圆锥—圆柱齿轮减速器课程设计(含图纸).

机械设计课程设计计算说明书圆锥—圆柱齿轮减速器
目录
一、设计任务书 (2)
二、电机的选择计算
一、择电机的转速 (2)
二、工作机的有效功率 (2)
三、选择电动机的型号 (3)
三、运动和动力参数的计算
一、分配传动比 (3)
二、各轴的转速 (3)
三、各轴的功率 (4)
四、各轴的转矩 (4)
四、传动零件的设计计算
1. 闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 (4)
2. 闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算 (6)
五、轴的设计计算
1.减速器高速轴I的设计 (9)
2.减速器低速轴II的设计 (11)
3. 减速器低速轴III的设计 (14)
六、滚动轴承的选择与寿命计算
1.减速器高速I轴滚动轴承的选择与寿命计算 (16)
2.减速器低速II轴滚动轴承的选择与寿命计算 (17)
3. 减速器低速III轴滚动轴承的选择与寿命计算 (18)
七、键联接的选择和验算
1. 联轴器与高速轴轴伸的键联接 (19)
2. 大圆锥齿轮与低速轴II的的键联接 (19)
3.大圆柱齿轮与低速轴III的的键联接 (20)
八、润滑油的选择与热平衡计算
1. 减速器的热平衡计算 (21)
2. 润滑油的选择 (22)
九、参考文献 (23)
计算及说明结果一、设计任务书
班级机械0402学号200406010219 姓名郑利江
一、设计题目：设计圆锥—圆柱齿轮减速器
设计铸工车间的型砂运输设备。

该传送设备的传动系统由电动机
—减速器—运输带组成。

每日二班工作。

（图1）
1—电动机；2联轴器；3—减速器；4—鼓轮；5—传送带
二、原始数据：
传送带拉力F(KN) 传送带速度
V(m/s)
鼓轮直径D
（mm）
使用年限
（年）
1.770 1.392 235 7
三、设计内容和要求：
1.编写设计计算说明书一份，其内容通常包括下列几个方面：（1）传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；（3）传动零件的设计计算（如除了传动，蜗杆传动，带传动等）；（4）轴的设计计算；（5）轴承及其组合部件设计；（6）键联接和联轴器的选择及校核；（7）减速器箱体，润滑及附件的设计；（8）装配图和零件图的设计；（9）校核；（10）轴
2.要求每个学生完成以下工作：
（1）减速器装配图一张（0号或一号图纸）
（2）零件工作图两张（输出轴及该轴上的大齿轮），图号自定，
比例1︰1。

（3）设计计算说明书一份。

二、传动方案的拟定
运动简图如下：
（图2）
由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机
为型砂运输设备。

减速器为展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用深沟
球轴承。

联轴器2选用凸缘联轴器，8选用齿形联轴器。

计算及说明结果
i=
0.004
20，齿顶高系数，不变、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用级精度。

18.435
18.43571.565
-=
）当量齿数
1
23
24 cos18.435
z
==
218
71.565
=
12.65,
Fa
=
11.58,
Sa
=
计 算 及 说 明
结果
4.几何尺寸计算
（1）、计算大端分度圆直径
169d mm =
22693207d z m mm =⋅=⨯=
（2）、计算节锥顶距
2269
131109.098622
d R u mm =
+=⨯+= （3）、节圆锥角
118.4251826'6''δ==
271.5657133'54''δ== （4）、大端齿顶圆直径
1112cos 6923cos1826'6''74.692a d d m mm δ==+=+⨯⨯= 2222cos 20723cos 7133'54''208.897a d d m mm δ==+=+⨯⨯=
（5）、齿宽
13109.098636.366R b R mm mm φ=⋅=⋅= 1236b b mm ==取
二、圆柱齿轮传动的设计计算
已知输入功率1 2.957P Kw =（略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：11720min
r
n =，大齿轮的转速为2437.33min
r
n =，传动比3i =，由电
动机驱动，工作寿命（设每年工作300天），两班制，带式输送，平稳，转
⨯=
cos18.435204.987
此轴向力较小，故二级变速装置选用直齿圆锥齿轮。

