机械设计优质课程设计蜗轮蜗杆传动

1、第一章 总论错误!未定义书签。一、机械设计课程设计日勺内容错误!未定义书签。二、设计任务错误!未定义书签。三、设计规定错误!未定义书签。第二章机械传动装置总体设计错误!未定义书签。一、电动机勺选择错误!未定义书签。二、传动比及其分派错误!未定义书签。三、校核转速错误!未定义书签。四、 传动装置各参数勺计算错误!未定义书签。第三章传动零件一蜗杆蜗轮传动勺设计计算错误!未定义书签。一、蜗轮蜗杆材料及类型选择错误!未定义书签。二、设计计算错误!未定义书签。第四章 轴勺构造设计及计算错误!未定义书签。一、安装蜗轮勺轴设计计算错误!未定义书签。二、蜗杆轴设计计算错误!未定义书签。第五章滚动轴承计算错误!

2、未定义书签。一、安装蜗轮勺轴勺轴承计算错误!未定义书签。二、蜗杆轴轴承勺校核错误!未定义书签。第六章键勺选择计算错误!未定义书签。第七章联轴器错误!未定义书签。第八章润滑及密封阐明错误!未定义书签。第九章 拆装和调节日勺阐明错误!未定义书签。第十章减速箱体勺附件阐明错误!未定义书签。课程设计小结错误!未定义书签。参照文献错误!未定义书签。第一章总论一、机械设计课程设计勺内容机械设计课程设计涉及如下内容：传动方案勺分析与选择；电动机勺选择与运动参数勺计算；传动件设计；轴勺设计；轴承及其组合部件设计；键和联轴器勺选择及其校核；箱体，润滑机器和附件设计；装配图勺设计及绘制；零件图勺设计及绘制；编写设

3、计阐明书。二、设计任务1、设计题目设计用于带速传播机日勺传动装置。2、工作原理及已知条件工作原理:工作传动装置如下图所示:1-电动机2、4-联轴器3-一级蜗轮蜗杆减速器传动滚筒输送带3、设计数据：运送带工作拉力F=3200N运送带工作速度v=0.85m/s卷筒直径D=410mm工作条件：运送机有效期5年、两班制工作、单向运转、工作平稳、运送带速度容许误差5%、减速器由一般规模厂中小批量生产。4、传动装置方案：蜗轮蜗杆传动三、设计规定2、减速器装配图草图3、减速器装配图4、任一轴零件图5、任一齿轮零件图1张【A12、减速器装配图草图3、减速器装配图4、任一轴零件图5、任一齿轮零件图1张【A1图，

4、手工绘图，坐标纸】1张【A1图，电脑绘图】1张【A3图，手工绘图】1张【A3图，手工绘图】第二章机械传动装置总体设计机械传动装置总体设计日勺重要任务是分析研究和拟定传动方案、电动机日勺选 择、传动比日勺分派及计算、传动装置日勺运动参数及动力参数计算，为后续勺传动 设计和装配图绘制提供根据。一、电动机勺选择根据工作机勺负荷、特性和工作环境，选择电动机勺类型、构造形式和转速， 计算电动机功率，最后拟定电动机型号。1、选择电动机勺类型按工作规定和条件选用Y系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动 机。2、选择电动机容量工作机各传动部件勺传动效率及总效率其中弹性联轴器勺传动效率门=0.99；1单线蜗

5、杆与蜗轮勺传动效率门=0.75；2运送机驱动轴一对滚动轴承勺效率门=0.99；3凸缘联轴器日勺传动效率门=0.994因此减速机构勺总效率门=门 X门 X门2 X门二0.99X0.75X0.992X0.99=0.72031234选择电动机勺功率所选电动机勺额定功率应当等于或稍不小于工作规定勺功率。容量不不小于 工作规定，则不能保证工作机勺正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早 损坏；容量过大，则增长成本，并且由于效率和功率因数低而导致电能挥霍。带式运送机所需勺功率：Pw=F -v/ 1000门=3200 X0.85 / 1000 X 1=2.72kW (其中门可为工作机传动效率 且门=1)；

6、 w初步估计电动机额定功率P:所需电机输出勺功率Pd= Pw /门=2.72/0.72=3.78kW；查机械设计课程设计表2.1，选用Y112M-4电动机，重要参数如下：额定功率P=4kw满载转速n =1440 r/min电机轴伸出端直径：28mm伸出端安装长度：60mm二、传动比及其分派1、查机械设计书中得各级齿轮传动例如下：，蜗杆=582；理论总传动比：i总=，蜗杆=5 82 ；运送机驱动滚筒转速 n = 60X 10皿=6。X 100X 0.85 =39.62r/min；w兀D兀x 410根据初选电机转速nm=1440 r/min，计算总传动比i，二*/*=1440/39.62=36.3

7、5。由工作原理图可知该传动装置为蜗轮蜗杆单级传动，即总传动比就等于蜗轮 蜗杆传动比。2、查机械设计表11-1，取蜗杆头数z1,蜗轮齿数z2=36,则实际总传动比i= =36。z1三、校核转速滚筒日勺实际转速*，=滚筒日勺实际转速*，=n/i =1440/36=40。转速误差An二 wnw -nw = 39.62-转速误差An二 wn 39.62w四、传动装置各参数勺计算1、各轴功率计算蜗杆输入功率：PP门二4X0.99=3.96kW蜗轮输出功率：P = P门=P门门=2.97kW 21212滚筒轴勺传递功率：P = P门门二2.97X0.99X0.99=2.91kW32132、各轴转速计算由于

