福建农林大学机械设计课程设计说明书(二级圆柱圆锥齿.doc

目 录 1 传动简图的拟定………………………………………………1 2 电动机的选择…………………………………………………2 3 传动比的分配…………………………………………………2 4 传动参数的计算………………………………………………3 5 圆锥齿轮传动的设计计算……………………………………3 6 圆柱齿轮传动的设计计算……………………………………6 7 轴的设计计算…………………………………………………11 8 键连接的选择和计算…………………………………………20 9 滚动轴承的设计和计算………………………………………21 10 联轴器的选择…………………………………………………22 11 箱体的设计……………………………………………………22 设计总结…………………………………………………………25 参考文献…………………………………………………………26 传动简图的拟定 1.1 技术参数： 碾轮上的阻力矩为2800N， 碾轮轴的转速n=40 r／min ， 允许有±5%的偏差。 1.2 工作条件： 混沙机由交流电动机带动，单班制工作，工作时经常满载、有轻微振动，工作年限为五年。 (设计时)。 拟定传动方案 传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为齿轮传动。方案简图如图。 2 电动机的选择 2.1 电动机的类型：三相交流异步电动机（Y系列） 2.2 功率的确定 2.2.1 工作机所需功率 (kw): =Tnw/9550=2800*40/9550= 11.73kw 2.2.2 电动机至工作机的总效率η： η=××××× =0.993×0.993×0.985×0.94×0.97×0.94=0.764 （为联轴器的效率，为轴承的效率，为圆锥齿轮传动的效率，为圆柱齿轮的传动效率，为开式圆锥齿轮传动的效率） 2.2.3 所需电动机的功率 (kw): =/η=11.73Kw/0.764=15.353kw 2.2.4电动机额定功率: 2.4 确定电动机的型号 因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中=4kN，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。 由此选择电动机型号：Y180M—4 电动机额定功率=18.5kN,满载转速=1470r/min 电动机型号 额定功率 (kw) 满载转速 (r/min) 起动转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩 Y180M-4 18.5 1470 2.0 2.2 选取B35安装方式 传动比的分配 总传动比：=/n出=1470/40=36.75 设高速轮的传动比为,低速轮的传动比为,开式圆锥齿轮传动比为，减速器的传动比为,开式圆锥齿轮传动的传动比推荐3-4，选=3.06 ，=/=12,选=3.2，=3.75 则 ==3.2×3.75×3.06=36.72 =（-）/=0 符合要求。 传动参数的计算 4.1 各轴的转速n(r/min) 高速轴Ⅰ的转速：==1470 r/min 中间轴Ⅱ的转速：=/=1470/3.2=459.37 r/min 低速轴Ⅲ的转速：=/=490/3.75=122.5r/min 碾轮轴Ⅳ的转速：=/=140/3.06=40 r/min 4.2 各轴的输入功率P（kw）××××× 高速轴Ⅰ的输入功率：P1=pm*=15.35*0.993=15.25kw 中间轴Ⅱ的输入功率：P2=p1*η2*=15.25*0.94=14.3kw 低速轴Ⅲ的输入功率：P3=p2*η2*=14.3*0.97=13.9kw 碾轮轴Ⅳ的输入功率：P4=p3**η2=13.9*0.94=13.06kw 4.3 各轴的输入转矩T(N·m) 高速轴Ⅰ的输入转矩： 99.07N·m 中间轴Ⅱ的输入转矩： 297.28N·m 低速轴Ⅲ的输入转矩： 1083.63N·m 碾轮轴Ⅳ的输入转矩： 3118.075N·m 5 圆锥齿轮传动的设计计算 5.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制齿，顶隙系数，齿顶高系数，螺旋角，，不变位材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45（调质），硬度为240HBS/=3 节锥角， 不产生根切的最小齿数： =16.22 选=35，=u=35*3=105 选取=107 5.2 按齿面接触疲劳强度设计 公式： 5.2.1 试选载荷系数=2 5.2.2 计算小齿轮传递的扭矩=95.5×1