锥齿轮减速器 开式齿轮
减速器特性
第一章减速器概述1.1减速器的主要型式及其特性减速器足一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮一蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机．与’I：作机之问作为减速的传动装置；在少数场合‘卜．也用作增速的传动装嚣，这时就称为增速器。
减速器由jJ：结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。
减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮．蜗杆、蜗杆．齿轮等。
以下对几种减速器进行对比：1)圆柱齿轮减速器■传动比在8以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器。
大于8时，最好选用j：级(i=8-40) 和二级以上(》40)的减速器。
单级减速器的传动比如果过大，则其外廓尺寸将很大。
二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展丌式、分流式和同轴式等数种。
展开式最简单，但由于齿轮曲侧的轴承不足对称布置，冈而将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。
为此，在设计这种减速器时应注意：1）轴的刚度宜取人些；2）转矩戍从离齿轮远的轴端输入，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀；3）采用斜齿轮布黄，而且受载大酌低速级又正好位．．J：wj轴承中问，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。
这种减速器的高速级齿轮常采川斜齿，一侧为左旋，另一侧为右旋，轴向力能互相抵消。
为了使左右两对斜齿轮能自动调整以便传递相等的载荷，其中较轻的龆轮轴在轴向麻能作小量游动。
例轴式减速器输入轴和输出轴位jJ二同一轴线上，故箱体长度较短。
但这种减速器的轴向尺寸较大。
圆柱齿轮减速器在所有减速器中心用最J“。
它传递功率的范围可从很小至40 000kW，吲周速度也可从很低至60m/s - 70m/s，共至高达150m／s。
传动功率很人的减速器最好采川双驱动式或中心驱动式。
这两种斫j置力‘式可由两对齿轮副分扪载荷，有利于改善受力状况和降低传动J弋寸。
设计双驱动式或中心驱动式齿轮传动时，应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配，例如采用滑动轴承和弹性支承。
齿轮传动1简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象.doc
第 9 章齿轮传动1. 简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？在点蚀形成之前，齿答：因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。
2．蜗杆传动具有什么特点?它为什么要进行热平衡计算?答：蜗杆传动具有传动比大，结构紧凑,传动平稳、噪声低和能自锁等优点而获得广泛的应用。
但蜗杆传动在啮合面间将产生很大的相对滑动，摩擦发热大，效率低等缺点。
故需要进行热平衡计算。
当热平衡计算不合要求，可采取下列措施：（1）在箱体外壁增加散热片，以增大散热面积·（2）在蜗杆轴端设置风扇，以增大散热系数；（3）若上述办法还不能满足散热要求，可在箱体油池中装设蛇形冷却管，或采用压力喷油循环润滑。
3. 有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出现小的凹坑。
试问：（ 1）这是什么现象？（2）如何判断该齿轮是否可以继续使用？（3）应采取什么措施？答：（1）已开始产生齿面疲劳点蚀，但因“出现小的凹坑”，故属于早期点蚀。
（2）若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀，该齿轮仍可继续使用。
（3）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中，均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。
4.若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动，锥齿轮应置于高速级还是低速级？为什么？答：由锥齿轮和圆柱齿轮组成的两级传动中，锥齿轮一般应置于高速级，主要因为当传递功率一定时，低速级的转矩大，则齿轮的尺寸和模数也大，而锥齿轮的锥距R 和模数 m 大时，则加工困难，或者加工成本大为提高。
m，会否降低5. 在一对大、小齿轮的直径和其他条件一定的情况下，减少齿数z、增大模数计算接触应力σ 或计算齿根应力σ？为什么？z和m选择原则如何？H F答：因齿轮传动的接触强度取决于齿轮分度圆直径的大小，若仅改变齿轮的模数或齿数其积不变，则轮齿的接触强度就不变；而弯曲应力的大小主要取决于模数的大小，增大模数m，将会减小齿根应力σ。
锥齿轮计算
锥齿轮计算公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]3.3.2 主减速器锥齿轮的主要参数选择a)主、从动锥齿轮齿数z1和z2选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素；为了啮合平稳、噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于40在轿车主减速器中，小齿轮齿数不小于9。
查阅资料，经方案论证，主减速器的传动比为，初定主动齿轮齿数z1=6，从动齿轮齿数z2=38。
b）主、从动锥齿轮齿形参数计算按照文献[3]中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表3-1。
