2022年减速器方案说明书二圆锥圆柱齿轮减速器.docx

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1、精品学习资源目录1传动简图的拟定 22电动机的挑选 23传动比的安排 34传动参数的运算 5 链传动的设计与运算 446圆锥齿轮传动的设计运算 67圆柱齿轮传动的设计运算 98轴的设计运算 139键连接的挑选和运算 3010 滚动轴承的设计和运算 3111 联轴器的挑选 3312 箱体的设计 3313 润滑和密封设计 35设计总结 36参考文献 36欢迎下载精品学习资源1 传动简图的拟定1.1 技术参数：输送链的牵引力： 9 kN， 输送链的速度： 0.35 m/s ， 链轮的节圆直径： 370 mm；1.2 工作条件：连续单向运转，工作时有稍微振动，使用期10 年每年 300 个工作日，小批

2、量生产，两班制工作送机工作轴转速答应误差 5%；链板式输送机的传动效率为95%；1.3 拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成；减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器；外传动为链传方案简图如图；欢迎下载精品学习资源2 电动机的挑选方案图欢迎下载精品学习资源2.1 电动机的类型： 三相沟通异步电动机 :欢迎下载精品学习资源Pw = Fwvw /1000w =7000 0.4/1000 0.95= 3.316kw32.2.2 电动机至工作机的总效率 ：欢迎下载精品学习资源= 1 2 3 4 5 6欢迎下载精品学习资源=0.99 0.993 0.97 0.98 0.96 0.96=0.841:P

3、d = Pw / =3.316Kw/0.841=3.943kw2.2.4 电动机额定功率 : PmPd2.4确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中Pm =4kN，符合要求，但传动机构电动机简洁制造且体积小；由此挑选电动机型号： Y112M4电动机额定功率 Pm =4kN,满载转速=1440r/min工作机转速 n筒 =60*V/ *d=18.0754r/min欢迎下载精品学习资源电动机型号额定功率kw满载转速r/min起动转矩 / 额定转矩最大转矩 / 额定转矩欢迎下载精品学习资源Y112M1-4414402.22.3选取 B3 安

4、装方式3 传动比的安排欢迎下载精品学习资源总传动比：i总 = nm /n筒 =1440/18.0754=79.667欢迎下载精品学习资源设高速轮的传动比为i1 , 低速轮的传动比为i2 , 链传动比为i3 ，减速器的传动比为i 减 , 链传动的传动比欢迎下载精品学习资源6，选 i3 =5.3 ， i 减 =i总 /i3 =15.0315, i10.25 i 减 =3.758, 选i1 =3.5 ，欢迎下载精品学习资源就i2 =i减 /i1 =4.29 ； i =i1 i2i3 =3.5 4.3 5.3=79.765欢迎下载精品学习资源i =i -i总 ）/i总 =欢迎下载精品学习资源高速轴的转

5、速： n 1 = n m =1440 r/min欢迎下载精品学习资源中间轴的转速： 低速轴的转速： 滚筒轴的转速：n 2 = n1 /n 3= n 2 /n 4 = n 3 /i1 =1400/3.5=411.43 r/mini2 =411.43/4.3=95.681 r/mini3 =95.681/5.3=18.05 r/min欢迎下载精品学习资源4.2 各轴的输入功率 P高速轴的输入转矩： T19550 P1 / n126.26Nm中间轴的输入转矩： T29550 P2 / n288.20N m低速轴的输入转矩： T39550 P3 / n3360.32Nm滚筒轴的输入转矩： T45链传动

6、的设计与运算9550 P4 / n41814.76N m5.1挑选链轮齿数欢迎下载精品学习资源取小齿轮齿数5.2 确定运算功率z1 =11，大链轮的齿数z2 =i3 z1 =5.3 1158.3取 59 ；欢迎下载精品学习资源查表 9-6 得 K A =1.0 ，查图 9-13 得 K z =2.5 ，单排链，功率为欢迎下载精品学习资源Pca = K AK z P3=1.0 2.5 3.61=9.025kW欢迎下载精品学习资源5.3 挑选链条型号和节距依据 Pca 9.025kW 和主动链轮转速 n 3 =95.681p=3050 38.1=11431905mm；取a0 =1200mm，按下式

