用于带式运输机的减速器-V带蜗杆减速器【F=1160N V=1.7 D=485】【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： 用于带式运输机的减速器 蜗杆减速器 【 F=1160N V=485】 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、 6） 6、 蜗轮蜗杆 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） 9） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 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 已知条件 已知条件 已知条件 已知条件 已知条件 数据 数据 数据 数据 数据 数据 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 工作条件： 单班制，连续单向运转 ,载荷平稳 ,空载启动 ,室使用期限 10年运输带速度允许误差为 5%。 二、基本要求 1、完成装配图一张、零件图 3 张 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 速度 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 5423221a 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 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 23 为轴承的传动效率出选 （滚筒轴承不计算在内） 4 为卷筒的传动效率出选 （包括轴承一对） 5 为 6 8 1212 a 工作机所需的功率： 1 1 6 0 1 . 7 2 . 8 71 0 0 0 0 . 6 8 71000 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 1 . 7 6 . 9 8 m i . 1 4 4 8 5 查机械设计书中得各级齿轮传动 比如下： 825蜗杆i; V 带传动比 ， V 带传动的传动比 7带i， 其中在减速器当作 V 带传动比： i=2论总传动比： 4 3 2 8 ）（）（带蜗杆总 电动机的转速的范围 因为 1 0 - 4 3 2 8 6 6 . 9 8 6 6 9 . 8 - 2 8 9 8 8 9 . 4 4m 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 ,2880 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 1500 1420 38 1000 960 63 750 710 79 3000 2880 33 无特殊需要，不选用低于 750 合计算出的容量，由表查出有两种适用的电动机型号，其技术参数比较情况见表 1： a 0 7 k wr m 6 电动机型号： 12 电动机的选择及传动比 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 3000 2880 33 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 = 3载转速 n= 2880r/ 表 2 图二 传动比 计算总传动比和各级传动比的分配 （ 1） 计算总传动比： 880i 4 2 . 9 9 8n 6 6 . 9 8 (2)各级传动比的分配 i 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 总传动比为各级传动比i.，的乘积，即 i.由上式得 式中 别为 V 带 传动和减速器的传动比。 初选减速器的传动比 i 为 20， 则 V 带传动 4 2 . 9 9 8i = 2 . 1 520V 根据表 11选择蜗杆头数 ,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 转速 蜗杆 的转速 蜗轮的转速 v n = 2 8 8 0 m i 电 动 机带i/3 8 0 蜗杆 m 3 9 蜗轮 率： *联轴器 *带V = 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 = 14 传动零件的设计计算 转矩： 蜗杆轴：2 . 7 39 5 5 0 = 9 5 5 0 = 1 9 . 4 61 3 3 9 . 5 3蜗 杆蜗 杆N m 蜗轮轴：2 . 1 69 5 5 0 = 9 5 5 0 = 3 0 7 . 9 76 6 . 9 8蜗 轮蜗 轮N m 卷筒轴：2 . 0 59 5 5 0 = 9 5 5 0 = 2 9 2 . 2 96 6 . 9 8滚 筒滚 筒N m 表 3各轴动力参数表 轴名 功率P/矩 T/(Nm) 转速n/(r/电动机轴 2880 蜗杆轴 轮轴 传动设计 输 入 功率 P=3速 880r/i=算设计功率 Pd 表 4 工作情况系数原动机 类 类 一天工作时间 /h 101016 16101016 16载荷 平稳 液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（ ）；离心式压缩机；轻型运输机 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 载荷 变动小 带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（ ）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛 荷 变动较大 螺旋式运输机；斗式上 料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械 荷 变动很大 破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机 据 稳 ， 1班工作制（ 8小时），查 机械设计 ， 取 1 . 1 3 3 . 3 k e P k W 择带型 普通 V 带的带型根据传动的设计功率 小带轮的转速 机械设计 13 11选取。 根据算出的 小带轮转速 2880r/查图得： 0 100可知应选取 带。 定带轮的基准直径并验证带速 16 校核齿根弯曲疲劳强度 由 机械设计 3 7查得，小带轮基准直径为 80 100取 9575 295表 13 表 3. Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 2121= 2 . 1 5 , = 9 5 2 . 1 5 = 2 0 4 . 2 5 m md 所 以 由 机械设计 3得200 误差验算传动比：21200= 2 . 1 4 8(1 ) 9 5 (1 2 % )d 误（ 为弹性滑动率） 误差112 . 1 4 8 2 . 1 51 0 0 % 1 0 0 % 0 . 