2025年二级圆锥圆柱齿轮减速器轴的方案设计.pdf

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百川东到海，何时复西归?少壮不努力，老大徒伤悲。——汉乐府
二级圆锥圆柱齿轮减速器轴的方案设计
目录
一、设计任务
二、电动机的选择和计算
三、传动比
四、传动装置的运动和动力参数
五、齿轮的设计计算
六、箱体的设计计算
七、
八、轴承的校核
九、键的选择与校核
十、轴承的润滑及密封
十一、设计小节 30
一、设计任务带式输送机的原理是通过传动装置给皮带传替力和运动
速度。它在社会生产中广泛应用，包括在建筑、工厂、生活等方面。
其执行机构如下：带式输送机传动装置设计
)推力 F=4000；2)推头速度 V=；3)工作情况：
两班制，常温下连续工作， 空载起动，载荷平稳；4)使用折旧期 0 年。

二、电动机的选择和计算
1、类型：按工作要求和条件，选用三相笼式异步电动机，封闭式结
构；电压 380v ，Y型。 : .
丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。——杜甫
2、容量：由电动机至运输带的传动总效率为其中分别代表轴承、弹
性联轴器、圆锥齿轮、圆柱齿轮、卷筒的效率。查表，取=，
==，=，=0.
3、电机转速卷筒轴工作转速为： in 按表推荐的传动比合理范围，取
二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比故电动机转速的可选范围为 in 符合
这一范围的同步转速有 750 ，000 ，500in 根据容量和转速，由有关手
册查出有三种传动比方案：方案电动机型号额定功率电动机转速in
电动机重量同步转速满载转速 Y32S


，选定方案 3 比较合适，因此选定
电动机型号为 Y32M26 其主要性能如下：型号额定功率 KW 满载时转
速 in 电流（380v 时） A 效率 % 功率因数 %Y32M

:__:__电动机主要外形和安装尺寸列于下表：单位： mm 中心高
H 外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺柱孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸
325534535XXXX38800
三、传动比
1、总传动比满载传动 =960in
2、分配传动装置传动比减速器传动比为：
3、分配减速器的各级传动比圆锥齿轮传动比为： 圆柱齿轮传动比为：
四、传动装置的运动和动力参数 : .
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白
1、各轴转速轴轴轴卷筒轴
2、各轴输入功率 kWkWkW_
3、各轴输出功率轴轴轴
4、各轴输入转矩电动机轴输出转矩：轴轴轴卷筒输入转矩：
5、各轴输出转矩轴轴轴卷筒轴
6、运动和动力参数计算结果整理与下表轴名效率 P（KW）转距 T(NM)
转速 n 传动比效率输入输出输入输出电动机


4.





.


.


: .
君子忧道不忧贫。——孔丘

8.

