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1、一、课程设计任务书题目： 设计某带式传输机中的蜗杆减速器工作条件： 工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10 年，二班制。已知条件： 滚筒圆周力 F=4400N；带速 V=0.75m/s；滚筒直径 D=450mm。二、传动方案的拟定与分析由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗杆下置式减速器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优点，适用于传动 V 4- 5 m/s, 这正符合本课题的要求。三、电动机的选择1、电动机类型的选择按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机，电压 380，型号选择 Y 系列三相异步电动机。2、电动机功率选择1）传动装置的总效率：总0
2、.6572 3总联轴器轴承蜗杆滚筒0.9920.9930.720.960.6572）电机所需的功率：第 -1-页P电机FV23001.21000 总10004.38KW0.6573、确定电动机转速计算滚筒工作转速：601000V6010001.2滚筒D36063.69r / min按机械设计教材推荐的传动比合理范围，取一级蜗杆减速器传动比范围 i减速器5 80，则总传动比合理范围为 I 总=580。故电动机转速的可选范围为：n电动机 i总n滚筒(5 80)63.69 318.45 5095.2r / min 。符合这一范围的同步转速有750、1000、1500 和 3000r/min 。根据容
3、量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第4 方案比较适合，则选n=3000r/min 。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132S1-2。其主要性能：额定功率 5.5KW；满载转速 2920r/min ；额定转矩 2.2 。四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比n电动机292045.85i总63.69n 滚筒五、动力学参数计算1、计算各轴转速n0n电动机2920r / minnn0 2920r / minnn2920i减速器63.
4、69r / min45.85nn63.69i63.69r / min12、计算各轴的功率P0=P电机 =4.38 KWP =P0联 =4.336KWP =P 轴承 蜗杆 =3.09KWP4.38KW电机n滚筒63.69r / minn电动机 860 10320 r / min电动机型号：Y132S1-2i总45.85n02920r / minn 2920r / min n 63.69r / min n 63.69r / minP0=4.38KWPI=4.336KWPII =3.09KWPIII =3.03KW第 -2-页P =P 轴承 联=3.03KW3、计算各轴扭矩T0=9.55 106P0
5、/n 0 =9.55 1064.38/2920=14.325 Nm0T =9.55 106PII /n =9.55 106 4.3362/2920=14.1818 NmT=14.325N mIT =9.55 106PIII/n =9.55 1063.09/63.69=463.33NmT=14.1818N mIIT =9.55 106PIII/n =9.55 1063.03/63.69=454.33NmT=463.33N mTIII =454.33N m六、传动零件的设计计算蜗杆传动的设计计算1、选择蜗杆传动类型根据 GB/T100851988 的推荐 , 采用渐开线蜗杆 (ZI)。2、选择材料
6、考虑到蜗杆传动功率不大 , 速度只是中等 , 故蜗杆采用 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。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、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, 再校核齿根弯曲疲劳强度。 由教材 P254式 (11 12), 传动中心距a3KT2(EP)2H(1) 确定作用在蜗杆上的转矩 2按11 ，估取效 率=0.72,则=9.55 106 p9.551063.09=468
7、667N.mmn63.69(2) 确定载荷系数 K因工作载荷有轻微冲击, 故由教材P253 取载荷分布不均系数=1; 由教材 P253 表 115 选取使用系数A1.0 由于转速不高 ,冲击不大 , 可取动载系数v1.05 ; 则由教材 P252v1.0 1 1.051.05K=1.21(3) 确定弹性影响系数1因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配, 故=160a 2 。第 -3-页(4)确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径 d1和传动中心距 a 的比值 d1 =0.35 从教a材 P253图 1118 中可查得=2.9 。(5) 确定许用接触应力根据蜗轮材料为铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属
8、模铸造 , 蜗杆螺旋齿面硬度 45HRC,可从从教材 P254 表 117 查得蜗轮的基本许用应力=268a 。由教材 P254 应力循环次数60 jn2Lh60 1 63.69 36524 1033475460107寿命系数HN80.6448334754640则0.6448268173aHHNH(6) 计算中心距1602a3 1.052.9468667152.405mm173(6) 取中心距 a=180mm,因 i=45.85, 故从教材 P245表 11 2 中取模数 m=6.3mm, 蜗轮分度圆直径 d1 =63mm这时 d1 =0.35 从教材 P253a图 1118 中可查得接触系数
9、=2.9 因为=, 因此以上计算结果可用。4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸(1) 蜗杆轴向尺距am3.14 6.3 19.792直径系数q 10;a19.792mm;齿顶圆直径 da1d12ha m632 16.375.6mm;da175.6mm齿根圆直径 d f 1d12ha mc47.25mm ;df 147.25mm分度圆导程角54838 ;蜗杆轴向齿厚m3.14 6.39.896mm。Sa22(2) 蜗轮蜗轮齿数 48; 变位系数20.4286mm;第 -4-页z248mm, 这 时 传 动 误 差 比 为演 算 传 动 比 i48z1148 45.85 4.7% , 是允许的。45
10、.85蜗轮分度圆直径 d2mz26.348 302.4 mmd302.42蜗轮喉圆直径 da 2d22ha 2 =315mmda 2315蜗轮齿根圆直径 d f 2d22hf2281.25mmd f 2281.25蜗轮咽喉母圆半径 rg 2a1 da2 1801325 22.5 mmrg 222.55、校核齿根弯曲疲劳强度22F1.53KT 2 YFa 2YFd1d2 m当量齿数24848.24v 248.24v 2cos3cos5.713根据 X 20.4286, v248.24从教材 P255 图 1119 中可查得齿形系数YFa22.717螺旋角系数 Y 11 5.710.9592140140从教材 P255 知许用弯曲应力 FFK FN从教材 P256表 118 查得由 ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 F =56MPa 。由教材 P255 寿命系数K FN9 1069106N0.67733475460F 56 0.677 37.912MPa1.531.05468667F302.42.717 0.9592 16.349 MPa 可见弯曲636.3强度是满足的。6、验算效率tan0.95 0.96tanvYFa 22.717F 37.912MPa第 -5-页
