44课程设计说明书设计题目：圆锥圆柱二级齿轮减速器设计计算及说明一、设计任务书1. 设计题目：链式运输机减速器2. E-9：设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。连续单向运动，有轻微振动，室内工作，无灰尘，双班制工作。运输链速度误差允许值5%，使用期为二十年，大修期一年。3. 传动方案简图4. 原始数据原始数据题 号链条总拉力拉力F（N）400链条速度v（m/s）0.75链轮齿数Z14链条节距P（mm）80二、选择电动机1）电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2）电动机容量(1)链式运输机的输出功率P(2)电动机输出功率传动装置的总效率式中、为从电动机至运输链轮的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计指导书查得：弹性柱销联轴器=0.99；8级精度一般圆锥齿轮传动（油润滑）=0.97；8级精度一般圆柱齿轮传动（油润滑）=0.97；两个球轴承（一对，油润滑）=0.99；两个滚子轴承（一对，油润滑）=0.98；滚子链=0.96则故 (3)电动机额定功率由机械设计课程设计指导书表11-1选取电动机额定功率。3）电动机的转速计算链轮输出转速推算电动机转速可选范围，由机械设计课程设计指导书查得圆锥齿轮传动比范围，单级圆柱齿轮传动比范围，链轮传动常用传动比范围。初选同步转速为1000r/min电动机。考虑综合因素，选择同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y90L-6参数表如下表：电动机型号额定功率（）电动机转速(r/min)最大转矩/额定转矩同步满载Y90L-6310009102.04）电动机的技术数据和外形,安装尺寸由机械设计课程设计指导书查得主要数据，并记录备用。三、计算传动装置的运动和动力参数1）传动装置总传动比2）分配各级传动比，选择齿数A.锥齿轮传动比、齿数的确定因为是圆锥圆柱齿轮减速器，为使大圆锥齿轮尺寸不致过大，应使高速级圆锥齿轮传动比,因为采取油润滑，为了保证两级传动的大齿轮浸油深度相近时，取由于选择闭式传动，小齿轮齿数在20-40之间，为了保证不使同一对轮齿固定啮合，小齿轮齿数选择偶数，选小圆锥齿轮齿数，则，取=99齿数比B开式齿轮传动比、齿数的确定取开式齿轮，则C.圆柱齿轮传动比、齿数的确定圆柱齿轮减速器传动比选小圆柱齿轮齿数，.3，取=135齿数比D校核实际传动比实际传动比校核运输连论的转速误差工作链轮的实际转速转速误差故符合要求。3）各轴转速4）各轴输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即5）各轴转矩项目电机主轴小锥齿轮所在轴轴大椎齿轮所在轴与大锥齿轮接触的圆柱齿轮所在轴开环圆柱齿轮所在轴链轮轴转速(r/min)910910283.8553538.83功率(kw)2.972.9672.025 0.974 0.9550.845转矩(N*m)11.2311.1241.50175.50172.08913.90.四、传动件的设计计算（一）圆锥直齿轮设计已知输入功率，小齿轮转速910r/min，齿数比=3.81，由电动机驱动，连续单向运动，有轻微振动，室内工作，无灰尘；两班工作制，使用期限二十年，大修期一年。减速器生产批量40台，由一般厂中等规模机械厂生产，可加工7-8级精度齿轮及蜗轮。选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用8级精度。2） 材料选择 由机械设计基础课程设计选择小齿轮材料为45号钢（调质）齿面硬度为197286HBS，大齿轮材料为45号钢（正火），齿面硬度为156217HBS。3） ，1、 软齿面按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即（1） 确定公式内的各计算数值1） 锥齿轮齿宽系数0.25-0.3之间，这里选定0.3试选载荷系数，中等载荷，对于一般工业用齿轮传动接触疲劳极限和轮齿弯曲疲劳极限最小安全系数可用一般可靠度（失效概率=1/100),其值分别为2）由机械设计查得锻钢-锻钢的弹性系数3）计算小齿轮的转矩4)由机械设计（第八版）图10-19取接触疲劳寿命系数 。5)由机械设计基础按齿面硬度查得小齿轮、大齿轮的接触疲劳强度极限分别为接触疲劳极限许用值6)由机械设计（第八版）图10-18取弯曲疲劳寿命系数由机械设计基础按齿面硬度查得小齿轮、大齿轮的弯曲疲劳强度极限分别为弯曲疲劳极限许用值2、计算1） 试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值故大端模数,选取标准值2） 计算齿轮相关参数故取b1=b2=31mm.3、.校核齿根弯曲疲劳强度1）则2），3）根据机械设计（第八版）查得:因为*大于*所以强度满足要求，所选参数合适。