从动锥齿轮分度圆直径取dm2=304mm 齿轮端面模数22/304/388m d z===表3-1主、从动锥齿轮参数c）中点螺旋角β弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的。
拖拉机主减速器弧齿锥齿轮螺旋角的平均螺旋角一般为35°～40°。
拖拉机选用较小的β值以保证，使运转平稳，噪音低。
取β=35°。
较大的εFd）法向压力角α法向压力角大一些可以增加轮齿强度，减少齿轮不发生根切的最少齿数，也可以使齿轮运转平稳，噪音低。
对于拖拉机弧齿锥齿轮，α一般选用20°。
e) 螺旋方向从锥齿轮锥顶看，齿形从中心线上半部向左倾斜为左旋，向右倾斜为右旋。
主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。
螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受轴向力的方向。
当变速器挂前进挡时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可以使主、从动齿轮有分离趋势，防止轮齿卡死而损坏。
主减速器锥齿轮的材料驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。
因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。
主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求：a）具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高的耐磨性。
b）齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。
c）锻造性能、切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。
经典锥齿轮的设计.docx
（2）传动方案本次设计的山地割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向，最后传到到割刀转动，将苜蓿的根部草割断。
传动部分的设计主要是对齿轮的设计齿轮传动的类型齿轮传动就装置形式分：1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。
它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小，传动齿轮尺寸和质量比较小，转速比较高，且没有防护罩，如果选用开式容易损坏其寿命，因此齿轮传动选用闭式传动。
齿轮的设计准则齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。
主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
齿轮传动的失效形式不大可能同时发生，但却是互相影响的。
例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损，而严重的磨损又会导致轮齿折断。
在一定条件下，由于上述第一、二种失效形式是主要的，因此设计齿轮传动时，应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式，以确定相应的设计准则。
齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。
对一般齿轮传动，目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。
1）、闭式齿轮传动软齿面（HB≤350）闭式齿轮传动：一般失效形式是点面点蚀，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。
减速机型号大全
减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。
它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。
很多刚开始接触减速机行业的朋友，都觉得减速机分类复杂，很难理解，其实减速器的种类虽然繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。
以下给大家介绍下减速机选型知识以及减速机型号问题.A：齿轮减速机1、齿轮减速机，结合国际技术要求制造，具有很高的科技含量。
2、节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，功率可达90KW以上。
3、能耗低，性能优越，减速机效率高达95％以上。
4、振动小，噪音低，节能高，选用优质段钢材料，钢性铸铁箱体，齿轮表面经过高频热处理。
5、经过精密加工，确保轴平行度和定位的精度，这一切构成了齿轮传动总成的减速机配置了各类电机，形成了机电一体化，完全保证了产品使用质量特征。
B、摆线减速机行星摆线减速机是一种应用行星传动原理，采用摆线针轮啮合，设计先进、结构新颖的减速机构。
这种减速机在绝大多数情况下已替代两级、三级普通圆柱齿轮减速机及圆柱蜗杆减速机，在军工、航天、冶金、矿山、石油、化工、船舶、轻工、食品、纺织、印染、制药、橡胶、塑料、及起重运输等方面得到日益广泛的应用。
产品特点传动比大。
一级减速时传动比为1/6--1/87。
两级减速时传动比为1/99--1/7569；三级传动时传动比为1/5841--1/658503。
另外根据需要还可以采用多级组合，速比达到指定大。
2.传动效率高。
由于啮合部位采用了滚动啮合，一般一级传动效率为90%--95%。
3.结构紧凑，体积小，重量轻。
体积和普通圆柱齿轮减速机相比可减小2/1--2/3。
4.故障少，寿命长。
主要传动啮合件使用轴承钢磨削制造，因此机械性能与耐磨性能均佳，又因其为滚动摩擦，因而故障少，寿命长。
《机械设计》第18章-减速器和变速器(正式)
