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1、1 、机械设计课程设计任务书 （3）2 、 电动机的选 择 （ 5）3 、 传动装置的运动和动力参数的计算 （ 7 ）4 、 传动零件设计计算（8）5、 轴的设计计算及校核 （ 13 ）6、 轴承的校核 （ 19 ）7、 、键的选择和校核 （ 22 ）8、箱体的设计(22)9、键等相关标准的选择 (24)10、减速器结构与润滑、密封方式的概要说明-(25)附录轴的反力及弯矩、扭矩图-(29)机械设计课程设计任务书题 目带式运输机用蜗杆减速器设计(G1 )设计者诧鹏指导教师胡 莲 君三、原始数据已知条件传送带工作拉力F传送带工作速度v滚筒直径D（mm ）班 级 机 自 14班设计时间2008年1
2、2月20日2009年1月7日任务要求：1 .减速器装配图一张（0号或1号图纸）2 .零件图13张（由指导教师指定）3 .设计说明书一份（60008000 字）其它要求：设计步骤清晰，计算结果正确，说明书规范工整，制图符合国家标准。按时、独 立完成任务。1 .设计题目带式运输机用蜗杆减速器设计1.1. 工作原理及已知条件工作原理：带式输送机工作装置如下图所示己知条件：1 .工作条件：三班制，运输机连续工作，单向动转，载荷平稳，空载起动。2 .使用寿命：使用期限 300工作日）；3 .运输带速度允许误差;(kN )(m/s )参数20.8350nr1 .电动机 2 .联轴器 3 .蜗杆减速器 4
3、.带式运输机附图G计算及说明结果2.1 电动机的选择计算2.1.1 选择电动机2.1.1.1 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。2.1.1.2 选择电动机容量工作机所需的功率： 3cFV ,0.8 2 10 ,Pw kw kw 1.6 kw10001000由电动机至工作机之间的总效率：2 4 a123 4其中1234分别为联轴器，轴承，蜗杆和卷筒的传动效率。查表可知1=0.99 （滑块联轴器）2=0.98 （滚子轴承）3=0.73 （单头蜗杆）4=0.96 （卷筒）所以： a 0.992x0.984x0.73x0.96 0.63所以电动机输出
4、功率：Pd,kW 1.6/0.63 2.54kw2.1.1.3确定电动机转速根据已知条件计算出工作机滚筒的工作转速为60* 1000V ,60 1000 0.8 , .nwkw r/min 43.68r/minD350Pw=1.6kwa =0.63Pd =2.54kwnw=43.68r/min计算及说明结果电动机转速口选范围：nd，=i* nwnd=(1070)*43.68=436.83057.6r/min2.1.1.4确定电动机型号查表16-1 ,可得:方案号电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比极数1Y100L-23kw3000r/min2870r/min65.7122Y100L-43
5、kw1500r/min1440r/min32.9743Y132S-63kw1000r/min960r/mi n21.986计算及说明结果经合考虑，选定方案3。因为同步转速较高，电动机价格比 较便宜，而且方案3的传动比不是很大，尺寸也不是很大， 结构还比较紧凑。电动机的型号为Y132S-6结果2.1.2计算总传动比和各级传动比的分配2.1.2.1计算总传动比：计算及说明ia nm 96021.98nw43.682.1.2.2各级传动比的分配ia=21.982.1.2.3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计算传动装置的运动和动力参数3.1. 蜗杆蜗轮的转速: 蜗杆转速和电动
6、机的额定转速相同960,，,n=43.68蜗轮转速：n43.68r/min21.98r/min滚筒的转速和蜗轮的转速相同3.2. 功率蜗杆的功率:pi=2.54 X0.99=2.51KWPi=2.51K蜗轮的功率:P2=2.51 X0.73 X0.98=1.80kW滚筒的功率:P3=1.8 X0.98 X0.99=1.75KwP2 = 1.80K3.3转矩Td9550 % nm2 54 9550 25.27N.m960P3 = 1.75KT1Tdi25.27 10.99 25.02N.m2 25.0221.98 0.99 0.98 533.4N.m3 533.41 0.99 0.96 507N
