单级蜗杆减速器
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青岛理工大学课程设计说明书课题名称:机械设计课程设计学院:专业班级:学号:学生:指导老师:青岛理工大学教务处年月日《机械设计课程设计》评阅书题目单级蜗轮蜗杆减速器的设计学生姓名学号指导教师评语及成绩指导教师签名:年月日答辩评语及成绩答辩教师签名:年月日教研室意见总成绩:室主任签名:年月日摘要本次课程设计是设计一个单级减速器,根据设计要求确定传动方案,通过比较所给的方案,选择蜗轮蜗杆的传动方案,作为设计方案。
设计过程根据所给输出机的驱动卷筒的圆周力、带速、卷筒直径和传动效率。
确定所选电动机的功率,再确定电动机的转速范围,进而选出所需要的最佳电动机。
计算总传动比并分配各级传动比,计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。
对传动件的设计,先设计蜗杆,从高速级运动件设计开始,根据功率要求、转速、传动比,及其其他要求,按蜗杆的设计步骤设计,最后确定蜗杆的头数,模数等一系列参数。
本次课程设计我采用的是普通圆柱蜗杆传动,蜗轮蜗杆减速器的优点是,传动比大,传动效率高,传动平稳,降低噪音。
之后设计蜗轮的结构,按《机械设计》所讲的那样设计,接下来对箱体进行大体设计,设计轴的过程中将完成对箱体的总体设计,设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度,在此设计过程中完成了对一些附加件的设计包括对轴承的初选,主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定,然后对轴进行强度校核,主要针对危险截面。
这个过程包括一般强度校核和精密校核。
并对轴承进行寿命计算,对键进行校核。
设计过程中主要依据《课程设计》,对一些标准件和其他的一些部件进行选择查取,依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。
关键字:减速器,蜗杆,轴,轴承,键目录摘要 (I)1 设计任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计要求 (1)1.3 课程设计的数据 (1)2 传动方案拟定 (2)2.1 确定传动方案 (2)2.2 选择单级蜗轮蜗杆减速器 (2)3 电动机的选择 (3)3.1 电动机功率计算 (3)3.2 电动机类型的选择 (3)4 计算传动比及运动和动力参数 (4)4.1 总传动比 (4)4.2 运动参数及动力参数的计算 (4)5 确定蜗轮蜗杆的尺寸 (5)5.1 选择蜗杆传动的类型及材料 (5)5.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 (5)5.3 计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸 (5)5.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (6)6 轴的设计计算 (9)6.1 蜗杆轴的设计计算 (9)6.2 蜗轮轴的设计和计算 (10)7 滚动轴承的选择及校核计算 (14)7.1 轴承的选择 (14)7.2 计算轴承的受力 (14)8 键联接的选择及校核计算 (16)8.1 选择键联接的类型和尺寸 (16)8.2 校核键联接的强度 (16)9 联轴器的选择 (18)10 减速器箱体的选择 (19)11 减速器的润滑与密封 (20)11.1 减速器蜗轮蜗杆的传动润滑方式 (20)11.2 减速器轴承润滑方式 (20)11.3 减速器密封装置的选择,通气孔类型 (20)总结 (21)参考文献 (22)1 设计任务1.1 课程设计的目的该课程设计是继《机械设计》课程后的一个重要实践环节,其主要目的是:(1)综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识,分析和解决机械设计问题,进一步巩固和拓展所学的知识。
链式运输机蜗杆减速器课程设计一、引言链式运输机蜗杆减速器是一种常见的传动装置,广泛应用于工业生产中。
本课程设计旨在通过对链式运输机蜗杆减速器的设计与计算,提高学生对传动装置的理解与掌握能力。
二、链式运输机概述1. 链式运输机原理链式运输机是一种利用链条传递动力,将物品从一个地方转移到另一个地方的设备。
其主要由驱动装置、链条、导轨等组成。
通过驱动装置带动链条转动,从而将物品沿着导轨运输。
2. 链式运输机分类根据不同的工作环境和需求,链式运输机可以分为直线型、弯道型、升降型等多种类型。
其中直线型是最常见的类型,其结构简单,使用方便。
三、蜗杆减速器概述1. 蜗杆减速器原理蜗杆减速器是一种利用蜗杆和蜗轮配合传递动力的装置。
其主要由输入轴、输出轴、蜗杆和蜗轮等组成。
通过输入轴带动蜗杆旋转,使蜗轮转动,从而实现减速效果。
2. 蜗杆减速器分类根据不同的传动比和用途,蜗杆减速器可以分为单级、多级、平行轴、垂直轴等多种类型。
其中单级蜗杆减速器结构简单,使用方便,但传动比较小;多级蜗杆减速器传动比大,但结构复杂。
四、链式运输机蜗杆减速器设计1. 设计要求本次设计的链式运输机蜗杆减速器需要满足以下要求:(1) 输入轴转速:1500r/min;(2) 输出轴转速:30r/min;(3) 传动比:50;(4) 载荷:1000kg。
2. 计算步骤(1) 确定输入功率:P = Fv = 1000×9.8×0.5/60 = 81.67W(2) 确定输出功率:Pout = Pin/η = 81.67/0.8 = 102.09W(3) 确定输出扭矩:Tout = Pout/ωout = 102.09/(30×2π/60) = 204.18N·m(4) 确定输入扭矩:Tin = Tout/i = 204.18/50 = 4.08N·m(5) 确定蜗杆参数:根据设计要求和实际情况,选择蜗杆的模数、齿数等参数,并计算出其直径、长度等尺寸。
单级主减速器的结构组成
单级主减速器通常由以下组成部分构成:
1. 输入轴:将输入的旋转动力传输到减速器中。
2. 主减速器外壳:通常为金属外壳,用于保护内部部件并提供给减速器传递力量的结构支持。
3. 滚动轴承:用于支撑输入轴和输出轴以及其他旋转部件,并减少摩擦。
4. 品尼齿轮组:主要由主动齿轮和从动齿轮组成,通过齿轮之间的啮合传递旋转动力。
5. 其他副零部件:如轴、螺钉、垫片等,用于连接和固定各个部件。
以上是单级主减速器一般的结构组成,具体结构可能会因减速器的类型和用途而有所不同。
目录一.传动装置的总体设计 (1)1.传动方案的确定 (1)2.电动机的选择 (1)3.传动比的计算 (2)二.传动件的设计计算 (2)1.蜗杆副设计计算 (2)2.蜗杆副上作用力的计算 (5)三.减速器装配草图的设计 (6)四.轴的设计计算 (6)1.蜗杆轴的设计与计算 (6)2.低速轴的设计与计算 (7)3.减速器箱体的结构尺寸 (12)五.润滑油的选择与计算 (13)六.热平衡的计算 (14)七.减速器附件设计 (14)1.窥视孔及窥视孔盖 (14)2.油面指示装置 (14)3.通气器 (14)4.放油孔及螺塞 (14)5.起吊装置 (15)6.启盖螺钉 (15)7.定位销 (15)八.绘制装配图和零件图 (15)九.参考资料 (15)一.传动装置的总体设计1.传动方案的确定考虑到工作拉力和传动速度都较小,所设计蜗杆速度估计小于10m/s ,因此采用蜗杆下置式,单级蜗杆减速器传动装置方案如图(1)所示。