、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。

20，齿顶高系
，不变位）
，大齿轮材料刚（调质）=，71.5657133'54''
1826'6''
=
=，208.897m
74.692mm
20cos18.435227.7N ⨯=
⨯=
20sin18.43575.9N
21227.7a r F F N ==
圆柱小齿轮、大齿轮
12256.411000
1880.360
t T F N d II ⨯⨯=
== tan 1880.3tan 20684.4r t F F N α==⨯=
计 算 及 说 明 结果
3.初步确定轴的最小直径
选取轴的材料为45钢，调质处理。

取0105A =,于是得
3
3
min 0
10513.411420
P d A mm n I
I
2.957
==⨯= 同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩：
1.3A K =取，则，19890 1.325.857ca A T T K N m I =⋅=⨯=⋅
结合电动机的参数，选用凸缘联轴器，型号YL4联轴器
2862
2562
Y YB ⨯⨯，
即，该端选用的半联轴器的孔径25d mm I =，故取轴径25d mm I =，半联轴器毂孔的长度L=62mm 。

4.轴的结构设计
（1）、拟定轴上零件的装配方案 下图为Ⅰ轴上的装配方案
（图3）
（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：
（图4）
计 算 及 说 明 结果
1）由联轴器尺寸确定
由联轴器的毂孔长度L 和直径d 及相关要求，可确定
1125,60d mm l mm ==
2）初步选择滚动轴承。

轴承同时承载径向力和轴向力，但轴向力较小，故选用单列深沟球轴承。

参照工作要求，并根据尺寸，选取0基本游隙组、标准精度级的单列深沟球轴承6206，其尺寸为306216d D B mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯。

为了利于固定，一般取3l 比b 小1mm （如图3所示），故可确定
3330,15d mm l ==。

3）由经验公式算轴肩高度：40.0730(1~2)(3.1~4.1)h mm =⨯+=
取轴肩高为4mm ，确定438d mm =。

由《课程设计指导书》P47图46的要求可得，
143322.52()60l d l mm ≈-⨯=，取464l mm =。

4）根据轴承安装方便的要求，取2431d d d mm 、均比小，得
2429d d mm ==
根据安装轴承旁螺栓的要求，取 239l mm =。

根据齿轮与内壁的距离要求，取 416l mm =。

5）根据齿轮孔的轴径和长度，确定6624,36d mm l mm ==。

至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。

（3）、轴上的零件的周向定位
齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。

按手册查得，半联轴器与轴的联接处的平键截面850(/10951079)b h mm mm GB T ⨯=⨯- ，键槽用键槽铣刀加工，长为50mm （标准键长见/10961079GB T - ）。

计 算 及 说 明 结果
为了保证联轴器与轴配合有良好的对中性，故选择联轴器轮毂与轴配合为H7/k6。

齿轮与轴的联接处的平键截面828b h mm mm ⨯=⨯
(/10951079)GB T - ，键槽用键槽铣刀加工，长为28mm （标准键长见/10961079GB T - ）。

为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H7/n6。

滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。

（4）、确定轴上圆角和倒角尺寸
取轴端倒角为245⨯，除下图标注外，各轴肩处的圆角半径，均为R1，如图：
（图5）
5.求轴上的载荷
根据轴的结构图（图3）作出轴的计算简图
（图6）
（齿轮取齿宽中点处的分度圆直径作为力的作用点，轴承在宽度中点为作用点）。

计 算 及 说 明
结果
结合装配图求得
155.74N F N =,220.05N F N =,1'227.7N F N =-,2'0N F N =,
1381.24H F N =-,21040.69H F N =。

做弯矩、扭矩图：
（图7）
计算及说明结果计算及说明结果计算及说明结果。