自动罐帘门毕业设计【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 摘 要 煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。在矿井系统中，提升机是不可或缺的主要设备之一，而保障矿井提升机的安全运作更是煤矿生产的重中之重。针对矿用罐笼门原理和结构上的弊端，目前，一种基于无极绳的自动罐笼门应运而生。该设备是由 到在提升过程中的安全闭锁。该系统具有简单的结构，灵活、可靠的操作和高度的自动化。此外，该设备安全，结构紧凑，适合广泛的应用。 作为一个多用途笼吊提升装置，罐笼不仅能提升人员、各类用于地下的机 械和电气设备，也可以转移在矿井提升系统的材料和矿物质。在特殊时间提升人员时，必须确保人身安全，所以提升罐笼的出入口必须安装安全的罐笼，要求是安全、可靠和易于使用。虽然罐笼的结构经历了数次改善，罐笼的设计理念依旧保持强调安全性，其舒适性和用户满意度都被忽略。为了保障其安全性和舒适性，同时提高自动化程度，减少体力劳动强度，一种基于无极绳的新型自动罐笼门应运而生。 基于无极绳的自动罐笼门结构的设备是在 而达到罐笼门在提升过程中安全封锁的目 的。 关键词 ：无极绳； 罐笼门； 可编程逻辑控制器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he as it is of of in 8th is of to to of is a of at of s in at a of on is LC of by in of In is a of As a of in in so be s is to of s is A of on is in to of of of on is LC s of in of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪 论 . 1 2 自动罐帘门门型部分的分析及初步设计 . 2 3 对帘门机械传动部分的设计与计算及强度校核 . 4 . 4 . 4 动杆及两端的角钢 . 6 帘杆的总重量的计算 . 7 极绳及联结件的选择 . 8 丝绳夹 ： . 8 . 9 . 9 轮的选型： . 9 丝绳与滑轮的摩擦力的计算： . 14 . 15 轴向 载荷紧螺栓连接（静载荷）强度校核与设计 . 16 动机的选择 . 18 4 蜗轮蜗杆减速器进行选型计算 . 17 . 17 . 17 . 217 轮蜗杆的设计计算（参考机械设计） . 17 . 17 . 18 . 18 . 19 . 19 . 23 . 23 . 23 杆轴的设计计算 . 284 . 35 . 36 . 36 上轴承的选择及强度校核 . 37 . 41 . 44 . 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 . 44 . 44 5 自动罐笼门附属装置的设计 . 528 . 528 . 539 d . 539 n . 539 簧的几何尺寸计算 . 50 . 51 结 论 . 52 参考文献 . 573 翻译部分 英文原文 . 574 中文译文 . 61 致 谢 . 66 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪 论 煤炭是我国的基础能源和重要原料，是当前我国能源的主要组成部分之一，在国民经济中占有重要的战略地位，这就是中国的国情。过去以至未来可预见的几十年内，煤炭仍是我国的重要能源，以煤炭为主的能源结构将难以改变，煤炭工业 的地位空前提高。但是目前我国的煤炭工业的发展远不能满足整个国民经济的发展需要。因此必须以更快的速度发展煤炭工业。然而，高速发展煤炭工业的出路在于煤炭工业的机械化。 矿山机械主要面向能源、交通和原材料基础工业部门服务，主要任务是为煤炭、钢铁、有色金属、化工、建材和核工业等部门的矿山开采和原材料的深加工，以及为铁路、公路、水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。矿山机械是机械工业中一个品种繁多、设备结构复杂、需求量大、使用面广的机械行业。矿山机械按其用途大致可分为采掘设备、提升设备、窄轨运输设备、破碎粉磨 设备、矿用筛分设备、洗选设备和焙烧设备等 7大类，30小类， 700多个品种和数千种规格。 矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国民经济的支柱行业。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标志。