图(一)2.电动机的选择(1)选择电动机的类型根据用途选用Y 系列三相笼型异步电动机 (2)选择电动机功率 输送链所需功率 P W =W W F v 1000=18200.821000⨯kW=1.49kW 查【1】表9.1得,轴承效率η轴承=0.98,蜗轮蜗杆传动效率η蜗=0.8,联轴器效率η联=0.99,卷筒效率η卷=0.96,得电动机所需工作功率为WW02222P P 1.492.06kW 0.990.80.980.96P ηηηηη∏====⨯⨯⨯联蜗轴承卷根据【1】表15.1,选取电动机的额定功率P ed =2.2kW (3)电动机转速的确定 由带轮线速度601000w n Dv π=⨯,得卷筒的转速为6010000.8260100062.68/min 601000w w v n r D π⨯⨯⨯⨯===⨯由【1】表9.2可知单级蜗轮蜗杆传动比范围10~40i =蜗,所用电机转速范围62.68(10~40)/min 626.8~2507.2/min o w n n i r r ==⨯=蜗符合这一要求的电动机同步转速有750r/min 、1000r/min 和1500r/min 等。
第八章减速器结构与参考图例第一节单级圆柱齿轮减速器图8-1为单级圆柱齿轮减速器的立体图;图8-2为单级圆柱齿轮减速器的装配图(之一:凸缘式端盖);图8-3 高速齿轮轴工作图;图8-4 圆柱齿轮工作图;图8-5 低速轴工作图;图8-6 减速器箱盖工作图;图8-7 减速器箱座工作图;图8-8为单级圆柱齿轮减速器的装配图(之二:嵌入式端盖)。
图8-1 单级圆柱齿轮减速器立体图图8-2 单级圆柱齿轮减速器装配图(之一)图8-4 圆柱齿轮工作图图8-5 低速轴工作图图8-8为单级圆柱齿轮减速器的装配图(之二)第二节单级圆锥齿轮减速器图8-9为单级圆锥齿轮减速器的立体图;图8-10为单级圆锥齿轮减速器的装配图;图8-11为单级圆锥齿轮减速器结构图(立式);图8-12 圆锥齿轮工作图。
图8-9 单级圆锥齿轮减速器立体图图8-10为单级圆锥齿轮减速器的装配图图8-11为单级圆锥齿轮减速器结构图(立式)图8-12 圆锥齿轮工作图第三节单级蜗杆减速器图8-13为单级蜗杆减速器的立体图;图8-14为单级蜗杆减速器的装配图;图8-15为单级蜗杆减速器装配图(有散热片);图8-16 蜗杆工作图,图8-17 蜗轮工作图。
图8-13 单级蜗杆减速器立体图图8-14 蜗杆减速器的装配图图8-15 单级蜗杆减速器装配图(有散热片)图8-16 蜗杆工作图图8-17 蜗轮工作图第四节双级圆柱齿轮减速器图8-18双级圆柱齿轮减速器立体图;图8-19为两种形式的双级圆柱齿轮减速器装配图;图8-20双级圆柱齿轮减速器装配图(焊接结构)。
图8-18 双级圆柱齿轮减速器立体图图8-19双级圆柱齿轮减速器装配图图8-20双级圆柱齿轮减速器装配图第五节圆锥-圆柱齿轮减速器图8-21圆锥-圆柱齿轮减速器立体图;图8-22圆锥-圆柱齿轮减速器装配图(之一);图8-23圆锥-圆柱齿轮减速器装配图(之二)。
图8-21 圆锥-圆柱齿轮减速器立体图图8-22圆锥-圆柱齿轮减速器装配图(之一)图8-23圆锥-圆柱齿轮减速器装配图(之二)。
蜗轮蜗杆减速器设计摘要通过对减速器的简单了解,开始学习设计齿轮减速器,尝试设计增强感性认知和对社会的适应能力,及进一步巩固已学过的理论知识,提高综合运用所学知识发现问题、解决问题,以求把理论和实践结合一起,为以后的工作和更好的学习积累经验。
学习如何进行机械设计,了解机械传动装置的原理及参数搭配。
学习运用多种工具,比如CAD等,直观的呈现在平面图上。
通过对圆柱齿轮减速器的设计,对齿轮减速器有个简单的了解与认知。
齿轮减速器是机械传动装置中不可缺少的一部分。
机械传动装置在不断的使用过程中,会不同程度的磨损,因此要经常对机械予以维护和保养,延长其使用寿命,高效化的运行,提高生产的效率,降低生产的成本,获得最大的使用效率。
关键词:机械传动装置、齿轮减速器、设计原理与参数配置In this paperThrough the simple understanding of the speed reducer, started learning des ign of gear reducer, attempt to design enhance the perceptual cognition and ability to adapt to society, and further consolidate the learned theory kn owledge, to improve the integrated use of knowledge discovery and solve pro blems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better learning experience.Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanica l transmission device and parameter collocation. Study using a variety of t ools, such as CAD, intuitive present on the floor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear reducer is a simple understanding and cog nition. Gear reducer is an indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanical transmission device in use process, will be different d egree of wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenance, prolong the service life and highly effective operation, improve productio n efficiency, reduce the cost of production, achieve maximum efficiency.Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design principle and parameter configuration目录摘要 (I)In this paper (II)1.电机选择 (1)2.选择传动比 (2)2.1总传动比 (2)2.2减速装置的传动比分配 (2)3.各轴的参数 (2)3.1各轴的转速 (2)3.2各轴的输入功率 (3)3.3各轴的输出功率 (3)3.4各轴的输入转矩 (3)3.5各轴的输出转矩 (3)3.6各轴的运动参数表 (4)4.蜗轮蜗杆的选择 (4)4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 (4)4.2选择材料 (4)4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设 (4)4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (6)4.5校核齿根弯曲疲劳强度 (7)4.6验算效率 (7)4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定 (8)5.圆柱齿轮的设计 (8)5.1材料选择 (8)5.2按齿面接触强度计算设计 (8)5.3计算 (9)5.4按齿根弯曲强度计算设计 (10)5.5取几何尺寸计算 (11)6.轴的设计计算 (12)6.1蜗杆轴 (12)6.1.1按扭矩初算轴径 (12)6.1.2蜗杆的结构设计 (12)6.2蜗轮轴 (14)6.2.1输出轴的设计计算 (14)6.2.2轴的结构设计 (14)6.3蜗杆轴的校核 (16)6.3.1求轴上的载荷 (16)6.3.2精度校核轴的疲劳强度 (18)6.4蜗轮轴的强度校核 (21)6.4.1精度校核轴的疲劳强度 (23)6.4.2精度校核轴的疲劳强度 (23)7.