带式输送机传动装置中的二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
减速器二级减速课程设计圆锥齿轮设计说明书
减速器二级减速课程设计圆锥齿轮设计说明书一：课程设计任务书1.传动方案图：图1图示（1）：１为电动机，２及5为联轴器，3为高速级齿轮传动，4为减速器，6为输送机滚筒，7为低速级齿轮传动。
辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
2.已知条件：1）工作条件：两班制,连续单项运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35℃；2）使用折旧期：8年；3）检修间隔期：四年一大修，两年一次中修，半年一次小修；4）动力来源：电力，三相交流，电压380V/220V；5）传送带的传输误差为+５％；6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
3.设计数据:表1.设计数据二：电动机的选择：1.选择电动机的类型：由已知条件采用三相交流电动机，常采用Y 系列三相一步电动机。
根据有粉尘的环境条件的要求，选用Y （IP44）系列的电动机。
2.电机功率的确定：电动机所需工作效率按给定的条件为：kw awd p p η=工作机所需有效功率为：P w ＝F ×V ＝2200N ×1.1m/s=2.42W 310⨯ 根据《机械设计课程设计指导书》P 7 和P 12，查表得出： 锥齿轮的传动(7级精度)效率为η1=0.97 圆柱齿轮传动(7级精度)效率为η2＝0.98 滚子轴承传动效率为η3＝0.98 弹性联轴器传动效率取η4＝0.99 2 输送机滚筒效率为η5＝0.96又根据总效率的求解公式有：η=η1·η2·η3···ηnkw 88.20.8412.42===a w d p p η3．确定电动机转速：卷筒轴工作转速为：min /1.703.014.31.16060r D v n w =⨯⨯=⨯=π 按表1推荐的传动比合理范围：圆锥圆柱齿轮减速器的传动比一般范围25~10'=i ，则：min /5.1752~7011.70)25~10(n ''w r i n a d =⨯=•=则符合这一范围的同步转速有750min /r 、1000min /r 、1500min /r ，所以可供选择的电动机型：序号 电动机型号 额定功率/kw 满载转速/（r/min ） 堵转转矩 参比价质量/kg 传动比额定转矩 1Y100L2-4 3 1430 2.2 1.87 43 20.39 2 Y132S-6 3 960 2.0 3.09 63 13.69 3Y132M-837102.03.527910.12综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、减速器的传动比，可见Y132S-6电动机型号符合设计要求，所以最终确定此型号电动机作为本次设计的电动机，其主要性能见下表：表3.Y132S-6电动机参数：型号 额定功率KW 转速 r/min 起动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y132S-6 3 9602.02.2电动机的主要外形和安装尺寸列于下表：图（2）中心高H 外形尺寸 ()HD AD AC L ⨯+⨯2/ 脚底安装尺寸 B A ⨯脚底螺栓直径 K 轴伸尺寸 E D ⨯装键部位尺寸GD F ⨯ 132 3155.347475⨯⨯ 140216⨯ 128038⨯ 4110⨯ 三.确定传动装置传动比：由选定的电动机满载转速m n 和工作机主动轴转速n ，可得减速器的总传动比为69.13=i总传动比为各级传动比1i 、2i 、3i ···in 的乘积，即a i =1i ·2i ·3i ···n i所以 a i =21i i •式中1i 、2i 分别为圆锥齿轮和圆柱齿轮的传动比。
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计引言二级圆锥圆柱齿轮减速器是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各种领域。
本文将详细探讨二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计原理、结构和性能优化。
设计原理二级圆锥圆柱齿轮减速器是由两级齿轮传动组成，第一级为圆柱齿轮传动，第二级为圆锥齿轮传动。
其工作原理是通过两级齿轮的啮合传递转矩和速度，实现输入轴与输出轴之间的减速或增速。
结构组成二级圆锥圆柱齿轮减速器主要由输入轴、输出轴、圆柱齿轮、圆锥齿轮、轴承、密封件等组成。
输入轴输入轴是将外部动力传递到减速器内部的部件，通常通过联轴器与外部电机或发动机连接。
输出轴输出轴是将减速器内部传递过来的动力输出到机械设备的部件，可以根据实际需要设计成不同形式的轴。
圆柱齿轮圆柱齿轮是第一级传动中的主动齿轮，通常由多个齿轮组成齿轮组。
其参数包括模数、齿数、齿轮宽度等。
圆锥齿轮圆锥齿轮是第二级传动中的主动齿轮，通常由多个齿轮组成齿轮组。
其参数包括模数、齿数、齿轮宽度等。
轴承轴承是支撑齿轮转动并承受轴向和径向力的部件，包括滚动轴承和滑动轴承两种类型。
密封件密封件用于确保减速器内部润滑剂不外泄，并防止灰尘和杂质进入减速器内部。
性能优化为了提高二级圆锥圆柱齿轮减速器的性能，可以从以下几个方面进行优化。
齿轮材料合适的齿轮材料可以提高齿轮的强度和耐磨性，常用的材料有合金钢、硬质合金等。
根据传动功率和速度要求，选择合适的材料。
齿轮几何参数通过优化齿轮的几何参数，如齿数、齿轮宽度等，可以减小齿轮啮合时的噪声和振动，并提高传动效率。
润滑方式合适的润滑方式可以降低齿轮传动中的摩擦损失，提高传动效率和寿命。
常用的润滑方式有油浸润滑、油喷润滑等。
设计可靠性通过合理的设计和制造工艺，提高减速器的可靠性和稳定性，减少故障发生的概率和维修成本。