0 0 9 % 5 %2 . 1 5 误 符合要求 带速 1 9 5 2 8 8 0v = 1 5 . 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/以宜选用 总之，小带轮选 带轮选择 带轮的材料：选用灰铸铁， 定带的张紧装置 18 轴的设计计算 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。 计算压轴力 由 机械设计 13 12 查得， A 型带的初拉力 面已得到1a=z=2，则1a2 s i n N = 4 4 8 . 0 7 z F 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通 0 ，为了适应 规定普通 为 32 、34 、 36 、 38 （按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺寸见表 7在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮 与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。 表 普通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自 项目 符号 槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 最小 轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 轮 槽 角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 极限偏差 1 V 带轮按 腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （ 1） 实心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)d 时 )，如图 7 （ 2） 腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 ( 300 )，如图 7 （ 3） 孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 7 （ 4） 椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 7 （ a） （ b） （ c） （ d） 图 7轮结构类型 根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图 （ a） ,大带轮选择 腹板带轮 如图 （ b） 20 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)2 . 7 39 5 5 0 = 9 5 5 0 = 1 9 . 4 61 3 3 9 . 5 3蜗 杆蜗 杆N 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】 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 输出轴的设计计算 应力循环次数 N=600 1 （ 1 8 10 365） =810 其中2 7 0 4 m i ,( j 为蜗轮每转一周每个轮齿啮合的次数 j=1 1 班制，每班按照 8 小时计算，寿命 10 年。 寿命系数 7810K 0 . 7 31 . 2 3 1 0则 H H N . 7 3 2 6 8 1 9 5 . 6 4 M p a (6)计算中心距 2233321 6 0 2 . 91 . 0 5 1 9 . 4 6 1 0 1 0 0 . 9 51 9 5 . 6 4 T m m m (6)取中心距 a=125 i=20,故从教材【 1】 11 2 中取模数m=5蜗轮分度圆直径 1d =50时教材【 1】 11 18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 22 (1) 蜗杆 轴向尺距 3 . 1 4 5 . 0 1 5 . 7a m 径系数 10q ; 齿顶圆直径11 2 5 0 2 1 5 . 0 6 0d h m m m ; 齿根圆直径 11 2 3 7 . 5d h m c m m ; 蜗杆齿宽 (Z )m+25=112杆轴向齿厚 3 . 1 4 5 . 0 7 . 8 522a 分度圆 导程角1 1 1 8 3 6 ; (3)蜗轮 蜗轮齿数 ，由于查表没有 0,所以取 1; 变位系数2 演 算 传 动 比2141 2 0 这 时 传 动 误 差 比 为 , 2 0 . 5 2 0 1 0 0 % 1 . 1 4 9 % 5 %207 是允许的。 蜗轮分度圆直径22 5 . 0 4 1 2 0 5d m z 轮喉圆直径222 2 aa =（ 41+215轮齿根圆直径2 2 22 1 9 2 . 5d h m m 蜗轮咽喉母圆半径2111 2 5 2 1 5 1 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 3341 4 3 . 4 8c o s ( c o s 1 1 1 8 3 6 ) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 根据22- 0 . 5 0 , 4 3 . 4 8从教材【 1】 11 19 中可查得齿形系数 2 螺旋角系数 1 1 1 8 3 61 1 0 . 9 1 9 21 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 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/*35/26 计算输出轴轴承 2 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 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 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 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 33 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13e=此估算 91 . 5*21 2 8 9 . 5 1. 5*212 45 按教材 (13 2 1 1 2415N 34 (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 35 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 1038 设计小结 经过几周的课程设计 ， 我终于完成了自己的设