一级蜗轮蜗杆减速器

《一级蜗轮蜗杆减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一级蜗轮蜗杆减速器（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、课程设计报告课程名称： 机械基础课程设计 系 别： 机械系 专业年级： 机械 60803 姓 名： 聂群 班级学号： 20 指导教师： 郭玲蓉 一、课程设计任务书题目：设计用于带式输送机的蜗杆减速器工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限 10 年，小批量生产，两班制工作，运输带工作速度允许误差为5%。原始数据：运输带工作拉力 F=2400N；运输带工作速度 V=1.2m/s；滚筒直径 D=410mm。二、传动方案的拟定与分析设计任务说明中已经给出该设计的传动方案，即一级蜗轮蜗杆传动的减速器。三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择 Y 系列三相异步电动机。2、电动机功率选择（1）传

2、动装置的总效率：=0.9920.9930.80.96=0.7304滚 筒蜗 轮 蜗 杆轴 承总 联 轴 器 nn32（2）电机所需的功率：电动机输出功率： kwawPd工作机所需的功率： =3kwkFV10所以 kw=4.11kwad因载荷轻微振动，电动机 即可，故dedpPkwPed5.3、确定电动机转速计算滚筒工作转速r/min60*160*1.254.60wVnD按机械设计课程设计指导书P18 表 2-4 推荐的传动比合理范围，取蜗轮蜗杆减速器传动比范围 ，则总传140i减 速 器动比合理范围为 I 总 =1040。故电动机转速的可选范围为：。405.6428/minni rw总电 动

3、机 （ 1）符合这一范围的同步转速有 1000、1500、和 3000r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第 2 方案比较适合，则选n=1500r/mi方案 电动机型号额定动率/kw (r/min)同 步 转 速满 载 转 速1 Y132S1-2 5.5 3000/28902 Y132S1-4 5.5 1500/14403 Y132M2-6 5.5 1000/9604、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132S1-4。其主

4、要性能：额定功率 5.5KW；满载转速 1440r/min；额定转矩 2.2。四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比=0.7304总=4.11kwdP=3kw=5.5kwedP=54.60r/minwn电动机型号为Y132S1-4=26.37i总14026.375.nim总 w2、分配各级传动比跟据课程设计指导书 P18 表 2-4，取蜗轮蜗杆传动比（单级减速器 合理）126.37i104i减 速 器 =26.3712i六、传动零件的设计计算蜗杆蜗轮设计计算：1、蜗杆传动类型GB/T 10085-1988.阿基米德蜗杆（ZA）2、选择蜗轮蜗杆材料及精度等级蜗杆 选 40Gr，表面淬火

5、4555HRC；由表 8-7 查得， 蜗轮边缘选择 ZCuSn10P1。金属模铸造。从 GB/T10089-1988 圆柱蜗轮蜗杆精度中选择 8 级精度。侧隙种类为 f,标注为 8f GB/T 10089-1988.3、按齿面接触疲劳强度设计五、动力学参数计算1、计算各轴转速 012340/min154.6/in.371./minrinrii电 动 机0122、计算各轴的功率P0=Pd=3.65 KWP1=P01=3.650.99=3.61 KWP2=P123=3.610.990.8=3.22KWP3=P212=3.220.990.99=3.16KW3、计算各轴扭矩T0=9.55106P0/n

6、0=9.551063.65/1440=24.21 NmT1=9.55106P1/n1=9.551063.61/1440=23.94 NmT2=9.55106P2/n2=9.551063.22/54.61=563.10 NmT3=9.55106P3/n3=9.551063.16/54.61=631.30 Nm功率 p/kw 转矩 T/N.m轴名输入 输出 输入 输出转速n(r/min)传动比i效率 电动机轴 03.65 24.21 1440蜗杆轴 13.61 3.57 23.94 23.70 1440 1 0.99蜗轮轴 23.22 3.19 563.10557.47 54.68 30 0.79

7、滚筒轴 33.16 3.13 631.30624.98754.61=1440r/min0n=1440r/min1=54.61r/min2=54.61r/min3nP0= 3.65 KWP1=3.61 KWP2=3.22KWP3=3.16KWT0=24.21 NmT1=23.94 NmT2=563.10 NmT3=631.30 Nm传动中心距： 232EZaKT（1） 、蜗杆上的转矩 2T2=9.55106P2/n2=9.551063.22/54.61=563100 Nmm（2） 、载荷系数 K：应工作时轻微振动，故查表 11-5 知载荷分布不均匀系数=1， =1.15，由于转速不高，冲击不大，

8、动载系数 =1.05A NK故 K= =1.15*1*1.05=1.21N（3） 、弹性影响系数 EZ铸锡磷青铜蜗轮与钢蜗杆相配，故 =160EZ12MP（4） 、接触系数 先假设蜗杆分度圆直径 和传动中心距 a 的比值 =0.3，查图1d1d11-18 可查得 =3.1Z（5） 、许用接触应力 H蜗轮材料：铸锡磷青铜 ZCuSn10P1。金属模铸造。蜗杆螺旋齿面硬度45HRC,表 11-7 知涡轮的基本许用应力=268Mpa应力循环系数： =60*1*54.61*10*300*16=260hNjnL 81.570寿命系数： =0.7088781HK则 = =0.7088x268=189.96

