带式输送机圆锥齿轮传动装置设计说明书

《机械零件课程设计—传动装置》

设计说明书

课程名称：机械设计 班 级：10机电本 姓 名： 学 号： 指导老师：

日期：2012年6月11日至22日

一、《机械设计基础》课程设计任务书

姓名： 史世铭 专业： 机电 班级： 10机电 题号 五 题目 带式输送机传动装置设计 学号： 201009424

3029 设计条件及要求

传动方案要求如下图所示 1. 设计内容：选择合适的电动机、联轴器型号；设计圆锥齿轮减速器和开式圆柱齿轮机构 2. 工作条件：单向运转，载荷平稳，两班制工作，输送带速度容许误差为±5% 3. 使用年限：8年 4. 生产批量：小批量生产 原始数据原始数据编号： 输送带拉力F(N)或功率(kW) 输送带速度v（m/s） 滚筒直径D(mm) 1. 设计说明书1份 4 4000 1 400 设计工作量 2. 减速器装配图1张 3. 减速器零件工程图2张 零件图 (1)箱座 (2)齿轮轴1 2

二、传动方案的拟定

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。

减速器为开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。

与电动机相连联轴器选用弹性柱联轴器，与卷筒轴相连联轴器选用十字滑块联轴器。

三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算

3.1、选择电动机的类型和结构形式

按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，Y系列，封闭式结构，电压380V，频率50Hz。

3.2、选择电动机容量

工作机主动轴功率：Pw?Fv4000?1??4.16Kw 1000?w1000?0.96传动装置的总效率：?总??12??24??3??4（式中?1、?2、?3、?4分别为联轴器、滚动轴承、圆锥齿轮传动、圆柱齿轮传动和卷筒的传动效率。）取?1=0.99（联轴器），?2=0.99（滚动轴承），?3=0.95（齿轮精度为8级，不包括轴承效率），?4=0.92（齿轮精度为9级，不包括轴承效率）则

???0.992?0.994?0.92?0.95?0.83

电动机所需功率：Pd?

Pw?a?4.16kW?5.13kW 0.833

3.3、确定电动机的转速

卷筒机的工作转速为：

n?60?1000V60?1000?1r??47.77r minmin?D??400查得圆锥—圆柱齿轮的传动比一般范围为：ia=6~15，故电动机转速：

nd'?ia'?n?(6~15)?47.77rmin?286.62~716.55rmin

选电动机型号为：Y160M2-8。 其主要性能如下表：

额定型号 起动转矩最大转矩 功率额定转矩额定转矩Kw Y160M2-8 5.5 2.0 2.0

3.4、确定传动装置的总传动比和分配传动比

1.总传动比 总传动比ia?nm720r/min??15.07 n47.77r/min2.分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比 按直齿轮圆柱齿轮传动比 i2?4.5，圆锥齿轮传动比i1?3.35

3.5、计算传动装置的运动和动力参数

1.各轴的转速

n??nm?720r

min

4

n???n????n?i1i2?7203.35?214.93rmin min

n???214.934.5?47.76rn????n????47.76rmin

2.各轴功率

P???Pd??1?5.13?0.99kW?5.08kw

2P???P????2?5.08?0.99?0.95kW?4.73kW

P????P????3?4.73?0.99?0.92?0.99kW?4.26kW

3.各轴转矩

Td?9550Pd9550?5.13?N.m?68.04N?m nm7209550P?9550?5.08?N.m?67.36N?m n?7209550P??9550?4.73?N.m?210.13N?m n??214.939550P???9550?4.26?N.m?852.59N?m n???47.76T??T???T????运动和动力参数计算结果整理于下表：

轴名 电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 效率P(Kw) 转矩（N?m） 转速n 输出 5.13 5.08 4.73 4.26 输出 68.04 67.36 210.13 852.59 传动比 效率 r/min i ? 720 1.0 0.99 720 3.35 0.93 214.93 47.76 4.5 0.90

5

四、传动零件的设计计算

4.1、圆锥齿轮传动的设计计算

r已知输入功率P1?5.08kW，小齿轮的转速为：n1?720min，大齿

轮的转速为n2?214.93rmin，传动比i?3.35，由电动机驱动，工作寿命，两班制，带式输送，平稳，转向不变。 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