滚动轴承的选择及校核计算 (26)7.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算 (27)7.2蜗杆轴上轴承的选择计算 (28)8.键连接的选择及校核计算 (31)8.1输入轴与电动机轴采用平键连接 (31)8.2输出轴与联轴器连接采用平键连接 (31)8.3输出轴与蜗轮连接用平键连接 (32)9.联轴器的选择计算 (32)9.1与电机输出轴的配合的联轴器 (32)9.2与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器 (33)10.润滑和密封说明 (33)10.1润滑说明 (33)10.2密封说明 (34)11.拆装和调整的说明 (34)12.减速箱体的附件说明 (34)13.设计小结 (34)14.参考文献 (35)1.电机选择工作机所需输入功率817100060 2.34100010000.97w w Fv P kw η⨯⨯===⨯所需电动机的输出功率d p3.54wd aP P kw η==传递装置总效率2412345a ηηηηηη=式中:1η:蜗杆的传动效率0.752η:每对轴承的传动效率0.98 3η:直齿圆柱齿轮的传动效率0.974η:联轴器的效率0.99 5η:卷筒的传动效率0.96所以 420.750.980.970.990.6577a n =⨯⨯⨯=2.343.5578kw 0.6577d P ==故选电动机的额定功率为4kw8100060601000607.72min 3.14330v n r D π⨯⨯==⨯⨯=⨯卷357407.72(162.121544)minn i i n r ==⨯⨯=卷蜗齿卷()() 符合这一要求的同步转速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min 电机容量的选择比较:2.34w p kw =3.54d p kw =0.6577a η=7.72/min n r =卷考虑电动机和传动装置的尺寸 重量及成本,可见第二种方案较合理,因此选择型号为:Y132M 1-6D 的电动机。
八十年代起世界大型轴承公司开始在中国投资设厂,扩大销售,国内的企业也接到各大公司的初级产品订单,存在对外商的依赖性。
中国作为轴承的新兴市场,近年来其行业发展迅速,形成了较大的规模。
MORSE就是其中一个不错的品牌,下面简单介绍下它的相关情况。
MORSE轴承隶属于美国EPT集团旗下。
莫氏维度机器工程的基本术语,它代表了匪夷所思的动力传递,形成了轴向力与旋转力的有机结合。
莫氏公司的工程师创造出现代机械工程的传奇,他们发明了单向离合器ONE WAY CLUTCH,又称单向轴承,以及在运动与控制部件中常用的关节轴承。
他们被用于波音飞机起落架的收放机构,发电站大闸门的开合机构以及各种机器内的运动控制部件内。
MORSE主导产品1、MORSE超越离合器MORSE超越离合器俗称单向轴承,即仅能单一方向(顺时针方向或逆时针方向)传动的机械传动基础件。
当动力源驱动被动元件时只能单一方向传动,若动力源方向转变时,被动元件则会自动脱离,不产生任何动力传递。
MORSE B200系列为无内环和轴承支撑的楔块式单向离合器,使用时需配合轴承安装以承受轴向和径向负载,使用时需要加注润滑油脂.2、MORSE蜗杆减速器MORSE蜗杆减速器蜗杆减速器的特点是在外廓尺寸不大的情况下可以获得很大的传动比,同时工作平稳、噪声较小。
蜗杆减速器中应用最广的是单级蜗杆减速器。
单级蜗杆减速器根据蜗杆的位置可分为上置蜗杆、下置蜗杆及侧蜗杆三种。
3、链条MORSE公司还生产滚子链条,输送链条,顶板链条,链,.皮带,皮带轮等。
4、轴承主要分:滚动轴承,深沟球轴承,高精度轴承,调心轴承,带座轴承,平面球轴承,短圆柱滚子轴承,直线导轨,滚珠丝杆,微小型直线导轨,直线滚子导轨,交叉滚子导轨,滚珠滑组,平面滚针轴承,凸轮从动轴承,关节滚针轴承,滚珠栓槽。
上海一佳机械有限公司是一家代理世界知名品牌轴承和高性能联轴器的有限责任公司,拥有旺盛的人气和需求量。
公司创业至今已近二十年。
减速器的种类很多,按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器;按照传动的级数可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。
常用的减速器型式及其特点和应用见下表。
常用减速器的型式和应用名称运动简图推荐传动比特点及应用单级圆柱齿轮减速器i≤8~10转齿可做成直齿、斜齿和人字齿。
直齿用于速度较低(ν≤8m/s)载荷较轻的转动;斜齿轮用于速度较高的传动,人字齿轮用于载荷较重的传动中,箱体通常用铸铁做成,单件或小批生产有时采用焊接结构。
轴承一般采用滚动轴承,重载或特别高速时采用滑动轴承。
其他型式的减速器与此类同两级圆柱齿轮减速器展开式i=i1i2i=8~60结构简单、但齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
用于载荷比较平稳的场合。
高速级一般做成斜齿,低速级可做成直齿分流式i=i1i2i=8~60结构复杂,但由于齿轮相对于轴承对称布置,与展开式相比载荷沿齿宽分布均匀,轴承受载较均匀。
中间轴危险截面上的转矩只相当于轴所传递转矩的一半。
适用于变载荷的场合。
高速级一般用斜齿,低速级可用直齿或人字齿同轴式i=i1i2i=8~60减速器横向尺寸较小,两对齿轮浸入油中深度大致相同,但轴向尺寸大和重量较大,且中间轴较长、刚度差,使沿齿宽载荷分布不均匀。
高速轴的承载能力难于充分利用同轴分流式i=i1i2i=8~60每对啮合齿轮仅传递全部荷的一半,输入轴和输出轴只承受扭矩,中间轴只受全部载荷的一半,故与传递同样功率的其他减速器相比,轴颈尺寸可以缩小三级圆柱齿轮减速器展开式i=i1i2i=40~400同两级展开式分流式i=i1i2i=40~400同两级分流式单级圆锥齿轮减速器i=8~10齿轮可做成直齿、斜齿或曲线齿。
一级蜗轮减速器机械设计课程设计。
一、课程设计任务书标题:带式输送机蜗轮减速器工作条件的设计:工作时,它不会反转,负载会有轻微的影响。
工作年限为10年,分两班工作。
已知条件:滚筒圆周力f=4400n皮带速度v=0.75米/秒;滚筒直径d=450毫米。
其次,由于本课程设计的传输方案的制定和分析已经给出:要求设计下面带有单级蜗杆的减速器。
与蜗杆减速器相比,它具有搅油损失小、润滑条件好等优点。
适用于变速器V≤4-一、课程设计任务书标题:带式输送机蜗轮减速器工作条件的设计:工作时,它不会反转,负载会有轻微的影响。
工作年限为10年,分两班工作。
已知条件:滚筒圆周力f=4400n皮带速度v=0.75米/秒;滚筒直径d=450毫米。
其次,由于本课程设计的传输方案的制定和分析已经给出:要求设计下面带有单级蜗杆的减速器。
与蜗杆减速器相比,它具有搅油损失小、润滑条件好等优点,适用于驱动v ≤ 4: 2的电机所需的功率;3、确定电机转速计算滚筒工作速度:根据《机械设计》教材推荐的合理传动比范围,如果取第一级蜗轮蜗杆减速器的传动比范围,总传动比的合理范围为1=5 ~ 80。
因此,电机速度的可选范围是:该范围内的同步转速为750、1000、1500和3000转/分。
根据容量和转速,在相关手册中找到四种适用的电机型号,因此有四种传动比方案。
考虑到电机和传动装置的尺寸、重量、价格以及皮带传动和减速器的传动比,可以看出第四种方案更合适,选择n=3000r/min。
4.确定电机型号。
根据以上选择的电机类型、要求的额定功率和同步速度,选择的电机型号为Y132S1-3、确定电机转速计算滚筒工作速度:根据《机械设计》教材推荐的合理传动比范围,如果取第一级蜗轮蜗杆减速器的传动比范围,总传动比的合理范围为1=5 ~ 80。
