二级锥圆柱齿轮减速器机械课程设计说明书Word下载.docx

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高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象.

2.2选择电动机

1.类型：

Y系列三相异步电动机；

2.功率选择：

计算工作机所需功率：

工作机所需转速：

电机所需功率：

;

其中，

为滚筒效率，0.96

联轴器效率，0.99

为齿轮效率，0.97

为轴承效率，0.99

所以

3.电机转速选择

输送机工作转速

电机同步转速

选：

1000

；

4.电机型号确定

所以查表选电机型号为：

Y160M-6

电机参数：

额定功率：

5.5Kw，满载转速：

＝970

2.3计算传动装置的总传动比及分配各级传动比

总传动比和各级传动比分配：

其中：

为高速级传动比，

为低速级传动比，且

，

取：

2.4计算传动装置的运动和动力参数

1）高速轴：

；

2）中间轴：

3）低速轴：

综合以上数据，得表如下：

轴名

效率P（KW）

转矩T（N·

m）

转速n

r/min

传动比

电动机轴

7.5

970

1

I轴

7.425

73.1

3.18

II轴

7.13

223.25

305

4

III轴

6.85

857.9

76.25

三、传动件的设计计算

3.1高速级齿轮传动设计（锥齿传动）

一、选择齿轮材料和精度等级

选择齿形制GB12369-90，齿形角

小锥齿轮悬臂布置。

①材料均选取45号钢调质。

小齿轮齿面硬度为250HBS，大齿轮齿面硬度为220HBS。

②精度等级取8级。

③试选小齿轮齿数

取

调整后

二、按齿面接触疲劳强度设计

齿面接触疲劳强度设计公式

（1）试选载荷系数：

。

（2）计算小齿轮传递的扭矩：

（3）取齿宽系数：

（4）确定弹性影响系数：

由表，

（5）确定区域系数：

查图得，标准直齿圆锥齿轮传动：

（6）根据循环次数，计算应力循环次数：

（7）查得接触疲劳寿命系数：

（8）查得疲劳极限应力：

（9）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数

（10）由接触强度计算出小齿轮分度圆直径：

，

则

齿轮的圆周速度

（11）计算载荷系数：

a：

齿轮使用系数，查表得

b：

动载系数，查图得

c：

齿间分配系数，查表得

d：

齿向载荷分布系数

查表得

，所以

e：

接触强度载荷系数

（1）按载荷系数校正分度圆直径

取标准值，模数圆整为

（12）计算齿轮的相关参数

（13）确定齿宽：

圆整取

三、校核齿根弯曲疲劳强度

（1）载荷系数

（2）当量齿数

（3）查表得

（4）取安全系数

由图得弯曲疲劳寿命系数

查图得弯曲疲劳极限为：

许用应力

（5）校核强度，由[3]式10-23

计算得

可知弯曲强度满足，参数合理。

3.2低速级齿轮传动设计

一、选精度等级、材料及齿数

1.为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮

2.小齿轮材料：

45钢调质HBS1=240

接触疲劳强度极限

MPa

弯曲疲劳强度极限

Mpa

大齿轮材料：

45号钢正火HBS2=200

3.精度等级选用7级精度

4.初选小齿轮齿数

大齿轮齿数Z2=Z1

=24×

4=96取96

5初选螺旋角

二、按齿面接触强度设计

计算公式：

mm

1.确定公式内的各计算参数数值

初选载荷系数

小齿轮传递的转矩

N·

mm

齿宽系数

2.材料的弹性影响系数

Mpa1/2

3.区域系数

4.应力循环次数

接触疲劳寿命系数

接触疲劳许用应力

取安全系数

.