（1）、按传动方案，选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制JB110?60,齿形角??20?，齿顶高系数ha*?1，顶隙系数c*?0.2，螺旋角?m?0?，不变位。

（2）、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用级精度。 （3）、材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。 （4）、选小齿轮齿数z1?30,z2?u?z1?3.35?30?100.5圆整取z2?101 实际齿数比的误差为：

u?u?u?3.37?3.353.35?0.0600??500

2.按齿面接触疲劳强度设计

公式：

3

d1t≥

?KT1?4.98ZE ?????Ru??1?0.5?R???H??2（1）、确定公式内的各计算值

1）查得材料弹性影响系数ZE?189.8MPa。

2）按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?700MPa，大

6

12齿轮的接触疲劳极限?Hlim2?600MPa。 3）计算应力循环次数

小齿轮：N1?60njLh?60?720?1?(2?8?52?5?8)?1.44?109

9大齿轮：N2?N1u?1.44?103?4.3?108

4）查得接触批量寿命系数

ZN1?1 ZN2?1.05

5）计算接触疲劳许用应力 查表得安全系数S?1

??H?1???H?2ZN1?Hlim1?1.0?700MPa?700MPa SZ??N2Hlim2?1.05?600MPa?630MPa

S6）齿宽系数?R?1 3（2）、计算

1）试算小齿轮的分度圆直径，带入??H?中的较小值得

3d1??KT1?4.98ZE??????Ru??1?0.5?R???H??231.2?78790?4.98?189.8??63.25mm ????0.337?3??1?0.5?3??630?22）计算圆周速度v

v1??d1n160?1000???67.5?72060?1000?2.534m s3）技术模数

m?d1z1?63.2530mm?2.11mm，查表得标准模数取2.25

4）标准尺寸

d1?mz1?2.25?30?67.5mm，d2?mz2?2.25?101?227.25mm

7

5）锥距

R?112d12?d2??67.52?227.252mm?118.53mm 226）齿宽

b??RR?39.51mm，取b1?b2?40mm

3.按齿根弯曲疲劳强度校核

公式：

?F?4KTY1FYS?R(1?0.5?R)zmu?122132???F?

（1）、确定公式内的各计算值

1）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?Flim1?240MPa 大齿轮的弯曲疲劳强度?Flim2?210MPa。 2）查得弯曲疲劳寿命系数

YN1?YN2?1

3）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.3，则，

??F?1???F?2YN1?Flim11.0?240?MPa?184.62MPa S1.3Y?1?210?N2Flim2?MPa?161.54MPa

S1.34）载荷系数 K=1.2 5）节圆锥角

1?1?arctanu?16.54?

?2?90??16.54??73.46?

6）当量齿数

8

ZV1?z130??31 ?cos?1cos16.54z2101??355 cos?2cos73.46?ZV2?7）查取齿形系数

YFa1?2.54,YFa2?2.18

8）查取应力校正系数

YSa1?1.63,YSa2?1.80

（2）、校核计算

?F1??F1?4?1.2?67360?2.54?1.630.33?(1?0.5?0.33)?30?2.25?2.25?14?1.2?67360?2.18?1.800.33?(1?0.5?0.33)?30?2.25?2.25?122322232?160.47MPa??SF?1 ?152.09MPa??SF?2

综合分析考虑，取m=2.25mm,z1?30 得，z2?101，d1?m?z1?2.25?30?67.5mm 4.几何尺寸计算

（1）、计算大端分度圆直径

d1?67.5mm

d2?z2?m?2.25?101?227.25mm

（2）、计算节锥顶距

R?1d12?d22?118.53mm 2（3）、节圆锥角

?1?16.54??16?32'24'' ?2?73.46??73?27'36''

9

（4）、大端齿顶圆直径

da1?d1??2mcos?1?67.5?2?2.25?cos16.54??71.81mm da2?d2??2mcos?2?227.25?2?2.25?cos73.46??228.5mm

