单级蜗轮蜗杆减速器设计说明书
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一级蜗杆减速器说明书及装配图标准目录一.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=350mm运输带有效拉力:F=2000N运输带速度:V=0.8m/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。
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,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。
二、电动机的选择:由于该生产单位采用三相交流电源,可考虑采用Y系列三相异步电动机。
三相异步电动机的结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,启动性能好等优点。
一般电动机的额定电压为380V根据生产设计要求,该减速器卷筒直径D=350mm。
运输带的有效拉力F=2000N,带速V=0.8m/s,载荷平稳,常温下连续工作,电源为三相交流电,电压为380V。
1、按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭扇冷式结构,电压为380V,Y系列2、传动滚筒所需功率Pw=FV/1000=2000*0.8/1000=1.6kw3、传动装置效率:(根据参考文献《机械设计课程设计》刘俊龙何在洲主编机械工业出版社第133-134页表12-8得各级效率如下)其中:蜗杆传动效率η1=0.70搅油效率η2=0.95滚动轴承效率(一对)η3=0.98联轴器效率ηc=0.99传动滚筒效率ηcy=0.96所以:η=η1?η2η33?ηc2?ηcy=0.7×0.99×0.983×0.992×0.96=0.633电动机所需功率: Pr = Pw/η=1.6/0.633=2.5KW传动滚筒工作转速: nw=60×1000×v / ×350=43.7r/min根据容量和转速,根据参考文献《机械零件设计课程设计》吴宗泽罗圣国编高等教育出版社第155页表12-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据,查出有四种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如表2-1:表2-1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比,可见第3方案比较适合。
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。
已知条件:滚筒圆周力F=4400N;带速V=0.75m/s;滚筒直径D=450mm。
80,则总传动比合理范围为动机转速的可选范围为:⨯~80)63.69750、1000、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、' 54838)348.24cos5.71=48.24从教材5.7110.9592140140=-=知许用弯曲应力][F =σ查得由ZCuSn10P15.71;v =ϕ119.681000cos cos5.71n γ=值法查大于原估计值,因此不用重算。
(68.885S 0.92t c =<∴=油的工作温度)合格。
= 68.8cS 0.92=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。
除了知识外,也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真,并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。
在设计过程中,我们会碰到好多问题,这些都是平时上理论课中不会碰到,或是碰到了也因为不用而不去深究的问题,但是在设计中,这些就成了必须解决的问题,如果不问老师或是和同学讨论,把它搞清楚,在设计中就会出错,甚至整个方案都必须全部重新开始。
比如轴上各段直径的确定,以及各个尺寸的确定,以前虽然做过作业,但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去,毕竟考虑的还不是很多,而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。
但是经过老师的讲解,和自己的更加深入的思考之后,对很多的知识,知其然还知其所以然。
刚刚开始时真的使感觉是一片空白,不知从何处下手,在画图的过程中,感觉似乎是每一条线都要有一定的依据,尺寸的确定并不是随心所欲,不断地会冒出一些细节问题,都必须通过计算查表确定。
机械设计课程设计蜗轮蜗杆减速器的设计一、选择电机1)选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相异步电动机。
2)选择电动机的容量工作机的有效功率为从电动机到工作机输送带间的总效率为=式中各按【1】第87页表9.1取η-联轴器传动效率:0.991η-每对轴承传动效率:0.982η-涡轮蜗杆的传动效率:0.803η-卷筒的传动效率:0.964所以电动机所需工作功率3)确定电机转速工作机卷筒的转速为所以电动机转速的可选范围是:符合这一范围的转速有:750、1000、1500三种。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、质量、价格等因素,为使传动机构结构紧凑,决定选用同步转速为1000。
根据电动机的类型、容量、转速,电机产品目录选定电动机型号Y112M-6,其主要性能如下表1:/(9402 确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比:3 计算传动装置各轴的运动和动力参数: 1)各轴转速:Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴 2)各轴输入功率: Ⅰ轴 Ⅱ轴卷筒轴3) 各轴输入转矩:电机轴的输出转矩Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴运动和动力参数结果如下表:940二、涡轮蜗杆的设计1、选择材料及热处理方式。
考虑到蜗杆传动传递的功率不大,速度也不高,蜗杆选用45号刚制造,调至处理,表面硬度220250HBW;涡轮轮缘选用铸锡磷青铜,金属模铸造。
2、选择蜗杆头数和涡轮齿数i=15.16 =2 =i=215.16303、按齿面接触疲劳强度确定模数m和蜗杆分度圆直径1)确定涡轮上的转矩,取,则2)确定载荷系数K=根据工作条件确定系数=1.15 =1.0 =1.1K==1.15 1.0 1.1=1.2653)确定许用接触应力由表查取基本许用接触应力=200MPa应力循环次数 N=故寿命系数4)确定材料弹性系数5)确定模数m和蜗杆分度圆直径查表取m=6.3mm,=80mm4、计算传动中心距a。
涡轮分度圆直径a=满足要求5、验算涡轮圆周速度、相对滑动速度及传动效率<3符合要求tan=0.16,得=8.95°由查表得当量摩擦角=1°47,所以=0.790.80与初值相符。