7、运算链节数 L欢迎下载精品学习资源=21200/38.1+11+59/2+59-11/ 2 2 38.1/120099.74故取链长节数 L p =100 节欢迎下载精品学习资源由 L p -z1 ）/z2 -z1） =100-11）/欢迎下载精品学习资源=0.2264831.75 2 128-11+59 1209.57mm5.5 运算链速 v，确定润滑方式v= z1 n3 p/60 1000=11 95.681 38.1/60 1000 0.668m/s由图 9-14 查得润滑方式为：滴油润滑；5.6 运算链传动作用在轴上的压轴力 FP有效圆周力： Fe=1000P/v =1000 3.61

8、/0.668=5404.2N欢迎下载精品学习资源链轮水平布置时的压轴力系数K Fp=1.15欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源就FP K FpFe =1.15 5404.2 6214.8N欢迎下载精品学习资源运算链轮主要几何尺寸欢迎下载精品学习资源dp1sin 180z12dpsin180z238.1sin 1801138.1sin 18059135.23mm715.86mm欢迎下载精品学习资源5.7 链轮材料的挑选及处理依据系统的工作情形来看，链轮的工作状况是，实行两班制，工作时由稍微振动；每年三百个工日，齿数不多，依据表9-5 得 材料为 40 号钢，淬火 、回火，处理后的硬度为40

9、50HRC；6圆锥齿轮传动的设计运算6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数欢迎下载精品学习资源6.1.1 选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制GB/ T123691990 齿形角20 ，顶隙系数*0.2 ，欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源ch*系数 a1，螺旋角 m0 ，轴夹角90 ，不变位，齿高用顶隙收缩齿；欢迎下载精品学习资源6.1.2 依据课本表 10-1 ，材料挑选，小齿轮材料为 40Cr调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45质），硬度为 240HBS；6.1.3 依据课本表 10-8 ，挑选 7 级精度；6.1.4传动比 u= z2 / z1 =3.5欢迎下载精品

10、学习资源节锥角 1arctan 1 / u15.945 ， 29015.94574.055欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源不产生根切的最小齿数：Z min2ha*cos/ sin 2=16.439欢迎下载精品学习资源1选 z1 =18， z2=u z1=183.5=63欢迎下载精品学习资源6.2 按齿面接触疲惫强度设计2ZEKT1欢迎下载精品学习资源公式： d1t 2.92 32欢迎下载精品学习资源6.2.1 试选载荷系数HR 1K t =20.5 Ru欢迎下载精品学习资源6.2.2运算小齿轮传递的扭矩 T =95.5 10 5 P / n =2.63 104 Nmm1116.2.3

11、选取齿宽系数 R =0.3欢迎下载精品学习资源6.2.4 由课本表 10-6 查得材料弹性影响系数 ZE1189.8MPa 2 ；欢迎下载精品学习资源6.2.5 由图 10-21d 按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲惫强度极限H lim1600 MPa ，大齿轮的接触疲惫H lim2550MPa ；6.2.6 运算应力循环次数欢迎下载精品学习资源N160n1jL h601440128300104.1510 9欢迎下载精品学习资源N 2N 1 / u1.18109欢迎下载精品学习资源6.2.7由图 10-19 查得接触疲惫寿命系数欢迎下载精品学习资源K HN 10.87K HN 20.90欢迎下载精

12、品学习资源6.2.8运算接触疲惫许用应力欢迎下载精品学习资源H 1K HN 1lim 1 / S0.87600522MPa欢迎下载精品学习资源H2K HN 2lim 2 / S0.90550495MPa欢迎下载精品学习资源6.2.9 试算小齿轮的分度圆直径代入H中的较小值得2ZEKT1欢迎下载精品学习资源d1t 2.92 32=63.325 mm欢迎下载精品学习资源HR 10.5 Ru6.2.10 运算圆周速度 v欢迎下载精品学习资源dm1d 1t 10.5 R63.32510.50.353.825 mm欢迎下载精品学习资源vdm 1 n 1 / 601000欢迎下载精品学习资源=3.1415

13、953.825 1440）/60 1000）=4.058m/s6.2.11 运算载荷系数齿轮的使用系数载荷状态匀称平稳，查表10-2 得 K A =1.0 ；由图 10-8 查得动载系数 KV =1.1 ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由表 10-3 查得齿间载荷安排系数K H= K F=1.1 ；欢迎下载精品学习资源依据大齿轮两端支承，小齿轮悬臂布置，查表10-9 得轴承系数 K Hbe =1.25欢迎下载精品学习资源由公式 K H= K F=1.5 K Hbe =1.5 1.25=1.875 接触强度载荷系数 K = K A K V K HK H=1 1欢迎下载精品学习资源1.1

