带式运输机传动装置的蜗杆减速器设计Word格式文档下载.docx

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3）、减速器的装配图绘制（3天）

4）、绘零件图（3---3.5天）

5）、编写设计说明书（3天）

6）、答辩或考察阶段。

（0.5-1天）

指导教师（签字）

日期

年月日

教研室意见：

学生（签字）：

接受任务时间：

年月日

机械课程设计说明书

目录：

机械设计课程设计说明书-2-

1设计题目:

-3-

2前言:

2.1题目分析-3-

2.2传动简图-3-

2.3原始数据-3-

2.4设计工作量要求-4-

2.5拟定传动方案-4-

3电动机的选择-4-

3.1电动机的类型的选择-5-

3.2电动机功率的选择-5-

3.3电动机的选择-6-

4传动零件的设计计算-7-

4.1选定蜗轮蜗杆类型、精度等级、材料及齿数-7-

4.2按齿面接触疲劳强度进行设计-8-

4.3蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸-10-

4.4蜗轮齿根弯曲疲劳强度校核-13-

4.5蜗杆工作图--

5轴的设计计算及校核

5.1对蜗轮轴的设计

5.2轴的结构设计

5.3、轴上零件的周向定位

5.4、确定轴上圆角和倒角尺寸

5.5、校核

6蜗杆轴的设计

6．1轴的材料选择，确定许用应力。

6.2确定各轴段直径

6.3校核轴的强度

7、轴承的验算

7.1蜗轮轴承的验算

8、键的验算

8.1蜗轮轴上的键验算

9、润滑的选择

9.1润滑油的选择和润滑方式

10、蜗杆传动的热平衡计算

10.1蜗杆传动的热平衡计算

11、箱体及附件的结构设计

11.1箱体的大体结构设计

12设计小结

13参考文献

1设计题目

2前言

2.1题目分析

采用联轴器将蜗杆和电动机相连，采用蜗杆下置式，因为蜗杆的具有减速的作用，因此将蜗杆通过联轴器与带轮连接，从而将电动机的转速通过蜗杆减速器传到带轮上，驱动带轮运动，从而传递载荷。

2.2传动简图

2.3原始数据

已知条件：

带拉力F=2300N;

带速度V=1.1m/s（转速误差为+5%）;

滚筒直径D=570mm;

设计使用期限8年（每年工作日300天），两班制工作;

单向运转，空载起动，运输机工作平稳，大修期为3年;

减速器由一般规模厂中小批量生产。

2.4设计工作量要求

要求装配图（0或1号）（1：

传动简图（附后）

2.5拟定传动方案

采用一级蜗轮蜗杆减速器，优点是传动比较大，结构紧凑，传动平稳，噪音小，适合于繁重及恶劣条件下长期工作。

缺点是效率低，发热量较大，不适合于传递较大功率。

3电动机的选择

计算过程及说明

结果

3.1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

3.2电动机功率的选择

工作机所需要的有效功率为：

=2300

1.1/1000=2.53Kw

工作机主轴转速为：

36.87r/min

工作机主轴上的转矩：

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

分别为联轴器,蜗杆涡轮传动效率,轴承效率，滚筒的效率：

查得：

=0.99

=0.83

=0.98

=0.95

则传动装置的总效率为：

=

=0.727

——联轴器，

——蜗杆蜗轮，

——滚动轴承

——滚筒

所以电动机所需功率为：

=2.53/0.727=3.48Kw

选取电动机的额定功率为：

4Kw

3.3电动机的选择

选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。

方案号

电动机型号

额定功率Kw

同步转速r/min

满载转速r/min

1

Y112M-4

4

1500

1440

2

Y132M1-6

1000

960

由上表可知传动方案1虽然电动机的价格低，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Y132M1-6。

则选电动机的同步转速为n=1000r/min

电动机额定功率

电动机满载转速

3.4确定传动装置的总传动比及其分配

总传动比i=

=26.0374

3.5计算传动装置的运动及动力参数

各轴转速：

各轴的输入功率

电动机的输出转矩：

各轴的输入转矩：

总效率

选择

Y132M1-6异步电动机

P=4kw

n=1440

4传动零件的设计计算

4.1选定蜗轮蜗杆类型、精度等级、材料及齿数

根据设计要求，减速器使用期限8年（每年工作日300天），两班制工作，单向运转，空载起动，运输机工作平稳，大修期为3年。

由此，推荐采用渐开线蜗杆（ZI），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45~55HRC。

蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1。

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。

蜗轮蜗杆的传动比：

4.2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。

传动中心距由式：

4.2.1确定作用在蜗轮上的转矩T2

按蜗杆头数

计算，则：

涡轮轴的转矩T2为：

4.2.2确定载荷系数K

因运输机工作平稳，故取载荷分布不均匀系数

=1；

由于空载起动，固选取使用系数

由于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数为

=1.1

则：

4.2.3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

。

4.2.4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

=0.25

可查得

4.2.5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

[

]

=180MPa。

应力循环次数

N=60j

寿命系数为：

0.7653

[

]=

4.2.6计算中心距

取中心距a=200mm，因i=26，固从表中取m=6.3

蜗杆分度圆直径：

这时

0.315,查得接触系数

=3.15，因为

<

因此计算结果可用。

4.3蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸

4.3.1蜗杆主要参数

齿顶高：

齿根高：

全齿高：

直径系数：

q=10

分度圆直径：

齿顶圆直径：

齿根圆直径：

蜗杆导程:

蜗杆螺纹部分长度：

取

=110mm

蜗杆分度圆导程角：

=

蜗杆轴向齿距：

4.3.2、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%，在允许的范围内

蜗轮齿顶高：

蜗轮齿根高：

蜗轮分度圆螺旋角：

4.4蜗轮齿根弯曲疲劳强度校核

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；

为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

寿命系数

则

校验结果为

所以蜗轮齿根弯曲疲劳强度是满足要求的

4.5蜗杆工作图

因为蜗杆的结构单一，几何参数为所查资料得，不需对蜗杆的结构及刚度做特别设计和验算。

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

Z

2

模数

m

6.3

导程角

螺旋线方向

右旋

齿形角

精度重等级

蜗杆8f

中心距

a

200

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

蜗轮的工作图

因为蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1。

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。

蜗轮的结构如下图所示。

在齿圈与轮芯联结处，采用轮箍式。

并采用H7/r6配合，并加台肩和螺钉固定，此蜗轮直径较大，采用8个螺钉平均分布,螺钉直径

深度为（0.3-0.4）B，装配后将镙钉的头部切掉。

轮幅打均分的六个圆孔，直径取为25mm。

其厚度

mm，则取

mm。

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。

蜗轮主要参数如下图；

蜗轮端在模数

螺旋方向

蜗杆轴向剖面内的齿形角

蜗轮齿数

53

蜗轮变位系数

-0.1032

精度等级

蜗轮8cGB10089-1988

蜗轮齿距累积公差

0.125

齿距极限偏差

蜗轮齿厚

蜗杆