（5）、齿宽

b??R?R?13?118.53mm?39.5mm?b1?b2?40mm

4.2、圆柱齿轮传动的设计计算

已知输入功率P3?4.73kW，小齿轮的转速为：n3?214.93rmin，大齿轮的转速为n4?47.76rmin，传动比i?4.5，由电动机驱动，工作寿命，两班制，带式输送，平稳，转向不变。 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

运输机为一般工作机器，速度不高，故选用9级精度,材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为250HBS，大齿轮材料为45刚（正火），硬度为210HBS， 由于这是开式齿轮传动，圆柱齿轮以齿面磨损为主要失效形式。通常按照齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的模数，考虑磨损因素，再将模数增大1000?2000,而无需校核接触强度。

2.按齿根弯曲疲劳强度设计 公式：

3 m≥1.262KT1YFYS? ?dz12??F?（1）、确定公式内的各计算值

10

1）试选载荷系数 Kt?1.2 2）计算小齿轮传递的转矩

T3?95.5?105P2n3?95.5?105?4.26214.93N.m?210130N?mm

3）选取齿宽系数和齿数

?d?0.4(齿轮表面为软齿面，悬臂布置)，Z3?18，

Z4?i2?Z3?4.5?18?81

4）计算应力循环次数

小齿轮：N3?60njLh?60?214.93?1?(2?8?52?5?8)?4.3?108 大齿轮：N4?N3u84.3?10?4.5?0.96?108

（1）、确定公式内的各计算值

5）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?Flim3?210MPa，大齿轮的弯曲疲劳强度?Flim4?190MPa。

6）查得弯曲疲劳寿命系数 YN3?YN4?1 7）计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.3，则，

??F?3???F?4?KN3?Flim31?210?MPa?162MPa S1.3KN4?Flim41?190?MPa?146MPa S1.38）查取齿形系数 YF3?2.91,YF4?2.25 9）查取应力校正系数 YS3?1.54,YS4?1.77 10）计算大、小齿轮的

YF3YS3?YFaYSa??F?,并加以比较。

??F?3YY2.91?1.542.25?1.77?0.02766 ，F4S4??0.02727 162146??F?411

小齿轮的数值大。 （2）、设计计算

3

m2≥1.262KT1YFYS1.2?210130?2.91?1.543??1.26?4.76

?dz12??F?0.4?182?162再将模数增大1000?2000,m2?5.24?5.7

综合分析考虑，取m=6mm , z1?18，得

d1?m?z1?18?6?108mm， z2?u?z1?18?4.5?81，

4.几何尺寸计算 （1）、分度圆直径

d3?m2?z3?108mm d4?z4?m?81?6mm?486mm

（2）、中心距a

a?(d1?d2)?(18?81)mm?297mm 22（3）、齿宽

b??d?d1?0.4?108mm?43.2mm，取 b4?44mm，b3?49mm

5．验算齿轮的圆周速度

v3??d3n360?1000???108?214.93m60?1000?2.534m选9级精度是合适的。 ss6.几何尺寸计算

以大齿轮为例，齿轮的齿顶圆直径为：

da4?d4??2ha?(486?2?1?6)mm?498mm

采用腹板式齿轮。

12

4.3、数据整理

1.圆锥齿轮

齿轮类型：直齿圆锥齿轮（JB110?60,齿形角??20?，齿顶高系数ha*?1，顶隙系数c*?0.2，螺旋角?m?0?，不变位）。精度8级，小齿轮材40Cr（调质），大齿轮材料45刚（调质），硬度分别为280HBS和240HBS。

大端分度圆直径：小齿轮d1?67.5mm，大齿轮d2?227.25mm 节锥顶距：R=118.53mm

节圆锥角：?1?16.54??16?32'24''， ?2?73.46??73?27'36'' 大端齿顶圆直径：da1?74.692mm， da2?208.897m 齿宽：b1?b2?40mm 齿数：z1?30，z2?101 模数m=2.25 2.圆柱齿轮

齿轮类型：直齿圆柱齿轮，精度9级，小齿轮材45刚（调质），大齿轮材料45刚（正火），硬度分别为250HBS和210HBS。

分度圆直径： d3?108mm， d4?486mm 中心距：a=297mm 齿宽：b3?49mm，b4?44mm 齿数：z1?18，z2?81 模数：m=6mm

13

五、轴的计算

5.1输入轴的设计

1.求输出轴上的功率P?，转速n?和转矩T?