因此,电机速度的可选范围是:该范围内的同步转速为750、1000、1500和3000转/分。
根据容量和转速,在相关手册中找到四种适用的电机型号,因此有四种传动比方案。
前言在本学期临近期末的近半个月时间里,学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和动脑能力的课程设计。
在这段时间里,把学到的理论知识用于实践。
课程设计每学期都有,但是这次和我以往做的不一样的地方:单独一个人完成一组设计数据。
这就更能让学生的能力得到锻炼。
但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较庞大的“工作”来说,虽然能够按时间完成,但是相信设计过程中的不足之处还有多。
希望老师能够指正。
总的感想与总结有一下几点:1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练,对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。
2.由于在设计方面我们没有经验,理论知识学的不牢固,在设计中难免会出现这样那样的问题,如:在选择计算标准件是可能会出现误差,如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大,在查表和计算上精度不够准3.在设计的过程中,培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力,在设计的过程中还培养出了我们的团队精神,大家共同解决了许多个人无法解决的问题,在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足,在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
最后,衷心感谢老师的指导和同学给予的帮助,才能让我的这次设计顺利按时完成。
目录一.传动装置总体设计 (4)二.电动机的选择 (4)三.运动参数计算 (6)四.蜗轮蜗杆的传动设计 (7)五.蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 (13)六.蜗轮轴的尺寸设计与校核 (15)七.减速器箱体的结构设计 (18)八.减速器其他零件的选择 (21)九.减速器附件的选择 (23)十.减速器的润滑 (25)参数选择:卷筒直径:D=400mm运输带有效拉力:F=4000N运输带速度:0.75=0.75m/s工作环境:三相交流电源,三班制工作,单向运转,载荷平稳,空载启动,常温连续工作一、传动装置总体设计:根据要求设计单级蜗杆减速器,传动路线为:电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。
一级蜗轮蜗杆减速器设计解释书第一章绪论盘算机帮助设计及帮助制作(CAD/CAM)技巧是当今设计以及制作范畴广泛采取的先辈技巧.本次设计是蜗轮蜗杆减速器,经由过程本课题的设计,将进一步深刻地对这一技巧进行深刻地懂得和进修.1.1.1 本设计的设计请求机械零件的设计是全部机械设计工作中的一项重要的具体内容,是以,必须从机械整体动身来斟酌零件的设计.设计零件的步调平日包含:选择零件的类型;肯定零件上的载荷;零件掉效剖析;选择零件的材料;经由过程承载才能盘算初步肯定零件的重要尺寸;剖析零部件的构造合理性;作出零件工作图和不见装配图.对一些由专门工场大批临盆的尺度件主如果依据机械工作要乞降承载才能盘算,由尺度中合理选择.依据工艺性及尺度化等原则对零件进行构造设计,是剖析零部件构造合理性的基本.有了精确的剖析和盘算,而假如零件的构造不合理,则不但不克不及省工省料,甚至使互相组合的零件不克不及装配成合乎机械工作和维修请求的优越部件,或者根本装不起来.1.2.(1)国内减速机产品成长状态国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主,但广泛消失着功率与重量比小,或者传动比大而机械效力过低的问题.别的材料品德和工艺程度上还有很多弱点.因为在传动的理论上,工艺水温和材料品德方面没有冲破,是以没能从根本上解决传递功率大,传动比大,体积小,重量轻,机械效力高级这些根本请求.(2)国外减速机产品成长状态国外的减速器,以德国.丹麦和日本处于领先地位,特殊在材料和制作工艺方面占领优势,减速器工作靠得住性好,应用寿命长.但其传动情势仍以定轴齿轮迁移转变为主,体积和重量问题也未能解决好.当今的减速器是向着大功率.大传动比.小体积.高机械效力以及应用寿命长的偏向成长.本设计的设计请求机械零件的设计是全部机械设计工作中的一项重要的具体内容,是以,必须从机械整体动身来斟酌零件的设计盘算,而假如零件的构造不合理,则不但不克不及省工省料,甚至使互相组合的零件不克不及装配成合乎机械工作和维修请求的优越部件,或者根本装不起来.机械的经济性是一个分解性指标,设计机械时应最大限度的斟酌经济性.进步设计制作经济性的重要门路有:①尽量采取先辈的现代设计理论个办法,力争参数最优化,以及应用CAD技巧,加速设计进度,下降设计成本;②合理的组织设计和制作进程;③最大限度地采取尺度化.系列化及通用化零部件;④合理地选择材料,改良零件的构造工艺性,尽可能采取新材料.新构造.新工艺和新技巧,使其用料少.质量轻.加工费用低.易于装配⑤努力改良机械的造型设计,扩展发卖量.进步机械应用经济性的重要门路有:①进步机械的机械化.主动化程度,以进步机械的临盆率和临盆产品的质量;②选用高效力的传动体系和支承装配,从而下降能源消费和临盆成本;③留意采取恰当的防护.润滑和密封装配,以延伸机械的应用寿命,并防止情形污染.机械在预定工作刻日内必须具有必定的靠得住性.进步机械靠得住度的症结是进步其构成零部件的靠得住度.此外,从机械设计的角度斟酌,肯定恰当的靠得住性程度,力争构造简略,削减零件数量,尽可能选用尺度件及靠得住零件,合理设计机械的组件和部件以及须要时拔取较大的安然系数等,对进步机械靠得住度也是十分有用的.1.4.研讨内容(设计内容)(1)蜗轮蜗杆减速器的特色蜗轮蜗杆减速器的特色是具有反向自锁功效,可以有较大的减速化,输入轴和输出轴不在统一轴线上,也不在统一平面上.但是一般体积较大,传动效力不高,精度不高.蜗轮蜗杆减速器是以蜗杆为主动装配,实现传动和制动的一种机械装配.当蜗杆作为传动装配时,在蜗轮蜗杆合营感化下,使机械运行起来,在此进程中蜗杆传动根本上战胜了以往带传动的摩擦损耗;在蜗杆作为制动装配时,蜗轮,蜗杆的啮合,可使机械在运行时停下来,这个进程中蜗杆蜗轮的啮合静摩擦达到最大,可使活动中的机械在刹时停滞.在工业临盆中既节俭了时光又增长了临盆效力,而在工艺设备的机械减速装配,深受用户的佳誉,是面前当代工业设备实现大小扭矩,大速比,低噪音,高稳固机械减速传动独揽装配的最佳选择.(2)计划订定A.箱体(1):蜗轮蜗杆箱体内壁线的肯定; (2):轴承孔尺寸的肯定;(3):箱体的构造设计;a.箱体壁厚及其构造尺寸的肯定b. 轴承旁衔接螺栓凸台构造尺寸的肯定c.肯定箱盖顶部外概况轮廓d. 外概况轮廓肯定箱座高度和油面e. 输油沟的构造肯定f. 箱盖.箱座凸缘及衔接螺栓的安插B.轴系部件(1) 蜗轮蜗杆减速器轴的构造设计a. 轴的径向尺寸的肯定b. 轴的轴向尺寸的肯定(2)轴系零件强度校核a. 轴的强度校核b. 滚动轴承寿命的校核盘算C.减速器附件a.窥视孔和视孔盖b. 通气器c. 轴承盖d. 定位销e. 油面指导装配f. 油塞g. 起盖螺钉h. 起吊装配第二章减速器的总体设计2.1.1 订定传动计划本传动装配用于带式运输机,工作参数:运输带工作拉力F=3KN,工作速度=1.2m/s,滚筒直径D=310mm,传动效力η=0.96,(包含滚筒与轴承的效力损掉)两班制,持续单向运转,载荷较安稳;应用寿命8年.