带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器说明资料.doc

机械设计课程设计计算说明书 设计题目: 带式运输机上的圆锥圆柱齿轮 减速器 机械设计制造及其自动化 专业 机械0904 班级 设计者 刘建伟 指导老师 王剑彬 (南华大学) 2012年5月2日设计计算及说明 主要结果 一、设计任务书 1.1传动方案示意图 图1.传动方案简图 1.2原始数据 表1：原始数据 传送带拉力F(N) 传送带速度V(m/s) 滚筒直径D（mm） 2500 1.6 320 1.3工作条件 工作经常满载、空载启动，工作有轻微震动，不反转。单班制工作，运输带容许速度误差为。减速器为小批量生产，使用年限为10年，每年按300天计算 二、传动方案分析 根据带式运输机的工作特性要求减速器能起到传动平稳，且能承受较大的载荷变化，而且传动比也较大，故选用圆锥圆柱齿轮做为减速器的传动装置。由于锥齿轮能适应高速的性能，所以作为减速器第一级，为了减速器两级之间工作的协调性，平衡轴所承受的部分轴向力，则在第二级选用斜齿轮外啮合来达到此要求。 三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算 3.1 电动机的选择 1、电动机类型选择：选择电动机的类型为三相异步电动机，额定电压交流380V。 2、电动机容量选择： （1）工作机所需功率=FV/1000=4.0kW F-工作机阻力 v-工作机线速度 （2） 电动机输出功率 考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为 =/ 为电动机到工作机主动轴之间的总效率，即 -联轴器效率取0.99 -滚动轴承传动效率取0.98 -圆锥齿轮传动效率取0.95 -圆柱齿轮传动效率取0.97 -卷筒效率取0.96 =/= 4.9kW （3）确定电动机的额定功率 因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。所以可以暂定电动机的额定功率为5.5kW 3、确定电动机转速 卷筒工作转速 =60×1000V/πD=95.5r/min 由于两级圆锥-圆柱齿轮减速器一般传动比为10-25，故电动机的转速的可选范围为—=(10-25） =(530—1325)r/min。 F=2500N V=1.6m/s =4.9kW =5.5kW =95.5 可见同步转速为750r/min ,1000r/min 的电动机都符合。综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。 选定电动机型号为Y132M2-6其主要性能如下表： 表2：电动机主要性能 电动机型号 额定功率/kW 满载转速/(r/min) 启动转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩 Y132M2-6 5.5 960 2.0 2.2 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 =960/95.5=10.05 2、分配各级传动比 对于圆锥一圆柱齿轮减速器，为使大锥齿轮的尺寸不致过大，一般可取使高速级锥齿轮的传动比 ， 1、各轴的转速（各轴的标号均已在图中标出） ? 2、各轴输入功率 选型电动机 为 Y132M2-6 =3.0 =3.35 3、各轴转矩 将计算结果汇总列表如下 表3 轴的运动及动力参数 项目 电动机轴 高速级轴I 中间轴II 低速级轴III 卷筒轴 转速（r/min） 960 960 320 95.5 95.5 功率（kW） 4.9 4.85 4.52 4.30 4.17 转矩(N.mm) 传动比 1 3.0 3.35 1 效率 0.99 0.94 0.96 0.98 四、传动零件的设计计算 4.1、直齿圆锥齿轮传动的设计计算 已知输入功率=4.85kw(略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：=960r/min,大齿轮的转速为=320r/min，传动比i=3.0，由电动机驱动，工作寿命10年（设每年工作300天），单班制，不反转，有轻微震动。 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,齿形角，齿顶高系数，顶隙系数5，螺旋角，不变位。 （2）、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7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24，大齿轮齿数 2.按齿面接触疲劳强度设计 公式： ≥ （1）