工程技術學院
課程設計
題目： 帶式減速器——二級圓錐圓柱減速器
專業機械製造及自動化
年級09 機制
學號： 20091318
姓名魏兆國
指導教師張海東
日期： 2012-07-13
雲南農業大學工程技術學院
目錄一、設計題目3
二、傳動方案及原始技術引數3
三、電動機的選擇4
四、計算總傳動比及分配各級的傳動比4
五、運動引數及動力引數計算5
六、齒輪傳動設計6
七、鏈傳動的設計13
八、軸的設計計算15
九、鍵聯接的選擇及計算18
十、滾動軸承的選擇及校核計算18
十一、聯軸器的選擇18
十二、潤滑與密封18
十三、參考文獻19
十四、設計心得19
一、設計題目
帶式輸送機工作裝置如圖1所示，主要完成由輸送帶運送機器零、部件的工作。該機室內工作，單向運轉，工作有輕微振動。兩班制，要求使用期限十年。
輸送帶速度允許誤差± 5 %。在中小型機械廠小批量生產。
圖1 傳動方案簡圖
1、電機 2、聯軸器 3、二級圓錐圓柱齒輪減速器4、鏈傳動5、滾筒 6、輸送帶
2、原始技術引數
二、傳動方案及原始技術引數
1、傳動方案
電機——聯軸器——二級圓錐圓柱齒輪減速器——鏈傳動——輸送機。
2、設計簡圖
3，原始資料
設帶式輸送機滾筒軸上的阻力矩為t=1700()，滾筒的轉速n=40r／min，所有軸承均為滾動軸承。
三、電動機的選擇
1. 電動機的型別：
按工作要求和工作條件，選用一般用途的y系列三相非同步電動機。它為臥式封閉結構。
2. 功率的確定
2.1 工作機所需功率():
=tn/9550=1700×40/9550= 7.12kw
2.2 電動機至工作機的總效率η：
η=×××××
=0.99×0.96×0.97×0.96×0.99×=0.84
（為彈性聯軸器的效率，為圓錐齒輪傳動的效率，為圓柱齒輪的傳動效率，為滾筒的傳動效率，為鏈傳動的效率，為滾動球軸承的傳動效率）
2.3 所需電動機的功率:
=/η=7.12/0.84=8.48kw
2.4電動機所需轉矩:
由表14.1選取電動機的額定功率為11kw.
3. 確定電動機的型號：
給定電動機的同步轉速為1500r/min,因此由表14.1得到電動機的型號為表1所示;
表1四、計算總傳動比及分配各級的傳動比
1.總傳動比：
=/ =1460/40=36.50
2.分配傳動比的基本原則：
在設計兩級或多級減速器時，合理地將傳動比分配到各級非常重要。因它直接影響減速器的尺寸、重量、潤滑方式和維護等。
分配傳動比的基本原則是：
(1)使各級傳動的承載能力接近相等（一般指齒面接觸強度）
(2)使各級傳動的大齒輪浸入油中的深度大致相等，以使潤滑簡便。
(3)使減速器獲得最小的外形尺寸和重量。
對圓錐圓柱齒輪減速器的傳動比進行分配時，要盡量避免圓錐齒輪尺寸過大、製造困難，因而高速機圓錐齒輪的傳動比不宜太大，通常取=0.25i，且3。當要求兩級傳動大齒輪的浸油深度大致相等時，也可取=3.
