课程设计说明书班级：姓名：学号：0505231111指导教师：目录一、传动方案拟定 (2)二、电动机的选择 (2)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)四、运动参数及动力参数计算 (5)五、传动零件的设计计算 (6)六、轴的设计计算 (8)七、滚动轴承的选择及校核计算 (10)八、键联接的选择及计算 (13)九、设计小结 (14)十、参考资料目录 (15)传动方案拟定第四组：设计单级圆锥齿轮减速器一、设计任务书设计一混料机传动及直齿圆锥齿轮减速器。

设计参数如下表所示。

1. 减速器输出轴转矩T=80（N•m ） 2．减速器输出轴转速n=140r/min运转方向不变，工作载荷平稳；工作寿命10年，每年300个工作日，每日工作8小时 部件：1电动机 2V 带传动 3减速器 4联轴器 5混料机 传动方案设计如下： 二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择：ηwP Pd =543221ηηηηηη=式中1η、2η、3η、4η、5η依次为V 带传动、齿轮传动轴承、锥齿轮传动、联轴器传动、滚子链轴承的效率。

取η1=0.96、η2=0.99、η3=0.95、η4=0.96、η5=0.99 n=1min 140-∙rKW P P wd 47.4'==ηKW P P d D 59.5'==3、电动机的转速w n 为1min 140-∙r ，按照推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比4~2'1=i ，单级锥齿轮传动的传动比3~2'2=i ，则合理传动比的范围12~4'=i ，故电动机转速的可选范围是'''wd n i n = 'dn =560~16801min -∙r 符合这一范围的同步转速有7501min -∙r 、10001min -∙r 、15001min -∙r ，再跟据计算出的功率，由《机械设计基础课程设计》附录2.1得三种电动机型号。

技术参数如下图：方案1、方案3虽然总传动比都不大，但机座较高，而且方案3中电动机机座较高，所以选方案3。

因此，选电动机型号为Y132M-4，额定功率Pe=7.5KW,满载功率n w =14401min-∙rbminn=I=6721min-∙r=n1401min-∙r三、计算总传动比及分配各级的传动比wmnni=00i=i ib0i=11bi：V带传动的传动比i：减速器传动比为使V带的轮廓不至于过大，bi=2.5 则i=4.8四、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速Ⅰ轴bminn=I=6721min-∙rⅡ轴=n1401min-∙rⅡ轴即为工作机构链式传输机的轴。

2、各轴的输入功率Ⅰ轴===I101ηηddPPP 5.37KWⅡ轴===II312ηηPPP5.10KW3、各轴的转矩由转速公式nPT⨯=9550电动机轴=dT37.07mN∙Ⅰ轴=IT89.03mN∙Ⅱ轴=T405.88mN∙四、传动零件设计计算 1、V 带轮设计 1）、带轮的选择由《机械设计基础》p225表16-3得：=A K 1.2 P=4.47KW P K P A C = C P =5.36KW根据C P =5.36KW 与n w =14401min -∙r ，由《机械设计基础》图16-8，选A 带。

2）、确定小带轮基准直径根据《机械设计基础》图16-4、表16-4得，推荐小带轮基准直径1d d ：80~140mm10006011⨯n d vd π 5≤v ≤12m/s66.5≤v ≤331.74m/s取1d d =100mm ，则2d d =0i 1d d =250mm,由表16-4得，2d d =250mm,v=7.54mm 3）、确定中心距a 和胶带长度d L 0.7(1d d +2d d )≤0a ≤2(1d d +2d d ) 245≤0a ≤700mm 取0a =475mm)4()(2)(202122100a d d d d a L d d d d d -+++= =0d L 1511.69mm根据0d L 对照《机械设计基础》表16-5，=d L 1600mm2)(00d d L L a a ++= =a 519.16mm 中心距变动范围 -0.015d L ~+0.03d L 所以 =a 495.16~567.16mm 4）、计算小带轮包角1αa d d d d )(3.57180121-︒-︒=α 1α=163.44°5）、确定带根数z])[(11'0L c c K K P P P P P z α∆+=≥由《机械设计基础》表16-5、表16-6、表16-8得99.0=L K 96.0=αK KW P 66.11= 1P ∆=0.24KW z ≥2.97 l l 24= d l 5.24≈ d 为轴承内径轮毂=6l （1.1~1.3）b取z=3,轮宽f e z B 2)1(+-==50mm 6）、计算预拉力0F20)15.2(500qv K vzP F c+-∙∙=α 由《机械设计基础》表16-1得 q=0.101-∙m Kg0F =195.75N7）、带传动作用在轴上的拉力θF)2/sin(210d zF F ≈θ θF ≈1162.26N 五、传动零件的设计计算 圆锥齿轮的设计 1）、材料的选择按软齿面齿轮定义，查《机械设计基础》，此小轮选用45钢，调制处理，硬度230HBS ，大轮选用45钢，正火，硬度190HBS 。

