福建农林大学机械设计课程设计说明书二年级圆柱圆锥齿轮减速器

福建农林大学机械设计课程设计说明书二年级

圆柱圆锥齿轮减速器 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

目录

1 传动简图的拟定 (1)

2 电动机的选择 (2)

3 传动比的分配 (2)

4 传动参数的计算 (3)

5 圆锥齿轮传动的设计计算 (3)

6 圆柱齿轮传动的设计计算 (6)

7 轴的设计计算 (11)

8 键连接的选择和计算 (20)

9 滚动轴承的设计和计算 (21)

10 联轴器的选择 (22)

11 箱体的设计 (22)

设计总结 (25)

参考文献 (26)

1传动简图的拟定

技术参数：

碾轮上的阻力矩为2800N，

碾轮轴的转速n=40 r／min ，

允许有±5%的偏差。

工作条件：

混沙机由交流电动机带动，单班制工作，工作时经常满载、有轻微振动，工作年限为五年。 (设计时)。

1.3 拟定传动方案

传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为齿轮传动。方案简图如图。

2 电动机的选择

电动机的类型：三相交流异步电动机（Y 系列） 功率的确定

工作机所需功率w P (kw):

w P =Tn w /9550=2800*40/9550=

电动机至工作机的总效率η：

η=1η×1η×52η×3η×4η×5η =×××××=

（1η为联轴器的效率，2η为轴承的效率，3η为圆锥齿轮传动的效率，4η为圆柱齿轮的传动效率，5η为开式圆锥齿轮传动的效率） 所需电动机的功率d P (kw):

d P =w P

/η== 电动机额定功率:d m P P ≥ 确定电动机的型号

因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中m P =4kN ，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。

由此选择电动机型号：Y180M —4 电动机额定功率m P =,满载转速

=1470r/min

电动机型号 额定功率

(kw)

满载转速 (r/min) 起动转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩 Y180M-4

1470

选取B35安装方式

3 传动比的分配

总传动比：总i =m n /n 出=1470/40=

设高速轮的传动比为1i ,低速轮的传动比为2i ,开式圆锥齿轮传动比为3i ，

w P =

η=

d P =

n=1500r/min

电动机型号：

Y112M —4

总i =

1i =

=⋅⋅=1cos tan δαt r F F 9.86916.38cos 20tan 2491=⨯⨯ N

=⋅⋅=1sin tan δαt a F F =⨯⨯ 16.38sin 20tan 2491

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钢（调质），根据课

本表15-3，取1150=A ，得

mm n P A d 261470

246.1511433

110min =⨯==

因轴上有两个键槽，故直径增大10%—15%，取12d =35 mm 左右。输入

轴的最小直径为安装联轴器的直径12d ，为了使所选的轴直径12d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩1T K T A ca =，查课本表14-1，由于转矩变化较大，

故取3.1=A K ，则

m N mm N T K T A ca ⋅=⋅=⨯==140.5691405690813013.1，因输入轴与电

动机相连，转速高，转矩小，选择弹性套柱销联轴器。电动机型号为Y200L —4,由指导书表12-4查得，电动机的轴伸直径D= 48 mm 。查指导书表8-5，选LT8型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为

250m N ⋅，半联轴器长度mm L 1121=，半联轴器与轴配合的毂孔长度为84mm 。

拟定轴上零件的装配方案

为了满足半联轴器的轴向定位，1-2轴段右端需制出一轴肩，故取2-3

段的直径23d =35 mm 。左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=40 mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为L=84mm ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故1-2轴段的长度

N F t 1.2220=

N F r 61.766= N F a 46.255=

扭矩图，确定轴的危险截面。

1

212d T F t =

=N 9.749090370800

2=⨯

N F F t r 75.272620tan 9.4907tan 11=⨯== α

已知大圆锥齿轮的平均分度圆半径

()15.288)33.05.01(3395.0122=⨯-⨯=-=R t m d d φmm

N d T F m t 8.244315

.2881097.2225

222=⨯⨯==

=⋅⋅=122cos tan δαt r F F 3.31617.69cos 20tan 8.2443=⨯⨯ N

=⋅⋅=122sin tan δαt a F F N 3.83117.69sin 20tan 8.2443=⨯⨯

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钢（调质），根据课本表15-3，取1140=A ，得

mm n P A d 27.37432

93.1511233

220min =⨯== 中间轴的最小值显然是安装滚动轴承的直径。

因轴上有两个键槽，故直径增大10%—15%，故mm d 40min =

拟定轴上零件的装配方案如图

初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用圆锥滚子

轴承，参照工作要求并根据12d =mm d 4056>，由指导书表6-7中初步选取03系列，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30308，其尺寸为

25.259040⨯⨯=⨯⨯T D d ，所以12d =56d =40mm 。这对轴承均采用套筒进行轴向定位，由表15-7查得30306型轴承的定位轴肩高度，因此