由前面的计算可得

P??5.08kW,n??720rmin,T??67.36N?m

2.求作用在齿轮上的力

圆锥小齿轮

dm1?1?0.5?1Ft1??3?d??1?0.5?13??67.5mm?56.25mm

12T?2?67360?N?2395N dm156.25Fr1?Ft1tan??cos?1?2395?tan20??cos16.54?N?835.6N Fa1?Ft1tan??sin?1?2395?tan20??sin16.54??248.16N

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A0?105,于是得

3dmin?CP??(107?118)?n?35.08mm?20.52?22.63mm， 720同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩：

取KA?1.3，则，Tca?T??KA?68.04?1.4N.m?95.26N?m

结合电动机的参数，选用凸缘联轴器，型号HL3联轴器，即，该端选用的半联轴器的孔径d??30mm，电动机的伸出轴的轴径为42mm故取轴径d??30mm，半联轴器毂孔的长度L=82mm。

14

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

（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：

（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

d1?30mm,l1?82mm

15

（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、标准精度级的单列圆锥滚子轴承

d?D?T?40mm?90mm?25.25mm30308，其尺寸为

，d3?d4?40mm,l3?30mm,l5?35mm。

d1?30mm,l1?82mm;d2?d4?35mm,l2?40mm,l4?70mm;d6?45mm,l6?7mm;

（3）、确定轴上圆角和倒角尺寸

取轴端倒角为2?45?，除下图标注外，各轴肩处的圆角半径，均为R2，

(4)、受力图和弯矩图, 求轴上的载荷，确定截面

16

FHB?FHAFt?AC2395?160.5?N?36609.3N105AB?FHB?Ft1?3660.93?2395N?1265.95N

MHB?FHA?AB?1265.95?105N.mm?132.92kN.mmdm1?Fr1?BC248.16?28.13?835.64?160.52FVB??N??1144.39N105ABdFa1?m1?FR1?BC2 FVA???375.224NABMVB?FVA?AB?39.4kN.mmFa1?MVC?Fa1?dm1?6.98kN.mm2MB?MHB2?MVB2?132.92?39.42kN.mm?138.61kN.mmMC?MHC2?MVC2?6.98kN.mm

（5）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，扭转切应力为脉动循环应力，取??0.6，轴的计算应力

?caB

MB2?(?T1)2138.612?(0.6?67.36)2?1000??MPa?22.56MPa 3W0.1?4017

?cacMC2?(?T1)26.982?(0.6?67.36)2?1000??MPa?2.3MPa

W0.1?56.253该轴的材料为45钢（调质），差得???1b??60MPa，故设计的轴有足够的强度。

5.2中间轴的设计

1.求输出轴上的功率P?，转速n?和转矩T? 由前面的计算可得

rP??4.73kW,n??214.93min,T??210.13N?m

2.求作用在齿轮上的力 圆锥大齿轮：

dm2?1?0.5?1Ft2??d??1?0.5?1??227.25mm?189.38mm ?3322T??2219.14N dm2Fr2?Ft2tan??cos?2?229.94N Fa2?Ft2tan??sin?2?774.27N

圆柱小齿轮：

Ft3?2T??3891.30N d3Fr3?Ft3tan???1416.32N

3.初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为30CrMn钢，正火处理。C?107?118,于是得

3dmin?CP??(107?118)?n?34.73mm?29.99?33.07mm， 214.93中间轴最小直径显然是安装开式圆柱齿轮的轴径d5?35mm,l5?50mm

18

4.轴的结构设计

（1）、拟定轴上零件的装配方案 下图为中间轴上的装配方案

（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：

轴承同时承载径向力和轴向力，参照工作要求，并根据尺寸，选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30208，其尺寸为

19

d?D?T?40mm?80mm?19.75mm，d1?d4?40mm,l1?30mm,l4?65mm。

d2?50mm,l2?90mm;d3?45mm,l3?65mm;