设计实例以下是一个二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计实例。
第一级设计1.确定输入轴和输出轴的位置和布置方式。
2.根据传动比和运行功率，确定第一级圆柱齿轮的参数。
带式输送机传动装置二级斜齿圆柱齿轮减速器设计
目录1 前言............................................................... - 1 -2 设计任务书......................................................... - 2 -3传动方案的分析和拟定（附传动方案简图）.............................. -3 -4电动机的选择........................................................ -4 -5传动装置运动和动力参数计算.......................................... -5 -6传动零件设计计算.................................................... -6 -7轴的设计计算....................................................... - 10 -8滚动轴承的选择与计算............................................... - 14 -9联轴器的选择....................................................... - 15 -10键连接的选择与计算................................................ - 16 -11润滑方式、润滑剂牌号及密封装置的选择.............................. - 17 -12其他技术说明...................................................... - 18 -13结束语............................................................ - 19 -设计小结：........................................................ - 19 -1 前言本学期学了机械设计基础，稍微接触了一些基本理论，“纸上学来终觉浅，要知此事需躬行”，唯有把理论运用到实践才能真正的了解到自己对机械设计知识方面的掌握情况，正因为如此，学校安排了为期两周的机械设计课程设计，内容为“二级齿轮减速器的设计”。
带式输送机传动装置二级圆柱齿轮减速器
设计题目 带 式 输 送 机 传 动 装 置
机械设计制造及其自动化专业 09 机制本（二）班 设计者 指导老师
2011 年 12 月 11 日 井冈山大学
机械设计课程设计
目录
一、设计任务.......................................................2 二、传动方案的确定及简要说明.......................................3 三、电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算.....................3 四、传动零件的计算.................................................5 五、轴的设计计算..................................................14 六、键连接的选择和计算............................................22 七、滚动轴承的选择和计算..........................................24 八、联轴器的选择..................................................26 九、箱体的设计....................................................27 十、轮滑和密封设计................................................31 十一、设计小结....................................................33 十二、参考资料....................................................34
机械设计课程设计：二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计
43
传动装置 总传动比
8.79 13.19
由表中数据可知，方案 1 的总传动比小，传种装置结构尺寸小，因此可采用 选 Y132M2-6
方案 1，选定电动机型号为 Y132M2-6
型电动机
3.2 传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配
1、传动装置总传动比
i nm / nw =960/109.2=8.79
Z E =189.8 a =1.645
K 1 =0.9
6）查教材 10-19 图得：K 1 =0.9 K 2 =0.95
K 2 =0.95
7）查取齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1 650Mpa 8）由教材表 10-7 查得齿宽系数d =1
Hlim2 550Mpa
6
机械设计课程设计：二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计
Zv1 Z1 cosβ3 =24.08
设计计算及说明
