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机械毕业设计课程设计
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单极蜗杆减速器装配图及设计说明书,机械毕业设计课程设计
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课程设计计算说明书（一级蜗杆减速器传动装置）辅导教师： 设计者： 设计日期： 1nts目 录一、设计任务（2）二、电动机的选择（3）三、运动参数的计算（3）四、传动零件的设计计算（5）五、轴的计算（9）六、滚动轴承的选择与较核（16）七、键联结的选择与较核（19）八、润滑方式的选择及其它（20）九、参考文献（20）十、设计小结（2nts1）一、设计任务设计题目：用于胶带输送机的传动装置的一级蜗杆减速器传动装置。传动装置如图所示：1滚筒 5联轴器 2链 6电动机3nts 3减速器 7滑动轴承4滚动轴承电动机通过联轴器与蜗杆减速器相连，经蜗轮轴与链轮联接，再由链传动驱动滚筒上的胶带工作，工作滚筒的圆周力F=2100N，带速V=0.6m/s，滚筒直径D=320mm，滚筒长度L=450mm，工作年限为8年，工作班制为2班制，工作环境 ， ，小 。二、电动机的选择1、选择电动机的 件选用Y 式 三相 电动机。2、选择电动机 电动机所 为 Pd=Pw/ 工 作 机 所 工 作 为 ： Pw=FV/1000= （ 16000.45）/1000=0.72（KW）传动装置的 传动 为： 543221 =1-2 为：currency1联轴器 1 =0.992滚动轴承传动 （一） 2 =0.99，“式链传动 3 =0.92，蜗杆 4 =0.8，筒传动 5=0.96fi： =0.992 0.992 0.92 0.8 0.96=0.687电动机所 Pd=Pw/ =10.72/0.687fl1.048（KW），电动机 Pde于Pd ，由14-1选fiY 电动机 Pde为2.2KW3、电动机速输送机筒的速为 nw=（60 1000V）/pi D=（60 1000 0.45）/（3.14 250）=38.22r/mi链传动用”i1=23.5，蜗杆传动i2=580电动机速的”为：nd=（2 53.5 80） 38.22nts=382.210701.6r/min选用 速1500r/min，其 、及传动考，选用Y90L1-4三、运动参数的计算（一）传动装置的 传动及级传动1、传动装置的 传动由计算fi输送机筒的速nw=38.22r/min传动 i =nm/nw=1400/38.22=36.632、级传动蜗杆减速器的传动为15，链传动的传动i12=i /15=36.63/15=2.442（二）计算传动装置的运动参数动力参数O轴-电动机轴：Po=Pd=1.048（KW）No=nm=1400r/minTo=9550Po/no=（9550 1.048）/1400=7.367N m1轴-速轴： P1= Po 4 2 = 1.408 0.992 0.99=1.029 KWn1=no=1400r/minT1=9550P1/n1=9550 1.029/1400=7.02N m2轴-速轴 P2=P1 4 =1.029 0.8=0.82KWn2=n1/i12=1400/15=93.33r/minT2=9550P2/n2=9550 0.82/93.33=83.9N m3轴-滚筒轴 P3=P2 1 2 5 = 0.82 0.92 0.96 0.99=0.71KWn3=n2/i01=38.22r/minT3=9550P3/n3=9550 0.71/38.22=177.4N m计算的运动参数动力参数 ：5nts轴参 数0轴 1轴 2轴 3轴r/min 1400 1400 93.33 38.22输 KW 1.048 1.029 0.82 0.71输 N m 7.367 7.02 83.9 177.4传动i 15 2.442 0.992 0.99 0.8 0.96 0.92选用三相 电动机 Y90L1-4， 四、传动零件的设计计算（一）链传动设计1、选择链轮 数z1，z2链速v=0.63m/s，选 小链轮 数z1=21 动链轮 数z2=iz1=2.442 21=512、计算 Pca由 fi工作 数KA=1，Pca=KAP 2 =1 1.048=1.048KW3、链 链 数Lp ao=30p，链 数为Lp=2a/p+（z1 +z 2）/2+p/a 0 (z 2 -z1 )/2pi 2 =2 30p/p+(21+51)/2+p/40p(51-21)/2pi 2 =96.3 ， Lp=97 4、链 的 p小链轮速 计，链工作 ， 链nts 。 