1、机械设计课程设计任务书题 目 带式运输机用蜗杆减速器设计(G1) 设 计 者 指导教师 班 级 机 制 5班 设计时间 2010年12月28日2011年1月11日 任务要求:1. 减速器装配图一张(0号或1号图纸)2. 零件图3张(由指导教师指定)3. 设计说明书一份(60008000字)其它要求:设计步骤清晰,计算结果正确,说明书规范工整,制图符合国家标准。按时、独立完成任务。1设计题目带式运输机用蜗杆减速器设计。1.1. 工作原理及已知条件工作原理:带式输送机工作装置如下图所示己知条件: 1.工作条件两班制,运输机连续工作,单向动转,空载起动,运输机工作平稳,大修期为3年。 2.使用寿命:
2、使用期限8年(每年300工作日); 3.转速误差为5;三、原始数据已知条件传送带工作拉力F(kN)传送带工作速度v(m/s)滚筒直径D(mm)参数4.61.67501电动机 2联轴器 3蜗杆减速器 4带式运输机附图G计算及说明结果2.1电动机的选择计算2.1.1 选择电动机按工作要求和条件选取Y系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。工作机所需的功率:由电动机至工作机之间的总效率:其中 分别为联轴器,轴承,蜗杆和卷筒的传动效率。查表可知=0.99(滑块联轴器)=0.98(滚子轴承)=0.73(单头蜗杆) =0.96(卷筒) 所以:所以电动机输出功率:kw根据已知条件计算出工作机滚筒的工作
3、转速为 =7.36kw=0.63=11.68kwnw=40.76r/min 计算及说明 结果电动机转速可选范围: nd=i* nd=(1070)*40.76=407.62853.2r/min 查表16-1,可得:方案号电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比极数 1Y160M-215kw3000r/min2870r/min70.41 22Y160L-41500r/min1440r/min35.33 43Y180L-61000 r/min960r/min23.556经合考虑,选定方案3。因为同步转速较高,电动机价格比较便宜,而且方案3的传动比不是很大,尺寸也不是很大,结构还比较紧凑。电动机的型
4、号为Y180 L-62.1.2 计算总传动比和各级传动比的分配 计算总传动比:2.1.2.2 各级传动比的分配 2.1.2.3 由于为蜗杆传动,传动比都集中在蜗杆上,其他不分配传动比。3 计算传动装置的运动和动力参数3.1 蜗杆蜗轮的转速:蜗杆转速和电动机的额定转速相同蜗轮转速:滚筒的转速和蜗轮的转速相同3.2 功率蜗杆的功率:p1=11.680.99=11.56KW蜗轮的功率:p2=11.560.730.98=8.27kW滚筒的功率:p3=8.270.980.99=8.02Kw3.3 转矩=23.55n=40.76r/minp1=11.56KWp2=8.27KWp3=8.02KW将所计算的结
5、果列表: 参数电动机蜗杆蜗轮滚筒转速(r/min)96040.76功率(P/kw)11.6811.568.278.02转矩(Nm)116.19115.032628.232497.87传动比i效率0.990.730.96 计算及说明 结果4.选择蜗轮蜗杆的传动类型根据 GB/T10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆ZI。4.1选择材料考虑到蜗杆的传动功率不大,速度只是中等,故选择45钢,蜗杆螺旋部分要求淬火,硬度为4555HRC,蜗轮用铸铝铁青铜ZCuAl10Fe3,而轮芯用灰铸铁HT100制造。4.2按齿面接触强度进行设计传动中心矩计算公式如下:(1) 确定作用在蜗轮上的转矩 =2628.
6、23Nm(2) 确定载荷系数K因工作载荷较稳定,故取载荷分布系数KA=1.1(3) 确定弹性影响系数因选用的是铸铝铁青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故=160渐开线蜗杆ZI45钢ZCuAl10Fe3青铜HT100=2628.23NKA=1.1=160 计算及说明(4) 确定接触系数先假设蜗杆分度圆d1和传动中心矩a的比值,从图11-18可查得=3.1(5) 许用接触应力根据蜗轮材料为ZCuAl10Fe3,可从表11-6中查得蜗轮的许用接触应力=250MPa(7)确定寿命系数(8)计算中心距取中心矩a=225mm这时, =3.1由图11-18查得,因为d2,且与轴承内径标准系列相符,故取d3=80mm.(
7、 轴承型号选30316) 轴段4 考虑到轴承的安装,故取d4=92mm轴段5安装蜗轮,此直径采用标准系列值,故取d5=95mm轴段6为轴环,考虑蜗轮的定位和固定,故取d6=100mm轴段7考虑左端轴承的定位需要,根据轴承型号30316查得d7=80mm为了保证蜗轮固定可靠,轴段取L4=60mm 为了保证蜗轮端面与箱体内壁不相碰及轴承拆装方便,蜗轮端面与箱体内壁间应有一定间隙,取两者间距为23mm 为保证轴承含在箱体轴承孔中,并考虑轴承的润滑,取轴承端面与箱体内壁的距离为2mm . 根据轴承宽度,取轴段3长度L3=40mm,轴段L7=40mm。 为了保证联轴器不与轴承盖相碰, 取L2=85mm。 根据联轴器轴孔长度取L1=120mm。 轴环轴段取L4=L6=70mm。因此,定出轴的跨距为L=(20+70+100+70+20)=280mm.(一般情况下,支点按照轴承宽度中点处计算) 蜗轮轴的总长度为La =100+40+40+85+120+70+70=525mm。 轴的结构示意图如图所示:d1=75mmd2=78mmd3=80mmd4=92mmd5=95mmd6=100mmd7=80mmL5=100mmL3=40mmL7=40mmL2=85mmL1=120mmL=280mmL4=70mmL6=70mmLa=525mm5.2.3 轴的校核计算 按弯扭组合进行
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