根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策，矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持，以得到进一步发展和提高，为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效设备，满足国民经济发展对能源和原材料的需要。我 国绞车的发展大致分为三个阶段。 20 世纪50 年代主要是仿制设计阶段； 60 年代，自行设计阶段； 70 年代以后，我国进入标准化、系列化设计阶段。 在这个科技发展迅速的时代，机械设备日新月异，这一特性在煤炭领域也不例外，其中在整个煤炭系统中起着最重要也是最或不可缺作用的设备之一 提升机也在不断更新。 罐笼是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成输送任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，安全性高，已发展成为电子计算机控制的全 自动重型矿山机械。 针对目前矿井提升罐笼门原理与结构的不足，设计了一种矿井提升自动罐笼门，该装置以 用外动力开关门机构，无极绳传递牵引力，能够实现矿井提升过程中罐笼门的安全闭锁，其结构简单、运行灵活可靠、自动化程度高，能够达到电梯的安全。美观和舒适，具有广泛的实用性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 自动罐帘门门型部分的分析及初步设计 立井罐笼的罐门结构形式多种多样，但使用效果普遍不够理想，以目前使用最多、向上开启的帘式罐门为例，其结构虽简单，但比较笨重，横杆易变形，罐久开启也不灵活，“卡死”现象时有发生。尤 其是宽罐笼，罐笼宽度大，罐门横扦长，稍有变形罐门就难以打开，所以有些矿井将帘式罐门的立柱改为柔性钢丝绳立柱但安全性、可靠性又降低了。另外，罐笼下大设备时还需将罐门拆掉，影响了生产效率。 因此通过综合考虑煤矿现场操作的一些成熟的经验，经过自己这些天来的对煤矿现场工作情况了解以及多种罐帘门型的深入研究，自行设计了一种门型和传动部分，在门型、机械传动的设计参考了早期一些门型设计，并把把其中的一些成熟的机构保留了下来，在此基础上又增加了自己的创新想法。在门型的设计中增加了许多零部件，详细情况如表 2型 罐笼门的门型如图 表 2的零件及控制元件组成： 安装零件、部件 作 用 备 注 滑轮 传递动力、 改变力的传递方向 六个从动定滑轮； 一个主动滑轮； 从动调整滑轮 张紧无极绳 安装在防水棚上； 轴承、弹簧、螺栓 使主动杆更好的动作 装在主动长棒上； 角钢、螺栓 使从动杆更好的动作 装在主动短棒上； 新型 作罐帘门横杠 六个从动短棒； 一个主动长棒； 不锈钢绳 悬挂罐帘门、 传递动力 电动机 驱动传动系统 安装在防 水棚上 蓄电池 为整个系统提供电源 安装在防水棚上 滑道 倒向、承受门力 安装在罐笼门两侧的门框上 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 动罐帘门的门型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 对帘门机械传动部分的设计与计算及强度校核 这部分是罐帘门的传动部分和整个门承受力的主要部分，该结构包括滑轮、滑道、钢丝绳、主动杆、从动杆、滑道固定螺栓、轴承、导向角钢、螺钉。罐帘门的上升和下降是由电动机带动减速器，通过主动滑轮由钢丝绳把力传递到主动杆上，使 罐帘门进行上升及下降。在此传动系统中滑轮是改变力的传递方向的。 的强度校核 动杆的强度校核 罐帘门的主动横杆采用新型 的优点罐帘横杆采用密度小、抗弯曲性能好且弹性大。因此整个罐帘门强度高，质量轻 (与原有尺寸的钢制栅栏门相比仅为原质量的 3 10)，耐腐蚀，耐磨损，操作灵活方便，故障维修率低；它的缺点是设计较复杂，与尺寸、强度相同的钢制栅栏门相比较大，造价较高。从主动杆的形状看截面是椭圆形，一是为了美观，二是因为它是椭圆形没有太大的棱角不会伤到工人。当有巨大的力冲击时是横杆先弯曲 再，因为强度不如滑道的大不会对滑道造成太大的影响。罐帘门主动杆的形状如图 3 1所示： 图 帘门主动杆 当有人撞击门帘时对横杆的校核：假定撞击力为 2击力作用在杆的中心位置，因为作用在中心位置时比其他位置弯矩较大。 主动横杆的受力图： 由于横杆上的载荷和支反力对跨度中心点对称， 12R R k N 在截面 C 左侧的外力只有上引起的剪力是正的，故截面 。在跨度中点截面 值为 ，故截面 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 矩为： 0 . 6 1 0 0 0 0 . 6 6 0 0 N m 在有人撞击帘门情况下的弯矩近似图为： 最大弯矩在跨度中点，且 600 m。 