情形最高温度80℃.本设计拟采取蜗轮蜗杆减速器,传动简图如图6.1所示.图6.1 传动装配简图1—电念头 2.4—联轴器 3—级蜗轮蜗杆减速器5—传动滚筒 6—输送带2.1.2 电念头的选择(1)选择电念头的类型按工作前提和请求,选用一般用处的Y系列三相异步电念头,关闭式构造,电压380V.(2)选择电念头的功率电念头所需的功率式中,单位为KW;η—电念头至工作机之间传动装配的总效力;,单位为KW;输送机所需的功率输送机所需的功率/1000=3000×1.2/1000×0.8=4.5 kW查表,(3)选择电念头的转速由表推举的传动比的合理规模,故电念头转速的可选规模为:(10~40)×73.96=740-2959r/min相符这规模的电念头同步转速有750.1000.1500.3000 r/min四种,现以同步转速1000 r/min和1500 r/min两种经常应用转速的电念头进行剖析比较.分解斟酌电念头和传动装配的尺寸.重量.价钱.传动等到市场供给情形,拔取比较适合的计划,现选用型号为Y132M—4.2.1.3 肯定传动装配的传动等到其分派减速器总传动等到其分派:减速器总传动比/73.96=19.47式中i—传动装配总传动比,单位r/min,单位r/min2.1.4 盘算传动装配的活动和动力参数(1)各轴的输入功率轴Ⅰ轴Ⅱ(2)各轴的转速轴Ⅰ:轴Ⅱ:/19.47=73.96 r/min(3)各轴的输入转矩d/nm=9550轴Ⅰ:1/n1=9550轴Ⅱ:2/n2=9550上述盘算成果汇见表3-1表3-1传动装配活动和动力参数2.2 传动零件的设计盘算2.2.1 蜗轮蜗杆传动设计一.选择蜗轮蜗杆类型.材料.精度依据GB/T10085-1988的推举,采取渐开线蜗杆(ZI)蜗杆材料选用45钢,整体调质,概况淬火,齿面硬度45~50HRC.蜗轮齿圈材料选用ZCuSn10Pb1,金属模锻造,滚铣后加载跑合,8级精度,尺度包管侧隙c.(1)选z1,z2:1=2,z2= z1×n1/n2=2×≈39.z2在30~64之间,故合乎请求.(2)蜗轮转矩T2:T2=T1×i106×××0.82/(3)载荷系数K:因载荷安稳,查表7.8取K=1.1(4)材料系数ZE查表(5)许用接触应力H]查表H]=220 Mpa N=60×jn2×L h=60××1××107H×220=178.5 Mpa(6):(7)初选的值:查表7.1取m=6.3,d1=63(8)导程角(9)滑动速度Vs(10)啮合效力由Vs=4.84 m/s查表得ν=1°16′(11取轴承效力T2=T1×i106(12)磨练的值原选参数知足齿面接触疲惫强度请求1=2,z2=39(1)中间距a(2)蜗杆尺寸分度圆直径d1 d1=63mm齿顶圆直径da1 da1=d1+2ha1=(63+2×齿根圆直径df1 df1=d1﹣2hf=63﹣2×导程角右旋轴向齿距 Px1=π×齿轮部分长度b1 b1≥×××取b1=90mm(2)蜗轮尺寸分度圆直径d2 d2=m×z2×齿顶高 ha2=ha*××齿根高 hf2= (ha*+c*)×m=(1+0.2)×齿顶圆直径da2 da2=d2+2ha2=245.7+2××齿根圆直径df2 df2=d2﹣﹣导程角右旋轴向齿距 Px2=Px1=π××齿宽角 sin(α蜗轮咽喉母圆半径 rg2=a—﹣(3)热均衡盘算①估算散热面积A②验算油的工作温度tiKs=20 W/(㎡·℃).80℃油温未超出限度(4)润滑方法依据Vs=4.84m/s,查表7.14,采取浸油润滑,油的活动粘度V40℃=350×10-6㎡/s(5)蜗杆.蜗轮轴的构造设计(单位:mm)①蜗轮轴的设计最小直径估算dmin≥cc查《机械设计》表11.3得 c=120 dmin≥=120×依据《机械设计》表11.5,选dmin=48d1= dmin+2a =56 a≥≈4d2=d1+ (1~5)mm=56+4=60d3=d2+ (1~5)mm=60+5=65d4=d3+2a=65+2×6=77 a≥≈6×≈8d5=d4﹣2h=77﹣2×5.5=66d6=d2=60l1=70+2=72②蜗杆轴的设计最小直径估算dmin≥cdmin=30d1=dmin+2a=20+2×2.5=35 a=(0.07~0.1)dmind2=d1+(1~5)=35+5=40d3=d2+2a=40+2×2=44 a=(0.07~0.1)d2d4=d2=40蜗杆和轴做成一体,即蜗杆轴.蜗轮采取轮箍式,青铜轮缘与锻造铁心采取H7/s6合营,并加台肩和螺钉固定,螺钉选6个几何尺寸盘算成果列于下表:2.3 轴的设计2.3.1 蜗轮轴的设计(1)选择轴的材料拔取45钢,调质,硬度HBS=230,由表查1.10-3)(2)初步估算轴的最小直径取C=120,得dmin≥=120依据《机械设计》表11.5,选dmin=63(3)轴的构造设计①轴上零件的定位.固定和装配单级减速器中,可将齿轮按排在箱体中心,相对两轴承对称散布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,周向固定靠平键和过渡合营.两轴承分离以轴肩和套筒定位,周向则采取过渡合营或过盈合营固定.联轴器以轴肩轴向定位,右面用轴端挡,圈轴向固定.键联接作周向固定.轴做成阶梯形,左轴承从做从左面装入,齿轮.套筒.右轴承和联轴器依次右面装到轴上.②肯定轴各段直径和长度Ⅰ段d1=50mm L1=70mmⅡ段选30212型圆锥滚子轴承,其内径为60mm,宽度为22mm.故Ⅱ段直径d2=60mm.Ⅲ段斟酌齿轮端面和箱体内壁.轴承端盖与箱体内壁应有必定距离,则取套筒长为38mm.故L3=40mm,d3=65mm.Ⅳ段d4=77mm,L4=70mmⅤ段d5=d4+2h=77+2×5.5=88mm,L5=8mmⅥ段d6=65mm,L6=22mmⅦ段 d7=d2=760mm,L7=25(4)按弯扭合成应力校核轴的强度①绘出轴的构造与装配图 (a)图②绘出轴的受力简图 (b)图③绘出垂直面受力争和弯矩图(c)图轴承支反力:F RBV=Fr+F RAV盘算弯矩:截面C右侧弯矩截面C左侧弯矩④绘制程度面弯矩图 (d)图轴承支反力:截面C 处的弯矩⑤绘制合成弯矩图 (e)图图3.2 低速轴的弯矩和转矩(a)轴的构造与装配 (b)受力简图 (c)程度面的受力和弯矩图 (d)垂直面的受力和弯矩图 (e)合成弯矩图 (f)转矩图 (g)盘算弯矩图⑥绘制转矩图 (f)图105⑦绘制当量弯矩图 (g)图转矩产生的扭剪应力按脉动轮回变更,取0.6,截面C 处的当量弯矩为⑧校核安全截面C 的强度安然. 图3.3 蜗轮轴的构造图d M ECe 7.7771.01062.3511.03335=⨯⨯=⨯=σ2.3.3 蜗杆轴的设计(1)选择轴的材料拔取45钢,调质处理,硬度HBS=230,剪切疲惫极限(2) 初步估算轴的最小直径最小直径估算dmin≥取dmin=20(3)轴的构造设计按轴的构造和强度请求拔取轴承处的轴径d=35mm,初选轴承型号为30207圆锥滚子轴承(GB/T297—94),采取蜗杆轴构造,个中,齿顶圆长度尺寸依据中心轴的构造进行具体的设计,校核的办法与蜗轮轴相相似,经由具体的设计和校核,得该蜗杆轴构造是相符请求的,是安然的,轴的构造见图3.4所示:图3.4 蜗杆轴的构造草图第三章轴承的选择和盘算3.1 蜗轮轴的轴承的选择和盘算按轴的构造设计,初步选用30212(GB/T297—94)圆锥滚子轴承,内径d=60mm,外径D=110mm,B=22mm.(1)盘算轴承载荷①轴承的径向载荷轴承A轴承B②轴承的轴向载荷轴承的派生轴向力查表得:30212°38′32″所以无外部轴向力.轴承A被“压紧”,所以,两轴承的轴向力为③盘算当量动载荷由表查得圆锥滚子轴承30211轴承A e取X=1,Y=0,轴承B e取X=1,Y=0,3.2 蜗杆轴的轴承的选择和盘算按轴的构造设计,选用30207圆锥滚子轴承(GB/T297—94),经校核所选轴承能知足应用寿命,适合.