5~4。
3.初定鏈傳動的傳動比： ==4
減速器的傳動比： = /=36.5/4=9.12
錐齒輪的傳動比： =0.25×=0.25×9.12=2.28
柱齒輪的傳動比： =9.12/2.28=4
五、運動引數及動力引數計算
1. 各軸的轉速n(r/min)
高速軸ⅰ的轉速： ==1460 r/min
中間軸ⅱ的轉速： =/=1460/2.28=640.35r/min
低速軸ⅲ的轉速： =/=640.35/4=160.09 r/min
滾筒軸ⅳ的轉速： =/=160.09/4=40.02r/min
2. 各軸的輸入功率p（）
高速軸ⅰ的輸入功率： =pm×=8.48×0.99=8.40kw
中間軸ⅱ的輸入功率： =p1×=8.40×0.99×0.96=7.96kw
低速軸ⅲ的輸入功率： =×=7.96×0.97×0.99=7.64kw
滾筒軸ⅳ的輸入功率： =×=7.64×0.99×0.99=7.49kw
3. 各軸的輸入轉矩t(n·m)
高速軸ⅰ的輸入轉矩： 9550×8.40/1460=54.9n·m
中間軸ⅱ的輸入轉矩： 9550×7.96/640.35=119n·m
低速軸ⅲ的輸入轉矩： 9550×7.64/160.06=4560n·m
滾筒軸ⅳ的輸入轉矩： 9880×7.49/40.02=17900n·m
4. 各軸的運動和動力引數
六、齒輪傳動設計
（一） 圓錐齒輪傳動的設計計算
已知資料：傳動比u==2.28，功率p=8.40kw
小齒輪=1460r/min，扭矩=54.9 n·m
大齒輪=640.35r/min，扭矩=119 n·m
1. 選定齒輪型別、精度等級、材料及齒數
1.1 選用閉式直齒圓錐齒輪傳動，按齒形制齒形角，頂隙係數5，齒頂高係數，螺旋角，軸夾角不變位傳動，齒高用頂隙收縮齒。
1.2 根據課本表10-1，材料選擇，小齒輪材料為40cr（調質），硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240hbs。
1.3 根據課本表10-8，選擇7級精度
2. 按齒面接觸疲勞強度設計
公式：≥2.92
2.1 引數確定
試選載荷係數=2
計算小齒輪傳遞的扭矩=54.9n·m
選取齒寬係數=0.3（錐齒輪=0.25～0.35）
由課本表10-6查得材料彈性影響係數。
由圖10-21d按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 hlim1=680mpa，大齒輪的接觸疲勞極限σhlim2=400mpa。
計算應力迴圈次數
由圖10-19查得接觸疲勞壽命係數
s=1.3
計算接觸疲勞許用應力
0.94680/1.3=491.79mpa
2.2 試算小齒輪的分度圓直徑
代入中的較小值得
≥2.92=44.48 mm
2.3 計算圓周速度v
mm3.14×37.81×1460）/（60×1000）=2.89m/s
3.修正分度圓直徑
齒輪的使用係數載荷狀態輕微衝擊，查表10-2得=1.25。
由圖10-8查得動載係數=1.05。
由表10-3查得齒間載荷分配係數==1.25
依據大齒輪兩端支承，小齒輪懸臂布置，查表10-9得軸承係數=1.25
由公式==1.5=1.5×1.25=1.875接觸強度載荷係數==1.25×1.05×1.875=2.46
按實際的載荷係數修正所得的分度圓直徑為：
=44.48×=47.66 mm
4. 按齒根彎曲強度設計
公式為4.1 引數確定
由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度
由圖10-18取彎曲疲勞壽命係數=0.87, =0.89
計算彎曲疲勞許用應力
取彎曲疲勞安全係數s=1.4，則
=0.87×500/1.4=310.71
=0.89×380/1.4=241.57
計算載荷係數k
==1.25×1.05×1×1.35=1.77
查取齒形係數
由表10-5查得=2.57， =2.14
查取應力校正係數
由表10-5查得=1.60， =1.83
計算大、小齒輪的並加以比較
=2.57×1.60/310.71=0.0132
=2.14×1.83/241.57=0.0162
則大齒輪的數值大。
4.2 設計計算
=mm=1.71mm
取由彎曲強度算得的模數1.71，查錐齒輪標準模數表，則選取m=1.75
5.選擇齒輪及計算相關引數
選取=47.66÷1.75=27.23，則選取28， =﹡=28×2.28=64
取整=64
實際傳動比:u==/=64/28=2.286
模數m=/=47.66/28=1.70，故取標準模數m=1.75合理。
實際分度圓直徑=m=1.75×29=49 mm
m=1.75×64=112 mm
分錐角=90-=66.37
錐距齒寬 b=r=0.3×31.13=18.01 mm
齒頂高齒根高
圓錐齒輪的引數如下表
（二）圓柱齒輪的計算
1. 選定精度等級，材料及齒數
1.1 選用斜齒圓柱齒輪傳動，輸送機為一般機器，速度不定，選用7級精度。
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參考1一 設計任務書 1 二 傳動方案的擬定及說明 1 三 電動機的選擇 3 四 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 3五 計算傳動裝置的運動和動力引數 4六 傳動件的設計計算 5 1.v帶傳動設計計算 5 2.斜齒輪傳動設計計算 7 七 軸的設計計算 12 1.高速軸的設計 12 2.中速軸的設...