主动横杆的截面是一个椭圆形，在计算时为了方便计算把它看成是长方形，因为它它只是一个帘门杆，它的尺寸大小对整个系统的精度影响不大只要有足够的强度就可以了，基本的尺寸为长轴长为 d=60轴长为 a=40 那么由于是按照长方形的形状计算抗弯截面系数，选取椭圆截面的最大长方形实体尺寸，长为 c=45为 d=30 主动横杆的抗弯截面系数为： 2 3 2 6 33 0 1 0 4 5 1 0 0 . 0 1 1 066 于是有 m a xm a 0 1 1 06 0 1 060 a通过对横杆的计算校核，尼龙 8 107么横杆所能承受的最大弯矩是： 360 . 0 1 1 0 1 0 7 1 01070M A m a x m a xm a xm a xm a x m a . 6 0 . 617802 2 1 7 8 0 3 5 6 0P N m 由计算可知横杆在承受最大的力为 3560 动杆及两端的角钢 （ 1）高强度，能够长时间承受负荷； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2）良好的回弹性，能够弯曲而不变形，同时能保持韧性，抵抗反复冲击； （ 3）耐磨自润滑性，提供了优于青铜铸铁碳钢和酚醛层压板在无油（或脱油）润滑应用时的工作性能，降低消耗，节约能源； （ 4）吸噪声、减震， 龙模量比金属小得多，对震动的衰减大，提供了优于金属防止噪音的实用途径； （ 5）与金属相比， 损伤对磨件； （ 6）低 供了其在摩擦件上广泛应用可能； （ 7）高化学稳定性，耐碱、醇、醚、碳 氢化合物、弱酸、润滑油、洗涤剂、水（海水），并具有无臭、无毒、无味、无锈的特点，为其广泛应用在抗碱腐蚀，环保卫生、食品、纺织印染等方面的机械零部件使用提供了优良条件。 （ 8）简化机器的维修保养、节约劳动力，优良的机械 切削加工性能 、提高劳动生产力。 罐帘门的从动横杆采用新型 龙棒，主要是为了降低罐帘门的重量，既减少电动机的负载，降低电动机所消耗的功率，因为在罐笼上没有外 部电源为罐帘门的驱动电机供电，只能采用蓄电池为其供电，因此从节电的角度考虑罐帘门的横杆应该尽量减少从动横杆的质量。从动横杆的上升是由主动横杆的推力上升的，从动横杆上装有悬挂钢丝绳的夹紧装置、导向角钢、传动钢丝绳的滑套和固定螺钉。 图 帘门从动杆 装在从动横杆上的导向角钢，其作用： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 向角钢 帘杆的总重量的计算 尼龙棒的总质量，由于罐帘门的截面形状是椭圆切去了上表面，是一个不规则的图形，那么为了简化计算，把横杆看成是一个圆形截面的杆，圆的直径是外接圆的直径，直径为d=60算它的最大重量，因为这样计算可以为后面的电动机、减速机构的计算下余量，这样会使传动系统的计算更能满足要求。尼龙的参数见表 220 . 0 4 5( ) 1 . 2 7 1 . 1 4 1 0 0 021 5 . 2 3n i n l （ ）1 5 1 01 5 2 m 故帘门的总重量为 量很轻。 龙（象 牙白）：未改性浇铸尼龙 6 的特性与尼龙 66 极为接近，其综合性能好，强度，刚度和硬度高，抗蠕变、耐磨，耐热老化，机加工性能好等。 表 3买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 常用工程材料的性能及应用（ 2 3 4 9 1992） 极绳及联结件的选择 丝绳夹 钢丝绳直径为2 5d 图 由于2 5 1 9d m m m m，故需要三个绳夹，其间距16 6 5 3 0A d m m ； 假定帘门系统所承受的总重量是 500N（包括帘门杆、悬挂钢丝绳、轴承、螺栓、垫片、弹簧），无极绳用的是不锈钢丝绳，其直径为1 5d 最小破断力为 21不考虑其他因素的影响，钢丝绳有足够的强度。 表 3买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 极绳钢丝绳得最大伸长量得计算： 由设计图纸可知钢丝绳，罐帘门升降的极限距离是 笼的门宽是 丝绳的全长大约为 2 4 1 . 2 2 1 1 1 . 4 m ，钢丝绳得强度模量为 E=206 取 200E 。 则： 2111965 0 0 1 1 . 452 0 0 1 0 ( ) 3 . 1 4 1 020 . 0 0 4 5 6 5 6 m 挂钢丝绳的选择： 钢丝绳直径为2d =4小破断力为 排。因为帘门横杆的总重量为 钢丝绳的最小破断力远大于帘门的总重量，故完全满足使用要求。 轮的选型： 滑轮安装在滑道中它的主要作用是改变力的传递方向，在在此罐帘门的传动系统中，使用了 6个定滑轮和一个预紧力调节滑轮和一个主动滑轮，它是力传动的主要部件。