第十八章 减速器和变速器
(1) 滚轮——平板式变速器 组成： 主动轮、从动盘、弹簧。
主动轮
单击动画
I
r1
潘存云教授研制
从动平盘
弹簧
r2
II
第十八章 减速器和变速器
工作原理：
调整主动轮的位置，就改变了r2 的大小，从而实现
无级变速。
接触点的速度：
v =ω2 r2 = r1 ω1 传动比： i12 =ω1 / ω2 =r2 / r1
分流式双级圆柱 齿轮减速器
两级锥齿轮— 圆柱齿轮减速器
第十八章 减速器和变速器
产品实例：
潘存云教授研制
展开式三级圆柱齿轮减速器
第十八章 减速器和变速器
二、蜗杆减速器
特点：结构紧凑、传动比大、工作平稳、噪声较小、
传动效率低。
类型：
S
S
S
f
下蜗杆式 f
潘存云教授研制
潘存云教授研制
侧蜗杆式
其中 S——低速级， f ——高速级
无级变速器的传动比在设计预定的范围内无级地 进行改变。
实现无级变 速的方法
机械无级变速 本章介绍的内容
电气无级变速
可控硅调速 变频调速
电气无级变速 ——压动机调速
第十八章 减速器和变速器
工作原理：
依靠摩擦传动，改变主动件和从动件的输出半径， 实现传动比的无变化。
类型：
滚轮——平板式变速器 类 钢球无级变速器 型 菱锥无级变速器
级进行变速，有级变速器的类型见下页。
第十八章 减速器和变速器
有级变速器 类型
I
潘存云教授研制
塔轮变速器
滑移齿轮变速器
I
锥齿轮的设计说明
（2）传动方案本次设计的山地割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向，最后传到到割刀转动，将苜蓿的根部草割断。
传动部分的设计主要是对齿轮的设计齿轮传动的类型齿轮传动就装置形式分：1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。
它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小，传动齿轮尺寸和质量比较小，转速比较高，且没有防护罩，如果选用开式容易损坏其寿命，因此齿轮传动选用闭式传动。
齿轮的设计准则齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。
主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
齿轮传动的失效形式不大可能同时发生，但却是互相影响的。
例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损，而严重的磨损又会导致轮齿折断。
在一定条件下，由于上述第一、二种失效形式是主要的，因此设计齿轮传动时，应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式，以确定相应的设计准则。
齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。
对一般齿轮传动，目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。
1）、闭式齿轮传动软齿面（HB≤350）闭式齿轮传动：一般失效形式是点面点蚀，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。
汽车主减速器弧齿锥齿轮参数化设计与有限元分析
实验设计方面，首先需要准备相应的材料和设备，包括优质合金钢、数控机 床、滚齿机、测量仪器等。在具体步骤和方法上，首先需要根据图纸要求制定螺 旋锥齿轮的基本参数，如模数、齿数、压力角等，然后利用三维软件进行建模， 并通过有限元分析软件进行静态和动态性能分析。
在进行参数化建模与有限元分析后，我们可以得到一些有关螺旋锥齿轮性能 的关键数据。例如，通过静态分析，可以获得齿轮的应力分布、变形和接触应力 的数值；通过动态分析，可以了解齿轮在各种工况下的振动、噪音和疲劳寿命等 情况。对于这些数据，我们可以通过对比不同参数或不同设计方案的结果，进行 性能评估和优化建议。
参考内容二
基本内容
汽车主减速器是汽车传动系统中的关键部件，其主要功能是减速并增加扭矩， 以提高车辆的驱动力和行驶稳定性。而螺旋锥齿轮作为一种高效率、高承载的齿 轮形式，在汽车主减速器中得到广泛应用。为了优化其设计和性能，本次演示将 探讨汽车主减速器螺旋锥齿轮的参数化建模与有限元分析。
在汽车主减速器螺旋锥齿轮的参数化建模中，首先需要明确建模的目的和方 法。通过借助三维软件，如SolidWorks、CATIA等，可以对螺旋锥齿轮进行几何 建模，并利用有限元分析软件，如ANSYS、Abaqus等，进行性能分析和优化。此 外，参数化建模还可以为后续的优化设计和制造提供方便，缩短产品开发周期。
未来研究方向可以从以下几个方面展开：1）深入研究弧齿锥齿轮的啮合原 理和动力学特性，建立更加精确的数学模型；2）拓展材料库和网格划分方法， 提高分析的精度和效率；3）考虑多学科耦合因素，如热力学、流体动力学等， 以更加全面地评估弧齿锥齿轮的性能；4）开展实验研究，将有限元分析结果与 实验数据进行对比，以验证分析的准确性和有效性。
5、参数化设计流程
机械设计基础第七章 齿轮传动
加工标准齿轮： 刀具分度线刚好与轮坯 的分度圆作纯滚动。 分度圆
分度线
顶线
hf=(h*a+ c*)m
ha=h*am
s
e
加工结果： s＝e＝πm/2 ha=h*am hf = (h*a+ c*)m
二、 渐开线齿廓的根切及最少齿数
标准齿轮不发生根切的最少齿数 根切的原因：刀具的顶线与啮合线的交点 超过被加工齿轮的啮合极限点N
标准齿轮 不发生根 切的情况
要避免根切， 应使
* ha m NM ,
NM PN sin r sin 2
* 2ha z 2 sin
mz 2 sin 2
3 、变位齿轮
1）标准齿轮的优缺点
rK
基圆对渐开线形状的影响
3 渐开线齿廓的啮合 1）渐开线齿廓满足定传动比传动
因为渐开线齿廓在任一点接触，过接 触点的公法线必与两基圆相切。即所 有啮合点均在两基圆的一条内公切线 上。因此，内公切线必与连心线相交 于一固定点P。所以能保证定传动比传 动。
