二级圆锥圆柱齿轮减速器设计(就这个)

机械设计课程设计任务书

设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计内容：

（1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1张） （3）减速器零件图（不低于3张

系统简图：

滚筒输送带联轴器减速器电动机联轴器

原始数据：运输带拉力 F=2100N，运输带速度 ??1.6ms，滚筒直径 D=400mm

工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350C；允许运输带速度误差为±5%，

小批量生产。

设计步骤：

一、 选择电动机和计算运动参数

(一) 电动机的选择

1. 计算带式运输机所需的功率：Pw=

FV2100?1.6==3.36kw 100010002. 各机械传动效率的参数选择：?1=0.99（弹性联轴器）， ?2=0.98（圆锥

?3=0.96?5=0.96?4=0.97滚子轴承），（圆锥齿轮传动），（圆柱齿轮传动），（卷筒）.

所以总传动效率：??=?1?2?3?4?5

=0.992?0.984?0.96?0.97?0.96 =0.808 3. 计算电动机的输出功率：Pd=

Pw24

??=

3.36kw?4.16kw 0.8084. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围

i'?=8~25（华南理工大学出版社《机械设计课程设计》第二版朱文坚 黄

平主编），工作机卷筒的转速nw=r/min

，

所

以

电

60?1000v60?1000?1.6=76.43 ??d3.14?400动机转速范围为

nd?i’（8~25）?76.43?（611.44~1910.75）r/min。则电动机同步?nw?转速选择可选为 750r/min，1000r/min，1500r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（i??0.25i?且i??3），故首先选择750r/min，电动机选择如表所示 表1

型号 Y160M2-8

(二) 计算传动比： 1. 总传动比：i??nm720??9.420 nw76.43额定功率/kw 5.5 满载转速r/min 720 轴径D/mm 42 伸出长E/mm 110 启动转矩 额定转矩 2.0 最大转矩 额定转矩 2.0 2. 传动比的分配：i??i??i??，i??0.25i?=0.25?9.420?2.355<3，成立

i??i?9.420?=4 i?2.355(三) 计算各轴的转速：

Ⅰ轴 n??nm?720r/min Ⅱ轴 n??n?720??305.73r/min i?2.355 Ⅲ轴 n????n?305.73??76.43r/min i?4(四) 计算各轴的输入功率：

Ⅰ轴 P??Pd?1?4.16?0.99?4.118kw

Ⅱ轴 P??P??2?3?4.118?0.98?0.96?3.874kw Ⅲ轴 P????P??2?4=3.874×0.98×0.97=3.683kw 卷筒轴 P卷?P????2?1?3.683?0.98?0.99?3.573kw (五) 各轴的输入转矩

电动机轴的输出转矩Td?9.55?106Pd4.16?9.55?106??5.52?104N?mm nm720故Ⅰ轴 T??Td?1?5.51778?0.99?5.462?104N?mm

Ⅱ轴 T??T??2?3i??5.46260?0.98?0.96?2.355?104?1.2103?105N?mm Ⅲ轴 T????T??2?4i??1.21028?0.98?0.97?4?105?4.602?105N?mm 卷筒轴 T卷?T??2?1?4.602?0.98?0.99?105?4.465?105N?mm

二、 高速轴齿轮传动的设计

(一) 选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数

1. 按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动

2. 输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。 3. 材料选择 由《机械设计》第八版西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著的教材 表

10—1选择小齿轮材料和大齿轮材料如下： 表 2 齿轮型号 材料牌号 热处理方法 强度极限屈服极限硬度（HBS） 平均硬度?B/MPa 小齿轮 45 调质处理 650 ?S/MPa 360 齿芯部 齿面部 （HBS） 217~255 236 大齿轮 45 正火处理 580 290 162~217 189.5 二者硬度差约为45HBS。 4. 选择小齿轮齿数z1?25，则：z2?i?z1?2.355?25?58.875，取z2?59。实际齿比

u?z259??2.36 z125??5. 确定当量齿数 ? u?cot?1?tan?2?2.36 ??1?22.964，?2?67.036 ? zv1?z1z22559??27.14，zv2???151.28 。 cos?10.921cos?20.3902(二) 按齿面接触疲劳强度设计

?ZE?KT1? d1?2.92????????1?0.5??2u ?H?RR31. 确定公式内的数值

1) 试选载荷系数Kt?1.8

2) 教材表10—6查得材料弹性系数ZE?189.8MPa（大小齿轮均采用锻钢） 3) 小齿轮传递转矩 T??5.462?10N?mm 4) 锥齿轮传动齿宽系数0.25??R?4b?0.35，取?R?0.33。 R5) 教材10—21d图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?570MPa；10—

21c图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限?Hlim2?390MPa。 6) 按

式

(

1

0

—

1

3

)

计

算

应

力

循

环

次

数

N1?60n1jLh?60?720?1??2?8?300?10??2.074?109；

N12.074?109N2???8.788?108

u2.367) 查教材10—19图接触疲劳寿命系数KHN1?1.01，KHN2?1.05。 8) 计算接触疲劳许用应力??H? 取失效概率为1%，安全系数为S=1，