滑轮的形状如图所示和尺寸参考下表 3 轮的形状参数 钢丝绳直径1 5d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 3项目 基本尺寸（参考尺寸） 基本尺寸（ R） /寸 本尺寸（ R） /1级 (+) 基本尺寸（ R） /2级 (+) 基本尺寸（ H） /本尺寸（ （ （ C） /考尺寸（ （ （ （ （ M） / 参考尺寸（ N） / 参考尺寸（ S） / 丝绳与滑轮的摩擦力的计算： 铸铁滑轮与钢丝绳的摩擦系数为 =位线长度的许用压力为 1 0 0 1 3 5q ，假定预紧力为 1000N， f= 3 。 112 0 最大有效拉力； 0F 预紧力； e 自然对数的底（ e=）； f 带与带轮间的摩擦系数； a 带在带轮上的包角， 由上式可知增大预紧力 0F 、包角 f 都可以提高带的传动能力，但是预紧力不能过大，否则会加倍带的磨损导致带过快的松弛，缩短带的寿命。 00 . 1 3 3 . 1 40 . 1 3 3 . 1 4121120001878买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 最大有效拉力完全满足使用要求，故确定的预紧力初定为 1000N。无级绳允许的最大的正压力为： m a x 3 . 1 41 2 0 3 . 1 4 1 03 . 7 6 8F q ，故全满足设计要求； 表 3道的强度校核 滑道的作用主要是起承载杆力和倒向作用。正常情况下，角钢、轴承对其的摩擦力和倒向力产生的力是很微小的，现在为了方便计算先忽略 不计。在有人挤压横杆时，这时横杆对滑道产生的压力，这个压力可以对外滑道造成一些较大的影响。滑道的材料选择许用应力为 80 的碳钢，由于碳钢的抗拉、抗压强度相等的材料，只要只要绝对值大于正应力不超过许用应力即可。由以上的计算可知，人对杆的推力可以达到 1把忽略的微小因素假定为 1么横杆对滑道的推力为4 1 1 ( ) 2P k N k N k N 忽 略 量。 为了方便计算此滑道可以简单的看作一个受均布力作用的简支梁，均布力为1/q kN m ，可以看出在该梁的中心的弯矩最大，故将均布力集中在 C 点进行计算，集中力为 2CN 道的受力图： 故支反力为 12N N k N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 在截面 C 左侧的外力有q，且在截面 C 上引起的剪力是正的。故截面 在跨度中点截面 C 左侧的 外力有集中力数值为。截面 分均布载荷引起的弯矩为负，数值为 。故截面 0 . 90 . 9 0 . 920 . 91 0 . 9 1 0 . 920 . 5 5 m 滑道的力矩图为： 型钢的截面抗弯截面系数： H=80h=50B=40b=22 3333364 0 8 0 2 2 5 06 8 03 6 9 3 7 . 5 m b 于是有 m a xm a x 550 153 6 9 3 7 . 5M M P 通过对滑道的强度进行计算，滑道的强度完全符合设计要求。 轴向载荷紧螺栓连接（静载荷）强度校核与设计 滑道与罐笼的固定连接，是由六个螺栓进行连接，那么这六个螺栓承受着全部的水平方向的拉力和垂直方向的剪切应力，因此要对螺栓的轴向的抗拉强度和剪切应力进行校核买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计算。 选择 5 7 8 2 - 8 6 - M 3 0 8 5型螺栓 d=称长度 l=85、性能等级为 面氧化、 213 ，残余预紧力系数 K = = 度校核计算公式： 02101 34 由上式得螺栓设计计算公式： 01 . 3 1 . 3 7 8 2 6 . 2 1 1 m 许用应力计算公式： 640 2 1 3 . 3 33 总载荷计算公式： 0 3 0 4 8 7 8 F k N 预紧力计算公式： 1 4 8 ( 1 0 . 2 5 ) 3 0 7 0 . 5p p F k N 残余预紧力计算公式： 1 . 6 3 0 = 4 8 k F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中： 轴向载荷， N；0F 螺栓所受轴向总载荷， N； 残余预紧力， N；1d 螺栓小径， 表获得； K 残余预紧力系数，可按表 1选取； 相对刚度，可按表 2选取。S 螺栓屈服强度， 螺纹连接机械性能等级决定； 安全系数，查表 表 3轴向力紧螺栓所须残余预紧力系数 K 工作情况 一般连接 变载荷 冲击 压力容器或重要连 接 K 3栓连接的相对刚度 垫片材料 金属（或无垫片） 皮革 铜皮石棉 橡胶 3紧螺栓连接的安全系数 材料种类 静载荷 动载荷 16 30 6 16 30 钢 4 3 3 2 2 0 10 合金钢 5 4 4 5 5 6 过对螺栓的校合计算，螺栓的强度完全满足要求。 