1 O2 P rb 2 i12 2 O1P rb1
一对渐开线齿轮正确啮合的条件
一对齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线 N1N2 上。
pb1 rb1 r1
B1
O1
ω1
pb 1
rb1 r1 B1
O1 ω1
pb1
rb1 r1
O1
ω1
N1
P
B2
N1
P
N1
P
B2
B2
N2
N2
N2
B1
pb1< pb2 m1<m2
1锥齿轮传动概述
魏冰阳编著
第 1 章 锥齿轮概述
§1.1 锥齿轮的分类
锥齿轮一般用于空间两相交轴之间的动力或速度的传输。锥齿轮分直齿锥齿轮、弧齿锥 齿轮、零度锥齿轮、准双曲面齿轮。另外，还有斜齿锥齿轮，因为其加工困难，在工程技术 上缺乏可行性，已完全被弧齿锥齿轮所代 替，所以目前在理论和工程上已经很少涉及 这一概念。此外要说明的是准双曲面齿轮与 其它锥齿轮有很大不同，这在后面将会讲 到， 把它归类为锥齿轮， 只是为了分类方便。 本书没有特殊说明时，也按此分类。对于弧 齿锥齿轮、零度锥齿轮和准双曲面齿轮有时 习惯上称作螺旋锥齿轮或曲齿锥齿轮。
仅
供
河
科
等高齿。如图 1-5 所示。收缩齿锥齿轮：轮齿大端向小端逐渐减小。等高齿锥齿轮：轮齿大
小端齿高相等。 按齿面齿线分类，锥齿轮可分为如图 1-6 所示的三类。摆线锥齿轮，轮齿齿线为延伸外 摆线的一部分。这种锥齿轮通常称为奥利康制锥齿轮。本书所述的多为收缩齿弧齿锥齿轮， 即格里森制锥齿轮。 切削加工这种锥齿轮时， 切齿铣刀盘顶刃与被切锥齿轮的根锥母线相切， 在根锥切平面上齿线为一段圆弧，而在节锥切平面内的投影为接近圆形的一段椭圆。
图 1-7 锥齿轮几何术语——轴平面
4
教
学
之
用
锥齿轮的设计
魏冰阳编著
侧隙 全齿高 节点 工作齿高
弦齿高 弧齿厚 周节 齿顶高 齿根高 顶隙 节园
图 1-8 锥齿轮几何术语——中点截面视图（方向 A-A 见图 1-7）
大 仅 供 河 科
图 1-9 准双曲面齿轮几何术语
5
教
A —面锥顶点越过交叉点的 距离 B —根锥顶点越过交叉点的 距离 C —节锥顶点越过交叉点的 距离 D—轮冠至交叉点的距离 E—前轮冠至交叉点的距离 F—外径 G—节圆直径 H—轴交角 J—根锥角 K—面锥角 L—齿面宽 M—小轮偏置距 N—安装距 P—节锥角 R—外锥距 注：锥顶点越过交叉点为+ 锥顶点未过交叉点为-
机械传动的类型
机械传动的类型带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。
根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。
定义：由柔性带和带轮组成传递运动和（或）动力的机械传动，分摩擦传动和啮合传动。
3．带传动（带传动的组成、类型、特点和应用、带传动的受力分析和应力分析、带传动的弹性滑动和打滑、普通V带传动的设计计算、其他带传动简介）4．链传动（链传动的组成、类型、特点和应用、链传动的运动特性和受力分析、滚子链传动的失效分析和设计计算、链传动的布置和润滑）5．齿轮传动（齿轮传动的类型、特点及应用、齿廓啮合的基本定律、渐开线齿廓、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及基本尺寸、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合和连续传动的条件、渐开线直齿圆柱齿轮的加工及精度、轮齿的失效和齿轮材料、直齿圆柱齿轮传动的强度计算、斜齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、齿轮结构、齿轮传动的润滑和效率、变位齿轮传动、圆弧齿轮传动简介）6．蜗杆传动（蜗杆传动的类型、特点及应用、普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算、蜗杆传动的运动分析和受力分析、蜗杆传动的失效形式、材料和结构、蜗杆传动的强度计算、蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算、新型蜗杆传动简介）7．轮系、减速器及机械无级变速传动（轮系的应用及分类、定轴轮系及其传动比、周转轮系及其传动比、混合轮系及其传动比、几种特殊形式的行星传动简介、减速器、摩擦轮传动和机械无级变速传动）8．螺旋传动（螺旋传动的类型和应用、滑动螺旋传动、滚珠螺旋传动简介、静压螺旋传动简介）9．连杆传动（连杆传动的组成、应用及特点、铰链四杆机构的基本形式及其特性、铰链四杆机构的尺寸关系及其演化形式、平面四杆机构设计、连杆传动的结构与多杆机构简介）10．凸轮传动（凸轮传动的组成、应用和类型、从动件的常用运动规律及其选择、用作图法设计凸轮轮廓曲线、用解析法设计凸轮轮廓曲线、凸轮机构基本尺寸的确定、凸轮传动的材料、结构和强度校核）11．棘轮传动、槽轮传动和其他步进传动两轮轴线的相互位置可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。
带式输送机传动装置设计
转速 n/(r/min) 970 970
传动比 1
效率 η 0.99
I轴 II 轴 III 轴 卷筒轴
2.5 384.92 1 384.92 57.37 6.76
0.95 0.97 0.92
5.圆锥齿轮的设计 圆锥齿轮的设计
设计传递功率 小轮计算转速 小轮计算转矩
/kW
14.5000
/(r/min) 970.00 /(N.mm) 142757.73
四 五
设计小结 参考资料
24 25
111
一
课程设计任务书
课程设计题目：带式输送机传动装置设计。 1.带式运输机工作原理 1.带式运输机工作原理（简图如下） 带式运输机工作原理
2.己知条件 2.己知条件 1） 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有 粉尘；环境最高温度 35℃； 2）使用寿命：8 年； 3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4）动力来源：电力，三相交流，电压 380／220 V 5）运输带速度允许误差：±5％； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3.设计数据 3.设计数据 参数 运输带工作拉力 传送带工作速度 滚筒直径 D（mm）
