《涡轮蜗杆减速器课程设计(我的)(DOC)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涡轮蜗杆减速器课程设计(我的)(DOC)（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计基础课程设计说明书一 机械课程设计任务书- 3 二 传动方案的拟定与分析- 3三 电动机的选择- 4四 传动装置动力和运动参数 - 5五 蜗轮蜗杆的设计- 6六 轴的设计- 10七 滚动轴承的确定和验算- 17八 键的选择及校核- 19九 联轴器的选择及校核- 20十 润滑与密封的设计- 21十一其他技术说明- 21十二设计小结- 22十三参考文献- 22一、机械课程设计任务书题目：设计用于带式输送机的蜗杆减速器（上置）设计数据：运输带工作压力F=2800N 运输带工作速度v=1.00m/s 卷筒直径D=420mm工作条件：连续单向运转，工作时有轻微冲击，灰尘较少；运输带速度允许误差5
2、%；1班制工作，3年大修，使用期10年。加工条件:小批量生产，中等规模机械厂，可加工78级齿轮。设计工作量：1.减速器装配图一张(AO或A1图纸)；2.零件图13张；3.设计说明书1份.二、传动方案的拟定与分析采用一级蜗轮蜗杆减速器，优点是传动比较大，结构紧凑，传动平稳，噪音小，适合于繁重及恶劣条件下长期工作。缺点是效率低，发热量较大，不适合于传递大功率。三、电动机的选择3.1选择电动机的类型按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。 3.2 选择电动机的容量（1）传动装置的总效率：=0.9920.9830.80.96=0.71（2）电机所需的功率：电动机输出功
3、率： kw工作机所需的功率： =2.8kw 所以 kw=3.941kw因载荷轻微振动，电动机即可，故3.3确定电动机的转速由已知可以计算出卷筒的转速为Nw=60*1000v/D=45.47r/min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i减速器=1040故可推算出电动机的转速的可选范围为：nd1=（1040）45.47=454.71818.8r/min综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量，价格以及传动比，选定电动机的型号是Y-132M1-6。其主要性能：额定功率4KW；满载转速960r/min；额定转矩2.0。3.4确定总的传动比由 选定的电动机
4、满载转速nm 和工作机的主轴的转速 n，可得传动装置的总的传动比是：i =nm/n=960/45.47=21.11i在1427范围内可以选用双头闭式传动。四、计算传动装置运动和动力参数4.1计算各轴的转速为蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转速。为蜗轮的转速，由于和工作机联在一起，其转速等于工作主轴的转速。n1= 960r/min n2=45.47r/min4.2 计算各轴的输入功率P为电动机的功率 P=4kwP1为蜗杆轴的功率 P1=P0.99=3.96kwP2为蜗轮轴的功率 P2 =3.960.980.8=3.10kwP3为卷筒的功率P3=3.100.990.98
5、=3.01kw4.3 计算各轴的转矩T为电动机轴上的转矩 T=P/n9550=4/9609550=39.79NmT1为蜗杆轴上的转矩 T1=P1/n19550=39.39NmT2为蜗轮轴上的转矩 T2=P2/n29550=651.98NmT3为卷筒上的转矩T3= P3/n39550=632.55N*m轴名输入功率P/KW输入转矩T/(N*m)转速n(r/min)传动比i效率电动机轴0439.79960蜗杆轴13.9639.3996010.99蜗轮轴23.10651.9845.4721.110.784滚筒轴33.01632.5545.4710.97五、传动零件的设计计算5.1选择蜗杆的传动类型根
6、据GB 10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）5.2 选择材料根据蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆采用45钢调制处理，因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋面要求淬火，硬度为4555HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重的青铜等非铁金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。5.3按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根的弯曲疲劳强度。由课本式（6-13），传动中心距（1）确定蜗轮上的转矩按Z1=2,估取效率=0.8，则T2=9.55106P2/n2=9.551063.9621/9
7、60=661820 Nmm（2）确定载荷系数K 由于工作载荷较稳定，所以选定齿向载荷分布系数K=1，(课本表6-8)选定使用系数KA=1.15，由于转速不高，冲击不大，取动载系数K=1 载荷系数=1*1.15*1=1.15（3）确定弹性影响系数选用铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，取ZE=160（4）确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心比/ a=0.35由课本图6-11中查的Z=2.9（5）确定许用接触应力蜗轮材料为铸锡磷青铜，砂模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，由课本表6-10查的许用应力=268Mpa应力循环次数N=60*1*960/21*8*300*10=6.58107寿命系数： =0
8、.79则=0.79x268=211.72Mpa（6）计算中心距 =154mm取中心距a=200mm,因i=21.11, Z1=2由课本表6-2中取m=8mm,蜗杆分度圆的直径d1=80mmd1/a=0.4,由图6-11查的接触系数Z1=2.74,因Z1Z,因此以上计算结果可用。5.4计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸 蜗杆 分度圆直径 =mq=80mm轴向齿距 mm直径系数 齿顶圆直径 齿根圆直径 df1=-2m(ha*+ca*)=80-28（1+0.2）=60.8mm分度圆导程角 =111836蜗杆轴向齿厚 蜗轮蜗轮齿数=41，变位系数=-0.5验算传动比 i=20.5这时传动比误差为 i=
9、(21.11-20.5)/18.28=3.07%5% 符合要求蜗轮分度圆直径 d2=mZ2=841=328mm蜗轮齿顶圆直径 da2= d2+2m*h*a=344mm蜗轮齿根圆直径 df2=d2-2m*(h*a-x2+c*)=300.8mm5.5校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数 Zv2=Z2/COS=43.48根据变位系数=-0.5， Zv2=43.48 从书图6-12查得齿形系数为 =2.87螺旋角系数 =1-11.31/120=0.90575许用弯曲应力 =ZCuSn10P1铸锡磷青铜制造的蜗轮的基本许用弯曲应力为=56Mpa。寿命系数为 =0.625F=56*0.625=35.169Mpa=
10、14.42Mpa0.8 因此不用重算。5.8蜗杆传动的热平衡核算蜗杆传动的效率低，工作时发热量大。在闭式传动中，产生的热不能及时散逸，将因油热不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦，甚至发生胶合。必须进行热平衡计算，以保证油温稳处于规定的范围内。散热总面积S=1.906m2箱体工作温度t1=60.2C80C 符合要求 、 六、轴的设计及计算输出轴的设计-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，正火处理 b=600MPa b1=55MPa（2）、按扭转强度，初步估计轴的最小直径d轴伸部位安装联轴器
11、，由于轴的转速较低，传递转矩较大，因此采用无弹性元件的挠性联轴器。=1.5651.98=977.97Nm考虑到轴头有一键槽，故将轴径增大5%。即d=44.941.05=47.2mm查看GB 5843-2003 选取凸缘联轴器GY7标准孔径d=48mm。2、轴的结构设计（1）、径向尺寸的确定从轴段d1=48mm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=（3.364.8）mm。应取d2=56mm；d3与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装，取d3=60mm，查机械零件设计手册选定轴承型号为7012C，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=64mm；d5起蜗轮轴向固定作用，由h=（0.070.1）d4=（0.070.1）64=4.486.4mm，取h=5mm，d5=74mm；d7与轴承配合，取d7=d3=60mm；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=67mm。（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b0.75da1=72mm(da1=96mm)取轴长段L4=b-(23)mm=70mm,对定位轴肩L5=L6=1.4h=1.4*10mm=14mm。
