1机械设计课程设计机械设计课程设计计算说明书计算说明书设计题目设计题目二级圆锥圆柱齿轮减速器设计二级圆锥圆柱齿轮减速器设计机械设计制造及其自动化 专业专业12-713 班班设计者设计者祝一帆学号学号2012071331指导教师指导教师应丽霞2014年1 2月30日（哈尔滨工程大学）2目目录录一程设计书程设计书-1二设计要求设计要求-1三三设计步骤设计步骤1. 传动装置总体设计方案-22. 电动机的选择-23. 确定传动装置的总传动比和分配传动比-34. 计算传动装置的运动和动力参数-35. 各级齿轮的设计与校核 -46.传动轴的设计与校核-97.角接触球轴承校核-188.键联接设计和校核-209.器机体结构尺寸-2110.密封设计-23四四 设计心得设计心得 - 24五五 参考资料参考资料- 243一一. 课程设计书课程设计书设计课题:设计一用于带动螺旋输送机输送聚乙烯树脂材料的两级圆锥圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,其效率为 0.92(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限 5 年(300 天/年),三班制工作,车间有三相交流,电压 380/220V。螺旋轴转矩 320Nm,螺旋轴转速110r/min。二二. . 设计要求设计要求1.减速器装配图一张(A1)。2.设计说明书一份。三三. . 设计步骤设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 各级齿轮的设计与校核6.传动轴的设计与校核7.角接触球轴承校核8.键联接设计和校核9.器机体结构尺寸10.密封设计4一传动装置的总体设计一传动装置的总体设计减速器要符合绿色环保，工作时间长，质量好。二选择电动机二选择电动机1、选择电动机系列、选择电动机系列按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为 380V Y 系列的三相交流电源电动机。2 2、选电动机功率、选电动机功率（1） 、传动滚筒所需有效功率KWTnPw833. 110002（2） 、传动装置总效率各部分效率如下联轴器传动效率：级，两个）精度8(99. 01滚动轴承效率：)(99. 02三对齿轮传动效率：97. 03螺旋输送机效率：92. 04815. 092. 097. 099. 099. 0242得（3） 、所需电动机功率KWPPW d25. 2815. 0833. 1 3 3、确定电动机转速、确定电动机转速螺旋输送机转速二级减速器传动比范围、电机输出转速：、螺旋输送机转速：nimirrninnrdd n/1050560min/70)158()2(min/70n) 1 (选择电动机转速时，电动机重量轻，价格便宜， 但总传动比大，传动装置过大。转速选择小了，电动机过重，价格过贵。择中选择三确定传动装置的总传动比和分配传动比三确定传动装置的总传动比和分配传动比mNTrnKWpw250min/70833. 1KWpw833. 1KWpd25. 25传动比分配传动比分配kg79Mmin/710min,/70KW3Pmin,/7508Y132M0。质量满载荷转速螺旋输送机转速功率，同步转速由选定电动机rnrnr43254. 225. 014.1070710210iiinniW则输出的传动比为：）（锥齿轮传动比级的传动比为：取两级齿轮减速器输入总传动比四计算传动装置的运动和动力参数四计算传动装置的运动和动力参数运动条件及运动参数分析计算运动条件及运动参数分析计算0 轴：0 轴即电动机输出轴：mmNnPTrn9 .302619550min/710KW25. 2PP00 00d0，1 轴：1 轴即减速器输入轴mmNnPTrinnKWP6 .2965621000min/7101710205. 2P11 1010 112012 轴：2 轴即减速器中间轴KWPP117. 22312mmNnPTrinn7 .7232132. 9117. 21000 21000min/53.27922 211 23 轴：3 轴即减速器输出轴mmNnPTrinnKWPP4 .27732233. 22030 21000min/883.6903. 233 322 323234 轴：4 轴即传动滚筒轴i1=2.54i2=4.00mmNTrnKWp6 .29656min/710205. 2111mmNTrnKWp7 .72321min/53.279117. 2222mmNTrnKWp4 .277322min/883.6903. 