第 1 页课程设计报告名 称： 机械设计基础课程设计 题 目： 锥齿轮式一级齿轮减速器院 系： 动力工程系 班 级： 热动 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 2 周 成 绩： 第 2 页设计任务书目的与要求机械设计基础课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是：1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。3） 进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。要求学生在课程设计中1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济；2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整，设计内容及要求设计题目设计锥齿轮式输送机用一级齿轮减速器，如下图：原始数据：1）输送带的工作拉力 F= 8090N;2) 输送带的工作速度 v= 0.53 m/s (允许输送带速度误差为5)；3）滚筒直径 D= 200 mm;4）滚筒效率 （包括滚筒和轴承的效率损失） ；96.0第 3 页5）工作情况：两班制连续单向运转，载荷较平稳；6) 使用折旧期：5 年7）动力来源：电力，三相交流，电压 380V；8）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。设计内容：1）选择电动机；计算运动和动力参数；传动零件的设计。2）绘制装配图和零件图。3）设计计算说明书一份，包括：选择电动机，计算运动和动力参数，传动零件的设计，轴、轴承、键的校核，联轴器的选择，箱体的设计等。进度计划序号 设计(实验)内容 完成时间 备注1 装配草图和装配图的绘制 1 周2 零件图的绘制、编写设计计算说明书 4 天3 提交设计、教师审图、评定成绩 1 天课程设计成果要求1）减速器装配图 1 张（1 号） ；2）大齿轮零件图 1 张（2 号） 、低速轴零件图 1 张（2 号） 。3）设计说明书一份。前言设计题目项目 参数输送带的工作拉力 F（N） 8090输送带的工作速度 v（m/s） 0.53滚筒直径 D（mm ） 200题目分析传动机的设计要求要保证工作可靠，传动效率高，结构简单，尺寸紧凑，工艺性能好和使用维护方便。第 4 页对于一级减速器，普遍采用上图所示的方案，该方案轮齿可以为直齿、斜齿或人字齿，轴线可以为水平、上下或垂直布置，传递功率可达数万千瓦。电动机的选择，传动系统的运动及动力参数的计算电动机的选择a选择 Y 系列三相异步电动机b电动机的容量由电动机至工作机的总传动效率为： 54321min61274.50214.3.0606897.589.9.3. rdvnkwFPwd 总符合这一范围的同步转速有三种，750、1000 和 1500r/min。优先选用同步转速1000r/min 的电动机。由设计资料中电动机部分选定 B3 型，电动机型号为 Y132M2-6。其主要性能如下：第 5 页型号 额定功率 kw 同步转速r/min满载转速r/min额定转矩 质量 kgY132M2-6 5.5 1000 960 2.0 84电动机型号：Y132M-6 额定功率：5.5KW 同步转速：1000r/min 满载转速：960r/min;分配各级传动比：箱体内齿轮配合传动比：i 1=5; i2=3.83min5263.08.1932rnv计算各轴的功率和转矩：各轴输入功率：WPd42896.07463.5013 51.22 .187346231 卷 筒 轴 ：轴 ：轴 ：轴 ：各轴输入转矩： NmPTNmaPT 6.81052.049503.7.6093 4.28195502 .50.29144321 卷 筒 轴 ：轴 ：轴 ：轴 ：减速器内传动零件圆柱齿轮传动计算选择材料及确定许用应力第 6 页故由实际小齿轮用 45 钢调质，齿面硬度 220HBS大齿轮用 45 钢正火，齿面硬度 190HBSMpaSSpaHHHH491.50 .6;1.,2min21i12inin3.1,75,182inin FFF S因 MpaSF62.134.75.02min21i1小齿轮强度计算：按齿面接触强度设计：设齿轮按 8 级精度制造，载荷系数 K=1.2 齿宽系数 4.0a小齿轮转矩 T1=51.53Nm=51.51Nm按式（11-5）计算中心距（已知 ）512zvumKuaaH 1484.08367)493(5)3(1212 F按表 4-1 取 m=2mm确定中心距： zma192)360(2)(21齿宽 b8.794.0取 ,8.7612验算齿轮弯曲强度齿形系数 ， （图 11-9）57.2,.1FFY按式（11-8）验算齿轮弯曲强度（按最小齿宽 b=76.8mm）第 7 页安 全3.2756.138.2 8125.7.0212 1411 FFF FFMpaY pazbmKT 齿轮圆周速度 smndv.09061对照表 11-2 选用 8 级精度是合宜的对锥齿轮的计算：锥齿轮 i=3.8 5.293.7cos68.04.1221zrr muKTuRHRRR 208.32014.91)28.051(38.3 )5.