二级锥形圆柱齿轮减速器装配图和零件图

工业大学科技学院

课程设计资料

课程名称：机械设计

设计题目：二级锥形圆柱齿轮减速器

目录

第1章选择电动机和计算运动参数 (3)

1.1 电动机的选择 (3)

1.2 计算传动比： (4)

1.3 计算各轴的转速： (4)

1.4 计算各轴的输入功率： (5)

1.5 各轴的输入转矩 (5)

第2章齿轮设计 (5)

2.1 高速锥齿轮传动的设计 (5)

2.2 低速级斜齿轮传动的设计 (13)

第3章设计轴的尺寸并校核。 (19)

3.1 轴材料选择和最小直径估算 (19)

3.2 轴的结构设计 (20)

3.3 轴的校核 (24)

3.3.1 高速轴 (24)

3.3.2 中间轴 (27)

3.3.3 低速轴 (30)

第4章滚动轴承的选择及计算 (34)

4.1.1 输入轴滚动轴承计算 (34)

4.1.2 中间轴滚动轴承计算 (36)

4.1.3 输出轴滚动轴承计算 (37)

第5章键联接的选择及校核计算 (39)

5.1 输入轴键计算 (39)

5.2 中间轴键计算 (39)

5.3 输出轴键计算 (40)

第6章联轴器的选择及校核 (40)

6.1 在轴的计算中已选定联轴器型号。 (40)

6.2 联轴器的校核 (41)

第7章润滑与密封 (41)

第8章设计主要尺寸及数据 (41)

第9章设计小结 (43)

第10章参考文献： (43)

机械设计课程设计任务书

设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器

设计容：

（1）设计说明书（一份）

（2）减速器装配图（1）

（3）减速器零件图（不低于3

系统简图：

原始数据：运输带拉力F=2900N，滚筒转速60r/min，滚筒直径D=340mm,使用年限10年

工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。常温下连续工作，空载启动，工作载荷平移，三相交流电源，电压源380v 220v。

设计步骤：

传动方案拟定

由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带型运输设备。减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。联轴器2、8选用弹性柱销联轴器。

第1章选择电动机和计算运动参数

1.1电动机的选择

1计算带式运输机所需的功率：P

w =

1000

w

w

V

F=3.09749kw

2各机械传动效率的参数选择：一对滚轴承η1=0.99，锥齿轮传动效率η2=0.96，圆柱齿

轮传动效率η3=0.97,联轴器效率η4=0.99

所以总传动效率：∑η=η1⁴η2η3η4² =0.86 1. 计算电动机的输出功率：d P =

∑

ηw

P =3.56kw

2. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理围

∑'i =8~40min /r 2400~4806040~8n i n w d ）（）（’=⨯=

=∑。则电动机同步转速选择可选为 750r/min ，1000r/min ，1500r/min 。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（3i i 25.0i ≤=I ∑I 且），故首先选择1000r/min ，电动机选择如表所示 表1

1.2 计算传动比：

2. 总传动比：1660960n n i w

m

≈÷==

∑ 3. 传动比的分配：∑I =i 25.0i =41625.0=⨯，5i =∏

1.3 计算各轴的转速：

Ⅰ轴 r/m in 960n n m ==I

Ⅱ轴 r/min 2404

960i n n ===I I ∏ Ⅲ轴 r/min 485

240i n n ===

∏∏I I I Ⅳ轴n4=n3=48r/min 1.4 计算各轴的输入功率：

Ⅰ轴 kw P 06.3≈I Ⅱ轴 kw 01.3≈∏P Ⅲ轴 88.2≈I I I P kw Ⅳ轴 kw 83.24≈P

1.5 各轴的输入转矩

Ⅰ轴 mm N T .50.30=I Ⅱ轴 m m 58.119•=∏N T Ⅲ轴 m m 21.574•=I I I N T Ⅳ轴 mm 79.562•=N T

轴的运动动力参数

第2章齿轮设计

2.1高速锥齿轮传动的设计

(二)选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数

1.按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动

2.输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。

3.材料选择由《机械设计》第八版西北工业大学机械原理及机械零件教研室编

著的教材表10—1选择小齿轮材料和大齿轮材料如下：

表2

二者硬度差约为40HBS 。

4. 选择小齿轮齿数=1z 19，则：1.501964.2z i z 12=⨯==I ，取50z 2=。实际齿

比63.219

50z z u 12===

5. 确定当量齿数 63.2tan cot u 21===δδ ∴ 178.69822.2021==δδ， ∴ 30.209347.019cos z z 11v1===

δ，70.1403554

.050

cos z z 22v2===δ 。 (三) 按齿面接触疲劳强度设计

[]()3

21

2

1u 5.0192.2d R

R H E t KT Z Φ-Φ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥σ 1. 确定公式的数值

1) 试选载荷系数3.1t =K

2) 教材表10—6查得材料弹性系数2

1a 8.189MP Z E =（大小齿轮均采用锻钢） 3) 小齿轮传递转矩 =I T 4.387mm 104•⨯N 4) 锥齿轮传动齿宽系数3.035.0b

25.0=Φ≤=

Φ≤R R R

，取。 5) 教材10—21d 图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

a 570lim1MP H =σ；10—21c 图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限a 390lim2MP H =σ。 6) 按

式

(

1

—

1

3

)

计

算

应

力

循

环

次

数

()9h 1110682.1536582196060j n 60⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==L N ；

89

12104.663

.210682.1u ⨯=⨯==N N

7) 查教材10—19图接触疲劳寿命系数91.01=HN K ，96.02=HN K 。