[σ H 2 ] =
N1 =8.87×108
N2 =1.32×108
K HN1 = 1.02 K HN2 = 1.13
K HN1σ H lim1 SH
= 1.02 × 600 MPa = 612 MPa
SH=1
K HN 2σ H lim 2 = 1.13 × 560 MPa = 632.8MPa SH
大轮弯曲疲劳许用应力/MPa 大轮弯曲疲劳极限应力/MPa 装配条件 接触斑点检查方式 传动方式 齿面粗糙度 Rz 是否允许有少量的点蚀 润滑油运动粘度 V40 极限传递功率 圆柱齿轮的设计 6. 圆柱齿轮的设计
齿轮传动的分类
齿轮传动的分类齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。
具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。
在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递相对位置不远的两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。
例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。
但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。
（1）根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：<1>直齿圆柱齿轮传动；<2> 斜齿圆柱齿轮传动<3>人字齿轮传动；<4>锥齿轮传动；<5>交错轴斜齿轮传动。
（2）根据齿轮的工作条件，可分为：<1>开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。
<2>半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。
<3>闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，把传动密封在刚性的箱壳内，并保证良好的润滑，称为闭式传动，较多采用，尤其是速度较高的齿轮传动，必须采用闭式传动。
开式传动是外露的、不能保证良好的润滑，仅用于低速或不重要的传动。
半开式传动介于二者之间。
齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。
按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。
由两个以上的齿轮组成的传动称为轮系。
根据轮系中是否有轴线运动的齿轮可将齿轮传动分为普通齿轮传动和行星齿轮传动，轮系中有轴线运动的齿轮就称为行星齿轮。
圆锥齿轮强度计算与校核(可编辑修改公式)
数值备注使用系数K A 1表1动载系数K V 1.38级精度齿间载荷分布K α1K F α=K H α=11.43齿向载荷分布K β 1.1表3齿宽系数ΦR 齿宽b/锥距R 0.330.25~0.35，通常取1/32若已知P(kw)1若已知T(N.mm)9946.88参数小齿轮大齿轮备注齿数z 2448Z2=Z1*u分锥角δ(°)26.5763.43tan δ1=Z1/Z2斜齿轮当量齿数Z v 26.83107.33Zv=Z/cos δ齿形系数Y Fa 2.577 2.152应力矫正系数Y sa 1.58 1.69Y Fa *Y sa 4.08 3.65相配合的齿轮数j 11工作寿命L（h）班次*班时*天数*年限转速n（r/min）960480应力循环次数N 4.15E+09 2.07E+09N=60njL 寿命系数K N 0.90.95表4齿面硬度（HBS）300250疲劳极限σFE 400380表6中ML与MQ 许用应力[σF ]240240.67[σ]=K N *σFE /S，S取1.5Yfa*Ysa/[σF ]0.01700.0151选大的带入计算1.48公式见附录参数小齿轮大齿轮备注应力循环次数N 4.15E+09 2.07E+09N=60njL 寿命系数K N 0.90.95表5齿面硬度（HBS）300250疲劳极限σHlim 620550表7中ML与MQ 许用应力[σH ]558522.5[σ]=KN*σHlim/S,S取1取[σH ]小值取[σH ]小值189.8表846.56公式见附录按齿根弯曲疲劳强度计算最小模数参数与条件载荷分布系数K=K A *K V *K α*K β=传动比u 小齿轮传递功率与转矩2选1输入72000锥齿轮最小模数m 按齿面接触疲劳强度计算最小分度圆522.5弹性影响系数Z E (MPa 1/2)锥齿轮最小分度圆d1开式齿轮m≥ 1.70放大1.1~1.15倍m≥ 1.48d1≥46.56附录 所用公式类别备注许用应力[σF]S取1.5许用应力[σH]S取1说明：1）开式齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计公式作齿轮的设计计算，不按齿面接触疲劳强度设计公式计算，也无需用齿面接触疲劳强度校核公式进行校核。
常见传动方式的传动效率列表
0.93 0.95 0.96 0.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8
0.94 0.97 0.98 0.99
0.99 0.98
0.85~0.96 0.88~0.90 0.95
0.97~0.99 0.99 0.99~0.995 0.97~0.98 0.95~0.97
复合轮组 减（变）速器 丝杠传动
梅花接轴
滑动轴承(i=2~6) 滚动轴承(I=2~6)
单级圆柱齿轮减速器 二级圆柱齿轮减速器 单级行星圆柱齿轮减速器（NGW 类型负号机构） 单级行星摆线针轮减速器 单级圆锥齿轮减速器 二级圆锥-圆柱齿轮减速器 无级变速器
