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1、课程设计（论文）题 目： 机械设计课程设计 螺旋输送机传动装置 目 录一、传动系统方案选择与拟定1二、电动机的选择2三、计算总的传送比及分配各级的传动比43.1 计算总传动比43.2 分配传动装置各级传动比4四、传动系统的运动和动力参数的计算44.1 已知条件44.2 各轴转速 （r/min）44.3各轴功率 （kw）44.4各轴的转矩 （N.mm）5五、内传动零件的设计计算55.1选择蜗杆传动的类型55.2 选择材料55.3 按齿面接触疲劳强度进行设计65.4 蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸75.5 校核齿根弯曲疲劳强度85.6 效率验算95.7 精度等级公差和表面粗糙度的确定9六、外传动设
2、计96.1材料选择96.2按齿面接触强度计算设计96.3计算各参数106.4按齿根弯曲强度计算设计126.5几何尺寸计算136.6转速误差验算14七、轴的设计计算147.1蜗杆轴147.2蜗轮轴167.3圆柱齿轮轴18八、轴的校核20 8.1蜗杆轴校核208.2蜗轮轴的校核25九、滚动轴承的选择及校核计算319.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算319.2蜗轮轴上轴承的选择计算329.3,圆柱齿轮轴轴承的选择计算33十、键连接的选择及校核计算3410.1输入轴与电动机轴采用平键连接3410.2输出轴与悬臂齿轮连接采用平键连接3410.3输出轴与蜗轮连接用平键连接3510.4圆柱大齿轮与轴联接选用
3、A型平键35十一、联轴器的选择计算3511.1与电机输出轴配合的联轴器3611.2与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器36十二、润滑和密封说明3712.1润滑说明3712.2密封说明37十三、拆装和调整的说明37十四、减速箱体的附件说明38十五、设计小结40十六、参考文献41设计任务书设计螺旋输送机传动装置原始数据： 参 数 题 号12345678910工作机轴上的功率0.680.70.650.80.91.21.51.72.03.2工作机轴上的转速1111.51113152025283536已知条件：1. 螺旋筒轴上的功率：；2. 螺旋筒轴上的转速：3.工作情况：三班制，单向连续运转，载荷较平稳；
4、4.使用折旧期：10年；5.工作环境：室外，灰尘较大，环境最高温度35；6.动力来源：电力，三相交流，电压380V/220V；7.检修间隔期：三年一大修，两年一中修，半年一小修；8.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，单件生产。设计工作量：1. 减速器装配图1张（A0或A1）；2. 零件工作图2张；3. 说明书1份；4. 参考传动方案：见图19-6 计算及说明一、传动系统方案选择与拟定传动方案：电动机传动系统执行机构。初选三种传动方案，如下： （a）蜗轮蜗杆减速器 （b）二级圆柱齿轮减速器 （c）二级圆锥齿轮减速器系统方案总体评价：方案（a）为整体布局最小,结构紧凑，传动平稳，而且可以实现较大
5、的传动比,箱体结构简单，零件数相对较少，因此该装置的使用寿命及稳定性很强。(b)方案布局适中，传动也较平稳，但是传动零件及箱体都太复杂既不经济又影响装置寿命（c）方案布局适中，但是圆锥齿轮加工较困难，特别的是大直径，大模数的锥轮，所以一般不采用。根据设计任务书要求，原始数据：数据编号3工作机轴上的功率Pw/kw0.65工作机轴的转速n/(r/min)11最终方案选：（a）蜗轮蜗杆减速器工作条件与技术要求： 输送机转速允许误差为5%；工作情况：三班制，单向连续运转，载荷较平稳；工作年限：10年；工作环境：室外，灰尘较大，环境最高温度35；动力来源：电力，三相交流，电压380V/220V；检修间隔
6、期：三年一大修，两年一中修，半年一小修；制造条件及生产批量：一般机械厂制造，单价生产。二、电动机的选择(1) 选择电动机的类型和结构形式 生产单位一般用三相交流电源，如无特殊要求(如在较大范围内平稳地调速，经常起动和反转等)，通常都采用三相交流异步电动机。我国已制订统一标准的Y系列是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械，如金属切削机床、风机、输送机、搅拌机、农业机械和食品机械等。由于Y系列电动机还具有较好的起动性能，因此也适用于某些对起动转矩有较高要求的机械(如压缩机等)。在经常起动，制动和反转的场合，要求电动机转动惯量小和过载能力大