结果
ZV 2 Z2 / cos3 88 / cos3 14 =96.33
ZV 2 =96.33
4）查取齿形系数 查教材图表（表 10-5）YF1 =2.6476 ，YF 2 =2.18734
1.27m/s
V=1.27m/
5
机械设计课程设计：二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计
3）计算齿宽 b 及模数 mnt
设计计算及说明
结果
b=d d1t =1.5567=55.67mm
m nt
=
d1t
cos Z1
55.67 cos14 22
2.455 mm
mnt =2.455
4) 计算齿宽与高之比 b
（1）确定公式内各计算数值
2KT1Y cos2 (YFYS ) 设计
带式二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
目录一绪论 (1)二结构设计三设计计算进程及说明 (3)1选择电动机.......................................................... . (3)2 传动装置的总传动比及其分派 (3)3计算传动装置的运动和动力装置参数 (3)4带传动设计 (4)5齿轮传动设计 (5)6轴的设计 (11)7轴承的选择 (22)8键的选择 (22)9减速机箱体的设计 (23)10减速器附件设计 (23)11密封与润滑 (24)四设计小结 (25)五参考文献 (26)1 绪论通过查阅一些文献我能够了解到带式传动装置的设计情形，为我所要做的课题确信研究的方向和设计的内容。
带传动带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一，要紧有主动轮、从动轮和传动带组成。
工作时靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从动轮间运动和动力的传递。
带传动具有结构简单、传动平稳、价钱低廉、缓冲吸振及过载打滑以爱惜其他零件的优势。
圆锥-圆柱齿轮传动减速器YK系列圆锥-圆柱齿轮传动减速器适用的工作条件：环境温度为-40～40度；输入轴转速不得大于1500r/min,齿轮啮合线速度不大于25m/s，电机启动转矩为减速器额定转矩的两倍。
YK系列的特点：采纳一级圆弧锥齿轮和一、二、三级圆柱齿轮组合，把锥齿轮作为高速级（四级减速器时作为第二级），以减小锥齿轮的尺寸；齿轮均采纳优质合金钢渗碳淬火、精加工而成，圆柱齿轮精度达到GB/T10095中的6级，圆锥齿轮精度达到GB/T11365中的7级；减速器的选用原那么：（1）按机械强度确信减速器的规格。
减速器的额定功率P1N 是按载荷平稳、天天工作小于等于10h、每小时启动5次、许诺启动转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强度平安系数为一、失效概率小于等于1%等条件算确信.当载荷性质不同，天天工作小时数不同时，应依照工作机载荷分类按各类系数进行修正.减速器双向运转时，需视情形将P1N乘上～的系数，当反向载荷大、换向频繁、选用的靠得住度K R较低时取小值，反之取大值。
二级圆锥圆柱齿轮减速器
制造学院机械设计课程设计说明书设计题目：二级圆锥圆柱齿轮减速器（用于带式输送机传动装置中）专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：2014年1月3日设计计算说明书设计任务书————————————————————————3电动机的选择——————————————————————4 高速轴齿轮传动的设计——————————————————6 低速级圆柱齿轮传动的设计————————————————14 设计轴的尺寸并校核———————————————————19 轴的校核(中间轴) —————————————————————22 滚动轴承的选择及计算———————————————————27 键联接的选择及校核计算——————————————————29 联轴器的选择———————————————————————29 润滑与密封———————————————————————30 设计小结————————————————————————30 参考文献————————————————————————31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：-原始数据：运输带拉力 F=4800N ，运输带速度 s m 25.1=∨，卷筒直径D=500mm工作条件：1、两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35°C；2、使用折旧期：8年；3、检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V ；5、运输带速度允许误差：5%；6、制造条件及生产批量：一般机械厂生产制造，小批量生产；。
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计(机械CAD图纸)
优秀设计毕业设计（论文）任务书题目二级圆锥圆柱齿轮减速器专业机械设计制造及其自动化学号姓名传动简图的拟定：1.技术参数输送链的牵引力：F=2.2KN输送链的速度：V=1m/s滚筒直径：D=400mm2.工作条件单向运转，载荷平稳，工作年限为十年，两班制工作，输送带速度允许误差为±5% 3.拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。
方案简图如下：方案图选题背景：随着现代工业的不断发展和扩大，对工业机械的需求量也再迅速的增加，同时对机械设备的可靠性，维修性，安全性，经济性和燃油性也提出而来更高的要求。
齿轮机构是在各种机构中应用最广泛的一种传动机构。
它可以用来传递空间任意两轴件的运动和动力，并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。
