《993397183机械设计基础课程设计带式运输机的蜗杆减速器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《993397183机械设计基础课程设计带式运输机的蜗杆减速器设计（20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课程设计任务书一、机械设计课程的目的和意义机械设计基础课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节。其基本目的是：(1) 通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。(2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。(3) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经
2、验估算和数据处理等。（4）机械设计基础课程设计还为专业课课程设计和毕业设计奠定了基础。二、机械设计课程的内容选择作为机械设计课程的题目，通常是一般机械的传动装置或简单机械。课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。在设计中完成了以下工作： 减速器装配图1张（A0或A1图纸）； 零件工作图23张（传动零件、轴、箱体等）； 设计计算说明书1份，60008000字。三、机械设计课程设计的步骤机械设计课程设
3、计的步骤通常是根据设计任务书，拟定若干方案并进行分析比较，然后确定一个正确、合理的设计方案，进行必要的计算和结构设计，最后用图纸表达设计结果，用设计计算说明书表示设计依据。机械设计课程设计一般可按照以下所述的几个阶段进行：1 设计准备 分析设计计划任务书，明确工作条件、设计要求、内容和步骤。 了解设计对象，阅读有关资料、图纸、观察事物或模型以进行减速器装拆试验等。 浮系课程有关内容，熟悉机械零件的设计方法和步骤。 准备好设计需要的图书、资料和用具，并拟定设计计划等。2 传动装置总体设计 确定传动方案圆柱斜齿齿轮传动，画出传动装置简图。 计算电动机的功率、转速、选择电动机的型号。 确定总传动比和
4、分配各级传动比。 计算各轴的功率、转速和转矩。3 各级传动零件设计 减速器外的传动零件设计（带传动、链传动、开式齿轮传动等）。 减速器内的传动零件设计（齿轮传动、蜗杆传动等）。4 减速器装配草图设计 选择比例尺，合理布置试图，确定减速器各零件的相对位置。 选择联轴器，初步计算轴径，初选轴承型号，进行轴的结构设计。 确定轴上力作用点及支点距离，进行轴、轴承及键的校核计算。 分别进行轴系部件、传动零件、减速器箱体及其附件的结构设计。5 减速器装配图设计 标注尺寸、配合及零件序号。 编写明细表、标题栏、减速器技术特性及技术要求。 完成装配图。6 零件工作图设计 轴类零件工作图。 齿轮类零件工作图。
5、箱体类零件工作图。四、课程设计的基本要求1、 认真、仔细、整洁。2、 理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理、实用、经济、工艺性好。3、 正确处理继承与创新的关系，正确使用标准和规范。4、 学会正确处理设计计算和结构设计间的关系，要统筹兼顾。5、 所绘图纸要求准确、表达清晰、图面整洁，符合机械制图标准；说明书要求计算准确、书写工整，并保证要求的书写格式。五、减速器的设计计算、校核、说明和一 课程设计题目设计一用于带式运输机的蜗杆减速器。运输机连续工作，空载启动，工作有轻微震动，单向运转使用期限10年，每天工作16小时，每年工作300天。运输链允许速度误差5%原始数据运输带拉力：F=1900N
6、，运输带速度v=1.15m/s卷筒直径=350mm二 选择电动机备注2.1 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。2.2 选择电动机的容量电动机所需工作功率按文献4式（1）为由文献4公式（2）因此估算由电动机至运输带的传动的总效率为为联轴器的传动效率根据设计指导书参考表1初选为蜗杆传动的传动效率为轴承的传动效率出处2.3 确定电动机的转速由已知可以计算出卷筒的转速为按文献4表1推荐的合理范围，蜗杆传动选择为闭式 （闭式为减速器的结构形式），且选择采用双头传动，同时可以在此表中查得这样的传动机构的传动比是1040。故可推算出电动机的转速的可选范