fi小链 数 数Kz=（z1/19）1.08=（21/19） 08.1 =1.11 KL=（Lp/100）0.26=（1.02） 26.0 =1.005 选 链， fi 链 数Kp=1.0，fi所 传 的 为Po=Pca/KZKLKp=1.048/（1.11 1.005 1）=0.939KW小链轮速n1=94.67r/min及 Po=0.72KW，选链 为6B 链。 计链工作 的。再由 fi链 p=9.525mm。5、链长L及 aL=LpP/1000=97 9.525/1000=0.924ma=p/4（Lp-z1/2-z2/2）+ 212221 )2/2/82/2/( pipi zzzzLp （） =(9.525/4) （97-39）+ 22 )2/212/5182/512/2197( pipi （）=279.77mm减小 a=(0.0020.004)a=(0.0020.004) 279.77mm=0.5601.120mma =a-a=279.77mm-(0.5601.120)mm=156.67313.34mma =320mm6、 算链速v=n1Z1 p/（60 1000）=93.33 21 9.525/（60 1000）=0.31m/s7、 算小链轮 孔dkfi小链轮 孔许用最直径dmax=47mm，于电动机轴径D=38mm，合适。8、作用 轴上的压轴力Fp=KFpFe有 圆周力 Fe=1000P/v=1000 1.048/0.31=3380N水 布置 压轴力 数KFp=1.15，Fp=1.15 3380=3887N7nts（二）蜗轮蜗杆的计算1、选择蜗杆传动 GB/T100851988的推荐，采用渐“蜗杆（ZI）。2、选择材料蜗杆传动传 的 不，速度只 ，蜗杆用45钢 希望 些，耐磨currency1好些，蜗杆螺旋 要求淬火，硬度为4555HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。为了 约贵 有色金属，仅 圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。3、 接触 强度进行设计式蜗杆传动的设计准，先 接触 强度进行计算，再较核 弯 强度。传动 a3 22 )/( HZZKT E 1）作用 蜗轮上的 T2z1=2， =0.8，T2=9.55 106P2/n2=9.55 106 1.048 0.8/93.33N mm=85789N mm2） 数K工作 稍有波动， 布不均 数K =1.15 选 使用 数KA=1 由于速不，冲击不， 动 数KV=1.05 K=KA K KV=1.15 1 1.05=1.213）currency1影响 数ZE选用的铸锡磷青铜蜗轮钢蜗杆相，ZE=160MPa1/2。4）接触 数Z 先 设蜗杆度圆直径d1传动 a的值d1/a=0.35， fiZ =2.95）许用接触力 H蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模制造，蜗杆螺旋 硬度45HRC， fi蜗轮的基本许用力 H1=268MPa力循环次数 nts N=60jn2Lh=60 1 93.33 38400=2.15 108寿命 数 KHN= 8 87 1015.2/10 =0.6815 H=KHN H1=0.6815 268MPa=183MPa6）计算 a3 2183/9.21608578921.1 ）（ mm=87.4mma=100mm， i=15， 模数m=5mm，蜗杆度圆直径d1=45mm。这 d1/a=0.45， fi接触 数Z =2.7， 为Z S=1.5 其安 。3）fi 弯fi 数W为 W=0.1d 3 =0.1 42 3 =7408.8mm 3fi 数WT为 WT=0.2d 3 =0.2 42 3 =14817.6mm 3弯 M及弯 力为 M=59945 （57.7-18）/57.7=41245N mm=b M/W=41245/7408.8=5.57MPa T2及 力为 T2=145260N mm =T T2/WT=145260/14817.6=9.8MPa过 合处的 /k 值，由 求， 8.0/ = k /k ，于fi /k =2.52， /k =0.8 2.52=2.02轴 磨工，由 图fi质 数为 = =0.92fi合 数为 /kK = +1/ -1=2.52+1/0.92-1=2.6 /1/ += kK -1=2.02+1/0.92-1=2.1所轴 fi 的安 数为=+= )/(1 maKS 275/（2.6 5.57+0.1 0）=19=+= )/(1 maKS 155/（2.1 9.8/2+0.05 9.8/2）=14.68=+= 22/ SSSSSca 19 14.68/ 22 68.1419 + =11.62S=1.5 轴 fi 的强度足 的。