8、蜗杆是通过联轴器与电机伸出轴连接在一起，故蜗杆转速等于电机转速艮口 n1=n =1440 r/min；涡轮轴勺转速 n2=n1/i=1440/36=40 r/min;滚筒轴转速n3=n2=40 r/min。3、各轴转矩计算蜗杆传递勺转矩 T1=9550XP1/n1=26.26 N - m蜗轮轴传递日勺转矩T =9550XP /n =709.09 N - m2 2滚筒轴传递勺转矩T =9550XP /n =694.76 N - m3 3第三章传动零件一蜗杆蜗轮传动的设计计算传动装置中传动零件勺参数、尺寸和构造，对其她零部、件勺设计起决定性 勺作用，因此，应一方面设计计算传动零件。当减速器有传动件

9、时，应先设计减 速器外勺传动零件。一、蜗轮蜗杆材料及类型选择1、选择蜗杆传动类型根据GB/T10085-1988勺推荐，选用渐开线蜗杆(ZI)。2、选择材料考虑到蜗杆传动勺功率不大，速度中档，故蜗杆采用45刚；而又但愿效率 高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面规定淬火，硬度为4555HRC ；蜗轮选用铸 锡磷青铜(ZCuSn10P1),砂模锻造；为了节省贵重有色金属，仅齿圈用青铜锻造， 而轮芯用灰铸铁(HT100)制造。二、设计计算1、按齿面接触强度设计根据闭式蜗杆蜗轮勺设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行计算，再校核齿根弯曲疲劳强度。由机械设计根据式子：m2dKT (芸、)22 z 2。 H拟定载

10、荷系数因工作是有轻微振动，故取载荷分布不均匀系数K=1，由机械设计表11-5选用使用系数KA =1，由于转速不是很高，冲击不大，可选用动载荷系数 气二1.1，贝K= K KA Kv =1X1.05X11.1拟定弹性影响系数ZE由于选用日勺是锡磷青铜(ZCuSn10P1)日勺蜗轮和45刚蜗杆相配，故Z = 16MPa拟定许用接触应力W H根据蜗轮材料为锡磷青铜(ZCuSn10P1),金属模锻造，蜗杆螺旋齿面硬度 45HRC，可从机械设计表11-7查得蜗轮勺基本许用应力tJ =268 MPa。 应力循环次数 N=60 jnLh =60X 1X40X(16X5X365) =7.008X 10 7，寿

11、命系数Khn 二由；、=0.784，则 k= K 1=0.784 x 268=210.1 MPa计算m2d由于 z2=36，T2=709.09 N - m=709.09X 103 N - mm，故m2dNKT ( 480 )2 =1.1X709.09X 103X ( 480 )2=3144.33 mm32 %。h36 x 210因z1=1，故从机械设计表11-2中查取模数m=6.3 mm,蜗杆分度圆直径 d=112mm。2、蜗杆与蜗轮重要参数与几何尺寸 中心距 a= =112 + 63 x 36 =169.422蜗杆: 轴向齿距 Pa=nm=3.14X6.3=19.78 mm；直径系数4= *

12、 =17.78； m齿顶圆直径d =d +2h =d+2h *m=112+2X1X6.3=124.6 mm； a 11 a1 1 a齿根圆直径d =d -2h =d-2(h *m+c)=112-2 (1X6.3+1.6)=47.88mm； f11 f1 1 a分度圆导程角y=arctan 1 =3.22(右旋)；轴向齿厚sa=Lnm=9.89 mm。q2蜗轮：蜗轮齿数：z 2=36；变位系数x 2 =0；螺旋角：8=y= 30.96 (右旋) 蜗轮分度圆直径：d2 = mz2 =226.8 mm；蜗轮喉圆直径：d 2 = d2 + 2h239.4 mm；蜗轮齿根圆直径：df = d2 + 2h

13、f =211 mm；11蜗轮咽喉母圆半径：r =a-亏d =169.4- X239.4=49.7 mm；蜗轮轮缘宽度:B=(0.670.7) d 二(83.4887.22)mm,取 B=85 mm。蜗轮轮缘宽度:3、校核齿根弯曲疲劳强度1.53 KTa/ ddmcosy 七 2荫 1.53 KTa/ ddmcosy 七 2荫 f1 2当量齿数z= 36 =36.173v cos3 y(cos3.22)3根据x2=0,z广36.173,从机械设计图11-17中可查得齿形系数YFa2= 2.44=1 二=1 -竺 =0.977P140140许用弯曲应力”广In K螺旋系数Y从表11-8中查得由ZC

14、uSn10P1制造日勺蜗轮日勺基本许用弯曲应力卜=56 MPa106寿命系数 K =厂= /= 0.624fn 9 N9 7.008 x 107。F = tF Kn =56 X 0.624=34.92 MPa1.53 KTv 1.53 x 1.1 x 709090因此。二 dd %二x 2.44 x 0.977 = 17.78MPa 56 MPa1 2 n*即bf 。l，弯曲强度校核满足规定。4、验算效率门门=(0.95 0.96)Xntan(丫 +中)已知y =3.22,中=arc tan f , f与相对滑移速度v有关，vV vsV = 五叩 = 兀 x 112 x 1440= 845 m/sVs 60 x 1000cos y = 60 x 1000 x cos 3.22。=从机械设计表11-18中用插值法查得fv =0.0175, %=1代入上式得n = (0.95 - 0.96) tany -e(0.72390.732)不小于原估计值 n = 0.7203，因 tan(y + 甲)此不用重算，且进一步验证了电机选择日勺合理性。5、精度级别公差和表面粗糙度日勺拟定考虑到所波及勺蜗杆传动是动力传动，属于机械减速器。从GB/10089-1988中，蜗轮圆周速度v =n