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1、重庆理工大学机械设计课程设计蜗杆减速器设计姓名: 学号: 班级: 学院: 车辆工程学院 目 录引言 11 设计题目 11.1 带式运输机的工作原理 11.2 工作情况 21.3 设计数据 21.4 传动方案 21.5 课程设计内容及内容 22 总体传动方案的选择与分析 22.1 传动方案的选择 22.2 传动方案的分析 33 电动机的选择 33.1 电动机功率的确定 33.2 确定电动机的转速 44 传动装置运动及动力参数计算 44.1 各轴的转速计算 44.2 各轴的输入功率 54.3 各轴的输入转矩 55 蜗轮蜗杆的设计及其参数计算 65.1 传动参数 65.2 蜗轮蜗杆材料及强度计算 6
2、5.3 计算相对滑动速度与传动效率 65.4 确定主要集合尺寸 75.5 热平衡计算 75.6 蜗杆传动的几何尺寸计算 76 轴的设计计算及校核 86.1 输出轴的设计 86.1.1 选择轴的材料及热处理 86.1.2 初算轴的最小直径 86.1.3 联轴器的选择 96.1.4 轴承的选择及校核 106.2 轴的结构设计 126.2.1 蜗杆轴的结构造型如下 126.2.2 蜗杆轴的径向尺寸的确定 136.2.3 蜗杆轴的轴向尺寸的确定 136.2.4 蜗轮轴的结构造型如下 136.2.5 蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配 146.2.6 蜗轮轴的径向尺寸的确定 146.2.7 蜗轮轴的轴向
3、尺寸的确定 156.2.8 蜗轮的强度校核 157 键连接设计计算 177.1 蜗杆联接键 177.2 蜗轮键的选择与校核 177.3 蜗轮轴键的选择与校核 188 箱体的设计计算 188.1 箱体的构形式和材料 188.2 箱体主要结构尺寸和关系 199 螺栓等相关标准的选择 199.1 螺栓、螺母、螺钉的选择 209.2 销，垫圈垫片的选择 2010 减速器结构与润滑的概要说明 2010.1 减速器的结构 2010.2 减速箱体的结构 2110.3 速器的润滑与密封 2410.4 减速器附件简要说明 2411 设计小结 25谢辞 26参考文献 27引言课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知
4、识的重要环节。本次是设计一个蜗轮蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属单级蜗杆减速器（电机联轴器减速器联轴器滚筒），本人是在指导老师指导下完成的。该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和 A2 图纸装配图 1 张、A4 图纸的零件图 2 张。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。蜗轮蜗杆减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制
5、造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。本文主要介绍一级蜗轮蜗杆减速器的设计过程及其相关零、部件的 CAD 图形。计算机辅助设计（CAD） ，计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，能清楚、形象的表达减速器的外形特点。该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于作者初学水平，错误及不妥之处望老师批评指正。1 设计题目：带式运输机的传动装置的设计1.1 带式运输机的工作原理带式运输机的传动示意图如图1、电动机 2、带传动 3、齿轮减速 4、轴承 5、联轴器、6、鼓轮 7、运输带1.2 工作情况：已知条
6、件1) 工作条件：三班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度 35；2) 使用折旧期；5 年；3) 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4) 动力来源：电力，三相交流电，电压 380/220V；5) 运输带速度容许误差：5%；6) 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。1.3 设计数据运输带工作接力 F/N 运输带工作速度/（m/s ） 卷筒直径 D/mm2500 1 3001.4 传动方案本课程设计采用的是单级蜗杆减速器传动。1.5 课程设计内容及内容1) 电动机的选择与运动参数计算；2) 蜗轮蜗杆传动设计计算；3) 轴的设计；4) 滚动轴承
7、的选择；5) 键和连轴器的选择与校核；6) 装配图、零件图的绘制；7) 设计计算说明书的编写；8) 设计说明书一份。2 总体传动方案的选择与分析2.1 传动方案的选择该传动方案在任务书中已确定，采用一个单级蜗杆减速器传动装置传动，如下图所示：2.2 传动方案的分析该工作机采用的是原动机为 Y 系列三相笼型异步电动机，三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机，电压 380 V，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便；另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室内使用比较环保。传动装置采用单级蜗杆减速器组成的封闭式减速器，采用蜗杆传动能实现较大的传动比，结构紧凑,传动平稳，但效率低
8、，多用于中、小功率间歇运动的场合。工作时有一定的轴向力，但采用圆锥滚子轴承可以减小这缺点带来的影响，但它常用于高速重载荷传动，所以将它安放在高速级上。并且在电动机心轴与减速器输入轴及减速器输出轴与卷筒轴之间采用弹性联轴器联接，因为三相电动机及输送带工作时都有轻微振动，所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损耗。总而言之，此工作机属于小功率、载荷变化不大的工作机，其各部分零件的标准化程度高，设计与维护及维修成本低；结构较为简单，传动的效率比较高，适应工作条件能力强，可靠性高，能满足设计任务中要求的设计条件及环境。3.运动学与动力学计算3.1 电动机的选择计算 3.1.1
9、 选择电动机3.1.1.1 选择电动机的类型按工作要求和条件选取 Y 系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。3.1.1.2 选择电动机容量电动机输出功率： kwawPd工作机所需的功率： kFV10所以 kwad 由电动机至工作机之间的总效率： 54231a其中 分别为蜗杆，联轴器，轴承，带和卷筒的传动25效率。查表可知 =0.7（蜗杆） =0.97（滚子轴承） =0.99(联轴器）123=0.92（带） =0.98（卷筒） 45所以： 58.09.09.7.022a电动机输出功率kwFvPw5.1*0所以电动机所需工作效率为：kwd 3.458.2minax总3.1.1.3 确定电动
10、机转速1) 电动机的转速：卷筒轴的工作转速：min/7.63016160rDvn滚 筒所以电动机转速的可选范围为：i/2548.)4(. rid总滚 筒根据机械设计基础中查的蜗杆的传动比在一般的动力传动中在这个范围内的电动机的同步转速有 1000r/min 和 1500r/min.两种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置的情况来确定最后的转速，为降低电动机的重量和成本，可以选择同步转速 1500r/min。根据同步转速查表 10-100 确定电动机的型号为Y112M-4。3.1.2 计算总传动比和各级传动比的分配各级传动比的分配 由于为蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。6.27
11、.3140niwm 3.1.3 计算传动装置的运动和动力参数3.1.3.1 蜗杆蜗轮的转速：蜗杆转速和电动机的额定转速相同蜗轮转速： min/7.63.2140rn滚筒的转速和蜗轮的转速相同3.1.3.2 功率蜗杆的功率：p=4.3*0.99=4.26kW蜗轮的功率：p=4.26*0. 7*0.97=2.89kW滚筒的功率：p=2.89*0.99*0.98=2.8kW.转矩mNnpTmd .5281403.95*950id .3.9.*.2011mNiT .9618.0*9.62*3.81212 i .42.57.1.2323将所计算的结果列表：参数电动机 蜗杆 蜗轮 滚筒转速 r/min 1440 1440 63.7 63.7功率
