【正文】 1） 1— 電動機； 2 聯(lián)軸器； 3— 減速器； 4— 鼓輪； 5— 傳送帶 二、原始數據： 傳送帶拉力F(KN) 傳送帶速度V(m/s) 鼓輪直徑 D（ mm） 3 400 計 算 及 說 明 結果 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 2 二、傳動方案的擬定 運動簡圖如下： （圖 2） 由圖可知，該設備原動 機為電動機，傳動裝置為減速器，工作機為型砂運輸設備。 減速器為展開式圓錐 — 圓柱齒輪的二級傳動，軸承初步選用深溝球軸承。 聯(lián)軸器 2 選用凸緣聯(lián)軸器， 8 選用齒形聯(lián)軸器。 計 算 及 說 明 結果 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 3 三、電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數計算 一、選擇電動機的類型和結構形式 按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動機， Y 系列，封閉式結構，電壓 380V，頻率 50Hz。 二、選擇電動機容量 工作機主動軸功率： w KFV ????傳動裝置的總效率： 24a 1 2 3 4 5? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? （式中 1? 、 2? 、 3? 、 4? 、 5? 分別為聯(lián)軸器、滾動軸承、原錐齒輪傳動、圓柱齒輪傳動和卷筒的傳動效率。）取 1? =（聯(lián)軸器），2? =（滾動軸承）， 3? =（齒輪精度為 8 級，不包括軸承效率），4? =（齒輪精度為 8 級，不包括軸承效率）， 5? =（卷筒效率，不包括軸承）則 24a 0. 99 0. 98 5 0. 96 0. 97 0. 96 0. 82 5? ? ? ? ? ? ? 電動機所需功率： KKKPP W ??? ? 三、確定電動機的轉速 卷筒州的工作轉速為： minmin rrn ?? ??? ? 按課程設計指導書 P7— 表 1 查得圓錐 — 圓柱齒輪的傳動比一般范圍為： ai =10~15，故電動機轉速 計 算 及 說 明 結果 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 4 min1002~)15~10(39。39。 rad nin ????? 根據額定 功率 edP ≥ dP ，且轉速滿足 minminr 1002668 rdn ??，選電動機型號為： Y132M26。 其主要性能如下表： 型號 額定功率Kw 滿 載 時 起 動電 流額 定電 流 起 動轉 矩額 定轉 矩 最 大轉 矩額 定轉 矩 轉速rmin 電流（ 380V） A 效率 % 功率 因數 Y132M26 960 電動機的外形尺寸： 中心高H 外形尺寸 L(AC/2+AD)HD 底角安裝尺寸 AB 地腳螺栓孔 直徑 K 軸伸尺寸 DE 裝鍵部位 尺寸 FGD 100 380288245 160140 12 2860 831 四、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 總傳動比 ??? nni ma 按直齒輪圓柱齒輪傳動比 ???? aii錐，又錐齒輪的傳動比一般不大于 3，故取 i錐 =3 則 ??柱i 實際總傳動比 ????? 柱錐實 iii ??i，滿足要求。 計 算 及 說 明 結果 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 5 五、計算傳動裝置的運動和動力參數 min960rmnn ??? min3203960 rⅡ inn ??? ? 錐 rⅡⅢ in ??柱 rⅢnn ??卷筒軸 輸出、 輸入 功率 KwPP d ?????? ?入 KwP ????? ?? ?入出 KwPⅡ ????? ? ?出入 KwPP ⅡⅡ ?????入出 KwPⅡⅢ ????? ?出入 KwⅢⅢ ?????入出 PP Ⅲ ????? ?出卷筒軸入 KwP ?????? ??卷筒軸出卷筒軸出 、輸出轉矩 mNn PT m dd ????? 計 算 及 說 明 結果 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 6 mNn PT ????? ? ?? 入入 n ??????? mNn PTⅡⅡⅡ ????? 入入 mNn PⅡⅡⅡ ???? 出出 mNn PTⅢⅢⅢ ????? 入入 nⅢⅢⅢ ??? . mKn P ????? 卷筒軸卷筒軸入卷筒軸入 mNn PT ????? 卷筒軸卷筒軸出卷筒軸出 運動和動力參數計算 結果整理于下表： 軸名 效率 P(Kw) 轉矩（ Nm? ） 轉速 n r/min 傳動比 i 效率 ? 輸入 輸出 輸入 輸出 電動機軸 960 Ⅰ軸 960 Ⅱ軸 620 Ⅲ軸 卷筒軸 計 算 及 說 明 結果 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 7 四、傳動零件的設計計算 一 、 圓錐齒輪傳動的設計計算 已知輸入功率?（略大于小齒輪的實際功率），小齒輪的轉速為： min1960rn ?，大齒輪的轉速為 min2620rn ?，傳動比 3i? ，由電動機驅動 。 min1 960rn，大齒輪的轉速為 min2620r，傳動比 3i? ，由電動機驅動 。 、精度等級、材料及齒數 （ 1）按傳動方案，選用直齒圓錐齒輪傳動，齒形制 110 60JB ? ,齒形角20?? ，齒頂高系數 * 1ah? ，頂隙系數 * ? ，螺旋角 0m?? ，不變位。 （ 2）、運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用 8 級精度。 （ 3）、材料選擇，小齒輪材料為 40Cr（調質），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 剛（調質），硬度為 240HBS，二者材料硬度相差 40HBS。 （ 4）、選小齒輪齒數 1 2 123 , 3 23 69z z u z? ? ? ? ? ?則 公式： 1td ≥ ? ?3 2 1 (1 )EF R RZ K Tu? ? ???????? （ 1）、確定公式內的各計算值 1）查得材料彈性影響系數 1218 MPa? 。 2）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 lim 1 600H MP a? ? ，大齒輪的接觸疲勞極限 lim 2 550H MP a? ? 