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1、 电机的选择设计说明书项目内容计算过程及说明结果第 20 页 共 21 页1、传动方案的比较和选择2、电动机的选择方下置式蜗杆减速器。因下置式蜗杆减速器润滑条件好，上置式搅油损失大，因传动比不大，不必加如齿轮机构。所以选择下置式蜗杆减速器。2.1电动机的类型的选择 电动机的类型根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机2.2电动机功率的选择工作机所需要的有效功率为：=20000.9/1000=1.8Kw为了计算电动机所需要的有效功率，先要确定从电动机到工作机之间的总效率，设分别为凸缘联轴器,涡轮效率,滚动角接触轴承效率，滚筒的效率：查得：项目内容计算过程及说明备注则传动装置的总效率为：=联
2、轴器，蜗杆蜗轮，滚动球轴承 电动机所需的功率为：=1.8/0.71=2.54Kw 选取电动机的额定功率为：4Kw 2.3电动机的选择 选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。2.4根据电动机所需要的功率和同步转速电动机型号为Y132M2-6和Y132S-4型。电动机的数据及总传动比表1-2方案号电动机型号额定功率Kw同步转速r/min满载转速r/min1Y110L2-43150014402 Y112M-441000960由上表1-2可知传动方案1虽然电动机的转速价格低，但总传动比大，为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2，即电动机型号为Y112M-4
3、, 2.5传动比的分配根据表1-2，蜗杆蜗轮的传动比，i=25.132.6电动机装置运动和动力参数的计算1、各轴的转速计算 轴 轴 2、各轴的输入功率计算总效率=0. 71选择 Y112M-4异步电动机P=4kwn=14403、蜗杆蜗轮的设计计算轴 Kw轴 Kw3、各轴的输出转矩轴 N/m轴 N/m将上述计算结果列到表1-3中，以供查用；各轴的运动及动力参数表1-3轴号转速r/min功率P Kw转矩 T Nm电机I14404I14403.9626.26II723.33441.96根据设计要求，蜗杆蜗轮必须满的条件是使用寿命期限为8年（每年工作300天），单班制工作的闭式蜗杆减速器中的普通圆柱蜗
4、杆传动，以知道输入功率为P为4Kw，蜗杆转速=1440r/min。3.1选择蜗杆传动类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）。3.2选择材料根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45号钢；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。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。3.3按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲强度。由式：蜗杆用45号钢蜗轮用铸锡磷青铜项目内容
5、计算过程及说明备注传动中心距也由式：1、 确定作用在蜗轮上的转矩T2按估取效率，则： T2=4419600N/mm2、 确定载荷系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数；由载荷不均匀、有小冲击选取使用系数；由于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数为=1.1。则： 3、 确定弹性影响的系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故=。4、 确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距a的比值/a=0.35,可查得5、 确定许用接触应力 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，查得蜗轮的基本许用应力=200MPa。 N=60j寿命系数为： K=1.3N
6、=33000000项目内容计算过程及说明备注则： = =6 计算中心距 取中心距a=157.7mm,因i=20，取模数蜗杆分度圆直径：。这时,查得接触系数，因为=,因此计算结果可用。 3.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1、 蜗杆主要参数齿顶高： 齿根高：全齿高： 分度圆直径： 齿顶直径： 齿根圆直径： 蜗杆分度圆导程角：蜗杆轴向齿距：蜗杆导程:=230.8MPa=252mm项目内容计算过程及说明结果蜗杆螺纹部分长度：取=140mm2、蜗轮主要参数蜗轮齿数：，变位系数：验算传动比，这时传动比误差为5%，在允许范围内。蜗轮齿顶高： 蜗轮齿根高：全齿高： 分度圆直径： 齿顶圆直径：齿根圆直径： 咽
7、喉半径:蜗轮分度圆螺旋角：Z1=2Z2=40=252项目内容计算过程及说明结果4、轴的设计5、轴承的验算6、键的验算7、润滑的选择8、蜗杆传动的热平衡计算9、箱体及附件的结构设计。10、小结3.5蜗轮齿根弯曲疲劳强度校核 由经验可知对闭式蜗杆传动通常只作蜗轮齿根弯曲疲劳强度的校核计算。查得蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算公式为 式中：-蜗轮齿根弯曲应力，单位为MP； -蜗轮齿形系数； -螺旋角影响系数；-蜗轮的许用弯曲应力，单位为MP；当量齿数 根据 ，查得齿形系数。 螺旋角影响系数 许用弯曲应力 查ZCuSn10P1制造蜗轮的基本许用弯曲应力。 寿命系数 则 校验结果为 。所以蜗轮齿根弯曲疲劳强度是
8、满足要求的蜗杆工作图 因为蜗杆的结构单一，几何参数为所查资料得，根据经验可知不需对蜗杆的结构及刚度不做特别设计和验算。所以以下只列出了蜗杆的详细参数。传动类型ZI型蜗杆副蜗杆头数Z2模数m6.3导程角螺旋线方向右旋齿形角精度重等级蜗杆8f中心距a180配对蜗轮图号轴向齿距累积公差0.014轴向齿距极限偏差0.024蜗轮齿开公差0.032 轴向螺旋剖面6.3 蜗轮的工作图 因为蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造，而蜗轮的直径较大，所以对蜗轮的结构设计是必要的。蜗轮的结构如上图所示，齿圈厚度。在齿圈与轮芯联结处，采用轮箍式。并采用H7/m6配合，并加台肩和螺钉固定，此蜗轮直径较大，采用12个螺钉平均分布。深度为一半左右，装配后将镙钉的头部切掉轮幅打均分的六个圆孔，直径为25，其厚度mm，则取mm。蜗轮轮毂厚度约为，则取。蜗轮的大体结构设计已完成，详细的结构尺寸见蜗轮的零件图。蜗轮主要参数如上图；传动类型ZI型蜗杆副蜗轮端在模数6.3蜗杆头数2导程角螺旋方向右旋蜗杆轴
