设计一用于带式运输机上圆锥圆柱齿轮减速器.docx

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1、第一章设计任务书1.1设计题目设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器，已知带式运输机驱动卷筒的圆周力（牵引力）12000N,带速16,卷筒直径240,输送机常温下经常满载，空载起动，工作有轻震，不反转。工作寿命10年（设每年工作300天），两班制。1.2设计步骤1、电动机选择与运动参数的计算；2、齿轮传动设计计算；3、轴的设计；4、滚动轴承的选择；5、键和联轴器的选择与校核；6、箱体厚度选择；7、装配图、零件图的绘制；8、设计计算说明书的编写；1.3设计任务1、绘制减速器装配图1张。2、绘制减速器零件图2张。3、编写设计说明书1份。第二章传动方案的选择口匚匚间用了一个联轴器联接，而方案二中

2、电机与减速器锥齿轮之间用了一个皮带传动。若用皮带传动则会有一个传动比，相比于联轴器联接传递效率会降低，而且皮带易打滑造成传动不稳定。同时联轴器有能更好的传递扭矩不造成效率的损失，因此选择方案一。计算与说明主要结果第三章电动机的选择3.1选择电动机类型按工作要求和工作条件，查机械设计课程设计表2.1选用一般用途的Y112M系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。1=0.99n2=0.98.97n4=0.975=0.953=0.973.2确定传动装置的效率查机械设计课程设计表2-3得：联轴器的效率：1=0.99一对滚动轴承的效率：2=0.98闭式圆锥齿轮的传动效率：n3=0.97闭式圆柱齿轮的传动效

3、率：4=0.97开式圆柱齿轮传动效率：H5=0.95工作机效率：no.97故传动装置的总效率=而345w=0783.3选择电动机的容量工作机所需功率为FV120000.26666P-iooo-iooo-32kw3.4电动机额定功率Pw3.2Pd=-=-=4.09AW加0.7工作转速：60X1000V601000X0.26666%-D-3.14X240-21.23rmm3.4确定电动机参数选定电机型号为：Y1324的三相异步电动机，额定功率5.5,满载转速为1440,同步转速为1500o由机械设计课程设计表2-1、表2-2、表2-5查得主要数据,如下表3.43.24.0921.23同步转速为15

4、00中心高外形尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸键部位尺寸H1XAXBKI)XEFXG132475X3152161401238X8010X333.5确定传动装置的总传动比和分配传动比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：nm1440f-nw=21.23=67829分配传动装置传动比由机械设计课程设计表2.5可得取开式圆柱齿轮传动比：5因为是圆锥圆柱齿轮减速器，所以i=0.25i=3则低速级的传动比为i2=452减速器总传动比=13.56卷筒实际转数盘二nm1440/13.56x5=21.246Zq=(21.23-21.246)/21.23=0

5、.13%5%第四章计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数功率:P0=Pd=4.09kB转速:o=na=1440rminMPO.4.09扭矩:T0=9.551(fX=9.551(f-二27124.65Nmno14404.2各轴功率P0V1=4.090.99=4.05khP2=PfX23=4.050.980.97=3.85khP3=P2r12n3=3.85X0.98X0.97=3.66kR67.8295i2=4.52=h=13.53w122=3.66O.97O.99O.98O.98=3.24.3各轴转速=o=1440rv(nn1440,2=.=o=480rmn11 3改480/3=.=

6、,F=106.19rfm12 4.52空106.19ic5,nw=.=,=2123rmnIdD4. 4各轴扭矩MPt,4.05T1=9.551O5=9.55IeX=26859.38小Inn11440MP2.3.85T2=9.551(f-=9.551(f-=76598.96Nrn.2480飞P3M3.66T3=9.551(f-=9.551(f-=329155.29N廊att(J17Pw32Iw=9.55义1炉X-=9.55X1NX-=1439472.44Nmnw21.234.5各轴数据汇总表(表4.5)!各轴数据见表4.5轴名功率PO转矩T(N)转速O传动比i效率n输入输出输入输出电动机轴4.0

