机械机电毕业设计单级蜗轮蜗杆减速器设计Word格式.docx
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式中
=1.8
=0.65
.查文献[2]表10.7,得片式关节链
=0.95,滚动轴承
=0.99。
取
=0.95
0.99=0.94，代入上式得
=1.24
从电动机到工作机输送链间的总效率
为
式中，查文献[2]表10.7，得
联轴器效率
=0.98
滚动轴承效率
=0.99
双头蜗杆效率
=0.8
滚子链效率
=0.96
则
=0.98
0.99
0.80
0.96=0.745
故电动机的输出功率
=1.67
因载荷平稳，电动机额定功率
只需略大于
即可。
查文献[2]中Y系列电动机技术数据表选电动机的额定功率
为2.2
。
2.1.3确定电动机转速
运输机链轮工作转速为
=24.11
r/min
查文献[2]表10.6得,单级蜗杆传动减速机传动比范围
11=10~40,链传动比
12
6,取范围
12=2~4,则总传动比范围为
=10
2~40
4=20~160.可见电动机转速可选范围为
=（20~160）
24.11=（482.2~3857.6）r/min
符合这一范围的同步转速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min四种。
查文献[2]表19.1，对应于额定功率
为2.2KW的电动机型号分别取Y132S-8型，Y112M-6型,Y100L-4型和Y90L-2型。
将以上四种型号电动机有关技术数据及相应算得的总传动比列于表2-1。
表2-1
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）总传动比
1Y132S-82.275071029.45
2Y112M-62.2100094038.99
3Y100L-42.21500142058.90
4Y90L-22.230002840117.79
通过对四种方案比较可以看出：
方案3选用的电动机转速较高，质量轻，价格低，与传动装置配合结构紧凑，总传动比为58.90，对整个输送机而言不算大。
故选方案3较合理。
Y100L-4型三相异步电动机的额定功率为
=2.2KW，满载转速n=1400r/min。
由文献[2]表19.2查得电动机中心高H=100
，轴伸出部分用于装联轴器轴段的直径和长度分别为D=28
和E=60
2-2确定传动装置总传动比和分配传动比
2.2.1总传动比
=58.90
2.2.2分配传动比
由
链
蜗杆，为使链传动的外部尺寸不致过大，初取传动比
链1
=3，则
蜗杆1
=19.63
蜗杆=20，则
链=
=2.95
2-3计算传动装置的运动和动力参数
2.3.1各轴转速
1
轴
n1=nm=1420r/min
2
n2=
=1420/20=71
r/min
3
n3=
=71/2.95=24.11
2单级蜗轮蜗杆减速器设计
2.3.2各轴的输入功率
p1=p0
1=1.67
0.98=1.64
p2=p1
=1.63
.080=1.31
p3=p2
=1.31
0.96=1.24
2.3.3各轴的输入转矩
电机轴
T0=9550
=9550
1.67/1420=11.23
T1=9550
1.63/1420=10.96
T2=9550
1.31/71=176.20
T3=9550
1.24/24.11=491.17
将以上算得的运动和动力参数列于表2-2。
表2-2
轴名
传动比i
效率
电机轴1.6711.23142010.98
轴
1.6310.961420
200.8
轴1.31176.2071
2.950.95
轴1.24491.1724.11
第三章
传动零件的设计
3-1蜗杆传动设计计算
3.1.1选择蜗杆传动类型
根据GB/T
10085-1988的推存，采用渐开线蜗杆（ZI）。
3.1.2选择材料
蜗杆：
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:
由公式
得
滑动速度
因而蜗轮用铸锡磷青铜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。
3.1.3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。
由文献[1]式（11-12），传动中心距
1.确定作用在涡轮上的转距
=176.20
=176200
2.确定载荷系数K
因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数
；
由文献[1]表11-5选
取使用系数
由转速不高，冲击不大，可取动载荷系数KV=1.05；
K=
=1.15
1.05
1.21
3.确定弹性影响系数
因用铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故
=160
4.确定接触系数
假设蜗杆分度圆直径
和传动中心距a的比值
/a
=0.35，从文献[1]图可查得
=2.9。
5.确定许用接触应力
根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>
45HRC,可从文献[1]表11-7中查得蜗轮的基本许用应力
=268
应力循环次数
N=60j
=601
7
16
300
20=4.091
0
寿命系数
=0.6288
则
=0.6288
268
=168.53
6.计算中心距
取中心距a=125
因
=20，从文献[1]表11-2中取模数m=5，蜗杆分度圆直径d1=50
这时d1/a=0.4，从文献[1]图11-18中可查得接触系数
=2.74。
因为
<
，因此以上计算结果可用。
3.1.4蜗杆与蜗轮
1.蜗杆
轴向齿距pa=zm=15.708
直径系数q=d1/m=10
齿顶圆直径da1=d1+2
m=50+2
5=60
齿根圆直径df1=d1
=50
（1+0.2）
5=38
导程角
蜗杆轴向齿厚Sa=0.5
m=7.8540
2.蜗轮
蜗轮齿数za=41
变位系数x2=
00
验证传动比
=z2/z1=41/2=20.5
=0.025=2.5%<
5%（允许）
分度圆直径d2=mz2=5
41=205
齿顶圆直径da1=d2+2ha2=205+2
0.5
5=210
齿根圆直径df2=d2
hf2=205
1.2
5=188
蜗轮咽喉母圆半径Rg2=a
da2=125
210=20
3.1.5校核齿根弯曲疲劳强度
AF=
YFa2
当量齿数
Zv2=
=43.48
由x2=
00，Zv2=43.48，查文献[1]图11-19可查得齿形系数YFa2=2.87
螺旋角系数
=1
=0.9192
许用弯曲应力
从文献[1]表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力
=56
=0.512
0.512=28.646
=16.482<
弯曲强度是满足的。
3-2
链传动设计
3.2.1链结构设计
1.选择链轮齿数Z
、Z
假定链速V<
0.6
.由文献[1]表[1]中9-8选取小链轮齿数Z1=19,从动轮齿数Z2=iZ1=2.95
19=56.
2.计算功率Pca
由文献[1]表9-9选取工作情况系数kA=1,故
3单级蜗轮蜗杆减速器设计
Pca=KAP=1
1.31KW=1.31
3.确定链节数LP
初定中心距a0=40LP,则链节数为
L
=117.52节
取L
=118节。
4.确定链条的节距P
由文献[1]图9-13按小链轮转速估计,链工作在功率曲线顶点左侧是,可能出现链板疲劳强度破坏.由文献[1]表9-10查得小链轮齿数系数k
=（
）
=1,k
=1.04选取单排链.有文献[1]表9-11查得多排链系数ｋP=1.0,故所需传递的功率为
P
=1.26
根据小链轮转速n1=71r/min，功率P0=1.26
由文献[1]图9-13选取链号为12Ａ的单排链.同时也证实原估计工作在功率曲线顶点左侧是正确的.由文献[1]表9-1查得链节距Ｐ=19.05
5.
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