具体的校核进程略.3.3 减速器锻造箱体的重要构造尺寸(单位:mm)(1) 8,(2) 8,(3) 箱座.箱盖.箱座底的凸缘厚度:(4) 地脚螺栓直径及数量:依据=154.35,得取d f=18,地脚螺钉数量为4个;(5)(6) 箱盖.箱座联络螺栓直径~14.4,取(7) 表2.5.1轴承端盖螺钉直径:(8) 检讨孔盖螺钉直径:本减速器为一级传动减速器,所以取(9) ,把数据代入上述公式,得数据如下:(10) 表2.5.2螺栓相干尺寸:(11)准尽量接近,(12) ;(13),由构造肯定;(14) 箱外壁至轴承座端面的距离:(15) 箱盖.(16)(17) 锻造斜度.过渡斜度.锻造外圆角.内圆角:锻造斜度:10,:20,第四章其他零件设计4.1.1高速轴键联接的选择和强度校核高速轴采取蜗杆轴构造,是以无需采取键联接.4.1.2 低速轴与蜗轮联接用键的选择和强度校核(1) 选用通俗平键(A型)按低速轴装蜗轮处的轴径d=77mm,查表,选用键22×14×63 GB1096—2003.(2) 强度校核键材料选用45钢,键的工作长度按公式的挤压应力故键的联接的强度是足够的.4.2 联轴器的选择和盘算4.2.1 高速轴输入端的联轴器盘算转矩,查表取,有查表选用TL5型弹性套柱销联轴器,材料为35钢,许用转矩,许用转速标识表记标帜:LT5联轴器30×50 GB4323—84.选键,装联轴器处的轴径为30mm,选用键8×7×45 GB1096—79,对键的强度进行校核,键同样采取45钢,有关机能指标见(2.6.2),按公式的挤压应力及格.所以高速级选用的联轴器为LT5联轴器30×50 GB4323—84,所用的联络键为8×7×45 GB1096—79.4.2.2 低速轴输出端的联轴器依据低速轴的构造尺寸以及转矩,选用联轴器LT8联轴器50×70 GB4323—84,所用的联络键为14×9×60 GB1096—79,经由校核盘算,选用的键是相符联络的强度请求的,具体的盘算进程与上面雷同,所以省略.4.3 减速器的润滑减速器中蜗轮和轴承都须要优越的润滑,起重要目标是削减摩擦磨损和进步传动效力,并起冷却和散热的感化.别的,润滑油还可以防止零件锈蚀和下降减速器的噪声和振动等. 本设计拔取润滑油温度C t ︒=40时的蜗轮蜗杆油,蜗轮采取浸油润滑,浸油深度约为h1≥1个螺牙高,但油面不该高于蜗杆轴承最低一个滚动体中间.4.4 部分零件加工工艺进程4.4.1 轴的加工工艺进程轴的工艺进程相对于箱盖,底座要简略很多,本设计输出轴的一般工艺进程为:(1) 落料.锻打(2) 夹短端.粗车长端端面.打中间孔(3) 夹短端.粗车长端各档外圆.倒角(4) 反向夹长端,粗车短端外圆.倒角.粗车短端端面.打中间孔(5) 热处理(6) 夹短端,半精车短端外圆(7) 反向夹长端,半精车短端外圆(8) 磨长端外圆(9) 反向磨短端外圆(10) 铣两键槽(11) 加工好的蜗轮轴4.4.2 箱体加工工艺进程蜗轮蜗杆减速器的箱盖和箱体,它们的工艺进程比较庞杂,先是箱盖和箱体分离单独进行某些工序,然后合在一路加工,最后又离开加工.箱盖单独先辈行的工序有:(1)箱盖锻造(2)回火.清沙.去毛刺.打底漆.毛坯磨练(3)铇视孔顶面(4)铇剖分面(5)磨剖分面(6)钻.攻起盖螺钉完成前述单独工序后,即可进行下列工序:(1)箱盖.箱体瞄准张开,夹紧;钻.铰定位销孔,敲入圆锥销(2)钻箱盖和箱体的联接螺栓孔,刮鱼眼坑(3)离开箱壳,消除剖分面毛刺.清算切屑(4)张开箱壳,敲入定位销,拧紧联接螺栓(5)铣两头面(6)粗镗各轴轴承座孔(7)精镗各轴轴承座孔(8)钻.攻两头面螺孔(9)拆开箱壳(10)装上油塞,箱体地脚螺栓孔划线(11)钻地脚螺栓孔.刮鱼眼坑(12)箱盖上固定视孔盖的螺钉孔划线(13)钻.攻固定视孔盖的螺钉孔(14)去除箱盖.箱体接合面毛刺,消除铁屑(15)内概况涂红漆结论此次经由过程对已知前提对蜗轮蜗杆减速器的构造外形进行剖析,得出总体计划.按总体计划对各零部件的活动关系进行剖析得出蜗轮蜗杆减速器的整体构造尺寸,然后以各个体系为模块分离进行具体零部件的设计校核盘算,得出各零部件的具体尺寸,再从新调剂整体构造,整顿得出最后的设计图纸和解释书.此次设计经由过程对蜗轮蜗杆减速器的设计,使我对成型机械的设计办法.步调有了较深的熟习.熟习了蜗轮.轴等多种经常应用零件的设计.校核办法;控制了若何选用尺度件,若何查阅和应用手册,若何绘制零件图.装配图;以及设计非尺度零部件的要点.办法. 此次设计贯串了所学的专业常识,分解应用了各科专业常识,查各类常识手册从中使我进修了很多日常平凡在教材中未学到的或未深刻的内容.我信任此次设计对今后的工作进修都邑有很大的帮忙. 因为本身所学常识有限,而机械设计又是一门异常深邃的学科,设计中肯定消失很多的缺少和须要改良的地方,愿望先生指出,在今后的进修工作中去完美它们.参考文献1 吴彦农,康志军.Solidworks2003实践教程. 淮阴:淮阴工学院,20032 叶伟昌. 机械工程及主动化简明手册(上册). 北京:机械工业出版社,20013 徐锦康. 机械设计. 北京:机械工业出版社,20014 成大先. 机械设计手册(第四版第4卷). 北京:化学工业出版社,20025 葛常清. 机械制图(第二版). 北京:中国建材工业出版社,20006 朱敬. 孙明,邵谦谦.AutoCAD2005.电子工业出版社,20047 董玉平. 机械设计基本.机械工业出版社,20018 曾正明. 机械工程材料手册. 北京:机械工业出版社,20039 周昌治. 杨忠鉴,赵之渊,陈广凌. 机械制作工艺学. 重庆:重庆大学出版社,199910 曲宝章. 黄光烨. 机械加工工艺基本. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,200211 张福润. 徐鸿本,刘延林. 机械制作基本(第二版). 武汉:华中科技大学出版社,200212 徐锦康. 机械设计. 北京:高级教导出版社,200413 宁汝新. 赵汝嘉. CAD/CAM技巧. 北京:机械工业出版社,200314 司徒忠. 李璨. 机械工程专业英语. 武汉:武汉理工大学出版社,200115 牛又奇. 孙开国. 新编Visual Basic程序设计教程. 姑苏:姑苏大学出版社,200216 甘登岱. AutoCAD2000.航空工业出版社,200017 夸克工作室.SolidWorks2001.科学出版社,200318 吴威望. SolidWorks2003.科学出版社,200419 甘永立. 几何量公役与检测.上海科学技巧出版社,2004。
课程设计--蜗轮蜗杆减速器的设计前言国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。
另外,材料品质和工艺水平上还有许多弱点。
由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破,因此,没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。
国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长。
但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主,体积和重量问题,也未解决好。
当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。
本设计是蜗轮蜗杆减速器的设计。
设计主要针对执行机构的运动展开。
为了达到要求的运动精度和生产率,必须要求传动系统具有一定的传动精度并且各传动元件之间应满足一定的关系,以实现各零部件的协调动作。
该设计均采用新国标,运用模块化设计,设计内容包括传动件的设计,执行机构的设计及设备零部件等的设计。