7、，此时宜选用起重及冶金用的YZ型或YZR型三相异步电动机。 三相交流异步电动机根据其额定功率(指连续运转下电机发热不超过许可温升的最大功率，其数值标在电动机铭牌上)和满载转速(指负荷相当于额定功率时的电动机转速，当负荷减小时，电机实际转速略有升高，但不会超过同步转速磁场转速)的不同，具有系列型号。为适应不同的安装需要，同一类型的电动机结构又制成若干种安装形式。各型号电动机的技术数据(如额定功率、满载转速、堵转转矩与额定转矩之比、最大转矩与额定转矩之比等)、外形及安装尺寸可查阅产品目录或有关机械设计手册。 按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。(2) 选择电动机的功率 根据已
8、知条件，工作机所需的电动机输出功率为2KW查【2】表1得： 弹性联轴器的传动效率0.93 滚动轴承的传动效率=0.97 涡轮蜗杆的传动效率=0.81电动机至运输带之间总效率 = =0.6738确定电动机转速 按照工作机转速要求和传动机构的合理传动比范围，可以推算出电动机转速的可选范围，即 r/min式中：工作机轴的转速 为总传动比 n电动机可选转速范围(3) 初选为同步转速为1000r/min的电动机查【3】（P16-53）表16-1-28型号额定 功率KW电动机转速(r/min)电动机重量(N)价格(元)同步转速满载转速1Y90L-61.1100091024最便宜2Y90S-41.11500
9、140025次便宜综合考虑选择电动机型号为Y90L-6,其额定功率为1.1kw，满载转数为910r/min 即 电动机轴伸出端直径24mm 电动机轴伸出长度50mm三、计算总的传送比及分配各级的传动比3.1 计算总传动比总传动比 3.2 分配传动装置各级传动比 初步分配为 四、传动系统的运动和动力参数的计算4.1 已知条件 4.2 各轴转速 （r/min）电动机轴 轴： r/min 轴： r/min 轴 、工作轴： r/min4.3各轴功率 （kw） 电动机轴 ： 轴： 轴： 轴 ： 工作轴：4.4各轴的转矩 （N.mm） 电动机轴 ： 轴： 轴： 轴 ： 工作轴：现把减速器各轴有用数据集中如
10、下： 轴参数转速（r/min）功率（kw）转矩（N.mm）电动机轴9100.964710.1240轴9100.92649.7221轴44.000.7279157.9874轴11.000.6566570.0482工作轴110.6501564.405五、内传动零件的设计计算5.1选择蜗杆传动的类型 根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI).5.2 选择材料考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为4555HRC。涡轮用铸锡青铜ZCuSn10P1，金属模铸铁H7100制造。5.3 按齿面接触疲劳强度进行设计根
11、据闭式涡轮传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距 确定作用在蜗轮上的转矩 查前面设计表格知 N*M确定载荷系数K 因工作载荷较稳定，故载荷分布不均匀系数；选取使用系数；由于转速不高，冲击不打，可取动载荷系数；则 确定弹性影响系数 因选用的是铸锡青铜蜗轮和蜗杆相配，故确定接触系数 先假设蜗杆分度圆至今和传动中心距比值， 查【1】图11-18中可查得=2.9。确定许用接触应力 根据蜗杆材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，查【1】可得到蜗轮的基本许用应力的值=268MPa 应力循环次数： 寿命系数： 计算中心距 = 1
12、07.7468 取中心距a=125，因i=20.6818，查【1】表11-2中取模数m=5mm，蜗杆分度圆直径。这时，从【1】图11-18可查得接触系数,因为,因此以上计算结果可用。传动比验证：（20.5-20.6818）/20.6818 =0.88%5% 成立。5.4 蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸 （1）蜗杆 分度圆直径 模数m=5mm 轴向齿距： 蜗杆头数： 直径系数： 齿顶园直径： 齿根园直径： 导程角： 轴向齿厚： 径向间隙： （2) 蜗轮 齿数： 蜗轮分度圆直径： 喉圆直径： 咽喉母圆半径 齿顶高： 齿根高： 齿根圆直径： 端面齿距： 变位系数：5.5 校核齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 根据，得： 查【1】图11-9得 齿形系数： 螺纹角系数：许用弯曲应力