滑动丝杠 滚动丝杠
0.97~0.98
0.90~0.98 0.95~0.99
0.97~0.98 0.95~0.96 0.96~0.98 0.90~0.97 0.95~0.96 0.94~0.95 0.92~0.95
0.30~0.60 0.85~0.95
常见传动方式的传动效率列表
类别 圆柱齿轮传动 锥齿轮传动 蜗杆传动
传动型式
很好跑合的 6 级精度和 7 级精度齿轮传动（稀油润滑） 8 级精度的一般齿轮传动（稀油润滑）. 9 级精度的齿轮传动（稀油润滑） 加工齿的开式齿轮传动（干油润滑） 铸造齿的开式齿轮传动
很好跑合的 6 级精度和 7 级精度齿轮传动（稀油润滑） 8 级精度的一般齿轮传动（稀油润滑） 加工齿的开式齿轮传动（干油润滑） 铸造齿的开式齿轮传动
平摩擦传动 槽摩擦传动 卷绳轮
浮动联轴器 齿轮联轴器 弹性联轴器 万向联轴器(α<=3) 万向联轴器(α>3)
效率
0.98~0.998 0.97 0.96 0.94~0.96 0.88~0.92
机械设计课程设计锥齿轮二级减速器—开式齿轮.docx
机械课程设计说明书设计题目：锥齿轮减速器—开式齿轮专业班级：机械设计制造及其自动化学生姓名：小宇学生学号：指导教师：2015-01-05（1）引言……………………………………………………………………………………（2）设计题目………………………………………………………………………………（3）电动机的选择…………………………………………………………………………（4）传动零件的设计和计算……………………………………………………………（5）减速箱结构的设计…………………………………………………………………（6）轴的计算与校核………………………………………………………………………（7）键连接的选择和计算………………………………………………………………（8）联轴器的选择………………………………………………………………………（9）设计小结……………………………………………………………………………（10）参考文献……………………………………………………………………………一、引言课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的主要环节。
本次是设计一个锥齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。
课程设计内容包括：设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算，减速器结构设计，轴的设计计算与校核。
二、设计题目：带式运输机传动装置的设计1. 传动方案锥齿轮减速器——开式齿轮2. 带式运输机的工作原理如图20-13. 工作情况1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度；2）使用折旧期：8年；3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4）动力来源：电力，三相流，电压380、220V；5）运输带速度允许误差： 5%；6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
4.设计数据运输带工作拉力F/N 2200运输带工作速度V/(m/s） 1.1卷筒直径D/mm 2405 设计内容1）按照给定的原始数据和传动方案设计减速器装置；2）完成减速器装配图1张；3）零件工作图1-3张；4）编写设计计算说明书一份。
机械课程设计(锥齿轮减速器)
目录1.引言 ---------------------------------------------------- 22.设计题目 ------------------------------------------------- 23.电动机的选择 ---------------------------------------------- 34.传动零件的设计与计算 -------------------------------------- 75.轴的计算与校核 --------------------------------------------146.减速箱结构的设计 ------------------------------------------277.键连接的选择与计算 ---------------------------------------- 288.联轴器的选择 ---------------------------------------------- 299.设计小结 -------------------------------------------------- 2910.谢辞--------------------------------------------------- 2911.参考文献一、引言课程设计是考察学升全面在掌握基本理论知识的主要环节。
本次是设计一个锥齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。
课程设计内容包括：设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算，减速器结构设计，轴的设计计算与校核。
由于作者水平有限，难免有错误之处，希望老师给予批评指正。
二、设计题目：带式运输机传动装置的设计1.传动方案：锥齿轮减速器——开式齿轮2.带式传动机的工作原理：如图：3.已知条件1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度；2）使用折旧期：8年；3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4）动力来源：电力，三相流，电压380、220V；5）运输带速度允许误差： 5%；6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
锥齿轮减速器——开式齿轮