(e,.02 3 122 取确定大端端面模数 65.e1 取 整uzm则对于锥齿轮处 NmM3914.0264285392锥当量弯矩为 e 0.8)7.(1.0462计算危险截面处的直径 ；dB1243.0.3而锥齿轮直径为：50mm31.18247286mm 所以锥齿轮校核成立，锥齿轮硬度也足够。弯曲强度的计算：第 8 页3947.217603.49.5.8.2 2122 12511 FFFmF MpaYzbKT 最大端直径： mezd523.78.,74.18.31 arctgarctg连轴器 NTKAc 6913.由公称转矩选用连轴器： 02JAYCLmLd60,328设材料为 45 钢，由轴径初估公式得高速轴伸出端轴径为：对高速轴：d1=32mmd2=42mmd3=45mmd4=58mmd5=da=(采用正常齿制，ha*=1.0, c*=0.25) d+aha=(z+2ha*)m=(32+2) 2=68mmd6=58mmd7=45mm )(602416881594280)1(51距 连 轴 器leTlnLeotlmb第 9 页metnmDBTCdTelb mchazdmmhadmnPcdf5.12.0,1 125474,68.0,.75 3152).0.60(*)2(324.16*)2(85.3.,68 .05.8,105064.3134653431 332 ，取 轴 承求 得由 齿 根 圆 直 径对 低 速 轴 ：L=m+T+(810)=68N=L-l2-e=46.5-4-24-10=8.5L4=15L5=根据锥齿轮确定对高速轴的校核：L1=100mm, 0材料 ， ,d1=abMP65abP601mz641320cos小齿轮受力大小： NdTFt16921径向力 ntr 3.589a0cos1轴向力 t1aF在危险截面 B 处，垂直面上的支反力为：第 10 页65.29412.11dFRcvararAV在垂直面上的弯矩为： 3.1826.29462.11 dFMaAVB水平面上支反力为： 5.80921tCHAR水平面上的弯矩为： mNMAHB.16合成弯矩为： B .365410.82509当量弯矩为： ;6. mNTMBe .6179850341)(2222 计算危险截面 B 处轴的直径：dbe 7.601.81.033对齿轮： tFNdT532048.21径向力为： Ftr 64an对低速轴的弯矩校核对低速轴用 45 号钢为材料：用 7412C 为滚动轴承:a=25.3;第 11 页abaMP60;6501对于锥齿轮： NdTFmt 483102.15.)/(.21 kb1028.05.1dm ;8.974.1sinta463cos2tan 2co11 NNFr 对垂直方向进行校核： ;24030.7256RAV;51;3.1NCVCV列表： =2403N; =3551N;AVRNFrr172;564先忽略锥齿轮的作用的：面受到的弯矩为 ;31562NmM面受到的弯矩为： NmFRRrCVAV 4.0)3.15(3.1)3.(2 再忽略齿轮得出：面受到的弯矩为 ;4.0)53.1(531 rCVAVM面受到的弯矩为： NmRRCVAV 6.98.).12(2叠加力矩为：； ;Nm4.3560104262取力矩为 M.1第 12 页齿轮受力为： 锥齿轮受力为：;150NF齿 ;172NF锥以 A 点算： （131.3+53 2）齿 3锥 053CHRRCH6.47以 C 点算： 3.125齿锥 FANH.3如下图：先忽略锥齿轮的作用力：；mM6.31596.407531；N308)2(2 再忽略齿轮的作用力： 2).15(7236.40531 mM8673.)12(2 叠加为：； ；Nm31594NM8592所以最危险截面所受到弯矩为：；mB .137034.6022当量弯矩 NmTBe 216.3749)24806.(98)( 22计算危险截面得出直径为： ；MdbeB .1.791.033B 截面齿根圆的直径为 mChzmaf 8.04)2*(*所以校核得出低速轴轴安全，不因扭矩而断裂第 13 页低速轴滚动轴承的计算： NRFAVrA 8615.096.2422 CrC由滚动轴承标准得出 7209C 的附加轴向力为： rCrA FSFS 4.04.38614.0. 轴承 A 和 C 上的总轴向载荷力为： NSa1aFC86两个滚动轴承负载一样；由滚动轴承资料查得：所选用的滚动轴承的额定动载荷为： ； NCO2850r3850；查得：e=0.40；0.28561OACF；查得 X=0.44;Y=1.40;erAa6103.285OrCF当量动载荷 NYFXPar 24.158640.81. ;1tf;.p; (指球轴承)240635hL3 NCLnPfC rhtp 385095.142)2401960(24.158.)1( 3/16 所以滚动轴承受力不超过允许限度，安全。对高速轴 取用滚动轴承 7214C 型号，基本额定动载荷 NCr7021.3第 14 页NCO60轴承 AC 径向力为： RFAHVrA 1.2754036.14522 NCrC 867查滚动轴承标准得出 FSrA.2364.0NSFCaaA68.2348191; ;0574.4OA 679.03.2OaAC查