该减速器机体全部采用焊接方式,因此本减速器不仅具有铸造机体的所有特点还具有如下优点:(1)结构简单(没有拔模角度、铸造圆角、沉头座)、不需要用木模,大大简化了设计和毛胚的制造;(2)由于钢的弹性模量E及切变模量G要比铸铁大40%~70% ,焊接机体的刚度较高;(3)焊接机体的壁厚通常取为铸造机体的0.7~0.8倍,且其他部分的尺寸也可适当减小,故通常焊接机体比铸造机体轻1/4左右。
因而,近年来,焊接机体日益得到广泛应用,尤其是在单间和小批量生产中。
摘要一击蜗杆蜗轮减速器是减速器的一种形式,这篇一击蜗杆蜗轮减速器的设计说明书主要是将以及蜗杆蜗轮减速器的全部设计过程表达了出来。
整个设计过程按照理论公式和经验公式计算,最终得到较为合理的设计结果。
在设计说明书中,首先,从总体上对动力参数进行了计算,对设计方案进行了选择;再次,对减速器的传动部分进行了设计,具体的说就是对蜗杆和涡轮轴的设计计算与校核计算;最后,对整个减速器的箱体、联接部分,键及轴承,还有润滑方式等细节进行了完善。
单级蜗杆减速器设计说明书设计题目:蜗杆减速器完成日期 2011年7月12日目录(1)设计任务书(2)电动机的选择(3)带传动设计(4)蜗轮蜗杆设计选材(5)蜗轮蜗杆强度校核(6)轴的设计、强度校核(7)轴承的选择与校核(8)螺栓螺钉的选择(9)减速箱附件的选择(10)减速箱结构、润滑、密封方式一、设计任务书1、设计题目:蜗杆减速器2、已知数据:主动轴功率P=11KW;主动轴转速 n=1200r/min;传动比 i=30本减速器用于搅拌装置的传动中。
工作机单向转动,双班制工作,单向运转,有轻微振动。
3、设计内容:(1)减速器装配图一张;(2)从动齿轮、从动轴零件图各一张;(3)设计说明书一份。
设计计算及说明结一、拟定传动方案方案号电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比极数1Y160M2-215KW3000r/min2930r/min22Y160L-415KW1500r/min1460r/min42 MP齿数Z1=2Z2=60分度圆直径d1=80d2=480齿顶高ha1=8mm ha2=8mm齿跟高hf1==hf2==齿顶圆直径da1=8×12=96mm da2=8×62=496齿根圆直径df1= =d f2=8×=蜗杆圆周速采用蜗杆下置。
计算及说明结果(7)求危险截面当量弯矩如认为轴的扭切应力是脉动循环应变力,取折和系数α=(8)计算危险截面处轴的直径轴的材料为45钢,调质处理,σb=650MPa,[σ-1b]=60MPa,则考虑到键槽对轴的削弱,将d值增大5%,所以d=64*=67mm因为轴颈已取90mm,所以无危险4、蜗杆轴的校核计算考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置,轴主要传递蜗轮的转矩。
选取轴的材料为45钢,淬火处理按扭转强度,初步估计轴的最小直径因为有键存在,所以增加5%,d=d×=确定各轴段直径查表GB 4323-84,选用TL8弹性套柱销联轴器,标准孔径d=50mm,即轴伸直径为50mm联轴器轴孔长度为:112mm。
前言在本学期临近期末的近半个月时间里,学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和动脑能力的课程设计。
在这段时间里,把学到的理论知识用于实践。
课程设计每学期都有,但是这次和我以往做的不一样的地方:单独一个人完成一组设计数据。
这就更能让学生的能力得到锻炼。
但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较庞大的“工作”来说,虽然能够按时间完成,但是相信设计过程中的不足之处还有多。
希望老师能够指正。
总的感想与总结有一下几点:1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练,对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。
2.由于在设计方面我们没有经验,理论知识学的不牢固,在设计中难免会出现这样那样的问题,如:在选择计算标准件是可能会出现误差,如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大,在查表和计算上精度不够准3.在设计的过程中,培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力,在设计的过程中还培养出了我们的团队精神,大家共同解决了许多个人无法解决的问题,在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足,在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
最后,衷心感谢老师的指导和同学给予的帮助,才能让我的这次设计顺利按时完成。
目录一.传动装置总体设计 (4)二.电动机的选择 (4)三.运动参数计算 (6)四.蜗轮蜗杆的传动设计 (7)五.蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 (13)六.蜗轮轴的尺寸设计与校核 (15)七.减速器箱体的结构设计 (18)八.减速器其他零件的选择 (21)九.减速器附件的选择 (23)十.减速器的润滑 (25)参数选择:卷筒直径:D=400mm运输带有效拉力:F=4000N运输带速度:0.75=0.75m/s工作环境:三相交流电源,三班制工作,单向运转,载荷平稳,空载启动,常温连续工作一、传动装置总体设计:根据要求设计单级蜗杆减速器,传动路线为:电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。
蜗轮蜗杆减速机型号以及尺寸分享:1、单级蜗轮蜗杆减速机系列型号:TJ-BKA40#、TJ-BKA50#、TJ-BKA60#、TJ-BKA70#、TJ-BKA80#、TJ-BKA100#、TJ-BKA120#、TJ-BKA135#、TJ-BKA155#、TJ-BKA175#、TJ-BKD50#、TJ-BKD60#、TJ-BKD70#、TJ-BKD80#、TJ-BKD100#、TJ-BKD120#、TJ-BKD135#、TJ-BKD155#、TJ-BKD175#、TJ-BKD200#、TJ-BKD225#、TJ-BKD250#、TJ-BKD300#、TJ-BKD3503、TJ-BKDE60#、TJ-BKDE70#、TJ-BKDE80#、TJ-BKDE100#、TJ-BKDE120#、TJ-BKDE135#、TJ-BKDE155#、TJ-BKV40#、TJ-BKV50#、TJ-BKV60#、TJ-BKV70#、TJ-BKV80#、TJ-BKV100#、TJ-BKV120#、TJ-BKV135#、TJ-BKV155#、TJ-BKV175#、TJ-BKV200#、TJ-BKV250#、TJ-BKV300#、TJ-BKV350#、TJ-BKACS50#、TJ-BKACS60#、TJ-BKACS70#、TJ-BKACS80#、TJ-BKACS100#、TJ-BKACS120#。
2、双极蜗轮蜗杆减速机系列型号:TJ-BKDW40-70#、TJ-BKDW50-80#、TJ-BKDW60-100#、TJ-BKDW70-120#、TJ-BKDW80-135#、TJ-BKDW100-155#、TJ-BKDW120-175#、TJ-BKVW40-70#、TJ-BKVW50-80#、TJ-BKVW60-100#、TJ-BKVW70-120#、TJ-BKVW80-135#、TJ-BKVW100-155#、TJ-BKVW120-175#。
. . 0p湖 南 科 技 大 学 课程设计报告
课程设计名称: 单级蜗杆减速器 学 生 姓 名: 涂皓 学 院: 机电工程学院 专业及班级: 07级机械设计及其自动化1班 学 号: 0703010109 指导教师: 胡忠举
2010 年 6月17日 .