动机的选择 假定 : 提升 的罐帘门的质量为1 15m 滚轮直径为 1 0 0 cm m； 帘门开关时候所消耗的其他质量为2 5m 提升的总质量为12 20m m m k g ； 提升余量3 50m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 提升罐帘门的速度为 m s 3 0 0 0 . 5 1 5 0P F v w ； 提升的总 质量为 1 2 31 0 2 0 5 080m m m ； 转化为重量为 8 0 1 0 8 0 0F m g N ； 转化为扭矩为 8 0 0 0 . 0 5 4 0M F R N m ； 电动机的转速为 2 0 . 5v r n m s 0 . 5 6 0 0 . 1 3 . 1 4 9 6 m i nn v d r ； 初选 整个提升帘门所消耗的总功率为 8 0 0 0 . 5 4 0 0 v ； 提升 整个帘门系统所需要的扭矩为 8 0 0 0 . 0 5 4 0M F R N m ； 初选蜗轮蜗杆减速器的传动比为 ； 选择电动机的型号为 : 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 3动机主要参数 项 目 参 数 额定功率 /定电压 /V 110 额定电流 /A 5 额定转速 /(r/1500 励磁电压 /V 110 励磁方式 并 励磁电流 /A 动机的减速增扭采用 蜗轮蜗杆传动，下面对蜗轮蜗杆减速器进行选型计算。因为电动机直接输出的扭矩和转速不适合提升罐帘门，所以选择一种减速器，将其输出扭矩增大并降电动机的转速，使其适应帘门提升系统的运动状态。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 蜗轮蜗杆减速器进行选型计算 速器总体设计 速器概述 减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。 选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓 尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。 减速器的类别、品种、型式很多，目前已制定为行（国）标的减速器有 40 余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分；减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器；减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。 与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂，对减速器的影响很大，是减速器选用及计算的重要因素，减速器的载荷状态即工作机（从动机）的载荷状态，通常分为三类 ： 均匀载荷 ; 中等冲击载荷 ; 强冲击载荷。 速器设计 减速器的种类很多，根据传动类型分为齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮 据齿轮类型分为圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器、好锥 据传动的级数分为单级减速器和多级减速器；根据传动布置形式分为展开式减速器、分流式减速器和同轴式减速器。 本次设计采用的是蜗轮 轮传动布置在低速级，采用蜗杆传动，一级传动。 基米德蜗杆 蜗轮蜗杆的设计计算（参考机械设计） 杆传动概述 蜗 杆传动的类型：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。 圆柱蜗杆传动的类型：普通圆柱蜗杆传动、圆弧圆柱蜗杆传动。 普通圆柱蜗杆传动分为阿基米德蜗杆（ 法向直廓蜗杆（ 渐开线蜗杆（ 各蜗杆传动的特点及应用： 阿基米德蜗杆：端面齿廓为阿基米德螺旋线，轴向齿廓为直线。加工时，车刀切削平面通过蜗杆轴线。一般用于低速、轻载或不重要的传动。 法向直廓蜗杆：端面齿廓为渐开线。加工时，车刀刀刃平面与基圆相切，可在专用机床上磨削，易保证加工精度。一般用于蜗杆头数较多、转速效高且精度要求较高的传 动。 渐开线蜗杆：端面齿廓为延伸渐开线，法面齿廓为直线。可用砂轮磨削，常用于多头、精密的传动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 圆弧圆柱蜗杆传动：蜗杆齿廓为内凹弧形，蜗轮齿廓为凸弧形。其综合曲率半径较大，承载能力高， 较普通圆柱蜗杆传动高 50% 150% 。