（3）、确定轴上圆角和倒角尺寸

取轴端倒角为2?45?，除下图标注外，各轴肩处的圆角半径，均为R2， (4)、受力图和弯矩图, 求轴上的载荷，确定截面

20

Ft2?AB?Ft2?AD?6608.28NACFVA?FVC?Ft2?Ft3?498N FVC?MVB?FVA?AB?57.75kN.mmMVC?Ft3?CD?2723.91N.mm 21

dm2?Fr2?BC?Fr3?CD2FHA??150.36NACdFr2?AB?Fr2?AD?Fa2?m22??1036.02NFHC?ABMHB??FHA?AB?21.1kN.mm

Fa2?MHB???FHA?AB?Fa2?MHC??129.19kN.mm2?Fr3?CD??99.1kN.mmdm2MB??MHB?2?MVB2?60.33kN.mmMB???MHB??2?MVB2?141.51kN.mm MC?MHC2?MVC2?289.8kN.mm（5）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，扭转切应力为脉动循环应力，取??0.6，轴的计算应力

?caB??MB?60330?MPa?6.62MPa 3W0.1?45MB2?(?T2)2?caB????20.8MPa

W?cacMC2?(?T2)2289.82?(0.6?210.13)2?1000??MPa?73.7MPa 3W0.1?35该轴的材料为30CrMn钢（正火），查得???1b??86MPa，故设计的轴有足够的强度。

5.3输出轴的设计

1.求输出轴上的功率P?，转速n?和转矩T?

由前面的计算可得

P???4.26kW,n???47.76rmin,T???852.59N?m

22

2.求作用在齿轮上的力

圆柱小齿轮

Ft4?2T??2?852590?N?3508N d4486Fr4?Ft4tan??3508?tan20?N?1276.81N

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C?107?118,于是得

3dmin?CP???(107?118)?n??34.26mm?47.80?52.72mm 47.76mm

97.1548.3?由于有键槽的存在，将估算的直径加大300?500，取4输出轴的最小直径为安装联轴器的直径。 同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩：

?KA?1.4，则，Tca?T??KA?852.59?1.4N.m?1193.63N?m

选用十字滑块联轴器。选联轴器的孔径为d1?55mm,l1?100mm 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

23

（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：

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

d1?55mm,l1?100mm

2）初步选择滚动轴承。

24

轴承同时承载径向力，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6312，其

尺

寸

为

d?D?T?60mm?130mm?31mm，寸

d6?d3?60mm,l3?40mm,l6?30mm。其余尺

d1?55mm,l1?100mm;d2?58mm,l2?42mm;d4?65mm,l4?74mm;d6?600mm,l6?30mm

（3）、确定轴上圆角和倒角尺寸

取轴端倒角为2?45?，除下图标注外，各轴肩处的圆角半径，均为R2， (4)、受力图和弯矩图, 求轴上的载荷，确定截面

25

Ft4?BC?1768.3NABF?ABFHC?t4?1738.7N

ACMHB?FHA?AB?81.33kN.mmFHA?Fr4?AB?633.2NACF?BC FVA?r4?643.6NACMVB?FVA?AB?39.9kN.mmFVC?MB?MHB2?MVB2?116.67kN.mm

（5）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，扭转切应力为脉动循环 应力，取??0.6，轴的计算应力

?caB

MB2?(?T1)2116.672?(0.6?852.59)2?1000??MPa?19.1MPa 3W0.1?6526

该轴的材料为45钢（调质），差得???1b??60MPa，故设计的轴有足够的强度。

6.滚动轴承的选择及计算

6.1输入轴滚动轴承计算

初步选择滚动轴承，由《机械设计（机械设计基础）课程设计》中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30308，其尺寸为d?D?T?40mm?90mm?25.25mm,Fa?75N，e=0.35,Y=1.7,Cr?90.8kN 载荷 支反力F 水平面H FNHA?1094.86N 垂直面V FNVA?315.54N