. 摘要 课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性相结合的教学环节,基本目的在于综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识,分析和解决机械设计问题,进一步巩固和加深所学的知识,同时通过实践,增强创新意思和竞争意识,培养分析问题和解决问题的能力。通过课程设计,绘图以及运用技术标准,规范,设计手册等相关资料,进行全面的机械设计基本技能训练。 减速器是在当代社会有这举足轻重的地位,应用范围极其广泛,因此,减速器的高质量设计,可以体现出当代大学生对社会环境的适应及挑战,从整体设计到装配图和零件图的绘制,都可以让参与设计的同学深深领悟到机器在如今社会的重要作用 .
. 目录 一、摘要 二、传动装置总体设计 1、传动机构整体设计 2、电动机的选择 3、传动比的确定 4、计算传动装置的运动参数
三、传动零件的设计 1、减速器传动设计计算 2、验算效率 3、精度等级公差和表面粗糙度的确定
四、轴及轴承装置设计 1、输出轴上的功率、转速和转矩 2、蜗杆轴的设计 3、涡轮轴的设计 4、滚动轴承的选择 5、键连接及联轴器的选择
五、机座箱体结构尺寸及附件 1、箱体的结构尺寸 2、减速器的附件
六、蜗杆减速器的润滑 1、蜗杆的润滑 2、滚动轴承的润滑
七、蜗杆传动的热平衡计算 1、热平衡的验算 八、设计体会
参考文献 .
. 一、传动装置总体设计 1、传动机构整体设计 根据要求设计单级蜗杆减速器,传动路线为:电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机。(如图右图所示) 根据生产设计要求可知,该蜗杆的圆周速度V≤4——5m/s,所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见(如图下图所示),采用此布置结构,由于蜗杆在蜗轮的下边,啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承,承受径向载荷和轴向载荷的复合作用,为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘,异物侵入箱内,在轴承盖中装有密封元件。 该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。
总传动比:i=27 Z1=2 Z2=54 为了确定传动方案先初选卷筒直径:D=380mm运输带速度:V=1m/s 卷筒转速wn=60×1000v/(D)= 60×1000×1/(×380)r/min=50.28 r/min 而i=27 ,并且wn=2n, 所以有1n=i2n=27×50.28=1357.6 r/min选择同步转速为1500r,满载转速为1440r/min的电动机。 wn=2n=1ni=53.33r/min . . 由wn=60×1000v/(D)可得D≈345mm 2、选择电动机 (1)选择电动机类型 按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机. (2)选择电动机容量 工作机要求的电动机输出功率为:
wd
ppn
其中 1000wwFvpn
则 1000dwFvpnn 由电动机至运输带的传动总效率为: 2312345wnnnnnnn
式中,查机械设计手册可得 联轴器效率 1n=0.99
滚动轴承效率2n=0.98 双头蜗杆效率3n=0.8 转油润滑效率4n=0.96 卷筒效率 5n=0.96 则 wnn68.0%
初选运输带有效拉力:F=5280N 从而可得:dP=7.45kw<7.5kw 电动机型号表一
方案 电动机型号 额定功率 Ped kw 电动机转速 r/min 额定转矩 同步转速 满载转速
1 Y132S2-2 7.5 3000 2900 2.0 2 Y132S2-4 7.5 1500 1440 2.2 . . 3 Y160M-6 7.5 1000 960 2.0 4 Y160L-8 7.5 750 720 2.0 (3)确定电动机转速 有前面可知电机的满载转速为1440r/min 从而可以选取Y132S2-4 以下是其详细参数 Y132S2-4的主要性能参数
额定功率
edP/kw
同步转速 n/(r 1min) 满载转速 n/(r 1min) 电动机总重/N 启动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩
7.5 1500 1440 2.2 2.3
3、 传动比的确定 由前面可知总传动比 i总=i=27
4、计算传动装置的运动和动力参数 (1)各轴转速 蜗杆轴 n1=1440r/min 齿轮轴 n2=1440/26=53.33 r/min 卷筒轴 n3= n2=53.33r/min
(2)各轴的输入功率 蜗杆轴 p1= 12dPnn=7.23kw
齿轮轴 p2=p1234nnn=5.44kw 卷筒轴 p3=p2 12nn=5.28kw
(3) 各轴的转矩 电机输出转矩 dT=9550 dwPn =9550×7.45/1440Nm=49.4Nm
蜗杆输入转矩 1T=dT12nn=49.4×0.99×0.98 Nm =47.94Nm 蜗轮输入转矩 2T=1Ti234nnn=47.94×26×0.98×0.8×0.96Nm =938.1 Nm . . 卷筒输入转矩 3T=2T12nn=938.1×0.99×0.98 Nm=910.2Nm 将以上算得的运动和动力参数列于表2-2 表2-2
类型 功率P(kw) 转速n(r/min) 转矩T(N·m) 传动比i 效率η 电动机轴 7.45 1440 49.4 蜗杆轴 7.23 1440 47.94 0.68 蜗轮轴 5.44 55.38 938.1 27
传动滚筒轴 5.28 55.38 910.2
三、传动零件的设计 1、减速器传动设计计算 (1)选择蜗杆传动类型 根据GB/T 10085-1988的推存,采用渐开线蜗杆(ZI)。
(2)选择材料 蜗杆:根据库存材料的情况,并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。 因而蜗轮用铸锡磷青铜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45号钢制造。
(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。由手册知传动中心距
a≥32EHZZKT
①确定作用在涡轮上的转距 由前面可知2T=938.1 Nm ②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;
由机械设计手册取使用系数AK=1.15 由转速不高,冲击不大,可取动载荷系数VK=1.2; K=KAKVK=1.38 . . ③确定弹性影响系数EZ 因用铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故EZ=16012aMP ④确定接触系数Z 假设蜗杆分度圆直径d和传动中心距a的比值d/a =0.32,从而可查得Z=3.1 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,可从手册
中查得蜗轮的基本许用应力H=268aMP
应力循环次数 N=60j2hnL=60×1×144026×50000=1.66×810
寿命系数 HNK= 788101.6610=0.704 则 H=HNK'H=0.704×268aMP=188.6 ⑥计算中心距
a≥231603.11.38938100188.6mm=207.7mm
取中心距a=250mm,i=27,完全满足要求,取模数m=8,蜗杆分度圆直径d1=80mm。这时d1/a=0.32,因此以上计算结果可用。
⑷蜗杆与蜗轮主要几何参数 ①蜗杆 轴向齿距 pa=zm=25.12mm 直径系数 q=d1/m=10
齿顶圆直径 da1=d1+2*ahm=80+2×1×5mm=96mm
齿根圆直径 df1=d1-1fh= d1-2 m (*ah+*c)=80-2×8×(1+0.2)mm=60.8mm 导程角 γ=01118’31’’ 蜗杆轴向齿厚Sa=0.5m=0.5×3.14×8mm=12.56mm ②蜗轮
蜗轮齿数 2Z=52
变位系数 2x= +0.25 验证传动比 i=2Z/2x=52/2=26(允许)