蜗杆齿轮减速器设计说明书

1、蜗杆齿轮减速器设计说明书课程设计书原始数据F=1835 N D=0.33 m V=0.38 m/s其他条件使用地点：室外 生产批量：小批载荷性质：微振使用年限：四年二班计算说明结果设计课题：设计一用于带式运输机上的蜗轮齿轮二级减速器，运 输机连续单向运转，载荷性质是微震，使用地点是室外，减速 器小批量生产，使用年限是四年两班.空载起动，卷筒效率为 0.96(包括其支承轴承效率的损失)，运输容许速度误差为 5%,车间有三相交流，电压380/220V表一：设计要求减速器装配图一(A1)。CAD绘制轴、齿轮零件图各一(A3)。设计说明书一份。设计步骤传动装置总体设计方案电动机的选择确定传动装置的总传

2、动比和分配传动比计算传动装置的运动和动力参数设计V带和带轮齿轮的设计滚动轴承和传动轴的设计键联接设计箱体结构设计润滑密封设计联轴器设计传动装置总体设计方案：组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布 不均匀，要求轴有较大的刚度。确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带 设置在高速级。电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件，选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭冷式结构2）确定电动机的容量电动机所需工作功率为：P=P/n a=0.726kw式中为卷筒的效率，取0.96 传动装置的总效率门n =n 2 .n，n，n =0 . 9

3、92 X 0 . 97 X 0 . 984 X 0 . 8 = 0 . 70；P1.037kw气为联轴器的效率，n 2为齿轮传动的效率P1.037kwn3为轴承的效率（滚动轴承），门4为蜗轮蜗杆的效率（双头），所以 P=P,/n1.037kw3）选择电动机转速卷筒工作转速为n= 1000 x60v =22.0r/min兀D按照推荐的传动比合理围，蜗杆圆柱齿轮减速器则总传动比 合理围为=1560，故电动机转速可选围为：二 n=（1560） X22.0=3301320r/min符合这一围的同步转速有750 r/min,1000 r/min.综 合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格等因素，决定

4、选用同步转速为1000 r/min的电动机，型号为Y90L-6其主要性能如表所示电动机参数表1.1电动机 型号额 定 功 率Pedkw电动机转 速Min电 动 机 重 量N同 步 转 速满 载 转 速Y90L-61.110009102502.02.2确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可 得传动装置总传动比为i =n=M/n = 910/22.0 = 41.36i =2.5i =16.54i =2.5i =16.54i1. i = i X i式中分别为蜗轮蜗杆传动和齿轮传动的传动比。i =(0.040.07) i=1.652.8952i =2

5、.5,i =2.5,则 i =16.541计算传动装置的运动和动力参数(1)各轴转速n = n =910r/min七=ni /i 1 = 910/16.54 = 55.02r/minn = nn / i =55.02/2.5=22.0r/minn = n =22.0 r/min(2)各轴输入功率p = p Xn =1.037X0.99 = 1.027kW% = PXn4X 门=1.027X0.8X0.98 = 0.805kWPn = P Xn2X门=0.805X0.98X0.97 = 0.765kW%= pn Xn X门二0.765X0.99X0.98 = 0.743kW各轴输入转矩电动机轴的

6、输出转矩T =9550p =9550X1.037/910=10.88 Nm m所以：T = T X门二10.88X0.99=10.77 NmT = T X iX 门 X 门二10.77X16.54X0.98X0.8 二139.66 NmT = T X i X 门 X 门二139.66X2.5X0.98X0.97二331.90Nm运动和动力参数1.2轴号功率P/kw转矩T/(nm)转速n/(r/min )传动比效率n电机 轴1.30710.889101.000.99I轴1.02710.7791016.540.78II轴0.805139.6655.022.500.95m轴0.765331.9022

7、1.000.97卷筒 轴0.743322.0022传动零件的设计计算=157 MPa5.1.高速级蜗轮蜗杆的设计计算=157 MPa材料的选择蜗杆采用45钢，表面硬度45HRC，蜗杆头数。蜗轮材料采用ZCuSn10P1，砂模铸造，我轮齿数a接触疲劳强度计算1）许用接触应力口由表可知应力循环次数q=1575N2=60n2t2=60 X910/16.5 X 19200=6.35 X 107q=1575。二0.9。b=0.9 X 220=157 MPa2）计算m3q涡轮转矩T2T2=T1i n 1=1.4X105 N mmZ1=2，假设 n 1=0.8 载荷系数 K=KAKvK广1.2X1.1X 1

8、=1.32V245HRC240HBS200HBS齿数2332870模数53变位系数0.20轴的设计与计算6.1蜗杆轴的计算轴的材料选用45钢，取C=112，前述初估轴径：由得又由于轴与联轴器联接，有一个键槽，轴径应增大3%，轴端最细直径考虑到联轴器及蜗杆便于安装到箱体中，取6.2中间轴的计算轴的材料选用45钢，取C=118，前述初估轴径：取6.3低速级轴的计算6.3.1初估轴径轴的材料选用45钢，取C=112，前述由又由于轴与联轴器联接，有一个键槽，轴径应增大3%，轴端最细直径mm取6.3.2结构设计1）轴端A的结构设计轴段A上安装联轴器，根据联轴器标准取A的轴径长度2）轴端B的结构设计联轴器

