带式输送机传动装置中的一级蜗杆减速器设计【F=6800N V=0.5 D=350】【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 机械设计课程设计 题目：带式输送机传动装置中的一级蜗杆减速器 姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 2 目 录 1、 机械设计课程设计任务书 1） 2、 传动方案的拟定与分析 2） 3 电动机的选择及传动比 2） 动机类型的选择 2） 动机功率选择 2） 定电动机转速 3） 传动比 4） 4、运动学与动力学计算 5） 杆蜗轮的转速 5） 率 5） 转矩 5） 5、 传动零件设计计算 6） 择蜗杆传动类型 6） 择材料 6） 齿面接触疲劳强度进行设计 6） 杆与 蜗轮的主要参数与几何尺寸 7） 核齿根弯曲疲劳强度 8） 算效率 9） 度等级公差和表面粗糙度的确定 9） 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 9） 6、轴的设计计算及校核 10） 轴器的设计计算 10） 入轴的设计计算 10） 出轴的设计计算 13） 7、轴承的校核 15） 算输入轴轴承 15） 算输出轴轴承 18） 8、联轴器及键等相关标准的选择 19） 轴器与电机连接采用平键连接 19） 入轴与联轴器连接采用平键连接 19） 出轴与联轴器连接用平键连接 20） 出轴与涡轮连接用平键连接 20） 9、减速器结构与润滑的概要说明 20） 体的结构形式和材料 20） 铁箱体主要结构尺寸和关系 20） 轮的润滑 21） 动轴承的润滑 21） 封 22） 意事项 22） 10、设计小结 23） 11、参考资料 23） 4 前 言 国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点。由于在传动的理论上、工艺水平和材料 品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。 国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。 本设计是蜗轮蜗杆减速器的设计。设计主要针对执行机构的运动展开。为了达到要求的运动精度和生产率，必须要求传动系统具有一定的传动精度并且各传动元件之间 应满足一定的关系，以实现各零部件的协调动作。该设计均采用新国标，运用模块化设计，设计内容包括传动件的设计，执行机构的设计及设备零 件等的设计。 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 6 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 8 一、原始数据 已知条件 输送带拉力 F/N 输送带速度 V/(m/s) 滚筒直径 (数据 6800 50 工作条件： 两班制，连续单向运转 ,载荷 变化不大 ,空载启动 ,室使用期限 10年运输带速度允许误差为 5%。 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 二、基本要求 1、完成装配图一张、零件 图 四 张（ 盘类 、轴各两） 2、编写设计说明书一份（按毕业设计论文格式打印） 10 传动方案的拟定与分析 二、 传动方案的拟定与分析 图一 由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗杆下置式减速器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优点，适用于传动 V 4-5 m/s,这正符合本课题的要求。 三、电动机的选择及传动比 动机类型的选择 按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机，电压 380，型号选择 Y 系列三相异步电动机。 动机功率选择 （ 1）电动机输出功率： 电动机所需工作功率按设计指导书式 （ 1）为 由设计指导书公式（ 2） 000 因此 1000估算由电动机至运输带的传动的总效率为 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 电动机的选择及传动比 433221a 21 为联轴器的传动效率根据设计指导书参考表 1初选 2 为蜗杆传动的传动效率 33 为轴承的传动效率出选 4 为卷筒的传动效率出选 312 a 工作机所需的功率： 6 8 0 0 0 . 5 4 . 7 91 0 0 0 0 . 7 11000 定电动机转速 卷筒轴的工作转 速 1 0 0 0 V 6 0 1 0 0 0 0 . 5 7 . 2 8 m i . 1 4 3 5 0 查机械设计书中得各级齿轮传 动比如下： 825蜗杆i; 理论总传动比： 825蜗杆总 电动机的转速的范围 因为 5 8 2 2 7 . 2 8 1 3 6 . 4 2 2 3 6 . 9 6m i n m i nd 符合这一范围的同步转速为：查机械设计手册第 3版第 167页的表 12知 r , r ,1440 根据容量和转速，由设计手册查出的电动机型号，因此有 以下三种传动比选择方案，如下表： 方案 电动机型号 额定功率同 步 转速满 载 转速电动机质量 传动装置传动比 1 500 1440 68 000 960 84 50 720 119 动机，通常选用同步转速为 1000500无特殊需要，不选用低于 750电动机 配 合计算出的容量，由表查出有两a k wr m 7 电动机型号： 4 12 电动机的选择及传动比 种适用的电动机型号，其技术参数比较情况见表 1： 根据容量和转速， 以及考虑蜗轮蜗杆的传动比标准系列，选择转速为 1440 的电机由设计手册查出的电动机型号，因此有以下 1种传动比选择方案，如下表： 方案 电动机型号 额定功率同 步 转速满 载 转速电动机质量 传动装置传动比 1 500 1440 68 合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可知方案1 比较适合。