FNHB?3489.86N FNVB?1151.18N 则

Fr1?FNH1?FNV1?1139.42NFr2?FNH2?FNV2?3674.83N2222

则

Fd1?Fd2Fr1?335.12N2Y

Fr2??1080.83N2Y这对轴承反装

27

FSA?Fa?583.28N?FSB?1080.83N

则轴承A处于放松，轴承B处于压紧。 则则

FaA?FSA?Fa?583.28NFaA?FSA?335.12N

FaB583.28??0.159?0.35 FrB3674.83FaA335.12??0.29?0.35FrA1139.42则PrA?1.1FrA?1.1?1139.42N?1253.36N PrB?1.1?FB?4041.576N 则

106Cr?10690800103Lh?()??()?7.4?105h?49920h

60npr60?7204041.576故合格。

6.2输 出轴滚动轴承计算

初步选择滚动轴承，由《机械设计（机械设计基础）课程设计》中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30208，其尺寸为d?D?T?40mm?80mm?19.75mm,Fa?75N，e=0.35,Y=1.6,Cr?63.0kN

28

载荷 支反力F 水平面H FNHA?150.36N 垂直面V FNVA?498N

FNHC?1036.02N FNVC?6608.28N 则

FrA?FNHA?FNVA?520.20NFrC?FNHC?FNVC?6689N2222

这对轴承正装

FSA?Fa?936.83N?FSC?2090.3N

则轴承A处于放松，轴承C处于压紧。 则则

FaC?FSC?2090.3NFaA?FSC?FA?1316.03N

FaC2090.3??0.31?0.35 FrC6689FaA1316.03??2.54?0.35FrA520.20则PrA?1.1?(0.4?FrA?1.5?Fa)?1506.4N

.9N PrC?1.1?FrC?7357则

29

106Cr?10690800103Lh?()??()?1?105h?49920h

60npr60?7207598.91故合格。

6.3输 出轴滚动轴承计算

初步选择滚动轴承，由《机械设计（机械设计基础）课程设计》中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列深沟球轴承6312尺寸

d?D?T?60mm?130mm?31mm，Cr?81.8kN

载荷 支反力F 水平面H FNHA?1768.3N 垂直面V FNVA?643.6N

FNHC?1738.7N FNVC?633.2N 则

FrA?FNHA?FNVA?1881.78NFrC?FNHC?FNVC?1850.41N2222

则PrA?1.1FrA?2069.96N

.45N PrC?1.1?FrC?2035则

106Cr?106908003Lh?()??()?2.1?107h?49920h

60npr60?7202035.45故合格。

七.键联接的选择及校核计算

7.1输入轴键计算

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1）校核联轴器处的键连接

该键尺寸为b?h?l?8mm?7mm?70mm，接触长度

l'?L?b?70?8?62mm，工作面的压强为

p?4000Tdhl?4000?67.3630?7?62MPa?20.7MPa 符合许用压强?p??125MPa，故单键即可。 2）校核圆锥小齿轮处的键连接

该键尺寸为b?h?l?8mm?7mm?25mm，l'?L?b?25?8?17mm，工作面的压强为

p?4000Tdhl?4000?67.3625?7?17MPa?90.56MPa 符合许用压强?p??125MPa，故单键即可。

7.2中间轴键计算

1）校核圆锥大齿轮的键连接

该键尺寸为b?h?l?14mm?9mm?60mm，l'?L?b?60?14?46mm，工作面的压强为

p?4000T4000dhl??210.1345?9?46MPa?45MPa 符合许用压强?p??125MPa，故单键即可。 2）校核圆柱小齿轮处的键连接

该键尺寸为b?h?l?10mm?8mm?45mm，l'?L?b?45?10?35mm，工作面的压强为

p?4000Tdhl?4000?210.1335?8?35MPa?80.76MPa 符合许用压强?p??125MPa，故单键即可。

31

接触接触接触长度

长度

长度

7.3输出轴键计算

1）校核圆柱大齿轮的键连接

该键尺寸为b?h?l?14mm?9mm?700mm，接触长度

l'?L?b?70?14?56mm，工作面的压强为

p?4000T4000?852.59?MPa?104.1MPa dhl65?9?56符合许用压强?p??125MPa，故单键即可。 2）校核联轴器处的键连接

该键尺寸为b?h?l?14mm?9mm?96mm，接触长度

l'?L?b?96?14?82mm，工作面的压强为

p?4000T4000?852.59?MPa?84MPa dhl55?9?82符合许用压强?p??125MPa，故单键即可。

8.减速器附件的选择

由《机械设计（机械设计基础）课程设计》选定通气帽M28?1.5，A型压配式圆形油标A20（GB1160.1-89），外六角油塞及封油垫M12?1.5,启盖螺钉M6。