14、 1.875=2.276.2.12 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径欢迎下载精品学习资源d1d1t 3K / Kt=63.325 32.27 / 2=66.06 mm欢迎下载精品学习资源m=d1/ z1=66.06/18=3.67 mm取标准值 m = 4 mm ；6.2.13 运算齿轮的相关参数d1=mz1 =418=72 mmd 2 =mz2 =4 63=252 mm欢迎下载精品学习资源1arctan 1 / u15.945=1556422 =90 -1=74318欢迎下载精品学习资源Rd1u 217223.5212131.04 mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源6.2.14

15、 确定并圆整齿宽b= R R=0.3 131.04=39.3 mm 圆整取 B26.3 校核齿根弯曲疲惫强度40mm B145mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源6.3.1 确定弯曲强度载荷系数 K= K6.3.2 运算当量齿数A K V K FK F=2.06欢迎下载精品学习资源zv1 = z1 /cos1 =18/cos 15 5642 =18.7zv2 = z2 /cos2 =63/cos74318 =229.3欢迎下载精品学习资源6.3.3查表 10-5 得YFa1 =2.91,YSa1 =1.53,YFa 2 =2.29,YSa2 =1.71欢迎下载精品学习资源6.3.4 运

16、算弯曲疲惫许用应力由图 10-18 查得弯曲疲惫寿命系数K FN 1 =0.82 ， K FN 2 =0.87取安全系数 SF =1.4由图 10-20c 查得齿轮的弯曲疲惫强度极限FN 1 =500MpaFN 2 =380Mpa按脉动循环变应力确定许用弯曲应力欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源F 1K FN 1F2K FN 2FN 1 /FN 2SF/ SF0.820.87500 /1.4380 /1.4292.85MPa236.14 MPa欢迎下载精品学习资源6.3.5 校核弯曲强度依据弯曲强度条件公式2KT1YFa1YSa1欢迎下载精品学习资源Fbm 2 10.52 zF欢迎下载精

17、品学习资源R2KT1YFa 1YSa122.06263002.911.53MPa欢迎下载精品学习资源F 12bm 10.52R z1404210.520.318欢迎下载精品学习资源=57.96 MPaF 1欢迎下载精品学习资源2 KT1YFa2 YSa222.06263002.291.71 MPa欢迎下载精品学习资源R2F 2bm2 10.5 2 z404210.520.318欢迎下载精品学习资源=50.98 MpaF 2满意弯曲强度要求，所选参数合适；7 圆柱齿轮传动的设计运算7.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数7.1.1 选用闭式直齿圆柱齿轮传动；7.1.2 依据课本表 10-1 ，

18、挑选小齿轮材料 40Cr 钢，调质处理，硬度 280HBS；大齿轮材料 45 钢，调质理，硬度 240HBS；7.1.3 依据课本表 10-8 ，运输机为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度；欢迎下载精品学习资源7.1.4 试选小齿轮齿数z1=21, 就 z2 =u z1=i2z1=4.3 2189欢迎下载精品学习资源7.2 按齿面接触疲惫强度设计32欢迎下载精品学习资源公式：d1t 2.32KT1uZ EduH欢迎下载精品学习资源7.2.1 试选载荷系数 K t =1.37.2.2运算小齿轮传递的转矩 T =95.5 10 5 P / n=8.82 10 4 Nmm227.2.3 由表

19、10-7 选取齿宽系数 d =117.2.4 由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE =189.8 MPa 27.2.5 由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲惫强度极限H lim 1=600Mpa，大齿轮的接触疲惫强度H lim 1 =550Mpa；7.2.6 运算应力循环次数欢迎下载精品学习资源N 160n2jL =60274.3 1 /2=70+300/2=185mm7.4.3 运算齿轮宽度b=d d1=1 70mm=70mm取B 2 =70mm,B1=75mm；欢迎下载精品学习资源8 轴的设计运算8.1 输入轴设计8.1.1 求输入轴上的功率p1 、转速n 1 和转矩

20、T1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源p1 =3.96kWn1 =1440r/minT1=26.26 N m欢迎下载精品学习资源8.1.2 求作用在齿轮上的力已知高速级小圆锥齿轮的分度圆半径为欢迎下载精品学习资源d m1d1 10.5 R7210.50.361.2 mm欢迎下载精品学习资源tF2T1d m 122630061 .2859 .5 N欢迎下载精品学习资源FrFttancos 1859.5tan 20cos15.945300.8 N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源FaFttansin1859.5tan 20sin 15.94585.9N欢迎下载精品学习资源8.1.3 初