23336mmNnPTrnKWPP2.25221000min/70849.199.003.292.044 44134各轴运动和动力参数汇总表各轴运动和动力参数汇总表轴名功率 P/KW转矩 T/(Nmm)转速 n/(r/min)电机轴（0 轴）2.2530261.97101 轴2.20529656.67102 轴2.11772321.7279.533 轴2.03277322.470卷筒轴（4 轴）1.849252.270五五.各级齿轮的设计与校核各级齿轮的设计与校核(一一).低速级齿轮传动的设计与校核低速级齿轮传动的设计与校核1.1.齿轮材料，热处理及精度齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿圆柱齿轮齿轮材料及热处理i.材料：低速级小齿轮选用 40Cr 钢调质处理，齿面硬度为 241-286HBS,取小齿齿数1Z=22齿轮精度为 8 级大齿轮选用 ZG35CrMo 钢，齿面硬度 190-240HBS，大齿轮齿数Z2=Z1i2=88,取Z2=88。2.2.初步设计齿轮传动的主要尺寸初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计213 )(12HHEdZZ iiKTda.确定各参数算数值（1）计算小齿轮传递的转矩 T2=72321.7NmmT3=277322.4 Nmm（2）p138 初选齿宽系数，由表查得1(0.8-1.4)（3） 初选载荷系数 Kt=1.4（4）计算应力值环数N1=60n1jhL=60279.531（536524）=7.35108(次)N2= 60n2jhL=60701（536524）=1.84108(次)mmNTrnKWP2 .252min/70849. 1444882221 ZZ1N1=7.35108（次）N2=1.84108（次）ZN1=1.02ZN2=1.12ZH=2.50aHMP8001limaHMP5602lim7（5）弹性系数和节点区域系数为50. 28 .189 2/1HaE zMpz（6）查取(图 7-19)接触疲劳系数（允许局部点蚀）ZN1=1.02ZN2=1.12（7）查表得齿轮接触疲劳极限aHMP8001limaHMP5602lim(8)安全系数 SH=1 由式 7-18 得许用接触应力：H1=HHN SZ1lim1=1.02800=816MPaH2=HHN SZ2lim2=1.13560=612.8MPab.确定传动尺寸初算小齿轮分度圆直径 d1t2131)(12HHEdtZZ iiKTd=mm2 .52)8 .632 50. 28 .189(414 17 .723214 . 1223 圆周速度sm8 . 0100060dnV动载荷系数 Kv=1.12由表 7-3 假设mmN /100bFKtt，得齿间载荷分部系数 K=1.2由表 7-2 使用系数 KA=1.25由图查取齿间载荷分部系数 KB=1.07（设轴刚性大）K=1.251.121.21.071.80按 K 值对 d1t修正ttkkdd3118 .564 . 1 80. 131tdC.确定模数mn=1d/Z1=2.58,取 mn=2.75D.确定螺旋角和中心距)(2ma21nZZ =1.5（22+88）=151.25150mm取 a=150mm，d1= mnZ1=2.75*22=60 mmd2=240mmE.确定齿宽由 b=d1=66mm取 b1=70mmb2=66mm3.按齿根弯曲强度校核按齿根弯曲强度校核MpaYYbmKFFSF nt F1H1=816MPaH2=612.8PMaKv=1.12K=1.2KA=1.25KB=1.07d1=60mmd2=240mma=140mmmmbmmbmmm667075. 221 8a.确定各参数（1） 由表 7-4 查取齿形系数和应力校正系数57. 1,72. 211SFYY78. 1,20. 222SFYY(2)由图 7-17 查得弯曲疲劳寿命系数 Y1N=0.91Y2N=0.94(3)取安全系数 SF=1.25 (4)查表 7-16 得齿轮接触疲劳极限aFMP6001limaFMP4802lim(5) 由 7-16 得许用弯曲应力：1F=a FFNMPSY8 .43625. 160091. 01lim12F =a FFNMPSY96.36025. 148094. 02lim2验算：111 11 15 .7057. 172. 211051104 .2773228 . 122FaSFSF nt FMPYYbmdkTYYbmKF122 111 26 .64FaSF SFF FMPYYYYmmNmmbdTKt/1003 .572 bFKtt,符合条件。1F1=21.5Zv1=Z1/(cos1)=25.79,查表得595. 1,60. 211SFYYZv2=Z2/(cos2)=166.44,查表得83. 1,14