本题 的 过 及 的力循环不称currency1， 强度核。此，轴的设计计算 结 。8。 制轴的零件图（A3图）。17nts六、滚动轴承的选择与核（一）蜗轮轴选用30207 圆 滚 轴承，其尺寸d D B=35 7217，其动 C r =54.2KN,基本 C or =63.5KN。1、作用 蜗轮上的力Fre=680.6N Fte=1870N Fae=537.78N力方向如图所示F Vr1 = （ F re 57.7- Fae d/2 ） / （ 57.7+53.3 ） = （ 680.6 57.7-537.78 35/2）/（57.7+53.3）=267.79NF Vr2 = Fre - F Vr1 =680.6-267.79=412.81NF Hr1 =57.7/（57.7+53.3） Fte=57.7/（57.7+53.3） 1870=972.06NF Hr2 = Fte- F Hr1 =1870-972.06=897.9NF 1r = 22 06.97279.267 + =1008.27NF 2r = 22 9.89781.412 + =988.25Nnts2、计算 轴承的轴向力于圆 滚 轴承，计算轴承 轴向力用F d =F r /2Y于有 F 1d =F 1r /（2Y）=1008.27/（2 1.6）=315.08NF 2d =F 2r /（2Y）=988.25/（2 1.6）=308.83N而Fae+ F 2d =537.78+308.83=846.61N315.08N= F 1d所轴承 1，轴承 2压 。F 1a = F 1d =315.08N， F 2a =Fae- F 1d =537.78-315.08=222.7N3、计算轴承当 动 P1P 2为F 1a / F 1r =315.08/1008.27=0.31P 2， 其 较者P1进行 力 算轴承的寿命为 L h =（10 6 /60n）（C/P） 3/10=10 6 /（60 94.67）（54200/1109.1） 3/10=7.5 10 7 h 38400 h所所选轴承满足寿命要求。（二）蜗杆上轴承选用7008AC 角接触轴承，d D B=4068 15，其动 C r =19KN,基本 C or =14.5KN。1、作用 蜗轮上的力Fre=413.28N Fte=537.78N Fae=1870N19nts力方向如图所示F Vr1 = （ F re 57.7- Fae d/2 ） / （ 78.9+78.9 ） = （ 680.6 78.9-1870 40/2）/（78.9+78.9）=103.3NF Vr2 = Fre - F Vr1 =680.6-103.3=577.3NF Hr1 =78.9/（78.9+78.9） Fte=0.5 537.78=268.89NF Hr2 = F Hr1 =268.89NF 1r = 22 89.2683.103 + =270.87NF 2r = 22 89.2683.577 + =636.88N2、计算 轴承的轴向力于7000AC 角接触轴承，计算轴承 轴向力用F d =0.68F r于有 F 1d =0.68F 1r =0.68 270.87=184.19NF 2d =0.68F 2r =0.68 636.88=433.08N而Fae+ F 2d =1870+433.08=2303.08N184.19N= F 1d所轴承 1，轴承 2压 。F 1a = F 1d =184.19N， F 2a =Fae- F 1d =1870-184.19=1685.81Nnts3、计算轴承当 动 P1P 2fiX=0.41，Y=0.87轴承的当 动 别为：P1 =f p (X F 1r +Y F 1a )=1.1 （0.41 270.87+0.87 184.19）=298.37NP 2 = f p (X F 2r +Y F 2a )=1.1 （0.41 636.88+0.87 1685.81）=1900.55N4、 算轴承寿命为P1 38400 h所所选轴承满足寿命要求。七、键联接的选择与较核、较核轴向位蜗轮的键键 为A 圆 通 键，其尺b h=12 8，L=32mmp =2T 103/Kld=（2 145.26 103）/（0.5 8 32 42）=54MPa p =100120Mpa p p 此键用。、较核周向位联轴器的键键 为A 圆 通 键，尺寸b h=8 7， L=36mmp =2T 103/Kld=（2 145.26 103）/（0.573624）= 96.07MPa p =100120Mpa p p 此键选用。21nts八、润滑方式的选择及其它（一）蜗杆减速器的
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