2009级机械设计课程设计 重庆交通大学机械设计课程设计说明书设计题目：设计用于链式运输机的二级圆锥-圆柱齿轮减速器 学生姓名： 学 号： 学 院： 机电学院 专 业： 机械设计自造及其自动化 班 级： 工程机械一班 指导教师： 胡启国 2012年5月 22 日设计目录1. 题目及总体分析32. 各主要部件选择33. 选择电动机44. 分配传动比45. 传动系统的运动和动力参数计算56. 设计高速级齿轮67. 设计低速级齿轮118. 减速器轴及轴承装置、键的设计15轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计15轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计17轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计209. 滚动轴承及键的校和计算寿命2410. 润滑与密封2711. 箱体结构尺寸2712. 设计总结2913. 参考文献29设计任务书题目： 设计用于链式运输机的二级圆锥-圆柱齿轮减速器1）参考传统方案 2）工作条件连续单向工作，工作时有轻微振动，使用期10年，经常满载荷，两班制工作，运输链工作速度允许误差为5%，减速器由一般厂中小量生产。3）原始数据 题 号E3运输链工作拉力4000运输链工作速度0.90运输链链轮齿数10运输链节距60一.各主要部件选择目的设计计算与说明主要结果动力源电动机联轴器弹性联轴器齿 轮锥齿直轮传动高速级做成锥齿，低速级做成直齿轴 承此减速器轴承所受轴向力不大球轴承链 轮滚子链二：电动机的选择设计计算与说明主要结果电动机的输出功率的计算工作机所需有效功率为PwFV4000N0.9m/s=3.6锥齿轮的传动(7级精度)效率为1=0.97圆柱齿轮传动(7级精度)效率为20.98 球轴承传动效率(四对)为30.99 4弹性联轴器传动效率(一个)取40.99运输链轮效率为50.96要求电动机输出的有效功率为：要求电动机输出功率为：Po=4.15kw类型根据有粉尘的要求选用Y（IP44）系列的电动机选用Y（IP44）系列选用查得型号Y132S4封闭式三相异步电动机参数如下额定功率Pe=5.5KW满载转速n=1440 r/min满载时效率=85.3%功率因数额定转矩T=2.2满载时输出功率为 略大于，在允许范围内选用Y（IP44）系列Y132M2-6型封闭式三相异步电动机三：分配传动比设计计算与说明主要结果分配传动比传动系统的总传动比为： 工作机满载时输入轴的转速电动机的满载转速 故总传动比 四：传动装置的运动和动力参数计算设计计算与说明传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为0轴、1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各轴的转速分别为 、 、 、 、 ；对应于0轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为 、 、 、 、 ；对应于0轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为 、 、 、 、 ；相邻两轴间的传动比分别为 、 、 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为 、 、 、 。根据 n2= n1 n3= n2 P1= P0 P2= P1 可以算出如下结果：结果轴号发动机两级锥-圆柱减速器工作机0轴1轴2轴3轴4轴转速n(r/min）n0=1440n1=1440n2=720n3=180n4=90转矩T(Nm)T0=27.52T1=27.25T2=52.92T3207.45T4397.9功率P (kw)P0=4.15P1=4.11P2=3.99P3=3.91P4=3.75两轴联接联轴器锥齿轮圆柱齿轮链 轮传动比 ii01=1i12=2i23=4i34=2传动效率0.970.980.96五：高速级齿轮的设计（锥齿轮的设计）设计计算与说明主要结果选精度等级、材料和齿数） 选用直齿锥齿轮传动。） 速度不高，故选用级精度） 材料选择。由机械设计表6.1选取小齿轮材料为（调质），硬度为，大齿轮材料为钢（调质），硬度为HBS，二者材料硬度差为HBS。） 选小齿轮齿数1，大齿轮齿数211224=48,取Z2=49。符合互为质数。1Z2=75按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即 ）确定公式内的各计算数值（）试选载荷系数（2）计算小齿轮传递的转矩 （3）选取齿宽系数 （4）知齿轮，查得节点区域系数（4）由表6.3查得材料的弹性影响系数（5）由图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限（6）由式6.11计算应力循环次数（7）由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 （8）计算接触疲劳强度许用应力 取失效概率为，安全系数为S=1 设计计算与说明主要结果按齿面接触强度设计）计算（）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得（）计算圆周速度（）模数及主要尺寸的确定 模数：，取。分度圆直径： 节锥角：锥距 平均分度圆直径： 齿宽 取3 ）校核齿根弯曲疲劳强度（1） 弯曲强度校核公式：设计计算与说明主要结果齿根弯曲疲劳强度 （2）确定各参数 平均分度圆处螺旋角，则 查得动载系数1.15 齿向载荷分布系数 使用系数 故 （3）分度圆圆周力 （4）齿轮系数YF和应力修正系数YS 查表6.4得 （5）许用弯曲应力可由下式算得 由机械设计图6.15可查出弯曲疲劳极限应力 查得寿命系数 查得 ，查得安全系数是 故许用弯曲应力 设计计算与说明主要结果齿根弯曲疲劳强度因此满足齿根弯曲疲劳强度齿面接触强度验算） 齿面接触强度验算 接触强度寿命系数最小安全系数因此齿面强度足够六.设计低速级圆柱直齿传动设计计算与说明主要结果） 选用级精度） 由表6.1选择小齿轮材料为（调质），硬度为，大齿轮材料为钢（调质），硬度为HBS。） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数取按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮传递的转矩（3）选取齿宽系数（4）由表6.3查得材料的弹性影响系数（5）由图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限（）由式6.11计算应力循环次数（）由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 按齿面接触疲劳强度设计（）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为S=1，由式得 ） 计算（） 试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值（） 计算圆周速度v （） 计算齿宽（） 计算齿宽与齿高之比模数齿高（） 计算载荷系数K根据，级精度，查得动载荷系数假设，由表查得由表6.2查得使用系数由表查得查得设计计算与说明主要结果按齿面接触疲劳强度设计故载荷系数（）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得（）计算模数按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为） 确定公式内的计算数值（） 由图6.15查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限（） 由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 （） 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为，安全系数为S=1.3，由式得（） 计算载荷系数（）查取齿形系数由表6.4查得（）查取应力校正系数 由表6.4查得设计计算与说明主要结果按齿根弯曲强度设计 （）计算大小齿轮的，并比较 大齿轮的数据大） 设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数2.47，并就近圆整为标准值2.5 按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取几何尺寸计算） 计算分度圆直径） 计算齿根圆直径） 计算中心距 ） 计算齿宽宽度验算 合适七.减速器轴及轴承装置、键的设计设计计算与说明 主要结果1 轴1的设计：a) 求作用在锥