齿轮传动机构中很重要的应用就是减速器。
减速器是原动机和工作机之间独立的闭式机械传动装置用来降低原动机转速或增大转矩，以满足工作机需要。
而齿轮减速器作为一种重要的动力传递装置，在机械化生产中起着不可替代的作用，圆锥齿轮减速器是最常用的机械传动机构之一。
圆锥圆柱齿轮减速机承载能力强，体积小，噪声低，适用于入轴、出轴成直角布置的机械传动中。
主要内容：设计出符合要求的二级圆锥圆柱齿轮减速器，并用虚拟软件，进行二级圆锥圆柱齿轮机构的三维建模，对圆锥圆柱减速器的机构的组成，内部传动部件，进行装配干涉分析、应力应变分析、运动仿真，最终生成二维工程图。
主要参考文献:[1] 李秀珍主编.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2005.[2] 邱宣怀主编.机械设计(第四版) 高等教育出版社.2009.5[3] 宋宝玉主编.机械设计课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，2006.[4] 任家隆主编.机械制造基础[M].北京：高等教育出版社，2003.[5] 刘静华，唐科，杨民主编.计算机工程图学实训教程（Inventor 2008版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.[6] 杨慧英，王玉坤主编.机械制图[M].北京：清华大学出版社，2002.[7] 江洪等编著. SolidWorks机械设计实例解析[M].北京：机械工业出版社.2007.[8] 《机械设计手册》编委会.机械设计手册.齿轮传动[M].北京：机械工业出版社，2007.[9] 孙桓陈作模葛文杰主编机械原理.高等教育出版社.2008.4完成期限：20XX年5月20日指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 (1)Abstract (2)1引言 (3)1.1概述 (3)2电机的选择计算 (6)2.1选择电动机的类型 (6)2.2选择电动机的容量 (6)2.3确定电动机转速 (6)2.4计算传动装置的总传动比i∑并分配传动比 (7)2.4.1分配原则 (7)2.5计算传动装置各轴的运动和动力参数 (7)2.5.1各轴的转速 (7)2.5.2各轴的输入功率 (8)2.5.3各轴的输入转矩 (8)3传动零件的设计计算 (9)3.1闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 (9)3.2闭式直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (12)3.3轴的设计计算 (15)3.3.1减速器高速轴Ⅰ的设计 (15)3.3.2减速器的低速轴Ⅱ的设计 (19)3.3.3减速器低速轴Ⅲ的设计计算 (20)4滚动轴承的选择与寿命计算 (24)4.1减速器高速I轴滚动轴承的选择与寿命计算 (24)4.2减速器低速III轴滚动轴承的选择与寿命计算 (25)5键联接的选择 (26)5.1 高速轴的键连接 (26)5.2 低速轴的键连接 (26)6减速器机体的结构设计 (26)6.1 机体要具有足够的刚度 (27)6.2 机体的结构要便于机体内零件的润滑，密封及散热 (28)6.3 机体结构要具有很好的工艺性 (28)6.4 确定机盖大小齿轮一段的外轮廓半径 (29)7润滑和密封设计 (29)7.1 润滑 (29)7.2 密封 (30)8箱体设计的主要尺寸及数据 (30)9三维建模 (31)9.1 三维建模技术 (31)9.2 草图概念设计 (33)9.2.1零件的三维参数化设计建摸 (33)9.2.2虚拟装配 (37)9.2.3干涉分析 (41)9.2.4应力分析 (44)10结论 (46)谢辞 (47)参考文献 (48)二级圆锥圆柱齿轮减速器摘要本课题主要研究的内容是根据减速器设计的原始资料，研究减速器够组成部件（包括齿轮、轴、轴承、上箱体和下箱体）的设计及校核方法。
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优秀设计
机械设计课程设计
说明书
设计课题：二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计
专业班级:
学生姓名：
指导教师：
设计时间：
工程技术学院任务书
指导教师：教研室主任：
年月日。
目录
一、设计任务书 (5)
二、动力机的选择 (5)
三、计算传动装置的运动和动力参数 (6)
四、传动件设计计算（齿轮） (10)
五、轴的设计.......... .......... .......... ........... .... .. . (20)
六、滚动轴承的选择及计算 (32)
七、键连接的选择及校核计算 (34)
八、联轴器的选择 (35)
九、设计总结 (37)
十、参考资料 (38)
设计计算及说明
结果
一、设计任务书
2.设计题目：带式运输机传动装置
铸造车间用带式运输机。
改运输机由电动机经圆锥圆柱齿
轮减速器、带传动传至运输链板以将落砂后的热铸件送至
清理工部。
工作平稳，不逆转。
运输链速度允许误差为5%。
双班制
工作。
3.传动简图
1.电动机
2.高速级
3.中速级
4.低速级
5.运输带轮
6.运
输带
4.数据
已知运输链曳引力F=4KN，运输链速度v=1.6m/s，滚筒直
径400mm,工作年限为8年。
故载荷系数
K ＝βH H v A K K K K ∂=1×1.05×1.4×1.46=2.146 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得
d 1=d t
1t
K K
3
=70.2×mm .5774
.1146
.23
= 7)计算模数mm z d m n 12.324
15
cos .577cos 11=⨯==
