大连理工机械设计课程设计计算说明书一级蜗轮减速器Word文档格式.docx
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该减速器的结构包括蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、通气孔与定位销等附件、以及其他标准件等。
1、电机的选择
查有关手册得:
(齿轮联轴器)
总传动比
取
根据和两个条件,选择电机型号,查手册选择Y132M-4型三相异步电机。
型号
额定功率
满载转速
同步转速
Y132M-4
7.5
1440
2.2
1500
选择
电机的外形尺寸
机座号
级数
A
B
C
D
E
132M
4
216
178
89
38
+0.018
+0.002
80
F
G
H
K
AB
AC
AD
HD
BB
L
10
33
132
12
280
270
210
315
238
515
2、计算传动装置的运动和动力参数
(1)各轴转速
Ⅰ轴:
Ⅱ轴:
Ⅲ轴:
(2)各轴输入功率
(3)各轴输入转矩
电机的输出转矩:
(4)各轴输出转矩
(5)各轴输出功率
轴名
功率P(kW)
转矩T(N·
m)
转速n
传动比i
效率η
输入
输出
电机轴
5.97
39.59
2.0
0.95
Ⅰ轴
5.67
5.61
75.22
74.47
600
18.84
0.78
Ⅱ轴
4.45
4,41
1111.06
1099.95
38.22
1
0.97
Ⅲ轴
4.31
4.27
1077.95
1067.17
三、传动零件的设计计算
1、带传动设计
(1)计算功率
查表可得
小带轮转速为
由《机械设计》(以下简称教材)图11.11初步选
初步选A型带
(2)确定带轮基准直径
由教材表11.4选小带轮
由教材式(11.10)设滑动率
由教材表11.4取直径系列值
(3)验算带速
在之间,合适
(4)确定中心距和基准长度
①初算中心距
取
②由教材式11.18得
查教材图11.10选A型带基长
③实际中心距
由教材式11.19得
(5)验算小带轮包角
合适
(6)确定带根数
查教材表11.6得
查教材表11.8得
查教材表11.10得
查教材表11.11得
由教材式11.22得
取根
(7)确定带初拉力
(8)计算轴上所受压力
2、蜗杆、蜗轮的结构设计
(1)选择传动类型和蜗杆材料
根据GB/T20085-1988推荐,采用渐开线圆柱蜗轮传动(ZI),蜗杆用45钢,考虑效率高些,耐磨性好些,蜗杆螺旋面进行表面淬火,硬度为45~55HRC。
蜗轮用铸锡青铜,ZCuSn10Pb1,金属模铸造,为节省贵重金属,仅齿圈用青铜制造,轮芯用铸铁HT150制造,每天工作16小时,工作10年。
(2)确定蜗杆头数
查教材表10.2,,取
(3)按齿面接触疲劳强度进行设计
①确定蜗轮转矩
按,根据表10.8,估取,则:
②确定载荷系数
因载荷平稳,由教材表9.11,选取使用系数
③确定需用接触应力
蜗轮材料为铸锡青铜ZCuSn10Pb1,金属模铸造,蜗杆硬度大于45HRC,由教材表10.4查得基本许用接触应力
应力循环次数
寿命系数
按,由教材图10.10查得,采用油浴润滑,再由教材图10.11查得滑动速度影响系数,则许用接触应力
④计算中心距
因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故;
假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值,从教材图10.9可查得
⑤校核和
故取中心距
因,查表10.1有
蜗杆分度圆直径
分度圆倒程角。
这时,从教材图10.9可查得,,符合要求。
计算滑动速度
由教材图10.11查得
修正的,复算中心距
因此计算结果可用
(4)蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸
①蜗杆
头数
模数
分度圆直径
齿顶圆直径
齿根圆直径
轴向齿距
轴向齿厚
直径系数
齿宽
②蜗轮
由教材表10.1查得蜗轮
变位系数
验算传动比
此时误差为
允许。
蜗轮分度圆直径
咽喉母圆半径
外径
(5)热平衡核算
①当量摩擦角
根据,由教材表10.6得
②总效率
则
(6)工作油温
①箱体散热面积估算
②工作油温
取
符合要求。
(7)蜗杆传动润滑设计
①润滑油的选择:
考虑到载荷和传动情况,选择L-CKE复合型蜗轮蜗杆油
②润滑油的粘度选择和润滑方法
计算力—速度因子
查教材图10.13得润滑油运动粘度
并查教材表10.8得蜗轮蜗杆油L-CKE的牌号为320。
润滑方式为浸油润滑。
四、装配图设计
传送带误差
1、初步确定轴径
由
三轴全部选用45钢
∴
2、计算校核轴
①
②校核轴
如下图所示,蜗轮轴的两轴承间距,所取蜗轮轴直径为。
计算产生的力和
又∵
轴用45钢,查教材表19.1得
得
∴轴取67mm完全可用。
3、计算校核轴承
选用单个N211E和一对30211轴承支撑蜗杆,用一对30213轴承支撑蜗轮轴,尺寸如下
轴承类型
d
(mm)
Ew或a
Cr
(kN)
C0r
N211E
55
100
21
90
80.2
95.5
30211
90.8
115
30213
65
120
23
23.8
152
∴A放松,B压紧。
查表得
∴
∴轴承用B进行校核
∴轴承可用。
4、计算校核键
蜗轮键尺寸为,,GB/T1095-2003
查表15.10知钢材料受轻微冲击
∴键可用。
五、心得体会
通过参加机械设计综合实践,进一步了解了一级蜗杆减速器的相关内容,带传动、蜗轮蜗杆的设计方法,零部件的选择,轴、轴承、键的校核计算以及其他相关知识。
在学习的过程中对机械设计及相关领域产生了更加浓厚的兴趣。
在整个过程中和其他同学一起研究探讨,更对相关的知识有了更加深入的理解。
作为一项综合实践课程,并不是仅仅是学习、掌握机械设计的相关知识,更可以将学习的理论知识加以实践,进一步掌握机械设计、公差计算等内容,为以后的工作等开辟更广阔的视野与思路。
在四周的综合实践中,基本完成了蜗杆减速器的设计计算和校核,装配图、零件图的绘制工作。
在设计的过程中,出现各种各样的错误,在不断的重新开始之后,终于达到了目标,在艰辛的过程里,学习到的不仅仅是知识,更收获的是深刻的感受,虽然辛苦但感到获益匪浅。
在查找资料的过程当中,了解了更多相关的知识、计算方法、标准,对机械设计的严谨、细致有了更加深刻的认识和理解。
参考资料:
1、《机械设计课程设计指导书》(第二版)龚桂义主编高等教育出版社1990年
2、《机械设计》吴克坚等主编高等教育出版社2003年
3、《机械设计课程设计图册》(第三版)龚桂义主编高等教育出版社1989年
4、《机械设计课程设计》任嘉卉主编北京航空航天大学出版社1989年
5、《机械设计手册:
滚动轴承》(单行本)《机械设计手册》编委会主编机械工业出版社2007年
6、《机械设计手册:
带传动和链传动》(单行本)《机械设计手册》编委会主编机械工业出版社2007年
7、《机械设计手册:
连接与紧固》(单行本)《机械设计手册》编委会主编机械工业出版社2007年
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