带式输送机传动装置中的二级圆锥圆柱齿轮减速器设计

优秀设计
机械设计课程设计
说明书
设计课题：二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计
专业班级:
学生姓名：
指导教师：
设计时间：
工程技术学院任务书
指导教师：教研室主任：
年月日。

目录
一、设计任务书 (5)
二、动力机的选择 (5)
三、计算传动装置的运动和动力参数 (6)
四、传动件设计计算（齿轮） (10)
五、轴的设计.......... .......... .......... ........... .... .. . (20)
六、滚动轴承的选择及计算 (32)
七、键连接的选择及校核计算 (34)
八、联轴器的选择 (35)
九、设计总结 (37)
十、参考资料 (38)
设计计算及说明
结果
一、设计任务书
2.设计题目：带式运输机传动装置
铸造车间用带式运输机。

改运输机由电动机经圆锥圆柱齿
轮减速器、带传动传至运输链板以将落砂后的热铸件送至
清理工部。

工作平稳，不逆转。

运输链速度允许误差为5%。

双班制
工作。

3.传动简图
1.电动机
2.高速级
3.中速级
4.低速级
5.运输带轮
6.运
输带
4.数据
已知运输链曳引力F=4KN，运输链速度v=1.6m/s，滚筒直
径400mm,工作年限为8年。

故载荷系数
K ＝βH H v A K K K K ∂=1×1.05×1.4×1.46=2.146 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得
d 1=d t
1t
K K
3
=70.2×mm .5774
.1146
.23
= 7)计算模数mm z d m n 12.324
15
cos .577cos 11=⨯==
β 3.按齿根弯曲强度校核
m ≥
]
[cos 212223
F S F d Y
Y Z Y KT σε
φβ
β∂
∂∂
⨯
1） 载荷系数K
K ＝K K K K =1×1.05×1.4×1.39=2.04 2） 当量齿数
6.2615cos 24
cos 33
11===
βZ Z V .97915cos 72
cos 33
22===
βZ Z V 3)由课本表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y 582.21
=a F Y 599.11
=a S Y
219.22
=a F Y 768.12
=a S Y
4)螺旋角系数βY 轴向重合4.02=βε
[]H σ=678.9MPa
mm d t 2.671=
由图10-28查得87.0=βY
5)查课本由图10-20c 得齿轮弯曲疲劳强度极限
MPa FE 6101=σ MPa FE 5502=σ 查课本由图10-18c 得弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.9 K 2FN =0.87 S=1.4
mm m n 25.2=
由表10-3查得.41==ααF H K K
4）轴承端盖的总宽度为17.2mm 。

根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油
求得端盖外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 302=’ ，故取mm l .2472=
5） 轴承宽度为35mm 6)轴上的周向定位
圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按67d -由《机械设计（第八版）》表6-1
查得平键截面78⨯=⨯h b ，键槽用键槽铣刀加工，长为60mm ，同时为保
证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为76H k ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来
保证的，此处选轴的尺寸公差为k6。

7)确定轴上圆角和倒角尺寸
取轴端倒角为245⨯︒
4.轴结构设计
5轴上载荷
6合成应力校核轴的强度
根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取0.6α=，轴的计算应力
MPa W
T M ca .753)(2
22=+=ασ
已选定轴的材料为45钢（调质），由《机械设计（第八版）》表15-1查得[][]1160,ca MPa σσσ--=<，故安全
载荷 水平面H
垂直面V
支反力F
N F NH 18431=
N F NV .543291=
N F NH 52432= N F NV 36752=
弯矩M
m N M V ⋅=1531
中间轴设计:
1、求中间轴上的功率2P 、转速2n 和转矩3T
1P =6.7kw; 1n =480r/min; 1T =139M N ⋅
2、求作用在大齿轮上的力 已知圆柱斜齿轮的分度圆半径
mm d d d m 75.817133.805.2206)5.01(22=⨯=-=φ
而
N F F N F F N d T F t a n
t r m T 1068tan 516cos tan 3260.
171280200
22333
222=====⨯==
βφ
α
3、初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。

选取轴的材料为45（调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，取1100=A ，得91.33.6
228.7
611033
10min =⨯==n A A d ， 4.轴的结构设计
m N M H ⋅=.31841
扭矩T m N T ⋅=139
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1 取轴的最小直径为44mm ，非定位轴肩高度为2mm ，锥齿对的轴长为44mm ，轴颈为直径48mm ，轴肩宽度为38mm ，斜齿对的轴经为44mm ，长度为82mm ，配有盘对的轴颈为40mm ，长为18mm ，轴承对的长度为18mm （3）轴上的周向定位
圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按23d -由《机械设计（第八版）》表6-1查得平键截面108b h mm mm ⨯=⨯，键槽用键槽铣刀加工，长为28mm ，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为76H m ；
.401016mm mm mm ⨯⨯，半联轴器与轴的配合为
7
6
H m ，滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为k6。

（3） 确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为245⨯︒
3、
求轴上的载荷
4、
5、
6、按弯扭合成应力校核轴的强度
根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动
载荷 水平面H
垂直面V
支反力F
N F NH 19301=
N
F NV 6.18231-=
N
F NH 50262-=
N F NV 4.7862-=
弯矩M mm N M H ⋅=257000
mm
N M mm N M V V ⋅-=⋅-=32.776768.11341521
总弯矩 mm
N M mm
N M M M V H .4020085.2489.12138.1637092
122
121=+=⋅=+=
扭矩T
m N T ⋅=9.8062
附件图纸装配图
轴
大齿轮。