4、计算圆周速度v 5、计算应力循环次数（两班制按每班8个小时算）（二）圆柱斜齿轮设计已知输入功率 ，小齿轮转速238.5r/min，齿数比，由电动机驱动，连续单向运动，有轻微振动，室内工作，无灰尘；两班工作制，使用期限二十年，大修期一年。减速器生产批量40台，由一般厂中等规模机械厂生产，可加工7-8级精度齿轮及蜗轮。1、选精度等级、材料、齿数1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用8级精度(GB10095-88)2）小齿轮材料为45号钢（调质）齿面硬度为197286HBS，大齿轮材料为45号钢（正火），齿面硬度为156217HBS。3）选小齿轮齿数，大齿轮齿数4）初选螺旋角2、计算1）对于一般工业用齿轮传动接触疲劳极限和轮齿弯曲疲劳极限最小安全系数可用一般可靠度（失效概率=1/100),其值分别为 对于标准齿轮的节点区域系数 锻钢-锻钢的弹性系数。电动机工作平稳，则载荷系数为1.2,。斜齿圆柱齿轮软齿面，齿轮相对于轴承非对称布置齿宽系数之间0.2-1.2，这里选定0.7。2）由机械设计（第八版）图10-19取接触疲劳寿命系数 。3）由机械设计基础按齿面硬度查得小齿轮、大齿轮的接触疲劳强度极限分别为接触疲劳极限许用值由机械设计（第八版）图10-18取弯曲疲劳寿命系数4）由机械设计基础按齿面硬度查得小齿轮、大齿轮的弯曲疲劳强度极限弯曲疲劳极限许用值5）试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 6）由计算圆周速度v7） 计算齿宽b及模数8）计算纵向重合度9）根据，8级精度，由机械设计（第八版）图10-8查得动载系数1.03由机械设计（第八版）表10-3查得由机械设计（第八版）表10-2查得使用系数由机械设计（第八版）表10-4查得由机械设计（第八版）图10-13查得 接触强度载荷系数10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得11）计算模数3、 .按齿根弯曲强度设计（1）确定参数1） 计算载荷系数2） 根据重合度，由机械设计（第八版）图10-28查得螺旋角影响系数2） 计算当量齿数，为后续的齿形系数和应力修正系数做准备。3）根据机械设计（第八版）查得:6）计算大、小齿轮的并加以比较。 大齿轮的数值大。（2）设计计算 结合之前求得的，取，为了同时满足接触疲劳强度算得的分度圆直径，所以重新修正下齿数： 5.几何尺寸的计算 1）计算中心距 ，中心距圆整为129mm. 2）螺旋角3）分度圆直径 4）宽度 圆整后取 齿宽 5） 结构设计 由于大斜齿轮直径大于200mm，因此采用腹板式。（三）开式齿轮的传动设计开式齿轮设计条件： 功率P4=0.955 kW 主动轮转速：n4=53r/min 传动比：i3=6 转矩：T4=172.08 Nm 详细D=W=G图=纸：三 二 1爸 爸 五 四 0 六全 套 资 料 低 拾10快起1.选齿轮材料、热处理方式1）材料及热处理 按使用条件，属低速、轻载，重要性和可靠性一般的齿轮传动。选用软齿面齿轮，开式齿轮一般较大，选用铸铁材料。具体选择如下： 大小齿轮均选用QT600-3，正火处理，大齿轮硬度为220HBS ，小齿轮硬度取250HBS。2）圆柱齿轮速度不高，故选用8级精度3）选小齿轮齿数，大齿轮齿数2、 按照齿根弯曲疲劳强度设计 1）由机械设计（第八版）图10-20a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2）计算应力循环次数 3）由机械设计（第八版）图10-18取弯曲疲劳寿命系数 4）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，得 5） 确定弯曲强度载荷系数 初选 齿宽系数6）由机械设计（第八版）表10-5查得齿形系数 应力校正系数 7）计算大、小齿轮的并加以比较。 8） 设计计算 进行相应校核 初定 计算载荷系数 根据，8级精度，由机械设计（第八版）图10-8查得动载系数 由机械设计（第八版）表10-3查得（直齿轮） 由机械设计（第八版）表10-2查得使用系数 由机械设计（第八版）图10-13查得 由机械设计（第八版）表10-4查得相关计算 接触强度载荷系数 校正模数 考虑齿面磨损，应将强度计算所得的模数加大10%20%， 因此 根据“机械原理第七版”，选择标准模数系列中的 3.几何尺寸的计算 （1）计算分度圆直径 （2）计算中心距 （3）计算齿轮宽度 ( 4)结构设计 由于小齿轮直径为96mm小于160mm，因此采用实心式 由于大齿轮直径为480mm大于160mm，因此采用腹板式 五、 轴的设计计算（一） 高速级轴 图 1该轴传递功率较小，转速中等，且属一般用途的轴，无特殊要求，故轴的材料选选用45钢。经调质处理，由机械设计书“中表15-3和表15-1（P370）查得其许用扭转切应力(2545)，2.按扭转强度初步设计轴端直径。 1 ） 初步估算轴的最小直径：