蜗轮蜗杆减速器设计书

1 蜗轮蜗杆减速器设计书 一、 二、 传动装置总体设计 ： 根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机 连轴器 减速器 连轴器 带 式 运 输 机 。 ( 如图 示 ) 图 据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度 V 4 5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图 示），采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载 荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。 图 该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。 2 图 、 电动机的选择 ： 由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用 相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方 便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为 380V 根据生产设计要求，该减速器卷筒直径 D=350输带的有效拉力 F=6000N，带速V=s，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为 380V。 1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为 380V， 2、 传动滚筒所需功率 3、 传动装置效率 ：（ 根据参考文献机械设计基础课程设计 陈立德主编 高等教育出版社 第 6中： 蜗杆传动效率 1= 滚动 轴承 效率（一对） 2= 轴器 效率 3= 传动滚筒效率 4=以 ： w= 1 23 32 4 =r/动机所需功率： = 传动滚筒工作转速： n 60 1000 v / 400 推荐的合理传动比范围，取蜗杆传动比 8 根据 （ 机械设计基础 陈立德主编 高等教育出版社 第 263页表 电动机可选范围为 Nd=i w=(8 62.1 r/d=497r/合这一范围的同步转速的有 ； 720 r/ 970 r/ 1440 r/ 2900 r/w 0 0 0 01 0 0 0 3 根据 （ 机械设计基础课程设计指导书陈立德主编 高等教育出版社 第 119 附表 3案 电动机型号 额定功率 动机转速 r/定转矩 同步转速 满载转速 1 20 / 70 / 440 / 900 / 案 1廓尺寸及重量较大，价格较高，导致传动装置尺寸较大。 方案 4 电动机转速较高，但传动比大，尺寸相对而言偏小，传动比大，传动装置尺寸较小。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见 第 3方案 比较适合。因此选定电动机机型号为 表 3心高 H 外形尺寸 底角安装 地脚螺栓孔直 轴身尺寸 装键部位尺 4 四、运动参数计算： 速与转矩 440r/0=0 / 440=m 入功率、转速与转矩 01 = n = 10= 231440 = 62.1 r/1= 955011= 9550 = m 入功率、转速与转矩 3 4=121= = 62.1 r/2= 955022= 9550 = 764N m 运动和动力参数计算结果整理于下表 4 表 4型 功率 P（ 转速 n（ r/ 转矩 T（ N m） 传动比 i 效率 蜗杆轴 440 1 轮轴 23 传动滚筒轴 64 L（ 寸 A B 径 K D E 寸 F G D 132 515（ 270/2 210） 315 216 178 12 38 80 10 33 38 5 五、 蜗轮蜗杆的传动设计 ： 蜗杆的材料采用 45钢 ，表面硬度 45轮材料采用 型铸造。 1选择蜗杆头数和蜗轮齿数 根据 机械设计基础第二版 陈立德主编 高等教育出版社 第 221页表 1 =2 蜗轮齿数 i 23 2=46 合乎要求 2确定蜗轮传递的转矩 计效率，根据 2 取 =2= T1 610 23 510 确定许用接触应力 具体如表 3 1： 表 5 1蜗轮蜗杆的传动设计表 项 目 计算内容 计算结果 中心距的计算 蜗杆副的相对滑动速度 s/14 参考文献 机械设计基础第二版 陈立德主编 高等教育出版社 第 225 页查取 4m/00因轴上有键槽所以 %，则 7算转矩 T=K 95509550 00因轴上有键槽所以 大 3%，则76=67 的校核 轴的受力分析图 2 F 1 2 12 图 F F 1 2 图 平面弯矩 X / 21607 97 97 119 图 直面弯矩 X / 714000 图 成弯矩 N m 22 14000 图 量弯矩 T与 =1111840 13 的校核计算如表 材料为 45钢， 50 ， 60， 0 1 表 算项目 计算内容 计算结果 转矩 1T 11118401 11118401 T 周力 80111184022 11 向力 7 0 7 t F =向力 =0 算支承反力 1 9 41 1 96 0 0 01 9 4 7 0 71 9 4 5 1 194 4 5194 3136 0 0 7 0 7 2 F =直面反力 2 9 2221 F =平面 图 垂直面 图 画轴的弯矩图 水平面 图 垂直面 图 合成弯矩 图 轴受转矩 T T=1T =1111840=1111840用应力值 表 得0 1 0 应力校正系数 a a= 2/60/ 01 a=量弯矩图 14 当量弯矩 蜗轮 段轴 中间截面 22223 5 9 8 1 1 7 5)( 承段轴中间截面处 222 5 9 8 57 1 4 0 0 0 M = =量弯矩图 图 轴径校核 7 6 2 8 33 13 9 3 8 1 33 12 验算结果在设计范围之内，设计合格 九、减速器其他零件的选择 经箱体、蜗杆与蜗轮、蜗轮轴以及标准键、轴承、密封圈、联轴器、定位销的组合设 计，经校核确定以下零件： 当轴上装有平键时，键的长度应略小于零件轴的接触长度，一般平键长度比轮毂长度短5 10参考文献 1表 30圆整，可知该处选择键 110，高 h=14上键槽深度为 t，轮毂上键槽深度为 t ，轴上键槽宽度为 00 5 5 b 表 9单位： 装位置 类型 b（ h（ 蜗杆轴、联轴器以及电动机联接处 10 70 10 8 70 蜗轮与蜗轮轴联接处 25 110 25 14 110 蜗轮轴、联轴器及传动滚筒联接处 20 110 20 12 110 15 表 9单位： 装位置 轴承型号 外 形 尺 寸 d D T B C 蜗 杆 312（ 30312） 60 130 1 26 蜗轮轴 2970216 80 140 6 22 表 9 单位： 装位置 类型 轴径 d 基本外径 D 基本宽度 蜗杆 80 8 55 80 8 蜗轮轴 100 10 75 100 10 表 9 安装位置 类型 内径 d 宽度（厚度） 材料为 65面氧化的标准弹簧垫圈 轴承旁连接螺栓 6 4 上下箱联接螺栓 2 3 定位销为 8 38 材料为 45钢 减速器附件的选择 以下数据均以 由参考文献 机械设计课程设计指导书 陈立德 编 高等教育出版社 16 表 10 单位 。 B0 d4 h 150 190 170 150 100 125 M 8 10单位 盖吊耳 d R e b 42 42 42 20 箱座吊耳 B H h 2r b 36 . 24 表 10螺栓 单位 mm d D L S d1 l 1l 2l 3l C d2 h 5 62 27 16 32 8 4 2 2 22 6 表 10单位 d1 d2 d3 d 4 D a b s 33 3 16 40 12 7 22 C h 1 R k e f 16 40 8 0 6 2 2 表 10 单位 装 d 0 2 e e1 m 5 D6 b1 17 位 置 蜗杆 10 130 11 155 180 12 13 20 125 127 8 80 蜗轮轴 10 140 11 165 190 12 13 20 130 135 137 10 100 表 10单位 9d1 d2 d3 h a b c D 16 4 16 6 35 12 8 5 26 22 表 10业用革） 单位 mm d D e L l a s 6 3 12 3 17 17 2