锥齿轮减速器——开式齿轮成绩西南科技⼤学城市学院City College of Southwest University OfScience and Technology《机械设计》课程设计说明书2012～2013学年第2学期设计题⽬：带式运输机传动装置的设计题⽬类别：锥齿轮减速器——开式齿轮指导教师：李⽟萍专业班级：机械设计制造及其⾃动化姓名：陈玮佺学号： 201140304 ⽇期： 2013年6⽉⽬录⽬录错误!未定义书签。
⼀、选择电动机31、电动机类型的选择32、电动机功率的选择33、电动机转速的选择44、电动机型号的确定5⼆、传动装置的运动学和动⼒学参数计算51、总传动⽐及其分配52、传动装置中各轴的转速计算6三、锥齿轮的设计61、锥齿轮类型、精度等级、材料及齿数的选择62、按齿⾯接触疲劳强度设计73、按齿根弯曲疲劳强度设计9四、开式圆柱齿轮的设计计算111、选定齿轮类型和精度等级112、按齿根弯曲疲劳强度计算123、数据计算13五、传动轴的设计与校核141、减速器⾼速轴的设计与校核144、作各⼒学图19六、减速器低级轴II设计与计算211、轴的设计与校核212、轴上的载荷与校核233、作各⼒学图25七、减速器的结构设计27⼋、键连接的选择和计算291、主动轴上键的校核292、从动轴上键的校核29九、联轴器的选择与校核301、联轴器I的选择与校核302、联轴器II选择与校核31⼗、润滑密封的设计31⼗⼀、其它32⼗⼆、设计⼩节32⼗三、参考⽂献33设计题⽬：带式运输机传动装置已知条件1．⼯作参数运输带⼯作拉⼒F＝2600N运输带⼯作速度V＝1.1m/s（允许带速误差±5%）滚筒直径D＝220 mm2．⼯作条件每⽇两班；连续单向运转，室内⼯作，有灰尘，环境最⾼温度35℃3．动⼒来源三相交流电，电压380/220V。
4．寿命要求使⽤折旧期8年，⼤修期4年，中修期2年，⼩修期半年。
5．制造条件及⽣产批量⼀般机械⼚制造，⼩批量⽣产6.⼯作⽰意图如图1-1所⽰该传动⽅案的特点：锥齿轮能够承受⾼的负载，有降噪和减震，易于后期的维护，最重要的是可以实现两个垂直轴的传动，⽽开式齿轮传动加⼯精度要求较低，安装⽅便，润滑要求较低。
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齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。按手册查得，半联轴器与轴的联接处的平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为50mm（标准键长见）。
为了保证联轴器与轴配合有良好的对中性，故选择联轴器轮毂与轴配合为H7/k6。齿轮与轴的联接处的平键截面 ()，键槽用键槽铣刀加工，长为26mm准键长见）。为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。
(1)、确定公式中的各计算值：
1)查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
大齿轮的弯曲疲劳强度极限
2)计算应力循环系数：
3)从而查到寿命系数
4)选取疲劳安全系数S=2，，
得到：
3)材料弹性系数
4)选取齿宽系数
5)计算载荷系数K
选取，，，
3）计算应力循环次数
小齿轮：
大齿轮：
4）查表得到： ,.
5) 查得接触批量寿命系数
6）计算接触疲劳许用应力
7）可以选取，，，；
所以
8)
9）
10)
(2)计算
1）试算小齿轮的分度圆直径，带入许用应力中的较小值
得：=89.42mm
2）计算圆周速度v
(5)齿轮宽度
所以取大齿轮宽度为38mm齿轮宽度为43mm
五、减速器的结构设计
名称 符号 减速器型式及尺寸关系/mm 箱座壁厚 8 箱盖壁厚 8 箱盖凸缘厚度 12 箱座凸缘厚度 12 箱座底凸缘厚度 20 地脚螺钉直径 12 地脚螺钉数目 4 轴承旁联接螺栓直径 9 机盖与座联接螺栓直径 7 联接螺栓的间距 180 轴承端盖螺栓直径 5 视孔盖螺钉直径 4 定位销直径 5 、、到外箱壁距离 18、16、13 、至凸缘边缘距离 16、14、11 轴承旁凸台半径 凸台高度 外箱壁至轴承座端面距离 30 大齿轮顶圆与内箱壁距离 12 齿轮端面与内箱壁距离 10 箱盖、箱座肋厚 、 ； 轴承端盖外径 轴承端盖凸缘厚度 9 轴承旁联接螺栓距离
引言……………………………………………………………………………………
设计题目………………………………………………………………………………
电动机的选择…………………………………………………………………………
传动零件的设计和计算……………………………………………………………
减速箱结构的设计…………………………………………………………………
2、分配传动比
总传动比为各级传动比的乘积，即
(2)
设、分别为圆锥齿轮的传动比和圆柱齿轮的传动比，在圆锥齿轮减速器的传动比范围内
则由公式 （2）可得
= 11.11
得根据圆柱齿轮减速器的传动比范围可取4 ，则
3、计算传动装置的运动和动力参数
（CAM/CAD）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的
研究，将进一步深入的对这一技术进行深入的了解和学习。
设计题目：锥齿轮减速器——开式齿轮
重要数据：
传动方案
编号：b
方案：锥齿轮减速器——开式齿轮
2. 带式运输机的工作原理
取
10）进行强度校核计算
402.37MPa<444.6MPa
所以强度符合。
3、按齿根弯曲疲劳强度设计公式：
确定公式内的各计算值
1）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度。
2）查得弯曲疲劳寿命系数
3）计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳系数S=1.6则
如图
3. 工作情况
工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度；
使用折旧期：8年；
检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；
