由此选择电动机型号：Y112M —4 电动机额定功率m P =4kN,满载转速=1440r/min工作机转速选取B3安装方式3 传动比的分配总传动比：总i =m n /筒n =1440/18.0754=79.667设高速轮的传动比为1i ,低速轮的传动比为2i ,链传动比为3i ，减速器的传动比为减i ,链传动的传动比推荐<6，选3i =5.3 ，w P =3.316kwη=0.816d P =3.943kw筒n =18.0754r/minn=1500r/min电动机型号：Y112M —4总i =79.667减i =总i /3i =15.0315 ,1i 25.0≈减i =3.758,选1i =3.5， 则2i =减i /1i =4.29 。

i =1i 2i 3i =3.5×4.3×5.3=79.765∆i =（i -总i ）/总i =（79.765-79.667）/79.667=0.123% 符合要求。

4 传动参数的计算4.1 各轴的转速n(r/min)高速轴Ⅰ的转速：1n =m n =1440 r/min中间轴Ⅱ的转速：2n =1n /1i =1400/3.5=411.43 r/min 低速轴Ⅲ的转速：3n =2n /2i =411.43/4.3=95.681 r/min 滚筒轴Ⅳ的转速：4n =3n /3i =95.681/5.3=18.05 r/min 4.2 各轴的输入功率P （kw ）高速轴Ⅰ的输入功率：kw p P m 96.399.0411=⨯=⨯=η中间轴Ⅱ的输入功率：kw p P 80.399.097.096.32312=⨯⨯=⨯=ηη 低速轴Ⅲ的输入功率：kw p P 61.397.098.080.32423=⨯⨯=⨯=ηη 滚筒轴Ⅳ的输入功率：kw p P 43.399.096.061.32534=⨯⨯=⨯=ηη 4.3 各轴的输入转矩T(N ·m)高速轴Ⅰ的输入转矩：==111/9550n P T 26.26N ·m 中间轴Ⅱ的输入转矩：==222/9550n P T 88.20N ·m 低速轴Ⅲ的输入转矩：==333/9550n P T 360.32N ·m 滚筒轴Ⅳ的输入转矩：==444/9550n P T 1814.76N ·m5 链传动的设计与计算5.1 选择链轮齿数取小齿轮齿数1z =11，大链轮的齿数2z =3i ×1z =5.3×11≈58.3 取59 。

5.2 确定计算功率查表9-6得A K =1.0，查图9-13得z K =2.5，单排链，功率为 ca P =A K z K 3P =1.0×2.5×3.61=9.025kW 5.3 选择链条型号和节距根据ca P 9.025kW 和主动链轮转速3n =95.681（r/min ），由图9-11得链条型号为24A ，由表9-1查得节距p=38.1mm 。

1i =3.5 2i =4.33i =5.31n =1440r/min 2n =411.43r/min3n =95.681r/min 4n =18.05r/min1P =3.96kW 2P =3.80kW3P =3.61kW 4P =3.43kW1T =26.26 N ·m2T =88.20N ·m3T =360.32N ·m 4T =1814.76N ·m1z =112z =595.4 计算链节数和中心距初选中心距0a =(30～50)p=(30～50)×38.1=1143～1905mm 。

取0a =1200mm ，按下式计算链节数0p L :=2×1200/38.1+(11+59)/2+[(59-11)/ 2π]2×38.1/1200≈99.74 故取链长节数p L =100节由（p L -1z ）/(2z -1z ）=（100-11）/（59-11）=2.04，查表9-7得1f =0.24421，所以得链传动的最大中心距为：0a =1f p[2p L -(1z +2z )] =0.22648×31.75×[2×128-(11+59)]≈1209.57mm5.5 计算链速v ，确定润滑方式v=1z 3n p/60×1000=11×95.681×38.1/60×1000≈0.668m/s 由图9-14查得润滑方式为：滴油润滑。

5.6 计算链传动作用在轴上的压轴力P F有效圆周力：e F =1000P/v =1000×3.61/0.668=5404.2N链轮水平布置时的压轴力系数Fp K =1.15 则P F ≈Fp K e F =1.15×5404.2≈6214.8N 计算链轮主要几何尺寸mm z p d 23.13511180sin38.1180sin 11===mm z p d 86.71559180sin38.1180sin 22===5.7 链轮材料的选择及处理根据系统的工作情况来看，链轮的工作状况是，采取两班制，工作时由轻微振动。

每年三百个工作日，齿数不多，根据表9-5得 材料为40号钢，淬火 、回火，处理后的硬度为40—50HRC 。

6 圆锥齿轮传动的设计计算p=38.1mmp L =100节滴油润滑1d =135.23 mm 2d =715.86 mm6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数6.1.1 选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制199012369/-T GB 齿形角20α= ，顶隙系数*0.2c =，齿顶高系数*1a h =，螺旋角0m β= ，轴夹角 90=∑，不变位，齿高用顶隙收缩齿。

6.1.2 根据课本表10-1，材料选择，小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS 。

6.1.3 根据课本表10-8，选择7级精度。

6.1.4 传动比u=2z /1z =3.5节锥角() 945.15/1arctan 1==u δ， 055.74945.15902=-=δ 不产生根切的最小齿数： αδ21*min sin /cos 2ha Z ==16.439 选1z =18，2z =u 1z =18×3.5=63 6.2 按齿面接触疲劳强度设计公式： 1t d ≥2.92[]()32125.01u KT Z R R H E ϕφδ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛6.2.1 试选载荷系数t K =26.2.2 计算小齿轮传递的扭矩1T =95.5×1051P /1n =2.63×104N ·mm 6.2.3 选取齿宽系数R φ=0.36.2.4 由课本表10-6查得材料弹性影响系数12189.8E Z MPa =。

6.2.5 由图10-21d 按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600H MPa σ=，大齿轮的接触疲劳极限lim2550H MPa σ=。

6.2.6 计算应力循环次数()9111015.41030082114406060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N 9121018.1/⨯==u N N6.2.7 由图10-19查得接触疲劳寿命系数87.01=HN K 90.02=HN K6.2.8 计算接触疲劳许用应力[]MPa S K H N H 52260087.0/1lim 11=⨯==σσ[]MPa S K H N H 49555090.0/2lim 22=⨯==σσ6.2.9 试算小齿轮的分度圆直径1z =182z =63代入[]H σ中的较小值得1t d ≥2.92[]()32125.01u KT Z RR H E φφδ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=63.325 mm 6.2.10 计算圆周速度v()825.53)3.05.01(325.635.0111=⨯-⨯=-=R t m d d φmm )100060/()(11⨯=n d v m π=（3.14159×53.825×1440）/（60×1000）=4.058m/s 6.2.11 计算载荷系数齿轮的使用系数载荷状态均匀平稳，查表10-2得A K =1.0。

由图10-8查得动载系数V K =1.1。

由表10-3查得齿间载荷分配系数αH K =αF K =1.1。