圆锥-圆柱齿轮减速器.

课程设计说明书

设计题目：用于带式传输机的圆锥-圆柱齿轮减速器

机械系机械设计制造及其自动化专业

机设C135班

设计者：马骏

指导教师：***

2016年1月12日

河北工业大学城市学院

目录

第1章选择电动机和计算运动参数 (2)

第2章齿轮设计 (5)

第3章设计轴的尺寸并校核。 (15)

第4章滚动轴承的选择及计算 (20)

第5章键联接的选择及校核计算 (21)

第6章联轴器的选择及校核 (21)

第7章润滑与密封 (22)

第8章设计主要尺寸及数据 (22)

第9章设计小结 (24)

第10章参考文献： (24)

机械设计课程设计任务书

题目4：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器。 系统简图：

原始数据：运输带拉力 F=2600N ，运输带速度 s m 5.1=∨，滚筒直径 D=270mm

说明：

1、输送机运转方向不变，工作在和稳定，恐再启动，传动效率取为95%。

2、工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作8小时。

3、输送带速度允许误差为%5±。

设计工作量：设计说明书1份；减速器装配图，A0图1张；零件工作图2张（轴、大齿轮，A3） 参考文献：

1、《机械设计》教材

2、《机械设计课程设计指导书》

3、《机械设计课程设计图册》

4、《机械零件手册》

5、其他相关资料

1－电动机 2－联轴器

3－二级圆柱齿轮减速器

4－卷筒

5－运输带

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 =

1000w w V F =1000

5

.12600⨯=3.9kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器）， 2η=0.98（圆

锥滚子轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动），

5η=0.95（卷筒）.

所以总传动效率：∑η=21η4

2η3η4η5η

=95.097.096.098.099.042⨯⨯⨯⨯

=0.799 3. 计算电动机的输出功率：

d P =

∑

ηw

P =

799

.09

.3kw ≈4.88kw 4. 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范围

∑'i =10~25，工作机卷筒的转速

w n =

270

14.35

.1100060d v 100060w ⨯⨯⨯=

⨯π=106r/min ，所以电动机转速范围为 min /r 2650~106010625~10n i n w d ）（）（’=⨯=

=∑。则1电动机同步转速选择可选为 3000r/min ，1500r/min ，1000r/min ，750r/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1500r/min ，电动机选择如表所示

表1

1.2 计算传动比：

2. 总传动比：587.13106

1440n n i w m ≈==

∑ 3. 传动比的分配：I I I ∑⨯=i i i ，∑I =i 25.0i =396.3587.1325.0=⨯<4，成立

396

.3587

.13i i i =

=

I ∑∏=4 1.3 计算各轴的转速：

Ⅰ轴 r/m in 1440n n m ==I

Ⅱ轴 r/min 03.424396

.31440i n n ===

I I ∏ Ⅲ轴 r/min 1064

03.424i n n ===

∏∏I I I 1.4 计算各轴的输入功率：

Ⅰ轴 kw 831.499.088.41d =⨯==I ηP P

Ⅱ轴 kw 545.496.098.0831.432=⨯⨯==I ∏ηηP P Ⅲ轴 42ηη∏I I I =P P =4.545×0.98×0.97=4.32kw 卷筒轴 kw 191.499.098.032.412=⨯⨯==I I I ηηP P 卷

1.5 各轴的输入转矩

电动机轴的输出转矩mm 102363.31440

88

.41055.9n 1055.946m d 6

d •⨯=⨯⨯=⨯=N P T 故Ⅰ轴 =⨯⨯==I 41d 1099.02363.3ηT T 3.204mm 104

•⨯N Ⅱ轴 mm 1002.110396.396.098.0204.3i 5432•⨯=⨯⨯⨯⨯==I I ∏N T T ηη Ⅲ轴 mm 10878.310497.098.002.1i 5542•⨯=⨯⨯⨯⨯==∏∏I I I N T T ηη

卷筒轴 m

m 10762.31099.098.0878.35

512•⨯=⨯⨯⨯==I I I N T T ηη卷

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。

4. 选择小齿轮齿数=1z 24，则：504.8124396.3z i z 12=⨯==I ，取82z 2=。实际

齿比41.324

82z z u 12===

(三)

按齿面接触疲劳强度设计

[]()3

21

t 2

1u 5.014d R

R H H E H t T K Z Z Φ-Φ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥σ

1. 确定公式内的数值

1) 试选载荷系数3.1t =K

2) 小齿轮传递转矩 =I T 3.204mm 104•⨯N 3) 锥齿轮传动齿宽系数3.0=ΦR 取。 4) 查表得H Z =2.5

5) 教材表10—5查得材料弹性系数2

1a 8.189MP Z E = 6) 计算接触疲劳许用应力[]H σ

教材10—25d 图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限