动力来源：电力，三相流，电压380、220V；
运输带速度允许误差：5%；
制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
所以
6)初选，则相应的，；
，
所以
选取较大值
又选取
7)计算工作转矩
(2)、带入计算得：
所以选取m=3.75
(3)中心距
(4)分度圆直径
根据这个查表可以选择的电动机有以下几种：
方案
电动机型号 额定功率 P
KW 电动机转速
r/min 电动机重量
Kg 同步转速 满载转速 1 Y160M– 4 11 1500 1460 123 2 Y160L – 6 11 1000 970 147 3 Y180L– 8 11 750 730 184 表1
机械课程设计
说明书
设计题目：单级锥齿轮减速器
专业班级：09热能与动力工程
学生姓名：赵 仲 林
学生学号：2 0 0 9 0 8 7 9 指导教师：雒 晓 兵 2011-6-30
兰州交通大学博文学院
4.设计数据
运输带工作拉力F/N 4000
运输带工作速度V/(m/s） 1.6
卷筒直径D/mm 400
5 设计内容
按照给定的原始数据(8)和传动方案(b)设计减速器装置；
完成减速器装配图1张(A0)；
零件工作图1-3张(A3)；
编写设计计算说明书一份。
三、电动机的选择：
（2）材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。
2.按齿面接触疲劳强度设计
公式：
（1）、确定公式内的各计算值
1）查得材料弹性影响系数，节点区域系数。
2）按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限。
（1）、各轴转速
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅳ轴
(2)、各轴输入功率
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅳ轴
(3)、各轴输入转矩
电机轴输出转矩
所以各轴输出转矩为：
3、轴的结构设计
(1)下图为I轴的装配方案：
根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：
4、选择联轴器：根据条件选取
确定联轴器转矩
结合电动机型号，选用弹性套柱销联轴器，型号LT6联轴器
即该端选用的半轴连接器的孔径，故取轴径，半联轴器毂空的长度
故取
5、初步选择滚动轴承
轴承同时承载径向力和轴向力，但轴向力较小，故选用单列深沟球轴承。参照工作要求，并根据尺寸，选取0基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承6208，其尺寸为。从而可以知道：
小齿轮大端分度圆直径大于强度计算要求的89.43mm。
6）节锥顶距
7）节圆锥角（未变位时，与分度圆锥角相等）
18°50′40.62″
71.335032°=71°9′19.38″
8)大端齿顶圆直径
小齿轮
大齿轮
9）齿宽
，。
6、由经验公式算肩高度：
故取h=4mm，从而确定
由书上公式要求得：,取
7、根据轴承安装方便的要求，取，均比小1mm,则：
根据安装轴承旁螺栓的要求取。
根据齿轮与内壁的距离要求，取
所以
8、根据齿轮孔的轴径和长度，确定
至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。
9、轴上零件的周向定位
4)查取齿形系数 ，
5)应力校正系数 ，
6)计算大小齿轮的，并加以比较：
大齿轮大所以取0.01836
(2)、带入以上数据可以求得
=2.65
(3)进行强度校核计算带入公式
206.74MPa<213.75MPa所以符合。
（二）、开式圆柱齿轮的设计计算
引言
课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的主要环节。本次是设计一个锥齿
轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。课程设计
内容包括：设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算，
减速器结构设计，轴的设计计算与校核。
锥齿轮减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及计算机辅助制造
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅳ轴
q四、传动零件的设计计算
（一）、选择圆锥齿轮传动的设计计算
1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度，齿形角，齿顶高系数，顶隙系数。
（一）、电动机的选择
1、选择电动机的类型：
按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。
2、选择电动机容量 ：
电动机所需的功率为：
（其中：为电动机功率，为负载功率，为总效率。）
而KW, 所以KW
传动效率分别为：
联轴器效率
滚动轴承的效率
锥齿轮传动效率
电动机主要外形和安装尺寸列于下表：
中心高H 外形尺寸 脚底安装尺寸 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸
160 15
（二）、确定传动装置的总传动比和分配传动比
1、总传动比
由选定的的电动机满载转速和工作机主动轴转速n，可得传动装置的总传动比为
(1)
电动机型号为Y160L-6 ，满载转速nm= 970r/min ,且工作机主动轴转速n = 87.31r/min,则由上面公式(1)可得：
开式齿轮传动效率
卷筒传动效率
传动装置的总效率应为组成传动装置的各部分运动副效率之乘积,即：
所以
3、确定电动机转速
卷筒轴工作转速为
查表可得：一级圆锥齿轮减速器传动比，一级开式齿轮传动比，则总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围为