7、围为：查文献3第167页表12-1可根据容量和转速，由文献4表一查出的电动机型号，因此有以下三种传动比选择方案，如下表：方案电动机型号额定功率满载转速电动机质量参考价格1Y132M1-64960732Y112M-441440433Y160M1-84720118综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量，价格以及传动比，可见第三种方案比较合适，因此选定电动机的型号是Y132M-4。其主要性能如下表型号额定功率满载转速最大转矩额定转矩Y132M1-649602.0该电动机的主要外型和安装尺寸如下表：（装配尺寸图参考设计手册表12-3）中心高H外形尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸1325
8、1534531521617812388010412.4 确定总的传动比由 选定的电动机满载转速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： 根据总传动比可以选用双头闭式传动。选择电动机为Y132M16三 计算传动装置运动和动力参数3.1 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。 3.2 计算各轴的输入功率为电动机的功率 为蜗杆轴的功率 为蜗轮轴的功率 3.3 计算各轴的转矩 为电动机轴上的转矩 为蜗杆轴上的转矩 四 确定蜗轮蜗杆的尺寸4.1 选择材料确定其许用应力蜗杆用45号
9、钢，表面淬火，硬度为4555HRC；蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1，金属型铸造。4.2 确定其许用应力（1）许用接触应力，查文献1表12-4，=220Mpa（2）许用弯曲应力，查文献1表12-4，=70Mpa4.3 选择蜗杆头数，并估计传动效率。由i=30.89,查文献2表11-2得由=2，查文献1，表12-8，估计4.4 确定蜗轮转距 4.5 确定使用系数，综合弹性系数 根据文献1表13-8，取（钢配锡青铜）4.6 确定接触系数 假定，由文献1图12-11，得=2.84.7 计算中心距 4.8 确定模数m，蜗杆直径系数q，蜗杆导程角r，中心距a，蜗杆分度圆直径等参数。查机械设计第八版表11
10、-2可选择a=125mm m=5mm =50mm x=-0.54.9 计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸 蜗杆 轴向齿距 mm齿顶圆直径 齿根圆直径 蜗杆轴向齿厚 节圆直径 蜗轮蜗轮齿数=41，变位系数=-0.5蜗轮分度圆直径 蜗轮齿顶圆直径 蜗轮齿根圆直径 蜗轮咽喉母圆直径外圆直径蜗轮齿宽B=0.754.10 校核齿根弯曲疲劳强度选取当量系数 根据变位系数=-0.5，=43.48 从文献1中的图11-19中查得齿形系数为 =2.87。螺旋角系数 =许用弯曲应力 =从文献1表11-8中查得由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 =由此可见弯曲强度是可以满足的。4.6
11、 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。摩擦损耗的功率产生的热流量为又已知P=6.65KW啮合摩擦产生的热量损耗效率 （为蜗杆分度圆上的导程角）轴承摩擦产生的热量损耗效率溅油损耗效率为当量摩擦角，其值可根据滑动速度由表11-18和1-19中选取。滑动速度计算为 又由于蜗轮是有铸锡磷青铜制造的且硬度45HRC查表文献2，11-18可得通过插入法计算得为116由于轴承摩擦及溅油这两项功率损耗不大，一般取为0.950.96则总效率为=（0.
12、95- -0.96）=0.85以自然冷却的方式从箱体外壁散发到周围空气中的热流量为 d为箱体的表面传热系数,空气流通好,取为15S为内表面能被润滑油溅到的,而外表面又可为周围空气冷却的箱体表面面积根据已知估算此面积1.0S为内表面能被润滑油所飞溅到，外表面又可以为周围空气所冷却的箱体表面面积。设为正常工作的油温为65 为周围空气的温度常取为20计算可得 根据热平衡条件，1=2 在一定的条件下保持工作温度所需的散热面积为 、 即 所以表面散热面积不满足散热要求，需加大于0.06的散热片=220Mpa=70Mpa=448.04N.ma=125mmm=5mm=50mm=41=-0.5=15.7mmB=45mm =2.87=56Mpa=116ad=15估算S=1.0=65=20六 减速器轴的设计计算5.1 蜗杆轴的设计由于蜗杆直径很小
