锥齿轮减速器-开式齿轮-机械设计说明书-一级锥齿轮.docx

1、 1 第一章 设计任务书 1.1设计题目 传动方案 锥齿轮减速器 开式齿轮 带式运输机的工作原理 已知条件 1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度 35 度； 2）使用折旧期： 8 年； 3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4）动力来源：电力，三相流，电压 380、 220V； 5）运输 带速度允许误差： 5% 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 设计数据 运动带工作拉力： 2200N ； 运输带工作速度： 1.15m/s ； 2 卷筒直径： 240mm ； 设计内容 1）按照给定的原始数据和传动方案设计减速器装

2、置； 2）完成减速器装配图 1 张； 3）零件工作图 1 张 4）编写设计计算说明书一份。 第二章 传动装置总体设计方案 2.1传动方案 传动方案已给定，后置外传动为开式圆柱齿轮传动，减速器为一级圆锥齿轮减速器。 第三章 选择电动机 3.1电动机类型的选择 根据用途选用 Y 系列三相异步电动机。 3.2确定传动装置的效率 查表得： 联轴器的效率： 1=0.99 滚动轴承的效率： 2=0.98 锥齿轮的效率： 3=0.97 开式圆柱齿轮的效率： o=0.96 滚动皮带 的效率： w=0.97 = 0.97 0.96 =0.817 3 3.3选择电动机容量 工作机所需功率为 电动机所需额定功率 :

3、 工作转速： 经查表按推荐的合理传动比范围，选定电机型号为： Y112M-4 的三相异步电动机，额定功率 Pen=4kW，满载转速为 nm=1440r/min，同步转速为 nt=1500r/min。 电动机型号 同 步转速/(r/min) 额定功率 /kW 满载转速/(r/min) Y112M-4 1500 4 1440 3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 （ 1）总传动比的计算 由选定的电动机满载转速 和工作机主动轴转速 ，可以计算出传动装置总传动比为： （ 2）分配传动装置传动比 取开式圆柱齿轮传动比： ic=4 减速器传动比为 第四章 计算传动装置运动学和动力学参数 4.1电动机输

4、出参数 4 4.2高速轴的参数 4.3低速轴的参数 4.4轴的参数 4.5工作机的参数 各轴转速、功率和转矩列于下表 轴名称 转速 n/(r/min) 功率 P/kW 转矩 T/(Nmm) 电机轴 1440 3.1 20559.03 高速轴 1440 3.07 20360.07 低速轴 366.41 2.92 76106 轴 366.41 2.83 73760.27 工作机 91.6 2.53 263771.83 5 第五章 开式圆柱齿轮传动设计计算 5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1.根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力取为 =20。 2.参考表 10-6 选用 7 级精度。

5、3.材料选择 由表 10-1 选择小齿轮 20Cr（渗碳淬火），齿面硬度为 58 62HRC，大齿轮20Cr（渗碳淬火），齿面硬度为 58 62HRC 4.选小齿轮齿数 =20，则大齿轮齿数 = i=20 4=81。 5.2按齿根弯曲疲劳强度设计 1.由式（ 10-7）试算模数，即 (1)确定公式中的各参数值。 a.试选 KFt=1.3 b.由式（ 10-5）计算弯曲疲劳强度用重合度系数 Y c.计算 YFa YSa/ F 由图 10-17 查得齿形系数 ， 由图 10-18 查得应力修正系数 ， 由图 10-24c 查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为 、 由图 10-22 查得弯曲疲

6、劳寿命系数 ， 取弯曲疲劳安全 系数 S=1.25，由式（ 10-14）得 6 两者取较大值，所以 (2)试算齿轮模数 2.调整齿轮模数 (1)计算实际载荷系数前的数据准备 a.圆周速度 b.齿宽 b c.齿高 h 及齿宽比 b/h ( ) (2)计算实际载荷系数 根据 v=0.612m/s， 7 级精度，由图 10-8 查得动载系数 Kv=1.062 查表 10-3 得齿间载荷分配系数 =1.1 由表 10-4 用插值法查得 KH =2.045，结合 b/h=7.112 查图 10-13，得 =1.171。 则载荷系数为 (3)由式（ 10-13），按实际载荷系数算得的齿轮模数 7 取 m=

7、3mm (4)计算分度圆直径 5.3确定传动尺寸 1.计算中心距 ( ) ，圆整为 2.计算小、大齿轮的分度圆直径 3.计算齿宽 取 B1=55mm B2=50mm 5.4校核齿面接触疲劳强度 齿面接触疲劳强度条件为 (1)T、 d 和 d1 同前 a.根据 v=1.15m/s、 7 级精度，由图 10-8 查得动载系数 Kv=1.022 b.齿轮的圆周力。 查表 10-3 得齿间载荷分配系数 KH =1.3 由表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承悬臂布置时，得齿向载荷分布系数KH =2.046 由此，得到实际载荷系数 8 c.由图查取区域系数 ZH=2.49 d.查表得材料

8、的弹性影响系数 ZE=189.8MPa e.由式计算接触疲劳强度用重合度系数 Z ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) f.计算接触疲劳许用应力 H 由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为： ， 计算应力循环次数 由图查取接触疲劳系数： ， 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，得接触疲劳许用应力 (2)齿轮的圆周速度 选用 7 级精度是合适的 9 5.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (1)计算齿顶高、齿根高和全齿高 ( ) ( ) ( ) (2)计算小、大齿轮的齿顶圆直径 ( ) ( ) (3)计算小、大齿轮的齿根圆直径 ( ) ( ) 注： ， 5.6齿轮参数和几何

9、尺寸总结 参数或几何尺寸 符号 小齿轮 大齿轮 法面模数 mn 3 3 法面压力角 n 20 20 法面齿顶高系数 ha* 1.0 1.0 法面顶隙系数 c* 0.25 0.25 螺旋角 左 0 00“ 右 0 00“ 齿数 z 20 81 齿顶高 ha 3 3 齿根高 hf 3.75 3.75 分度圆直径 d 60 243 齿顶圆直径 da 66 249 齿根圆直径 df 52.5 235.5 齿宽 B 55 50 中心距 a 152 152 10 第六章 减速器齿轮传动设计计算 6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1.选用直齿圆锥齿轮传动，压力取为 =20，选用 7 级精度。 2.材

10、料选择 :小齿轮 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮 45（调质），硬度为 240HBS 3.选小齿轮齿数 =24，则大齿轮齿数 = i=24 3.93=95。 6.2按齿面接触疲劳强度设计 1.由式（ 10-29）试算小齿轮分度圆直径，即 ( ) ( )(1)确定公式中的各参数值 a.试选 KHt=1.3 b.计算小齿轮传递的扭矩 : c.查表选取齿宽系数 =0.3 d.由图 10-20 查得区域系数 ZH=2.5 e.由表 10-5 查得材料的弹性影响系数 =189.8 。 f.计算接触疲劳许用应力 由图 10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 ， 由式（ 10-15）计算应力循环次数： 由图 10-23 查取接触疲劳系数 ， 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，得