。 計 算 及 說 明 結果 3）計算應力循環(huán)次數 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 8 小齒輪： 91 6 0 6 0 1 4 2 0 1 ( 2 8 3 0 0 7 ) 2 .8 6 3 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 大齒輪： 9 812 2 . 8 6 3 1 0 9 . 5 4 2 1 03NN u ?? ? ? ? 4）查得接觸批量壽命系數 1 ? 2 ? 5）計算接觸疲勞許用應力 ? ? 1 l i m11 0 . 9 3 6 0 0 5 5 8H L HH K M P a M P aS?? ? ? ? ? ? ? 2 l i m 22 0 . 9 7 5 5 0 5 3 3 . 5H L HH K M P a M P aS?? ? ? ? ? 6）試選 ? ，查得 1. 0 , 1 , 1. 5 1. 25 1. 87 5aK K K??? ? ? ? ? 所以， 1. 0 1. 2 1 1. 87 5 2. 25avK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? 7） 55411 9 5 . 5 1 0 2 . 9 5 79 5 . 5 1 0 1 . 9 8 9 1 01420PT N m mn ??? ? ? ? ? ? ? 8） 13R?? （ 2） 、計算 1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入 ? ?H? 中的較小值得 1td ≥3 2 42113318 9. 8 2. 25 1. 98 9 102. 92 58 .7 953 3. 5 ( 1 0. 5 ) 3 mm???? ???? ? ? ? ??? 2）計算圓周速度 v 11 5 8 . 7 9 1 4 2 0 4 . 3 6 96 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdn mv s? ? ??? ? ??? 計 算 及 說 明 結果 3）計算載荷系數 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 9 根據 s? ， 8 級精度，查得 ? ， 所以 1 .0 1 .2 3 1 1 .8 7 5 2 .3 1avK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ?。 4）按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑： 3311 2 . 3 15 8 . 7 9 5 9 . 3 12 . 2 5t tKd d m mK? ? ? ? ? 5） 技術模數 1 1 5 9 . 3 1 2 . 6 9 622dm m mz? ? ? 公式： m≥ ? ?3 12 2 214(1 0 .5 ) 1 Fa S aFRRYYKTzu ??? ??? （ 1）、確定公式內的各計算值 1）查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 500FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲 疲勞強度 2 380FE MPa? ? 。 2）查得彎曲疲勞壽命系數 120 .8 6 , 0 .9F N F NKK?? 3）計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 S=，則， ? ? 111 500 FEF K M Pa M PaS?? ?? ? ? ? ? 222 0 . 9 3 8 0 2 4 4 . 2 91 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? 計 算 及 說 明 結果 4）載荷系數 K= 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 10 5）節(jié)圓錐角 11 a rc ta n ? ?? 2 90 18 .43 5 71 .56 5? ? ? ? 6）當量齒數 11123 24c o s c o s 1 8 . 4 3 5V zZ ?? ? ? 22269 218c o s c o s 7 1 . 5 6 5V zZ ?? ? ? 7）查取齒形系數 122 .6 5 , 2 .1 1 5F a F aYY?? 8）查取應力校正系數 , SaYY?? 9）計算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? ,并加以比較。 ? ?111 2 .6 5 1 .5 8 0 .0 1 3 63 0 7 .1 4F a S aFYY? ??? ? ?222 2 . 1 1 5 1 . 8 6 0 . 0 1 6 1 92 4 4 . 2 9F a S aFYY? ??? 大齒輪的數值大 。 （ 2）、設計計算 m≥ 3 42 2 211334 9 10 619 3( 1 ) 23 3 1? ? ? ??? ? ? ? ? 綜合分析考慮，取 1m=3mm,z 23? 得， 21 23 3 69z u z? ? ? ? ?， 11 23 3 69d m z m m? ? ? ? ? 計 算 及 說 明 結果 機械設計課程設計計算說明書 —— 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 11 （ 1）、計算大端分度圓直徑 1 69d mm? 22 69 3 207d z m mm? ? ? ? ? （ 2）、計算節(jié)錐頂距 22691 3 1 1 0 9 . 0 9 8 622dR u m m? ? ? ? ? ? （ 3）、節(jié)圓錐角 1 18 .4 25 18 26 39。 6 39。39。? ?? 2 71 .5 65 71 33 39。 54 39。39。? ?? （ 4）、大端齒頂圓直徑 1 1 12 c os 69 2 3 c os 18 26 39。 6 39。39。 74 .6 92ad d m m m?? ? ? ? ? ? ? ? 2 2 22 c o s 2 0 7 2 3 c o s 7 1 3 3 39。 5 4 39。39。 2 0 8 .8 9 7ad d m m m?? ? ? ? ? ? ? ? （ 5）、齒寬 13 R m m m m?? ? ? ? ? 12 36b b mm??取 二、 圓 柱 齒輪傳動的設計計算 已知