学号：08929024****
内蒙古民族大学机械设计课程设计计算说明书
题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器
学院：机械工程学院
专业：08农机（二）班
年级：08农业机械化及其自动化
姓名：***
指导教师：王利华
完成日期：2010年**月**日
目录
设计任务书 (3)
传动系统方案的分析 (3)
电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算 (4)
传动零件的设计计算 (6)
轴的设计计算 (15)
滚动轴承的选择及计算 (28)
键联接的选择及校核计算 (31)
连轴器的选择 (32)
减速器附件的选择 (33)
润滑与密封 (33)
设计小结 (33)
参考资料目录 (34)
设计计算及说明
结果
一、设计任务书 1.1传动方案示意图
图一、传动方案简图
1.2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 ）
3600
1.0
280
1.3工作条件
二班制，使用年限为10年，连续单向于运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的%5 。
1.4工作量
1、传动系统方案的分析；
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；
4、轴的设计计算；
5、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核；
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、设计小结； 10、参考文献；
二、传动系统方案的分析
传动方案见图一，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传动效率高，适用在恶劣环境下长期工作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。
其减速器的传动比为8-15，用于输入轴于输出轴相交而传动比较大的传动。
设计计算及说明
结果
（第八版）》表15-3，取0112A =，得
569.20720
46.4112n P A d 33
I I 0min ===mm 输入轴的最小直径为安装联轴器的直径12d ，为了使所选的轴直径12d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩2ca A T K T =，查《机械设计（第八版）》表14-1，由于转矩变化很小，故取 1.3A K =，则 2ca A T K T ==1.3X59.16=76908N.Mm
查《机械设计课程设计》表13-7，选HL3型弹性柱销联轴器其工称转矩为2000N.m ，而电动机轴的直径为38mm 所以联轴器的孔径不能太小。
取12d =30mm ，半联轴器长度L=82mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm 。
4、轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案（见图五）
图五、输入轴轴上零件的装配
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1） 为了满足半联轴器的轴向定位，12段轴右端需制出一轴肩，故取23段的直径
23d 37mm =。
左端用轴端挡圈定位，12段长度应适当小于L 所以取12L =58mm
2） 初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用单列圆锥滚子
轴承，参照工作要求并根据23d 37mm =，由《机械设计课程设计》表12-3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
12d =30mm
23d 37mm
=12L =58mm
34d 40mm =34L =24.25mm
Ma T MH
MV
MV M M
T
孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩T K T A ca =，查《机 设计计算及说明
结果
械设计（第八版）》表14-1，由于转矩变化很小，故取 1.3A K =，则
图六、输出轴的载荷图 T K T A ca ==1.3⨯540.697=702.871N.M
查《机械设计课程设计》表14-4选Lx3型弹性柱销联轴器其工称转矩为1250N.M 半联轴器的孔径mm 48d 1=，所以取=-21d 50mm ，半联轴器长度L=112mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为84mm 。
4、轴的结构设计
（1) 拟定轴上零件的装配方案（见图七）
图七、输出轴轴上零件的装配 （2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
=-21d 50mm
设计计算及说明
结果
111112122101880
328662tan tan 2032861236cos cos1435'33''
tan 3286tan1435'33''855.6t n r t a t T F N d F F N F F N
αββ⨯=
==︒
==⨯=︒==⨯︒=
已知圆锥直齿轮的平均分度圆直径
222(10.5)(10.5) 2.7573(10.50.35)165.6m R t R d d m Z mm φφ=-=-=⨯⨯-⨯=
222222322101.88
1230.40.1656
tan cos 21230.4tan 20cos 6540'30''184.5tan sin 21230.4tan 20sin 6540'30''408t m r t a t T F N d F F N F F N αδαδ⨯=
====⨯︒⨯︒===⨯︒⨯︒= 圆周力1t F 、2t F ，径向力1r F 、2r F 及轴向力1a F 、2a F 的方向如图八所示
图八、中间轴受载荷图
2165.5m d mm
=2221230.4184.5408t r a F N F N F N
===
min 24.21d mm
=
计计算及说明
结果
3、初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为40Cr （调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，取0110A =，得3
0 4.655
min 24.21436.36
d A mm ==，中
间轴最小直径显然是安装滚动轴承的直径12d -和56d -
4、轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案（见图九）
图九、中间轴上零件的装配 （2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据125624.21d d mm --=>，由《机械设计课程设计》表
13.1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30306，其尺寸为307220.75d D T mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯，125630d d mm --==。
这对轴承均采用套筒进行轴向定位，由《机械设计课程设计》表13.1查得30306型轴承的定位轴肩高度37mm ，因此取套筒直径37mm 。
2）取安装齿轮的轴段234535d d mm --==，锥齿轮左端与左轴承之间采用套筒定位，已知锥齿轮轮毂长42L mm =，为了使套筒端面可靠地压紧端面，此轴段应略短于轮毂长，故取2338l mm -=，齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度
0.07h d >，故取4h mm =，则轴环处的直径为3443d mm -=。
3）已知圆柱直齿轮齿宽167B mm =，为了使套筒端面可靠地压紧端面，此轴
1230d mm
-=
5630d mm
-=
2335d mm -=
4535d mm
-=
2338l mm
-=
3443d mm -=
4563l mm
-=
1253.75l mm
-=
3420l mm
-=
5646.75l mm
-=
十二、参考文献
1.濮良贵主编《机械设计（第八版）》高等教育出版社.2010.8
2.唐增宝常建娥主编《机械设计课程设计（第八版）》华中科技大学出
版社.2006.6
3.罗特军主编《理论力学》华中科技大学出版社.2006.12
4.朱冬梅主编《机械制图》高等教育出版社.2007.5
5.孙桓陈作模葛文杰主编《机械原理》高等教育出版社.2008.4
6.刘鸿文主编《材料力学（1）》高等教育出版社.200
7.12
7.吴宗泽罗圣国主编《机械设计课程设计手册》高等教育出版社
8.《工程材料》周凤云主编华中科技大学出版社
9.《互换性与测量技术基础》王伯平主编机械工业出版社。