机械设计课程设计说明书(圆锥圆柱两级齿轮减速器)

设计计算及说明结果

一、设计任务书

1.1传动方案示意图

图1.传动方案简图

1.2原始数据

表1：原始数据

传送带拉力F(N) 传送带速度V(m/s) 滚筒直径D（mm）

7000 1.1 400

1.3工作条件

两班制，使用年限为8年，连续单向运转，载荷较平稳，小批量生产，

运输链速度允许误差为链速度的5%。

1.4工作量

1、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；

2、传动零件的设计计算；

3、轴的设计计算；

4、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核；

5、键联接和联轴器的选择及校核；

6、减速器箱体，润滑及附件的设计；

'

小.故取12d =30mm ，半联轴器长度L=112mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm 。 4、轴的结构设计

（1）拟定轴上零件的装配方案（见图2）

图3输入轴轴上零件的装配

（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

1）为了满足半联轴器的轴向定位，12段轴右端需制出一轴肩，故取23

段的直径mm 37d 23=。左端用轴端挡圈定位，12段长度应适当小于L 所以取12L =58mm

2）初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用单列 查得圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据mm 37d 23=，由《机械设计课程设计》表12-4中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子

轴承30308，其尺寸为=⨯⨯T D d 40mm ⨯90mm ⨯25.25mm 所以mm 40d 43=而34L =25.25mm 这对轴承均采用轴肩进行轴向定位，由《机械设计课程

设计》表12-430311型轴承的定位轴肩高度mm 49d =a ，因此取mm 49d 45= 3）取安装齿轮处的轴段67的直径mm 35d 67=；为使套筒可靠地压紧轴承，56段应略短于轴承宽度，故取56L =24mm ，mm 40d 56=

4）轴承端盖的总宽度为20mm 。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加

已知小斜齿轮的分度圆直径为

mm

d39

.

80

=

N

F

F

N

F

F

N

d

T

F

t

a

n

t

r

t

2029

tan

3052

cos

tan

8135

2

1

=

=

=

=

=

=I I

β

β

α

已知圆锥直齿轮的平均分度圆直径

m22R

2

2

222

222

d d10.5285mm

2

2295

tan cos205

tan sin810

t

m

r t

a t

T

F N

d

F F N

F F N

ϕ

αδ

αδ

II

=-=

==

==

==

（）

圆周力1t F、2t F，径向力1r F、2r F及轴向力1a F、2a F的方向如下图

所示

112

=

A

4.

36

min

=

d

图4、弯矩与扭矩图

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钢（调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，1120=A ，得mm n P A d 4.3630min ==I I

I I

中

间轴最小直径显然是安装滚动轴承的直径12d -和56d - 4、轴的结构设计

（1）拟定轴上零件的装配方案（见下图）

图5、间轴上零件的装配

（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

1）初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据mm d d 4.366521≥=--，由《机械设计课程设计》表13.1中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列

圆锥滚子轴承30308，其尺寸为=⨯⨯T D d 25.259040⨯⨯这对轴承均采用套筒进行轴向定位，由《机械设计课程设计》表13.1查得30308型轴承的定位轴肩高度49mm ，因此取套筒直径49mm 。

4.3输出轴（III 轴）的设计

1、求输出轴上的功率III P 、转速Ⅲn 和转矩III T

III P =8.187kw Ⅲn =53r/min III T =1470000N.Mm 2、求作用在齿轮上的力

已知大斜齿轮的分度圆直径为 mm mz d 21.377==

而N d T Ft 779421.377147000022=⨯== N 2924Ft.tan20Fr =︒=βcos N 1943Ft.tan F ==βα

圆周力t F 、径向力r F 及轴向力a F 的方向如图6所示

图6、弯矩与扭矩图

3、初步确定轴的最小直径

初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为40Cr （调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，取1000=A ，得 mm 66.5353

187

.8100n P A d 33

III III 0min === 输出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T K T A ca =，查《机械设计（第八版）》表14-1，由于转矩变化很小，故取 1.3A K =，则mm N T K T A ca .191100014700003.1=⨯==查《机械设计课程设计》表13-1选Lx4型弹性柱销联轴器其工称转矩为2500N.M 半联轴器的孔径mm d 551=，所以取=-21d 55mm ，半联轴器长度L=112mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为84mm 。 4、轴的结构设计

（1）轴上零件的装配方案（见图7）

图7、输出轴轴上零件的装配 (2)据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度

1）为了满足半联轴器的轴向定位，1段轴左端需制出一轴肩，故取2-3段的直径mm d 622=，1段右端用轴端挡圈定位，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 841=，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段的长度应比1L 略短些，现取mm l 821=。 2)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用单列