机械课程设计说明书王俊.doc

华南农业大学 机械设计课程设计题目:蜗杆减速器班 级：0 2交通运输（1）班设 计 者： 王 俊 韩 指导老师： 汪 刘 一 日 期： 2005-1-17 目录1. 题目及总体分析32. 择电动机43. 分配传动比54. 传动系统的运动和动力参数计算55. 蜗轮蜗杆的设计66. 减速器轴的设计107. 滚动轴承的选择和验算 198. 键的强度校核219. 联轴器的选择和验算 2210. 润滑与密封2211. 箱体结构尺寸2212. 设计总结2313. 参考文献24一 题目及总体分析题 目： 设计一个带式传输机的减速器给定条件：由电动机驱动,运输带工作拉力为2800N,速度为1.4m/s,运输机滚筒直径为350mm(传输带速度误差不超过工作条件： 每天工作8小时,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘,使用年限为10年(允许3年一大修)生产批量： 10台生产条件： 中等规模机械厂,具有加式7-8级精度的齿轮,蜗杆等动力来源： 三机交流电(220V或380V电动机)减速器类型：上置式蜗杆减速器整体布置如下：图示：1为电动机 2为联轴器 3为蜗轮蜗杆 4为滚筒 5为皮带由于蜗杆分度圆圆周速度所以采用蜗杆下置式二 选择电动机目的分析过程结论选择电动机（l）选择电动机类型按已知的工作要求和条件,选用Y型全封闭笼型三相异步电动机（2）选择电动机功率工作机所需有效功率为Pw=FV=28001.4球轴承的效率（三对） 弹性联轴器的效率（两个）滚筒的效率蜗轮蜗杆的效率电动机输出有效功率为Pd=5600w型号查得型号Y132M-4封闭式三相异步电动机参数如下额定功率：7.5kw同步转速：1500r/min满载转速：1440r/min额定转矩：2.2满载时效率：87%满载时输出功率为 小于,在允许范围内中心高H外形尺寸底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直 径 K轴 伸尺 寸DE键公称尺 寸Fh1325153453151901401238801042 选用型号Y132M-4封闭式三相异步电动机三 计算传动比目的过程分析结论计算传动比由选定电动机的满载转速nm和工作机主动轴的转速nw,可得传动装置的总传动比为： 则 四 计算传动装置的运动和动力参数目的分析过程结论计算传动装置的运动和动力参数目的设：从电动机到输送机滚筒轴分别为0轴、1轴、2轴、3轴；对应于各轴的转速分别为 、 、 、 ；对应于0轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为 、 、 、 ；对应于0轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为 、 、 、 ；相邻两轴间的传动比分别为 、 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为 、 、 。0轴: 1轴: 分析过程结论计算传动装置的运动和动力参数2轴 : 3轴 : 轴号电动机蜗杆减速器工作机O轴1轴2轴3轴转速n(r/min)n0=1440n1=1440n2=76.2n3=76.2功率P(kw)P0=5.6P1=5.43P2=4.34P3=4.3转矩T(Nm)T0=37.14T1=36T2=543.9T3=538.9两轴联接联轴器蜗轮蜗杆联轴器传动比 ii01=1i12=18.9i23=1传动效率01=0.9712=0.823=0.97五 蜗轮蜗杆的设计目的分析过程结论选择蜗杆传动类型根据GB/T 10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)渐开线蜗杆(ZI)选择材料考虑到蜗杆传动传递的功率不大,速度只是中等,故蜗杆用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45-55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,因为只生产10台,为了节约成本,采用砂模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造。蜗杆用45钢蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1目的 分析过程结论按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。