一级蜗轮蜗杆减速器课程设计256.2%0.7%400.doc
一级蜗轮蜗杆减速器课程设计256.2%0.7%400
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减速器课程设计
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一级蜗轮蜗杆减速器课程设计256.2%0.7%400,减速器课程设计
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机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 1 -页 课程设计报告 课程名称： 机械设计综合 课程设计 设计题目： 设计某带式传输机中的蜗杆减速器 学 院： 机械工程学院 专业年级： 机制 08-2 姓 名： 何沧萍 班级学号： 14 指导教师： 杨秋晓 二 一 O 年 09 月 10 日 nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 2 -页 目 录 一、 课程设计任务书 -1 二、 传动方案的拟定与分析 -2 三、 电动机的选择 -3 四、 计算总传动比及分配各级传动比 -4 五、 动 力学参数计算 - 5 六、 传动零件的设计计算 -6 七、 轴的设计计算 -9 八、 滚动轴承的选择及校核计算 -12 九、 键连接的选择及校核计算 -14 十、 联轴器的选择及校核计算 -15 十一、减速器的润滑与密封 - 16 十二、箱体及附件的结构设计 - 17 设计小结 -18 参考文献 - 19 nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 3 -页 一、课程设计任务书 题目： 设计某带式传输机中的蜗杆减速器 工作条件： 工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为 10年，二班制。 原始数据： 滚筒圆周力 F=6200N；带速 V=0.7m/s；滚筒直径 D=400mm。 nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 4 -页 二 、传动方案 的 拟定与 分析 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 V4-5 m/s,这正符合本课题的要求。 nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 5 -页 三 、电动机 的 选择 1、 电动机类型的选择 选择 Y系列三相异步电动机 。 2、电动机功率选择 （ 1） 传动装置的总效 率： 滚筒链蜗杆轴承连轴器总 26718.096.092.080.098.099.0 2 （ 2） 电机所需的 功率： KWFVP 46.66718.01000 7.062001000 总电机 3、 确定电动机转速 计算滚筒工作转速： m in/44.33400 7.01 0 0 0601 0 0 060 rD V 滚筒 按 机械设计课程设计指导书 P7 表 1 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 4010i 减速器， 取 链 传动比52i 链 ，则总传动比合理 范围为 I 总 =20200。 故电动机转速的可选范围 ： m in/66888.66844.33)20020( rnin 滚筒总电动机。符合这一范围的同步转速有 750、 1000、 1500 和 3000r/min。 方案 电动机型号 额定功率/kw 同步转速 /满载转速mn/(r/min) 1 Y132S2-2 7.5 3000/2920 2 Y132-M 7.5 1500/1440 3 Y160M-6 7.5 1000/960 4 Y160L-8 7.5 750/720 根据容量和转速，由有关手册查出有四 种适用的电动机型号 ，因此有四 种传 动 比方案 ， 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第 2 方案比较适合，则选n=1500r/min。 4、 确定电动机型号 根据 以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132M-4。 其主要性能：额定功率 7.5KW； 满载转速 1440r/min； 额定转矩 2.2。 6718.0总 KWP 46.6电机 min/44.33 rn 滚筒min/66888.668rn 电动机 电动机型号 ： Y132M 4 nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 6 -页 四 、计算总传动比及分配各级的 传 动比 1、 总传动比 06.4344.331 4 40 滚筒电动机总 nni 2、 分配各级 传 动比 （ 1） 据指导书 P7 表 1 ，取 蜗杆 10减速器i（单级减速器4010 i 减速器 合理） （ 2） 链减速器总 iii 31.410 06.43 减速器总链 i ii06.43总i 10减速器i 31.4链i nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 7 -页 五 、 动力学 参数计算 1、计算各轴转速 m in/48.3231.4140m in/140101440m in/1440I I I rinnrinnrnn链减速器电动机2、 计算各轴的功率 PI=P 电机 连轴器 =6.460.99=6.396 KW PII=PI 轴承 蜗杆 =6.3960.980.80=5.014KW PIII=PII 轴承 链 =5.0140 .980.92=4.521KW 3、 计算各轴扭矩 TI=9.55106PI/nI=9.551066.396 /1440=42417.92Nmm TII=9.55106PII/nII=9.551065.014/140=399030.83 Nmm TIII=9.55106PIII/nIII=9.551064.521/32.5=1328478.46 Nmm min/2.38min/140min/1440III rnrnrn PI=6.396KW PII=5.014KW PIII=4.521KW TI=42417.92Nmm TII=399030.83Nmm TIII=1328478.46 Nmm nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 8 -页 六 、传动零件的设计计算 连轴器 的设计计算 1、 类 型 选择 为了隔离振动与冲击 ,选用弹性套柱销连轴器 。 