7、927124.65144010.99I轴4.053.268592632144097.382.192430.95小齿轮45（调质），硬度为240,大齿轮45（正火（常化），硬度为190轴3.853.7776598.9675066.98084804.520.95【轴3.663.59329155.29322572.1842106.1950.91工作机轴3.373.31515944.421484455.9621.23第五章减速器高速级齿轮传动设计计算5.1选精度等级、材料与齿数由选择小齿轮45（调质），硬度为240,大齿轮45（正火（常化）,硬度为190选小齿轮齿数ZI=24,则大齿轮齿数Z21243

8、=73o实际传动比3.042压力角=20oo5.2按齿面接触疲劳强度设计5.2.1由设计计算公式（机械设计公式10-28）进行试算，即4KHtTK(ZHXZN1.3R义Q-0.5MXU1J确定公式内的各计算数值2.51)试选载荷系数1.32）查机械设计（第九版）图10-20选取区域系数2.5P4.05T=9550000X-=9550000X-7x=26859.38Vmmn14403）选齿宽系数。0.30.3由机械设计（第九版）图10-25按齿面硬度查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为：H1imI-600Mpa,OH1im2=550MPa189.80.54)由机械设计（第九版）表10-5查表得

9、材料的弹性影响系数189.80.55）计算应力循环次数N1I=4.147IO9N11=60XnXjX1h=601440116300101=4.14ry1Q9也二1.382IO9N114.147IO9q1QQ9717N12-U一。J1Jt5ZXJ1UO6)由机械设计（第九版）图10-23查取接触疲劳系数：KHN1=0802fKhn2=8627）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数1,得r1KHN1HHm10,802X6001=S=1=481MPar1KN2H1tm10,862X5502=S=I=474MPQ取。H1和。H2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即=474MPa5.2.

10、2计算D试算小齿轮分度圆直径d1t,带入。用中较小的值du齿轮副的接触疲劳许用应力/=474MPa4X展XTX(ZffXZXr(7-O.532XuA_J41.326859.38、(2,5189.rVrV-Q/AQ%r一71.257mnU(PRKUJiK,-UJ入t.Z?rf43/GfTW1b45.774-dz1-41.01-1124）计算载荷系数查由机械设计（第九版）表10-2得使用系数1.25查机械设计（第九版）图10-8得动载系数1.113查机械设计（第九版）表10-3表得齿间载荷分配系数：尸1查机械设计（第九版）表10-4表得齿向载荷分布系数：42实际载荷系数为Kh=KaKvKHaXKH

11、S=1251.11311.42=1.9765）按实际载荷系数算得的分度圆直径3同J976d1=d1tj-=48.25丁=55.477mn.NKHtTJ6）计算模数55.477rfm=-2.31mm,取m=2.5mmoZI245.3确定传动尺寸实际传动比Z273u=3.042mmZi241.113=10=1.421.9762.5大端分度圆直径di=Zim=242,5=60mmc=Z2Xm=73X2.5=182.5nm齿宽中点分度圆直径dm=diX(1-0.5X(PR)=60(1-0.5X0.3)=51mmdm2=d2(1-0.5XRr)=182.5(1-0.5X0,3)=155.125mm锥顶距

12、为di160I方R=FXM+1=7XJ304d+1=96.06m,齿宽为b=RR=0.3X96.06=28.818TnTn取295.4校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为KXFt”一0.85Xb义mXU-O53Xa义Ysa&K、b、In和Ci)R同前圆周力为2XTi226859.38OP=7r-=1011/VFd1(1-0.5)60(1-0.50.3)齿形系数和应力修正系数，当量齿数为：小齿轮当量齿数：Z1=24Z2=73d1=60d2=182.596.0629Z124z1cos（51）-s18.1992253大齿轮当量齿数：Z273z2cos（）cos71.80082303查机械设计（第九版）图10-17,10-18表得：YpaI=2.57fYpa2=2.105Ysai=1595,Ysa2=1.882由机械设计（第九版）图20