7、.m将所计算的结果列表:参数电动机蜗杆蜗轮滚筒转速(r/min)96096043.6843.68功率(P/kw)2.542.511.801.75转矩(N m)25.2725.02533.4507传动比i21.98效率0.990.730.96计算及说明结果渐开线蜗杆ZI4 .选择蜗轮蜗杆的传动类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆 ZI。4.1. 选择材料45钢考虑到蜗杆的传动功率不大，速度只是中等，故选择45钢, 蜗杆螺旋部分要求淬火，硬度为 4555HRC ,蜗轮用铸锡磷青钢ZCuSn10P 1,金属模铸造,为了节约贵重金属,ZCuSnIOP齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁
8、HT100制造。青铜HT1004.2按齿面接触强度进行设计传动中心矩计算公式如下：ZeZ ?SH“m 2 ZZ Hlim(1)确定作用在蜗轮上的转矩T2=533.4N - m(2)确定载荷系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布系数KA=1.1(3)确定弹性影响系数Ze因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故1Ze =147 MP 2a 3 KT2T2=533.4N - mKA=1.11Ze =147 MP 2计算及说明结果(4)确定接触系数Z先假设蜗杆分度圆di和传动中心矩a的比值 J 0.3, a从图11-18可查得Z =3.1(5)确定接触疲劳极限Hlim根据蜗轮材料为ZCuSn10P 1,
9、蜗杆螺旋齿面硬度45HRC ,可从表11-7中查得无蜗轮的基本许用应力Hlm=265MPa(6)确定接触疲劳最小安全系数SHlm根据推荐值口取SHHm=1.2(7)确定有命系数Lh 3 8 300 10 72000116800125000(25000公Zh 6 6/ 0.841.6h L Lh7 72000(8)计算中心距a dKT? ZEJ2 2ZZnZhHlima 3；1.1 533.4147 3.1 ? 1.22 103 178.40.79 0.84 265取中心矩a=200mm这时 d1800.4 , Z =3.1a 200由图11-18查得，因为Z Z ,Z =3.1SHlim=1.
10、2Zh 0.84a=178.4mm计算及说明结果因此以上计算结果可用4.3蜗轮蜗杆的主要参数和几何尺寸确定蜗杆的头数乙Z1 (7 24 a)/i(7 2.4,225)/21.981.8确定模数mm 1.4 1.7 a Z 1.41.7 200 446.36 7.72蜗杆分度圆直径d10.68ao.8750.68 2000.875 70.13查机械设计书表11-3 ,取标准值d1二80mm ,直径系数q=10齿顶圆da m(q 2) 8 (10 2) 96mm齿根圆df 1=m(q-2.4)=60.8mm分度圆导程角tgz1m/d12 8/80r 11.3蜗杆轴向齿宽b12mz 1 107.3蜗
11、轮齿数Z2 = ZiX 21.98=44取乙=2取m=8d1 =80mmr 11.3b1107.3Z2=44验算传动比i= Z244Zi222传动比误差22 21.9821.980.09% ,是允许的蜗轮分度圆直径d2 =8 x 44=352mm实际中心距a=1/2(d1+d2)=216mm蜗轮宽度di80b2 2m 0.5- 12 8 0.5 161.1mm m. 8蜗杆圆周速度V1 d1n60 10003.14 80 960/60 0004.02m/s相对滑动速度vs v1 /cos4.02/cos11.34.1m/ s当量摩擦系数, 一v 0.03查机械设计书表13-6 ,v 1.64.
12、4 校核轮齿接触疲劳强度许用接触应力hZnZhH limSH min2650.79 0.841.2146.5MPad2 =352mmb2=61.1mmv14.02 m/s4.1 m/s0.031.6H 146.5MPah =123.4合格最大接触应力ZeZ147 3.11.1 5334002003123.4MPa h齿根弯曲疲劳强度查机械设计书表13-2 ,取Flin 115MPa弯曲疲劳最小安全系数根据机械设计书推荐值，取SFmin 1.4许用弯曲疲劳应力FlimF sFm min1151.482MPa轮齿最大弯曲应力2KaT2Fmb2d22 1.1 5334008 61.1 3526.8 m温度计算传动啮合效率tg1tg( v)tg11.3tg(11.31.600.8