由式（11-12），传动中心距1) 确定作用在蜗轮上的转矩T2按z1=2，估取效率=0.8，则543.9N m2) 确定载荷系数K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K=1；由表11-5选取使用系数KA=1;由于转速不高，冲击不大可取动载系数KV=1.15 则 K=KAKKV=111.05=1.153）确定弹性影响系数ZE 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故ZE=160MPa1/2。4）确定接触系数Z 先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距的比值d1/=0.35 ,从图 11-18中可查得Z=2.95)确定许用接触应力H 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，砂模铸造，蜗杆旋齿面硬度45HRC，可从表11-7中查得蜗轮的基本许用应力H=180应力循环次数 寿命系数 则 H6)计算中心距目的 分析过程 结论按齿面接触疲劳强度进行设计 取中心距a=200mm,因i=18.9,故从表11-2中取模数m=8mm蜗杆分度圆直径d1=80mm。这时d1/a=0.4,从图11-18中可查得接触系数Z=2.74，因为Z故所选轴承可满足寿命要求轴承可满足寿命要求选用圆锥滚子轴承(30000型)轴承代号=32013尺寸内径d=65mm尺寸外径D=100mm尺寸长度T=23mme=0.4 Y=1.51 )校核轴承和计算寿命径向载荷 对于圆锥滚子轴承,按表13-7,轴承派生轴向力由表13-5分别进行查表得 按表13-6,则 故所选轴承可满足寿命要求轴承可满足寿命要求八 键的强度校核目的过程分析结论输入轴联轴器的键联接校核（）选用校核键查表，选用单圆头平键（）校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由表6-2查得许用挤压应力为键的工作长度，键与联轴器键槽的接触高度，。由式，键校核安全键校核安全输出轴联轴器蜗轮的键联接校核（）选用校核键半联轴器处选用单圆头平键(型)蜗轮处选用圆头平键（型） （）校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由表6-2查得许用挤压应力为键的工作长度， 键与联轴器键槽的接触高度，。 由式， ，键校核安全键校核安全九 联轴器的选择和验算见轴的设计十 润滑与密封目的过程分析结论润滑与密封1 润滑方式的选择蜗杆下置，润滑方式采用油浸，浸油深度约为蜗杆的一个齿高。2 密封方式的选择 计算可得，各轴与轴承接触处的线速度，所以采用毡圈密封3 润滑油的选择因为该减速器属于一般减速器，查机械手册可选用中负载工业齿轮油220号润滑。输入轴处的轴承由油浸方式润滑输出轴处的轴承选用ZGN2润滑脂十一减速器箱体结构尺寸目的过程分析结论底座壁厚=0.04a+(23)810mm箱盖壁厚11=10mm底座上部和箱盖凸缘厚度bB=(1.51.75)16mm底座下部凸缘厚度pP=(2.252.75)25mm加强肋厚度mM=(0.80.85)8mm地脚螺栓直径dd=(1.52)d18mm固定箱盖和底座用轴承螺栓直径d1=0.75 d13.5mm螺栓直径d2=0.75 d113.5mm轴承盖固定螺钉直径d310mm轴承盖固定螺钉分布圆直径D1=D+2.5d3125mm同侧轴承座凸缘外径D2=D1+2.5d3150mm有衬套时两侧轴承座凸缘外径D3=D2+2s170mm衬套厚s=812mm10mm蜗轮最大直径dw2=da2+mi342mm轴承螺栓中心线间距离SD2150mm减速器箱盖和底座宽度B1，B2D3+(1520)185mm底座凸出部分尺寸L2=t1-10, L3S+2C2+(57)175mm轴承座伸出部分长度l1C1+C2+f；f=101232mm蜗轮最大直径与箱壳内壁间的间隙a1=(1530)或a11.215mm箱盖高度H2 172mm十二 设计总结1 我体会到参考资料的重要性，利用一切可以利用的资源对设计来说是至关重要的。往往很多数据在教材上是没有的，我们找到的参考资料也不齐全，这时参考资料的价值就立时体现出来了。2 设计的时候总是有很多不确定的参数， 而且大多不能靠理论来确定，而是要从一定的范围内任选的，所以实际设计的时候一定要先准备好相应的资料。3 因为不是专搞机械设计的，本身也对课程设计没多大的兴趣，但从整个过程中我学会很多东西：坚持，精益求