β 3.按齿根弯曲强度校核
m ≥
]
[cos 212223
F S F d Y
Y Z Y KT σε
φβ
β∂
∂∂
⨯
1） 载荷系数K
K ＝K K K K =1×1.05×1.4×1.39=2.04 2） 当量齿数
6.2615cos 24
cos 33
11===
βZ Z V .97915cos 72
cos 33
22===
βZ Z V 3)由课本表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y 582.21
=a F Y 599.11
=a S Y
219.22
=a F Y 768.12
=a S Y
4)螺旋角系数βY 轴向重合4.02=βε
[]H σ=678.9MPa
mm d t 2.671=
由图10-28查得87.0=βY
5)查课本由图10-20c 得齿轮弯曲疲劳强度极限
MPa FE 6101=σ MPa FE 5502=σ 查课本由图10-18c 得弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.9 K 2FN =0.87 S=1.4
mm m n 25.2=
由表10-3查得.41==ααF H K K
4）轴承端盖的总宽度为17.2mm 。
根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油
求得端盖外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 302=’ ，故取mm l .2472=
5） 轴承宽度为35mm 6)轴上的周向定位
圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按67d -由《机械设计（第八版）》表6-1
查得平键截面78⨯=⨯h b ，键槽用键槽铣刀加工，长为60mm ，同时为保
证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为76H k ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来
保证的，此处选轴的尺寸公差为k6。
7)确定轴上圆角和倒角尺寸
取轴端倒角为245⨯︒
4.轴结构设计
5轴上载荷
6合成应力校核轴的强度
根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取0.6α=，轴的计算应力
MPa W
T M ca .753)(2
22=+=ασ
已选定轴的材料为45钢（调质），由《机械设计（第八版）》表15-1查得[][]1160,ca MPa σσσ--=<，故安全
载荷 水平面H
垂直面V
支反力F
N F NH 18431=
N F NV .543291=
N F NH 52432= N F NV 36752=
弯矩M
m N M V ⋅=1531
中间轴设计:
1、求中间轴上的功率2P 、转速2n 和转矩3T
1P =6.7kw; 1n =480r/min; 1T =139M N ⋅
2、求作用在大齿轮上的力 已知圆柱斜齿轮的分度圆半径
mm d d d m 75.817133.805.2206)5.01(22=⨯=-=φ
而
N F F N F F N d T F t a n
t r m T 1068tan 516cos tan 3260.
171280200
22333
222=====⨯==
βφ
α
3、初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（调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，取1100=A ，得91.33.6
228.7
611033
10min =⨯==n A A d ， 4.轴的结构设计
m N M H ⋅=.31841
扭矩T m N T ⋅=139
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1 取轴的最小直径为44mm ，非定位轴肩高度为2mm ，锥齿对的轴长为44mm ，轴颈为直径48mm ，轴肩宽度为38mm ，斜齿对的轴经为44mm ，长度为82mm ，配有盘对的轴颈为40mm ，长为18mm ，轴承对的长度为18mm （3）轴上的周向定位
圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按23d -由《机械设计（第八版）》表6-1查得平键截面108b h mm mm ⨯=⨯，键槽用键槽铣刀加工，长为28mm ，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为76H m ；
.401016mm mm mm ⨯⨯，半联轴器与轴的配合为
7
6
H m ，滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为k6。
（3） 确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为245⨯︒
3、
求轴上的载荷
4、
5、
6、按弯扭合成应力校核轴的强度
根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动
载荷 水平面H
垂直面V
支反力F
N F NH 19301=
N
F NV 6.18231-=
N
F NH 50262-=
N F NV 4.7862-=
弯矩M mm N M H ⋅=257000
mm
N M mm N M V V ⋅-=⋅-=32.776768.11341521
总弯矩 mm
N M mm
N M M M V H .4020085.2489.12138.1637092
122
121=+=⋅=+=
扭矩T
m N T ⋅=9.8062
附件图纸装配图
轴
大齿轮。