广泛应用于冶金、矿山、化工、建筑、起重等机械设备中。 环面蜗杆传动 :同时啮合的齿对数多 ,由于齿的接触线与相对运动方向处处几乎垂直 ,齿面间形成动压油膜条件好 ,承载能力高于普通圆柱蜗杆传动约 倍 装较复杂 ,对精度要求高。 锥蜗杆传动：同时啮合的齿对数多，重合度大。传动比大，一般为 10360 。承载能力和效率较高。侧隙可调整，机构紧凑。制造安装简单方便。但传动具有非对称性，正反转受力、承载能力和效率均不相同。 杆传动的失效形式 蜗杆传动的主要参数有：模数 m 、压力角 、蜗杆头数1z、蜗轮齿数2z、蜗杆直径系数 q 、蜗杆分度圆柱导程角 、传动比 i 、中心距 a 和蜗轮变位系数2 蜗杆传动的失效形式与齿轮一样，也会出现齿面点蚀、胶合、磨损和齿根折断等。蜗杆传动齿面之间的相对滑动速度大，发热量高，更容易发生磨损和胶合。尤其是当重载、高转速且润滑不良时，胶合将是蜗杆传动的主要失 效形式。由于蜗杆轮齿材料的强度要高于蜗轮轮齿材料的强度，而且蜗杆轮齿是连续的螺旋，蜗杆传动的失效只发生在蜗轮轮齿上。 蜗杆的主要失效形式是刚度不足。 蜗杆传动承载能力的计算：接触疲劳强度和弯曲疲劳强度，在此基础上适当考虑胶合和磨损因素的影响，故其强度计算是条件性的。 蜗杆传动的设计准则：蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮轮齿的承载能力。闭式传动中，通常是按齿面接触疲劳强度进行设计，再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。开式传动中，只需保证齿根弯曲疲劳强度，考虑到磨料磨损严重，将计算所得模数加大 10% 15%左右。此外 ，闭式蜗杆传动，由于散热较为困难，还应作热平衡校核。 杆传动的材料选定 蜗杆一般是用碳钢或合金钢制成，对于高速重载蜗杆传动，常用 2020 2，表面经渗碳淬火硬度达 2，淬火后需磨削；对中速中载蜗杆传动，常用 45、 4035，表面淬火至 5，再磨削；对一般用途的蜗杆传动可用 45 号钢调质处理，硬度为 50,；对低速不重要的蜗杆传动，蜗杆可不经热处理，或采用铸铁。 蜗轮齿圈材料常用铸锡青铜、铸铝青铜及铸铁等。对于滑 动速度为 1525m/s 的较高速、且重要的蜗杆传动、蜗轮齿圈材料可采用铸锡青铜，常用 ，其耐磨性、减摩性、抗胶合能力及切削性能均好，但价格较贵、强度较低；对于滑动速度为 610m/用铸铝青铜，常用 ，其强度较高、价格低廉，但抗胶合能力差；对于滑动速度小于 2m/s 的低速传动，可用灰铸铁，如 。 蜗杆：参见 用 45 号钢表面淬火，便面硬度 550。 蜗轮：参见表 用 轮 许用 接触应力 H买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由式 7 H H N 蜗轮的 许用 接触应力 H由表 得 22 0 0 /H N m m 应力循环次数 N, 26 0 6 0 9 5 . 5 1 5 0 0 0hN n j L h 62 8 1 0N 接触强度的寿命系数 7 681 0 / 1 0 / ( 2 8 . 6 5 1 0 ) 0 . 8 8 则蜗轮许用接触应力 20 . 8 8 2 0 0 1 7 5 /H N m m 蜗轮的许用弯曲应力 F由式 7 F F N 蜗轮的基本许用弯曲应力 F， 由表 得 25 1 /F N m m 弯曲强度的寿命系数 6 691 0 / 1 0 / ( 1 . 8 4 1 0 ) 0 . 6 9 则蜗轮许用弯曲应力 20 . 6 9 5 1 3 5 . 1 3 /F N m m 定传动比 蜗轮蜗杆传动比： i= 动装置运动参数的计算 1 双头蜗杆效率 ， 1 取 联轴器效率 ， 2 取 3 滚动轴承效率 ，3取 4 滑轮组的效率，5取 30 . 8 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 8 9 0 . 6 8 总 从减速器的高速轴开始各轴命名为轴（蜗杆）、轴（蜗轮轴）。 第轴：1 1 5 0 0 r / m i 第轴： 1500 = 9 5 . 5 r / m i . 62）各轴功率计算： 电机输出功率为 p=轴：231 0 . 4 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 3 9 第轴：2 4 321 0 . 3 9 0 . 9 8 0 . 8 9 0 . 9 9 0 . 3 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3)各轴扭距计算 第轴： 9 5 5 0 2 . 4 8 3 11 1第轴： 9 5 5 0 3 4 N 22 2表 轴参数表 杆传