因此选定电动机型号为 选电动机的额定功率 P = 载转速 n= 1440r/ 机型 H A B C D E F 32 216 178 89 38 80 10 8 33 K b 1b 2b h B L 12 280 210 135 315 60 238 18 515 表 2 图二 传动比 计算总传动比和各级传动比的分配 i 5 2总买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 四动力学参数计算 （ 1） 计算总传动比： 440i 5 2 . 7 8n 2 7 . 2 8 (2)各级传动比的分配 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。 根据表 11择蜗杆头数 ,那么 在 29间取值。 四 、动力 学参数计算 蜗杆蜗轮的转速： 蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转速。 蜗轮的转速，由于和工作机联在一起，其转速等于工作主轴的转速。 1 1 4 4 0 m 2 2 7 m 率： 蜗杆轴的功率 *联轴器 = 蜗轮轴功率： *滚动球轴承 *涡 轮 蜗 杆 =筒轴功率： *联轴器 *滚动球轴承 = 转矩： 电动机轴： 5509550 1440 m 14 传动零件的设计计算 蜗杆轴：4 . 7 49 5 5 0 = 9 5 5 0 = 3 1 . 4 31440P n蜗 杆N m 蜗轮轴：3 . 6 49 5 5 0 = 9 5 5 0 = 1 2 7 4 . 2 6 6 82 7 . 2 8P n蜗 轮N m 卷筒轴：3 . 4 69 5 5 0 = 9 5 5 0 = 1 2 1 1 . 2 52 7 . 2 8P n滚 筒N m 表 3各轴动力参数表 轴名 功率P/矩 T/(Nm) 转速n/(r/效率 传动比 i 电动机轴 440 蜗杆轴 440 轮轴 五、传动零件的设计计算 择蜗杆传动类型 根据 10085 1988的推荐 ,采用渐开线蜗杆 (。 择材料 考虑到蜗杆传动功率不大 ,速度只是中等 ,故蜗杆采用 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 55轮用铸锡磷青铜 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 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。由教材【 1】 11 12),传动中心距 3 22 )( H (1)确定作用在蜗杆上的转矩 2 =m (2)确定载荷系数 K 因工作载荷有轻微冲击 ,故由教材【 1】 =1;由教材 1 5选取使用系数 由于转速不高 ,冲击不大 ,可取动K=文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 载系数 v;则由教材 . 0 1 1 . 0 5 1 . 0 5v (3)确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配 ,故 =160 21a 。 (4)确定接触系数 先假设蜗杆分度圆直径 1d 和传动中心距 a 的比值教材 1 18中可查得 = (5)确定许用接触应力 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜 属模铸造 , 蜗杆螺旋齿面硬度 45从从教材【 1】 11 7 查得蜗轮的基 本许用应力 =268 a 。由教材【 1】 应力循环次数 N=600 1 （ 2 8 10 365） =710 其中2 2 7 m ,( j 为蜗轮每转一周每个轮齿啮合的次数 j=1 两班制，每班按照 8 小时计算，寿命 10 年。 寿命系数 7810K 0 . 7 59 . 5 6 1 0则 H H N . 7 5 2 6 8 2 0 2 . 1 0 5 M p a (6)计算中心距 2233 2 1 6 0 2 . 91 . 0 5 1 2 7 4 2 6 0 1 9 1 . 7 62 0 2 . 1 0 5 T m m m 16 校核齿根弯曲疲劳强度 (6)取中心距 a=200 i=52,故从教材【 1】 11 2 中取模数m=蜗轮分度圆直径 1d =63时教材【 1】 1118中可查得接触系数 = = ,因此以上计算结果可用。 杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (1) 蜗杆 轴向尺距 3 . 1 4 6 . 3 1 9 . 7 9 2a m 径系数 10q ; 齿顶圆直径11 2 6 3 2 1 6 . 3 7 5 . 6d h m m m ; 齿根圆直径 11 2 4 7 . 2 5d h m c m m ; 蜗杆齿宽 (Z )m+25=112杆轴向齿厚 3 . 1 4 6 . 3 9 . 8 9 622a 分度圆导程角3 0 5 7 5 0 ; (2)蜗轮 蜗轮齿数 53; 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 验算效率 热平衡核算 变位系数2 +演算传动比2153 531 这 时 传 动 误 差 比 为 , 5 3 5 2 . 