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
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