由《机械设计基础》图13-35c 、图13-36c 查得MPa H 5701lim =σ MPa H 5302lim =σMPa F 1901lim =σ MPa F 1802lim =σ由《机械设计基础》表13-8得1.1=H S 4.1=F S[]==HH H S 1lim 1σσ518.18MPa[]==HH H S 2lim 2σσ481.82MPa[]==FF F S 1lim 1σσ135.71Mpa[]==FF F S 2lim 2σσ128.57Mpa2）、齿面接触强度计算[][]==2H H σσ481.82Mpa=∙⨯=1131109550n P T 8.90m N ∙⨯410 1T ：小带轮转矩 1P ：Ⅰ轴功率 1n ：Ⅰ轴转速 取==ψRbR 0.05 i =4.8 由《机械设计基础》表13-9得 K=1.2()[]31225.013341iKT i R R H R ψ⎥⎦⎤⎢⎣⎡ψ-+≥σ R ≥187.546mm 5）、确定基本参数 取=1z 20，==iz z 296 由22212z z m R +=得 m=3.826 取m=4R=196.122mm==11mz d 80mm ==22mz d 384mm 由RbR =ψ 3R b ≤得 b=49.031mm=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=122arctan z z δ78°13＇13＇＇ =-︒=2190δδ11°46＇6＇＇ ()δδcos 2cos 2*+=+=a a a h z m h d d =*a h 1 =*c 0.2=1a d 81.632mm =2a d 391.832mm()[]δδcos 2cos 2**+-=-=c h z m h d d a f f=1f d 71.385mm =2f d 382.205mm()R m h a a *+=arctanδδ =1a δ12°59＇12＇＇ =2a δ79°24＇ 11111sin sin δδb mz b d d m -=-= =1m d 70.00mm12m t d TF =δδαcos cos tan F F F t r '== δαδsin tan sin t a F F F ='=︒=20α =1t F 2545.71N=1r F 906.07N=1a F 188.76N =-=12t t F F .2545.71N =-=12r a F F -906.07N =-=12a r F F -188.76N 负号表示方向相反 6）、齿轮校核()21215.012R FSF z bm Y KT ψ-=σ由《机械设计基础》表13-10得=FS Y 4.38 =FS Y 3.38[]11882.77F F MPa σσ≤= []22992.68F F MPa σσ≤=六、轴的设计计算 1）、材料选择由于减速器传递的功率不大，对材料无特殊要求，故选用45钢，调制处理。

由《机械设计基础》表20-1、表20-4得640MPa b =σ []65MPa 1=-σ2）、按照扭转强度估算轴径由表20-3得 =0A 126~103 []=τ25~45MPa30nP A d ≥1P =5.37KW 1n =5761min -∙r 1d =21.68~26.52 '1P =5.10KW '1n =1201min -∙r '1d =35.94~43.97该轴段有槽存在，将估算尺寸放大5%~7%，并调整。

1d =25.0mm 2d =40.0mm 3）、设计轴的结构（以轴Ⅰ为例） ○1确定轴上零件的位置和固定方式 齿轮Ⅰ从Ⅰ的右端装入，轴的左端勇轴肩（或轴环）定位，右端用套筒定位。

齿轮的周向固定用采用平键联接，两轴承安装在齿轮Ⅰ左边，轴向用轴肩定位，周向采用过盈配合定位。

○2确定各轴段直径： 轴Ⅰ轴段○1（外伸端）直径最小，1d =25.0mm ，由于零件对装在轴上的带轮Ⅱ进行定位，轴段○2应有轴肩，取轴段○2直径2d =40.0mm ，为使顺利安装滚动轴承30206 GB 297-94，轴段○3应有轴肩，取轴段直径3d =30mm ，同理可确定轴段○4○5○6，取4d =28mm, 5d =30mm, 6d =28mm,为保证锥齿轮的正常工作，7d =25mm, 8d =24mm 。

○3确定各轴段长度 带轮宽B=50mm ，轴段○11l =42mm,为保证安全工作，2l =45.6mm, 滚动轴承30206 T GB 297-94宽度是17.25mm, 3l =19mm, 4l =70mm, 5l =35mm,6l =50mm,7l =29.5+4.8=34.3mm, 8l =10mm, ○4按设计结果绘制草图七、滚动轴承的选择及校核计算１．高速轴滚动轴承的选择和计算 ２.中间轴滚动轴承的选择和计算［１］按轴的结构设计，初步选用型号为7612E 的圆锥滚子轴承。

（1）计算轴承载荷 ①轴承的径向载荷 轴承A4.23103144.22892222=+=+=AVAH A R R R轴承B16943936.16472222=+=+=BVBH B R R R②轴承的轴向载荷 轴承的派生轴向力αctg RS 8.0=查表7612E 轴承α＝12057'10",所以N ctg ctg R S N ctg ctg R S B B A A 487"10'57128.016948.0664"10'57128.04.23108.00======αα外部轴向力NF F F a a a 6.5564.22077723=-=-=所以两轴承的轴向力为轴承被压紧，因为,933212006.556664B a A S N F S >>=+=+N F S A NS A a A B A A 1200664+=== ③计算径向当量动载荷。