9、MpaN（6） 、计算中心距 a= =166.854mm232EZaKT231603.1.589取中心距 a=200mm,因 =2，故从机械设计第八版表1Z11-2 中取模数 m=6.3,蜗杆分度圆直径 =63mm，这时1d=0.315，从 机械设计 第八版表 11-18 中可查的接触系数1da0.8 因vfV此不用重算。0.570=FHK=31.92Mpa=15.907MpaF4.842m/ssV=0.8516七、轴的设计计算 输出轴的设计-蜗轮轴1、按扭矩初算轴径（1） 、轴的材料的选择，确定许用应力考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。选用 45 号钢，正火

10、处理 b=600MPa b1=55MPa（2） 、按扭转强度，初步估计轴的最小直径d mnpA80.426.531032轴伸部位安装联轴器，考虑补偿轴的可能位移，选用非金属弹性元件挠性联轴器，由转速和转矩得=1.59.550 3.22/54.68=843.57Nm2caATK610 45 号钢b=600MPa b1=55MPa843.57NmcaTHL3 选弹性销柱联轴器角接触球轴承查表 GB/T 5014-1955 HL3 选弹性销柱联轴器，标准孔径d=45mm，即轴伸直径为 45mm 。（3） 、轴承和键采用角接触球轴承，并采用凸缘式轴承盖，实现轴承系两端单向固定，轴伸处用 C 型普通平键

11、联接，实现周向固定。用 A 型普通平键连接蜗轮与轴。2、轴的结构设计（1） 、径向尺寸的确定从轴段 d1=45mm 开始逐渐选取轴段直径，d2 起固定作用，定位轴肩高度可在（0.070.1）d 范围内， h（0.070.1）d1=（3.154.5）mm。应取 d2=53mm；d3 与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装，取 d3=55mm，查机械零件设计手册选定轴承型号为 7011C，d4 与蜗轮孔径相配合且便于蜗轮安装。按标准直径系列，取 d4=56mm；d5 起蜗轮轴向固定作用，由h=（0.07 0.1）d4=（0.070.1）56=3.935.6mm ，取h=4mm，d5=64mm；d7

12、与轴承配合，取 d7=d3=55mm；d6 为轴承肩，轴承轴向固定，符合轴承拆卸尺寸，查轴承手册，取d6=58mm。（2） 、轴向尺寸的确定与联轴器相配合的轴段长度，L1=112mm。对蜗轮 b=74mm 取轴长段 L4=b-(23)mm=72mm,对定位轴肩 L5=1.4h=1.4X8mm=11.2mm,取整则 L5=11mm。7011C 型轴承其轴承宽度 B=18mm，故L7=B=18mm. 其他轴段的尺寸长度与箱体等的设计有关，蜗轮端面与箱体的距离取 1015mm，轴承端面与箱体内壁的距离取5mm；分箱面取 5565mm，轴承盖螺钉至联轴器距离1015mm，初步估计 L2=55mm，轴承

13、环宽度为 8mm，两轴承的中心的跨度为 144mm，轴的总长为 311mm。(3)、轴的强度校核d1=45mmd2=53mmd3=55mmd4=56mmd5=64mmd6=58mmd7=d3=55mm轴承型号为 7011CL1=112mmL4=72mmL5=11mmL7=B=18mmL2=55mm=311mmL总（a） 轴的结构与装配 （b）受力简图 （c）水平面的受力和弯矩图 （d）垂直面的受力和弯矩图 （e）合成弯矩图 （f）转矩图 （g）计算弯矩图（3.1）计算蜗轮受力1） 、绘出轴的计算简图（a）图2） 、绘制水平面弯矩图（b）图蜗轮的分度圆直径 =334mm； 2d转矩 =563.1

14、67Nm2T蜗轮的圆周力 =2563.167/334=3372.26N2tTFd蜗轮的径向力 2tanr=3372.26tan20=1227.4N蜗轮的轴向力 760N123.946aTFd轴承支反力：1686.13N21tNH截面 C 处弯矩：3372.26N2tF1227.4N2r760N2aF12NH=1686.13N121.4N.mM613.7N2NVF43.96N.mvM129.12N.m563.10N.mT361.69N.mecM13.78Mpae121.4N.m172HNMFm3） 、绘制垂直面弯矩图（c）图轴承支反力：613.7N2rNV计算弯矩：截面 C 左右侧弯矩：43.9

15、6N.m27vNVMFm4） 、绘制合成弯矩图（d）图129.12N.m2222(43.96)(1.4)VH5） 、绘制弯矩图（e）图563.10N.m69.10pTn6） 、绘制当量弯矩图 （f）图转矩产生的扭剪应力按脉动循环变化，取 0.6，截面 C 处的当量弯矩为：=361.69N.m2222()(19.)(0.653.1)ecMaT7） 、校核危险截面 C 的强度：13.78Mpae x2=1y1=0 y2=0FR1=FR2=115.25N角接触球轴承7005CFS1=FS2=78.37NFA1=78.37N FA2= 221.72NFA1/FR1=0.68FA2/FR2=1.92（4）计算当量载荷