二级圆锥圆柱齿轮减速器(带式输送机传动系统)

一、机械设计课程设计任务书

设计带式运输机传动装置（两级锥齿轮—斜齿圆柱齿轮减速器）一、总体布置简图

二、工作条件：

1.连续单向运转。

2.载荷平稳。

3.两班制。

4.结构紧凑。

5.工作寿命5年。

三、工作机输入功率：2.85 KW工作机输入转速：80 rpm

四、设计内容：

1、电动机选择与运动参数的计算；

2、齿轮传动设计计算；

3、轴的设计；

4、滚动轴承的选择；

5、键和联轴器的选择与校核；

6、装配图、零件图的绘制；

7、设计计算说明书的编写；

五、设计任务

1、绘制减速器装配图1张。

2、绘制减速器零件图1-2张。

3、编写设计说明书一份。

计算与说明 主要结果

二、电动机的选择

1、电动机转速的确定

工作机转速：80rpm

锥齿轮圆柱齿轮减速器传动比范围一般为i=10～25最大值为：40

故电动机转速应在in n d =范围内即：800～2000 rpm 最大值：3600rpm

根据电动机的选择原则应选择：Y 系列三相笼型异步电动机 2、电动机功率的确定

查《机械设计课程设计》表12-8

名称 数量 效率 代号

斜齿圆柱齿轮

1 0.94~0.99 1 锥齿轮

1 0.92~0.98 N

2 联轴器

2 0.95~0.995 N

3 轴承

4 0.98 N4 卷筒

1 0.94~0.97 N5

计算得传动的装置的总效率：52

42321n n n n n n ⨯⨯⨯⨯=∑ 8949936.06494977

.0max min ==∑∑ηη

工作机输入功率：kw P w 85.2= 所需电动机输出功率为a w d P P η=算得：1843803.33880063.4max max ==d d P P

即：电动机转速：800~2000rpm 最大值：36000rpm

电动机功率：3.1843803~403880063

查《机械设计课程设计》表12-1（机械设计课程设计手册P173）

最后确定电机Y 系列三相异步电动机，型号为Y112M-4，额定功率4kW ，满载转速=m n 1440r/min 。

三、传动系统的运动和动力参数计算

1、分配各级传动比

电动机满载转速=m n 1440r/min 。工作机主动轴转速：rmp n w 80=

总传动比1880

1440

==

=w z n n i m 查书得推荐值：z i i 25.01≈，且31≤i ，

同步转速为

1440r/min

确定电机Y 系列

三相异步电动机，型号为Y112M-4，额定功率4kW ，满载转

速

=m n 1440r/min 。

31=i ，62=i

得31=i ，62=i ,满足要求。

2、由传动比分配结果计算轴速i

n n m

= 3、分别取：80.0799726.096.098

.099

.095

.097

.054321≈======∑n n n n n n 各轴输入功率ηd P P =

各轴输入转矩n

P

T 9550=

将计算结果列在下表

轴号 功率P/kW 转矩T/(m N ⋅)

转速n/（r/min ） 传动比

电机轴

3.56 23.60 1440 1 3 6 1 I 轴

3.46 22.90 1440 II 轴

3.22 6

4.00 480 III 轴

3.06 365.00 80 卷筒轴

2.85 340.00 80

四、传动零件的计算

1、圆锥直齿齿轮传动的计算

选择齿形制GB12369-90，齿形角

20 设计基本参数与条件：齿数比u=3，传递功率kW P 46.31=，主动轴转速m in /14401r n =，采用二班制工作，寿命5年（一年以360天计），小锥齿轮悬臂布置。

（1）选择齿轮材料和精度等级

①材料均选取45号钢调质。小齿轮齿面硬度为280HBS ，大齿轮齿面硬度为240HBS 。

②精度等级取8级。

③试选小齿轮齿数231=z ,则6923312=⨯==uz z （2）按齿面接触疲劳强度设计

查[3](10-26)有齿面接触疲劳强度设计公式

45号钢调质。小齿轮齿面硬度为280HBS ，大齿轮齿面硬度为240HBS

321

2

1)5.01()][(92.2u

KT Z d R R H E

t φφσ-⨯≥ ① 试选载荷系数：31.2=t K 。

② 计算小齿轮传递的扭矩：mm N n P T ⋅=⨯=52778.229461055.91

161 ③ 取齿宽系数：5.0=R φ（机械设计表10-7，P205）

④ 确定材料弹性影响系数：218.189MPa Z E =（机械设计，

表10—6，p201） ⑤ 确定区域系数：锥齿角为20°标准直齿圆锥齿轮传动：5.2=H Z

⑥ 根据循环次数公式[3]式10-13，计算应力循环次数：9111048832.2536082114406060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N

9121082944.0⨯==u

N

N

⑦ 查[3]图10-19得接触疲劳寿命系数：97.01=HN K ，1.12=HN K

⑧ 查[3]图10-21(d)得疲劳极限应力：MPa H 6001lim =σ，

MPa H 5502lim =σ

⑨ 由[3]式10-12计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数0.1=H S ，

MPa S K H

H HN H 582][1

lim 11==σσ MPa S K H

H HN H 605][2

lim 22==σσ ⑩ 由接触强度计算出小齿轮分度圆直径：32

1

21)5.01()][(92.2u

KT Z d R R H E t φφσ-⨯≥， 得：25837385.571≥t d 则mm d d R t m 94378039.42)5.01(11=-=φ

⑪ 齿轮的圆周速度s m n d v m /23788476.31000

6011=⨯=

π ⑫ 计算载荷系数：