8.1视孔盖和窥视孔

在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件啮合区位置，并有

足够的空间，以便于能深入进行操作，窥视孔有盖板机体上开窥 视孔与凸缘一块，以便于机械加工出支撑盖板的表面并用垫片加 强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固。

8.2放油孔与螺塞

放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近

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的一侧，与便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁 应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支撑面，并加封油圈加以 密封。

8.3油标

油标位于便于观察减速器油面稳定之处。油尺安置的部位不 能太低，以防油进入油尺座孔而溢出。

8.4通气孔

由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大为便于排在机盖顶部窥视孔盖上安装通气器，以便于达到体内为压力平衡。

8.5起盖螺钉

起盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖连接凸缘的厚度，钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹。

8.6定位销

为保证刨分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联

凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度。

8.7吊环

在机盖上直接铸处吊钩和吊环，用以吊起或搬运较重的物体

9.润滑与密封

当齿轮圆周速度v?12m/s时，由于大圆锥齿轮

v?2.556m/s?2m/s，采用浸油润滑查得选用工业齿轮油

（GB5903-1995）。圆锥齿轮浸入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离≥40~50mm。轴承用脂润滑。密

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封防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。

10.铸铁直齿锥齿轮减速器箱体结构尺寸的确定

铸铁减速器箱体结构尺寸如下表： 部位名称 符号 箱座厚度 箱盖厚度 箱座凸缘厚度 箱盖凸缘厚度 箱座底凸缘厚度 地脚螺栓直径 地脚螺栓数目 ?公式 尺寸值 0.01?d1?d2??8 8 8 12 12 20 ?1 b ?0.8?0.85???8 1.5? b1 b2 1.5?1 2.5? df 0.015?d1?d2??1?12 12 n 4 0.75df轴承旁连接螺栓d1 直径 箱盖和座连接螺d2 栓直径 9 ?0.5?0.6?df 6 联接螺栓d2的间l 150-200 距 轴承端盖螺钉的d3 ?0.4?0.5?df 直径 ?0.3?0.4?df 视孔盖螺钉直径 d4 定位销直径 dfd1d2至外箱壁距d200 6 5 5 18 ?0.7?0.8?d c1 离

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至凸缘边缘c2 距离 轴承旁凸台半径 R1 d1d216 16 40 40 凸台高度 h c1?c2?5~8 外箱壁至轴承座l1 端面距 大齿轮顶圆与内机壁距 齿轮端面与内机壁距离 ?2 ?1 ?? 10 ?? 10 箱盖、箱座肋厚 m1m m1?0.85?1m?0.85? 6.8 高速轴轴承端盖D2 D?5~5.5d3 外径 中间轴轴承端盖外径 低速轴轴承端盖外径 轴承旁连接螺栓距离

35

120 110 160 s 205

11、设计小结

这次为期两周的关于带式运输机上的圆锥齿轮减速器的课程设计是我们在学习机械设计基础这门课程后的很好的一次实践机会。我真正做到了理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。这两周的课程设计是我第一做关于机械设计的项目。使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础。

在这次设计中，我明白了任何设计都不是凭空出现的，我们设计的每一个数据都要经过反复的验算，因为每一数据都关系到整个减速器的结构。这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想、训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反应和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。

但是在这次设计中，我还暴露很多问题如画图不太正确，标注和公差项目不知表那个。这是我以后学习中要解决的问题。

12、参考文献

[1] 濮良贵主编. 2006.机械设计（第八版）.高等教育出版社 [2] 吴宗泽；罗圣国主编.2006.机械设计课程设计手册（第3版）.高等教育出版社

[3] 单辉祖主编. 2004.材料力学教程 .高等教育出版社

[4] 徐自立；周小平；杨雄主编. 2003.工程材料. 华中科技出版社 [5] 杨延平主编. 2007.机械精度设计与检测技术基础. 机械工业出

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版社

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7pro.html