21、步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径；选取轴的材料为45 钢调质），依据课本表 15-3 ，取 A0112 ，欢迎下载精品学习资源dminP1A0 3n11123.963144015.69mm欢迎下载精品学习资源因轴上有两个键槽，故直径增大10%15%，取 d12 =18 mm左右；欢迎下载精品学习资源输入轴的最小直径为安装联轴器的直径同时选取联轴器型号；d 12 ，为了使所选的轴直径d12 与联轴器的孔径相适应欢迎下载精品学习资源联轴器的运算转矩TcaK AT1 ，查课本表 14-1 ，由于转矩变化很小，故取 K A1.3 ，就欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源TcaK AT1.3

22、2630034190 Nmm34.19 Nm ，因输入轴与电动机相连，转速高，转矩小欢迎下载精品学习资源择弹性套柱销联轴器；电动机型号为Y112M 4, 由指导书表 17-9 查得，电动机的轴伸直径 Dmm；查指导书表 17-4 ，选 LT4 型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为63 Nm，半联轴器的孔欢迎下载精品学习资源d 1=28mm，故取d12 =28mm，半联轴器长度 L162mm ，半联轴器与轴协作的毂孔长度为60mm；欢迎下载精品学习资源8.1.4 拟定轴上零件的装配方案8.1.5 为了满意半联轴器的轴向定位， 1-2 轴段右端需制出一轴肩，故取 2-3 段的直径 d 23 =32 m

23、m用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D= 38 mm ，半联轴器与轴协作的毂孔长度为L=60了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故1-2 轴段的长度应比 L 略短一些欢迎下载精品学习资源l1259 mm ；欢迎下载精品学习资源8.1.6 初步挑选滚动轴承；因轴承同时受有径向力和轴向力，应选用圆锥滚子轴承，参照工作要求据d 23 =32 mm ，由指导书表 15-1 ，初步选取 02 系列， 30207 GB/T 276 ，其尺寸为欢迎下载精品学习资源dDTB357218.2517，故d 34d 5635mm ，而为了利于固定l 3417mm ；由指导欢迎下载精品学习资源欢迎下载

24、精品学习资源15-1 查得d4543mm ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8.1.7 取安装齿轮处的轴段 6-7 的直径d 6728mm ；齿轮的左端与套筒之间采纳套筒定位；已知齿欢迎下载精品学习资源毂的宽度为 45mm，应使套筒端面牢靠地压紧轴承，l 67 由套筒长度，挡油环长度以及略小于轮欢迎下载精品学习资源度的部分组成，故l 6770mm ；为使套筒端面牢靠地压紧轴承， 5-6 段应略短于轴承宽度，故欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源l 5616mm ；欢迎下载精品学习资源8.1.8 轴承端盖的总宽度为 30mm；依据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求，求得端盖欢

25、迎下载精品学习资源面与半联轴器右端面间的距离l20 mm，故取l2350mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8.1.9l 452.5d 34l 3470.5mm欢迎下载精品学习资源至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度；8.1.10 轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采纳平键连接欢迎下载精品学习资源轴与半联轴器之间的平键，按d 12 =28mm, 查得平键截面 bh87mm, 长 50mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源轴与锥齿轮之间的平键按d6728mm ，由课本表 6-1 查得平键截面 bh87mm，长为 4欢迎下载精品学习资源键槽均用键槽铣刀加工；为保证齿轮

26、、半联轴器与轴协作有良好的对中性，故挑选半联轴器与轴协作为H 7 / k 6 ，齿欢迎下载精品学习资源与轴的协作为m6；H 7 / m6 ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡协作来保证的，此处选轴的尺寸公欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8.1.11 确定轴上圆角和倒角尺寸参考表 15-2 ，取轴端倒角为 28.2 中间轴设计45 ，其他均为 R=1.6欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8.2.1 求输入轴上的功率p2 、转速n 2 和转矩 T2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源p2 =3.80kWn 2 =411.43r/minT2 =88.20Nm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8.2.2 求作用在齿轮上的力已知小圆柱直齿轮的分度圆半径d1 =70 mm欢迎下载精品学习资源Ft12T2 = 2d188200702520N欢迎下载精品学习资源Fr1Ft1tan=2520tan 20=917.2N欢迎下载精品学习资源已知大圆锥齿轮的平均分度圆半径欢迎下载精品学习资源2T2288200dm2255d m2d 2t 10.5 R30010.50.3255 mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Ft 2691.76 N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Fr 2