2、 载荷计算 公称转矩 T= TI=42417.92 Nmm=42.4Nm 3、 型号选择 从 GB4323 2002 中查得 LT4 型弹性套柱销连轴器的 公称转矩为 63 Nm,许用最大转速为 5700r/min,轴径为 20 28 mm 之间 ,故合用。 蜗杆 传动的设计计算 1、 选择 蜗杆传动类型 根据 GB/T10085 1988 的推荐 ,采用渐开线 蜗杆 (ZI) 。 2、 选择材料 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 4555HRC。蜗轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造。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 HT100 制造。 3、 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。由教材 P254 式 (11 12),传动中心距 3 22 )( H PEKTa (1)确定作用在蜗杆上的转矩 2 按 41 ，估取效率 =0.8,则 2 = TI=42417.92Nmm (2)确定载荷系数 K 因工作载荷有轻微冲击 ,故由 教材 P253 取载荷分布不均系数=1;由教材 P253表 11 5选取使用系数 15.1A 由于转速不高 ,冲击不大 ,可取动载系数 05.1v;则由教材 P252 21.105.1115.1 v (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 2 =42417.92N mm K=1.21 =160 21a nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 9 -页 先假设蜗杆分度圆直径 1d 和传动中心距 a 的比值ad1=0.25 从教材P253 图 11 18 中可查得 =3.33。 (5)确定许用接触应力 根据 蜗轮材料为铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造 , 蜗杆螺旋齿面硬度 45HRC,可从 教材 P254表 11 7查得 蜗轮的基本许用应力 =268 a 。 由教材 P254 应力循环次数 82 1005.51036516101 4 4 016060 hLjn 寿命系数 6125.01005.510887 HN则 aHHNH 15.1642686125.0(6)计算中心距 mma 47.8115.164 33.316092.4241721.132 (6)取中心距 a=100mm,因 i=10,故从教材 P245 表 11 2 中取模数m=4mm, 蜗轮分度圆直径 1d =40mm 这时ad1=0.4 从教材 P253 图11 18 中可查得接触系数 =2.74 因为 45%， 长度 60%； （ 4） 角接触球轴承 7006C 的轴向游隙均为 0.10 0.15mm， 用润滑油 润滑 ； 圆锥滚子 轴承 30208轴向游隙均为 0.10 0.15mm， 用润滑油 润滑 ； （ 5） 箱盖与接触面之间禁止用任何垫片 ， 允许涂密封胶和水玻璃 ，各密封处不允许漏油 ； （ 6） 减速器装置内装 CKC150 工业用油至规定的油面高度范围 ； （ 7） 减速器外表面涂灰色油漆 ； （ 8） 按减速器的 实验规程进行试验 。 nts机 械设计课程设计设计计算说明书 第 - 27 -页 设计小结 经过几周的课程设计 ， 我终于完成了自己的设计 ， 在整个设计过程中 ， 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 。 作为一名机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。在已度过的两年半大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。 为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依 .有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。记得我曾经设计了一个很 “ 艺术化 ” 的减速器箱盖吊钩，然后找老师询问，结果马上被老师否定了，因为这样的设计，理论上可用，实际上加工困难，增加产品成本。所以我们工程师搞设计不要认为自己是艺术家，除非是外形包装设计。 作为一名专业学生掌握 一门或几门制图软件同样是必不可少的，虽然本次课程设计没有要求用 auto CAD制图，但我却在整个设计过程中都用到了它。用 cad制图方便简洁，易修改，速度快，我的设计，大部分尺寸都是在 cad上设计出来的，然后按这尺寸画在图纸上。这样，有了尺寸就能很好的控制图纸的布局。 另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次课程设计的第二大收获。整个设计我基本上还满意，由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。希望答辩时，老师多提些问题，由此我可用更好地了解到自 己的不足
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