五、齿轮的设计计算选用齿轮类型、精度等级、材料和齿数
1、选直齿圆锥齿轮传动为高速传动，直齿圆柱齿轮为低速传动；
2、运输机为一般工作机器， 速度不高，故选用 7 级精度（GB009588 ）;
3、材料选择，由表 0 选择两小齿轮材料都为 40Cr（调质）、硬度为
280HBS；两大齿轮材料都为 45 号钢（调质）、硬度为 240HBS，两者
材料硬度差为 40HBS.
(一)高速级齿轮传动的设计计算
1、选小齿轮齿数 Z=24，大齿轮 Z=。
2、按齿面接触强度计算：由计算公式进行计算 )确定公式内的各计算
值：
(1)试选定载荷系数
1.
(2)计算小齿轮的转距：
(3)查表选得齿宽系数
(4)由表 06 得，材料的弹性影响系数
(5)小齿轮的大齿轮的(6)由公式计算压力循环次数假设一年工作300
天=
(7)由图 09 查得接触疲劳寿命系数
(8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全叙述为 S=，得可得:2） : .
天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》
计算计算小齿轮的分度圆直径代入中的较小值计算圆周速度 v：计算
齿宽 b:计算齿宽与齿高之比模数：齿高：则计算载荷系数根据 v=
，8 级精度，查得动载系数 K=
取由表 02 查得使用系数：由表 09 查得则故载荷系数按实际的载
荷系数校正所得的分度圆直径，计算模数 m：取 3）按齿根弯曲强度
设计：
(1)由式 023 得弯曲强度的设计公式为确定各项计算值： )由图 020c 查
得小齿轮的弯曲强度极限： ，大齿轮的弯曲强度极限为 2)由图 08 查得
弯曲疲劳寿命系数 3)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数， S=
，由式（ 02）得=4)计算载荷系数 K查取齿型系数，查取应力校正
系数得：,5)计算大、小齿轮的，并加以比较设计计算对计算结果，齿
面接触疲劳强度计算的模数 m 大雨由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。
由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而
齿面接触疲劳强度所决定的承载能力， 仅与齿轮直径（即模数与齿数
的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数
，并就近圆整为标准值 m=_____mm ，按接触强度计算得的分度
圆直径，算出小齿轮齿数大齿轮齿数这样设计出的齿轮传动既满足了
齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑、
避免浪费。
4、几何尺寸计算)计算分度圆直径 2)计算中心距 3)节锥顶矩 4）节圆
锥角 5）大端齿顶圆直径小齿轮大齿轮 6)齿宽取 7)验算所以设计符合
条件。 : .
饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》
(二)低速级齿轮传动的设计计算、齿轮材料，热处理及精度考虑此减
速器的功率及现场安装的限制， 故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿
轮
(1)齿轮材料及热处理大小齿轮材料为 45 钢（调质）。齿面渗碳淬火，
硬度为 250HRC。
(2)齿轮精度：按 GXXX，选择 8 级，齿根喷丸强化。
2、试选小齿轮的齿数为 =7，=
3、按齿面接触强度计算由计算公式 d 进行计算 )确定公式内的各计算
值：试选定载荷系数
；计算小齿轮的转距，由前面算得： ；查表选得：齿宽系数；由查
表得，材料的弹性影响系数按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极
限：大齿轮的接触疲劳强度极限：由公式计算压力循环次数 N=60=N
查得接触疲劳寿命系数
(9)计算接触疲劳许用应力取失效概率为% ，安全叙述为S=，得可
得:==2）计算计算小齿轮的分度圆直径代入中的较小值 ,取计算圆周速
度 v：计算齿宽 b:b=d 计算齿宽与齿高之比模数：齿高：则 =
=
计算载荷系数：根据 v=
，7 级精度，由图 03 查得动载系数 K=
假设，可查表得，由表 02 查得使用系数：K由表 04 查得 7 级精
度的小齿轮相对支承非对称分布时：有由=
，查表得， 故载荷系数按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径， : .
好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》
计算模数：
3、按齿根弯曲强度设计得弯曲强度的设计公式为确定各项计算值；
由图 020c 查得小齿轮的弯曲强度极限：，大齿轮的弯曲强度极限为；
由图 08 查得弯曲疲劳寿命系数；计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳
安全系数， S=
，由式（ 02）可得 =MPa=MPa 计算载荷系数 K 查取齿型系数，查
取应力校正系数得：,计算大小齿轮的，并加以比较：设计计算：,对
比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲
劳强度计算的模数。由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所
决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅于齿轮直
径（即模数于齿轮的乘积）相关；可取由弯曲强度算得的模数 _____mm ，
并就近圆整为标准值。 按接触强度算得的分度圆直径。 则小齿轮齿数 :，
大齿轮齿数：,几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距：计算齿轮
宽度：取验算：所以设计符合条件。
六、箱体的设计计算已知： 中心距 a=2_____m,a 为圆柱齿轮传动中心
距。
1、机座壁厚取 =0mm
2、机盖壁厚取 =0mm
3、机座凸缘厚度
4、机盖凸缘厚度
5、机座底凸缘厚度
6、地脚螺钉直径取。由机械设计手册上查的标准件内六角圆柱头螺 : .
志不强者智不达，言不信者行不果。——墨翟
钉其螺纹规格 d 为 M
(24)
7、地脚螺钉数目因为，所以 =
8、轴承旁连接螺栓直径；取 mm 。查得标准件六角头螺栓 C 级其螺
纹规格 d 为 M
(20)
9、机盖与机座连接螺栓直径查得标准件六角头螺栓 C 级其螺纹规格
d 为 M
(2)
10、连接螺栓的间距，取
1、轴承端盖螺钉直径取查得标准件内六角圆柱头螺钉其螺纹规格d
为 M
(0)
2、窥视孔盖螺钉直径取查得标准件内六角圆柱头螺钉其螺纹规格d
为 M
(8)
3、定位销直径取查得标准件内六角圆柱头螺钉其螺纹规格 d 为 M
(0)
4、至外机壁距离由机械设计课程设计指导书中表 4，取
5、至凸缘边缘距离同样取
6、轴承旁凸台半径
7、外机壁至轴承座端面距离 : .
好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》
8、大齿轮顶圆与内机壁的距离：取 =20mm
9、圆锥齿轮端面与内机壁的距离：取
20、机盖、机座肋厚
1、凸台高度
2、轴承端盖凸缘厚度，取
3、轴承端盖外径 =轴承孔直径 =38 ，取
4、轴承旁联接螺柱距离