7 8 1 0 0 % 0 . 4 2 % 5 %5 2 . 7 8 是允许的。 蜗轮分度圆直径22 6 . 3 5 3 3 3 3 . 9d m z 轮喉圆直径222 2 aa =轮齿根圆直径2 2 22 3 2 1 . 3d h m m 蜗轮咽喉母圆半径2112 0 0 3 4 6 . 5 2 6 . 7 522a d m m 蜗杆和轴做成一体，即蜗杆轴。由参考文 献【 1】 蜗轮采用齿圈式，青铜轮缘与铸造铁心采用 H7/合，并加台肩和螺钉固定，螺钉选 6个 核齿根弯曲疲劳强度 T 当量齿数 22 3353 84c o s ( c o s 3 0 5 7 5 0 ) 根据22+ 0 . 2 4 6 , 8 4从教材【 1】 1 19中可查得齿形系数 2 螺旋角系数 3 0 5 7 5 01 1 0 . 7 7 8 61 4 0 1 4 0Y 从教材 许用弯曲应力 从教材【 1】 11 8 查得由 造的蜗轮的基本许用弯曲应力 F =56由教材 命系数 66991 0 1 0K 0 . 6 0 2 4N 9 . 5 6 1 0 F 5 6 0 . 6 0 2 4 3 3 . 7 4 M p a 18 轴的设计计算 5 3 1 . 0 5 1 2 7 4 2 6 0 2 . 5 5 0 . 6 0 2 4 2 3 . 7 M p 3 3 3 . 9 6 . 3 于蜗杆齿顶圆直径 做成齿轮轴 ) 6段：直径 d=48度 0段：直径 d7=0度 3=20三 初选用 30208 型单列圆锥滚子轴承，其内径为 40度为 18 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距 L=6+(2*（挡油环壁2=90提高刚度，尽量缩小支承跨距 L=（ 290 （ 3）按弯矩复合强度计算 求小齿轮分度圆直径：已知 求转矩：已知 m m 求圆周力： 据教材 10得： 1 2T1/*35/ 2T2/*求径向力 据教材【 1】 10得： 22475.4=901N 因为该轴两轴承对称，所以： B=145、 绘制轴的受力简图 2、绘制垂直面弯矩图 轴承支反力： 63*01L*FF v 1 1r 1v 521 11 1 . 12 h 由两边对称，知截面 面 5mm 5mm 0mm 2mm 2mm 0文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 输出轴的设计计算 145 310 =m 3、绘制水平面弯矩图 截面 d*=3* 32=35N m 4、绘制合弯矩图 ( m 5、绘制扭矩图 转矩： T= m 校核危险截面 图四 由教材 （ 15 122 取 = ）（ 前已选定轴的材料为 45 钢 ,调质处理 ,由教材 15得 22 a 601 ,因此 46720h 故所选轴承满足寿命要求。 算输出轴轴承 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 图八 初选两轴承为 30212型圆锥滚子轴承查圆锥滚子轴承手册可知其基本额定动载荷 103本额定静载荷 1301)求两轴承受到的径向载荷 1 2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面图 (2)和水平面图 (3)两个平面力系。其中图 (3)中的 通过另加转矩而平 移到指定轴线 ;图 (1)中的 通过另加弯矩而平移到作用于轴线上。由力分析知 : 012 3 7FF r 2 h 22r 1 22r 2 （ 2）求两轴承的计算轴向力21 F 和对于 30213型轴承 ,按教材 3中 ,321表13断系数 e=此估算 91 . 5*21 2 8 9 . 5 1. 5*212 45 按教材 (13 2 1 1 2415N 28 键及联轴器连接的选择及校核计算 (3)求轴承当量动载荷 1P 和 2P e 46720h 故所选轴承满足寿命要求 八、 键及联轴器连接的选择及校核计算 轴器与电机连接采用平键连接 查表 1328E=80 L 电机 =50参考文献 5型平键，得： b=10 h=8 L=50 即：键 50 1096 T 额 =20000N m 根据教材 6买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 速器结构与润滑的概要说明 p=2T2/ 20000/（ 10 8 50） =1018齿轮的润滑 因齿轮的圆周速度 45%， 长度 60%； （ 4） 30212和 30208型单列圆锥滚子轴承 的轴向游隙均为 润滑 油 润滑 ； （ 5） 减速器装置内装 （ 6） 减速器外表面涂灰色油漆 ； （ 7） 按减速器的实验规程进行试验 。 （ 8）最低 浸 油一个齿高，最高 浸 油面比最低 浸 油面高出 1032 设计小结 经过几周的课程设计 ， 我终于完成了自己的设计 ，还是 感觉学到了很多的关于机械设计的知识 ， 这些都是在平时的理论课中不能学到的。还将过去所学的一些机械方面的知识系统化 ， 使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强 。 除了知识外 ， 也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃 、 认真 ， 并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。在设计过程中，我们会碰到好多问题，这些都是平时上理论课中不会碰到