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1、2机械设计基础课程设计说 明 书设计题目：一级蜗杆减速器专业班级： 学生姓名： 指导老师： xx学院机械工程学院目 录1、机械设计课程设计任务书 -（2）2、机构运动简图-（4）3、运动学与动力学计算 -（5）4、传动零件设计计算-（8）5、轴的设计计算及校核-（12）6、箱体的设计 -（16）7、键等相关标准的选择-（17）8、减速器结构与润滑的概要说明-（18）9、设计小结-（19）10、参考资料-（20）1. 机械设计课程设计任务书专业班级04 学生姓名学号课题名称一级蜗杆减速器设计起止时间课题类型工程设计课题性质真实一、原始数据已知条件输送带拉力F/kN输送带速度V/(m/s)滚筒直径
2、(mm)数据2.20.9350工作条件：单向运转，连续工作，空载起动，载荷平稳，三班制工作 ，减速器使用寿命不低于10年，输送带速度允许误差位5%二、基本要求 1、完成装配图一张、零件图两张（齿轮、轴各一） 2、编写设计说明书一份（按毕业设计论文格式打印） 3、装配图手工绘制，零件图CAD绘制4、自制文件带装好全部文件，写上学好、姓名2.机构运动简图3.运动学与动力学计算 3.1电动机的选择计算 3.1.1 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： kw工作机所需的功率： 所以 k
3、w 由电动机至工作机之间的总效率： 其中 分别为联轴器，轴承，窝杆，齿轮，链和卷筒的传动效率。查表可知=0.99（弹性链轴器）=0.98（滚子轴承）=0.73单头窝杆）=0.90铸造的开式齿轮传动）=0.96（滚子链）=0.96（卷筒） 所以： p=3.1.1.3确定电动机转速 卷筒轴的工作转速为 rmin 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；i=60600，电动机的转速的范围因为 N=(2080)*n=（2080）x49.1=9823928r/min 在这个范围内的电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min,2800r/min.三种传动比方案，综合考虑电动机和
4、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Y90L1-4。 3.1.2 计算总传动比和各级传动比的分配 3.1.2.1 计算总传动比： 3.1.2.2 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。 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： 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=3.57*0.99=3.534KW 蜗轮的功率：p=3.534*0. 8*0.99=2.
5、799kW 滚筒的功率：p=2.799*0.97*0.98=2.661kW.转矩 将所计算的结果列表： 参数电动机蜗杆蜗轮滚筒转速r/min1420142063.6763.67功率P/kw3.57 3.5342.799 2.661转矩N.m24.0123.77514.27 493.85传动比i22.3效率0.990.790.904.传动零件的设计计算4.1蜗杆蜗轮设计计算计算项目计算内容计算结果4.1.1选择材料4.1.2确定许用压力 时蜗轮材料的许用接触当时蜗轮材料的许用弯曲应力初步估计Vs的值滑动系数影响系数Zvs应力循环的次数 接触强度寿命系数Zn 弯曲强度寿命系数Yn 许用接触应力 许
6、用弯曲应力 4.1.3按接触疲劳强度设计载荷系数K 传动比i 初步估计蜗杆传动效率确定蜗杆的头数 蜗轮齿数 确定模数及蜗杆直径 确定蜗杆传动 基本参数4.1.4求蜗轮圆周数度并校核效率 蜗轮分度圆导程角 实际传动比i 蜗轮的实际转速n 蜗轮的圆周数度v 滑动速度Vs 啮合效率 搅油效率0.940.99 轴承效率0.980.99 蜗杆的传动效率 4.1.5校核蜗轮的齿面接触强度材料弹性系数Ze 使用系数Ka 动载系数Kv 载荷系数 = 蜗轮实际转矩T2 滑动速度影响系数Zvs 许用接触应力H 校核蜗杆轮齿接触疲劳强度 4.1.6校核蜗轮齿根弯曲强度蜗轮综合齿形系数 导程角系数 校核弯曲强度 4.
7、1.7热平衡校核初步估计散热面积A 周围空气的温度t 热散系数K 热平衡校核 4.1.8计算蜗杆传动主要尺寸中心距 a=200mm 蜗杆齿顶圆直径da1 蜗杆齿根圆直径df1 导程角 蜗杆轴向齿距 Px1 蜗杆齿宽b1 蜗轮分度圆直径d2 蜗轮喉圆直径de2 蜗轮齿根圆直径df2 蜗轮齿顶圆直径da2 蜗轮齿宽b2 蜗轮齿顶圆弧半径 蜗轮螺旋角 4.1.9蜗轮蜗杆的结构设计 蜗杆 选40Gr，表面淬火4555HRC；由表8-7查得， 蜗轮边缘选择ZCuSn10P1。金属模铸造查表8-7得许用压力为查表8-7查图8-13得Vs3/s，查图8-14得Zvs=0.93（浸油润滑）。=60N2jL=6
8、063.713651610=223204800Zn=0.68Yn=0.55由式（8-6） =2200.930.68= 由式（8-7）=Yn =700.55=从K=11.4 取 K=1.2 由%=%0.835 查表8-2 =2-3 取Z1=2=i=22.32=44.645 由式（8-10） 由表8-1取m=6.3，d=63查表8-4按i=25，m=6.3，d=63得基本参数为：中心距a=190，=2，=50，X2=-0.206=m=6.350=330mm =arctan m/d=arctan 26.3/63=11度18分35秒i=/=53/2=26.5n=n1/i=1420/26.5=53.6r/mm Vs= 查表8-10 取0.96 取 0.98 得：=0.9030.960.98=0.85查表8-8 Ze=155 查表8-9 Ka=1（间隙工作） 由于V2=0.9373m/s，Kv=11.1，取Kv=1 =1（载荷平稳） 查图8-14 Zvs=0.93 H= 2200.930.68=139.13N/mm =125.62H=139.13 按=/cos =53/cos =54 查图7-32 = 4.0及=+0.246 =1-/120=1-111835/120=0.906 =11.12 F=38.5 取t=20C 从K=1417.5 取K=17W/（mC） 由式（8-14）