9、用轴肩定位，取轴段B的轴径;采用脂润滑，用唇形 密封圈密封，取轴段B的长度3）轴端C的结构设计轴端C上安装滚动轴承和挡油板，并且轴段C轴肩为非定位 轴肩，考虑滚动轴承标准，取轴段C轴径长度。4）轴段F的结构设计轴段F和轴段C安装相同轴承，取，5）轴段E的结构设计轴段E上安装大齿轮，且轴肩为非定位轴肩，并且为了便于 齿轮安装取,齿轮轮毂长度l=71mm,为保证挡油板能顶到齿 轮左端面，轴段E长度应比轮毂长度小mm，取。6）轴段。的设计 TOC o 1-5 h z 61.2 I 截面 181!1 ! 一_L.-.L.-JuFaR2R130403N mma)b)XY面弯矩(c)XZ面弯矩R2R130

10、403N mma)b)XY面弯矩(c)XZ面弯矩(d)XY平面c)XZ面79843N mm136536N mm139880Nm合成弯矩(e) M轴段D左端轴肩固定大齿轮，则,取轴段D的轴径，根据结构确定轴段D的长度。轴的结构如图(a)6.3.3强度校核139880Nm合成弯矩(e) M轴段D左端轴肩固定大齿轮，则,取轴段D的轴径，根据结构确定轴段D的长度。轴的结构如图(a)6.3.3强度校核轴的跨度和齿轮在轴上的位置及轴的受力如图(a)(b)1)齿轮受力:螺旋角直径圆周力径向力轴向力34550N mm扭矩图(f)158168N mm10）求表面状态系数B及尺寸系数查得B =0.9211）求安全

11、系数（设为无限寿命，得得综合安全系数结论：根据校核，截面I足够安全2349N805N=88883.5-27905键的选择和键联接的强度计算2349N805N=88883.5-279057.1键的选择1）蜗杆轴与联轴器间采用A型普通平键联接，其型号为键8X63GB/1096-20032）中间轴与蜗轮间采用A型普通平键联接，其型号为键 10X56GB/1096-2003。中间轴与小齿轮间采用A型普通平键 联接，型号取 10X63GB/1096-2003。3）低速轴与大齿轮间采用A型普通平键，型号为14X56 GB/1096-2003。低速轴与联轴器间采用A型普通平键联接，177688156370型

12、号为 10X70 GB/1096-20031776881563707.2低速轴键连接的强度计算1）齿轮处键联接的强度计算键的接触长度，查得键联接的许用应力齿轮处键联接的挤压应力：=72.79故强度足够。滚动轴承的选择和计算8.1滚动轴承的选择1）蜗杆轴上轴承采用角接触球轴承，型号为7208C GB/T 292-20072）中间轴上轴承采用角接触球轴承，型号为 7207C GB/T 292-20073）低速轴上轴承采用角接触球轴承，型号为 7209C GB/T 292-20078.2低速轴上滚动轴承基本额定寿命计算查得7209C轴承基本额定动载荷C=38500N,基本额定静载荷，脂润滑。轴承组合

13、形式简图如图所示1）计算部轴向力7209C型轴承（由前述计算得轴承反力轴承所受径向载荷：则部轴向力：2）计算单个轴承的轴向载荷因为由图示结构可知，I轴承“放松”，II轴承“压紧”。所以1）中间轴和低速轴上轴承采用通用锂基润滑脂，油池中装 入L-AN46润滑油以供蜗杆蜗轮和齿轮啮合润滑。2）蜗杆轴和低速轴上用轴承透盖处采用密封唇向外的有骨 架橡胶密封圈，以防止室外灰尘进入加速器。联轴器的选择根据轴径以及轴传递的转矩，蜗杆轴上联轴器选用HL2弹性 柱销联轴器，低速轴上选用HL3弹性柱销联轴器。减速器联接件尺寸表1减速器连接件尺寸名称符号尺寸地脚螺栓直径M16数目n6轴承旁螺栓直径M12间距s136

14、.76,150.74箱盖与箱座联接螺栓直径M10间距s150mm轴承盖螺栓直径M10数量n22窥视孔盖螺栓直径M8定位销直径d8表2扳手空间尺寸C1 C2值螺栓直径M8M10M12速器附件的设计与选择1）窥视孔及窥视孔盖窥视孔尺寸为100mmX97mm，位置在大齿轮与小齿轮啮合的上方；窥视孔盖尺寸为140mmX137mm。2）油面指示装置选用油标尺M123）通气器由于工作环境为室外，故选用带有纱网的通气器M27x1.54）放油孔及放油螺塞设置一个放油孔。螺塞选用M16x1.5。5）起吊装置箱盖与箱座采用起重耳钩。6）启盖螺栓取螺栓 M10X32 GB/T

15、 5780-20007）定位销1085N327NN4069.5N4520.3N取定位销 A8X40 1085N327NN4069.5N4520.3N468158h1393.4设计小结通过这次课程设计，让我感触最深的就是，只有经过实 践才能真正的成长，才能有深刻的认识.这次繁忙的课程设 计，既让我巩固了课本上的知识，比如机械设计，机械原理, 互换性等我们学过的课程，而且还拓展了我的知识面，让我 了解到机械知识也不全是枯燥无味的,并对机械知识产生了 浓烈的性趣.通过查阅各种相关的资料，学到了不少课本上 了解不到的知识.而且也锻炼了我的自学能力和信息检索的 能力.虽然刚刚接到任务书的时候很迷茫，无从下手.但是在 老师的悉心教导和我们的不断努力，终于一步步走上了正 轨.先是数据的设计和计算.要求我们对数据有严谨的态度. 第二个阶段是手工绘图，复习了画法几何和机械制图的知 识，锻炼了我们最基本的能力.之后又用电脑绘图，要把现代 化的技术