取

5.计算

（1）试算小齿轮分度圆直径

（2）计算圆周速度

m/s

（3）计算齿宽b及模数mnt

b/h=10.99

﹙4﹚计算纵向重合度

=2.093

（5）计算载荷系数

1.使用系数

根据电动机驱动得

2.动载系数

根据v=1.47，7级精度，取

3.按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数

根据小齿轮相对支承为非对称布置、7级精度、

=1.0、

mm，

得

=1.427

4.按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数

根据b/h=10.99、

、

5.齿向载荷分配系数

假设

，根据7级精度，软齿面传动，得

=2.75

（6）按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径

（7）计算模数

三、按齿根弯曲强度设计

1.确定计算参数

（1）计算载荷系数K

（2）螺旋角影响系数

根据纵向重合系数

，得

0.88

（3）弯曲疲劳系数KFN

由图得

（4）计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.2

（5）计算当量齿数ZV

取27

取105

（6）查取齿型系数YFα应力校正系数YSα

（7）计算大小齿轮的

并加以比较

比较

<

所以大齿轮的数值大，故取0.013952

2计算

=2.69

取m=3

四、分析对比计算结果

对比计算结果，取

=4已可满足齿根弯曲强度。

但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的d1=89.8来计算

128

需满足

互质

五、几何尺寸计算

1.计算中心距a

将a圆整为230mm

2.按圆整后的中心距修正螺旋角β

3.计算大小齿轮的分度圆直径d1、d2

4.计算齿宽度

B=

取B1=100，B2＝95

四、装配图的设计

4.1初绘装配底图

4.1.1确定箱内传动件轮廓及其相对位置

4.1.2箱体内壁位置的确定

箱体壁厚

箱盖壁厚

箱座凸缘厚度b=15mm

箱盖凸缘厚度b1=15mm

箱座底凸缘厚度b2=20mm

地脚螺栓直径df=M14

地脚螺栓数目n=4

轴承旁联接螺栓直径d1=M8

轴承端盖螺钉直径d3=M8

定位销直径d=10mm

外箱壁至轴承座端面距离L1=32mm

大齿轮顶圆与内箱壁距离△1=12mm

齿轮端面与内箱壁距离△2=10.5mm

箱盖，箱座肋厚m1=m=7mm

4.2轴的结构设计计算与校核

4.2.1I轴的设计与校核

（1）求作用在齿轮上的力

（2）初估轴的最小直径

先按[3]式15-2初步估算轴的最小直径。

选取轴的材料为45钢，调质处理。

根据[3]表15-3，取

，于是得

由于输入轴的最小直径是安装联轴器，使所选轴径

与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。

（3）轴的结构设计

拟定轴上零件的装配方案，如下图

1）轴段1-2，由联轴器型号直径为30mm，右端应有轴肩定位，轴向长度应该略小于60mm，取58mm。

2）轴段2-3，由轴承内圈直径得轴段直径为35mm。

左端联轴器又端面距离短盖取30mm，加上轴承宽度和端盖宽度，轴段长度定为65.25mm。

3）轴段3-4，由于小齿轮悬臂布置，轴承支点跨距应取悬臂长度的大约两倍，由此计算出轴段长度为113mm。

又有轴肩定位的需要，轴肩高度取3.5mm，所以轴段直径取42mm。

4）轴段4-5，先初选轴承型号，由受力情况选择圆锥滚子轴承，型号取30207，内径为35mm。

所以轴段直径为35mm，长度应略小于轴承内圈宽度17mm，取为15mm。

5）轴段5-6，小锥齿轮轮毂长度为38mm，齿轮左端面距离套杯距离约为8mm，再加上套杯厚度，确定轴段长度为54mm，直径为32mm。

6）零件的周向定位查表得

左端半联轴器定位用平键，宽度为8mm，长度略小于轴段，取50mm，选取键

右端小齿轮定位用平键，宽度为10mm，长度略小于轴段，取30mm，选取键

7）轴上圆角和倒角尺寸

取轴端倒角为2mm，圆角取2mm

（4）求轴上的载荷

根据轴的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图所示

（5）按弯扭合成应力校核轴的强度

由上图可知，应力最大的位置，只需校核此处即可，根据[3及以上数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取

，轴的计算应力

，因此

，轴安全。

4.2.2II轴的设计与校核

大圆锥齿轮：

圆周力

，轴向力

，径向力

圆柱齿轮：

由于此轴为齿轮轴，选取轴的材料应同圆柱齿轮一样，为45，调质处理。

（4）轴的结构设计

1）轴段1-2，选用轴承型号为30208，轴段直径为40mm，齿轮端面距离箱体内壁取10mm，轴承距内壁2mm，所以轴段长度取35.5mm。

2）轴段2-3，由于箱体内壁应该相对于输入轴的中心线对称，通过计算此段长度为20mm，又有定位需要，轴径取58mm。

3）轴段4-5，由设计结果，齿宽为115mm，取此轴段长为113mm。

4）轴段2-3，轴段3-4，是定位轴肩，轴径取55mm，。

5）轴段5-6，用于装轴承，长度取35.5mm，直径取40mm。