机械设计课程设计设计题目:单级蜗杆减速器专业班级:机械0702学生姓名:熊明春学生学号:指导教师:岳大鑫设计时刻:目录设计任务书---------------------------------------------------------------3整体方案设计------------------------------------------------------------41.传动方案拟定---------------------------------------------------------------42.电动机的选择---------------------------------------------------------------43.传动系统的运动和动力参数---------------------------------------------5传动零件的设计计算1.蜗轮蜗杆初选-----------------------------------------------------------72.联轴器的选择计算-----------------------------------------------------103.转动轴承的选择和寿命计算-----------------------------------------11 4.轴的设计计算和校核--------------------------------------------------15●减速器箱体及附件的设计1.箱体设计--------------------------------------------------------------------202.键的选择及校核-------------------------------------------------------------213.螺栓的选择-------------------------------------------------------------------224.润滑和密封形式的选择,润滑油和润滑脂的选择-------------------235.设计小结--------------------------------------------------------------------25●参考资料1参考资料-----------------------------------------------------------------------25设计任务书1.设计题目:带式运输机传动装置的设计2.带式运输机工作原理及传动方案如图:3.已知条件:1)工作条件:两班制,持续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35度。
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一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书第一章绪论1.1本课题的背景及意义计算机辅助设计及辅助制造(CADCAM)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术。
本次设计是蜗轮蜗杆减速器,通过本课题的设计,将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。
1.1.1 本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计。
设计零件的步骤通常包括:选择零件的类型;确定零件上的载荷;零件失效分析;选择零件的材料;通过承载能力计算初步确定零件的主要尺寸;分析零部件的结构合理性;作出零件工作图和不见装配图。
对一些由专门工厂大批生产的标准件主要是根据机器工作要求和承载能力计算,由标准中合理选择。
根据工艺性及标准化等原则对零件进行结构设计,是分析零部件结构合理性的基础。
有了准确的分析和计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。
1.2.(1)国内减速机产品发展状况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。
(2)国外减速机产品发展状况国外的减速器,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转动为主,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、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。
1.3.本设计的要求本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。
课程设计报告课程名称:机械基础设计题目:一级蜗杆传动设计系别:机电工程系专业班级:机电设备二班学生姓名:司海强学号: 020******* 指导老师:隋冬杰设计时间: 20XX年12月河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录一传动方案的拟定 (3)二电动机的选择和传动装置的运动和动力学计算 (5)三传动装置的设计 (8)四轴及轴上零件的校核计算 (12)1 蜗杆轴及其轴上零件的校核计算 (12)2 涡轮轴及其轴上零件的校核计算 (15)五轴承等相关标准件的选择 (17)六密封方式的选择 (20)七参考资料 (23)第二章. 传动方案选择及机构运动简图2.1传动方案的选择该工作机采用的是原动机为Y 系列三相笼型异步电动机,三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机,电压380 V ,其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便;另外其传动功率大,传动转矩也比较大,噪声小,在室内使用比较环保。
因为三相电动机及输送带工作时都有轻微振动,所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用,以减少振动带来的不必要的机械损耗。
总而言之,此工作机属于小功率、载荷变化不大的工作机,其各部分零件的标准化程度高,设计与维护及维修成本低;结构较为简单,传动的效率比较高,适应工作条件能力强,可靠性高,能满足设计任务中要求的设计条件及环境。
2.2机构运动简图电动机联轴器蜗杆减速器联轴器滚筒输送带第三章. 电动机的选择和运动参数的计算3.1电动机的选择1. 选择电动机的类型按工作要求和条件选取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(1)工作机各传动部件的传动效率及总效率查《机械设计课程设计》表2.3各类传动、轴承及联轴器效率的概略值,减速机构使用了一对滚动球轴承,一对联轴器和单线蜗轮蜗杆机构,各机构传动效率如下:)(99.0一对滚动球轴承=η; 995.0~99.0=η联轴器; 80.0=η四线涡轮蜗杆减速机构的总效率776.0~768.022=⨯⨯=ηηηη轴承单线蜗轮蜗杆联轴器总(2)选择电动机的功率所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。
单级蜗轮蜗杆减速器设计第一章绪论1-1 减速器在国内外的状况1.1.1国内的发展概况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。
2.1.1国外发展概况国外的减速器,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。
1-2 课题研究的内容及拟采取的技术、方法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。
第二章传动装置总体设计2-1 选择电动机2.1.1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.2.1.2选择电动机容量工作机所需功率=式中 =1.8 , =0.65 .查文献[2]表10.7,得片式关节链 =0.95,滚动轴承 =0.99。
取 = =0.95 0.99=0.94,代入上式得= = =1.24从电动机到工作机输送链间的总效率为=式中,查文献[2]表10.7,得联轴器效率 =0.98滚动轴承效率 =0.99双头蜗杆效率 =0.8滚子链效率 =0.96则=0.98 0.99 0.80 0.96=0.745故电动机的输出功率= = =1.67因载荷平稳,电动机额定功率只需略大于即可。
查文献[2]中Y系列电动机技术数据表选电动机的额定功率为2.2 。
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=350mm运输带有效拉力:F=2000N运输带速度:V=0.8m/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。
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,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。
二、电动机的选择:由于该生产单位采用三相交流电源,可考虑采用Y系列三相异步电动机。
三相异步电动机的结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,启动性能好等优点。
一般电动机的额定电压为380V根据生产设计要求,该减速器卷筒直径D=350mm。
运输带的有效拉力F=2000N,带速V=0.8m/s,载荷平稳,常温下连续工作,电源为三相交流电,电压为380V。
1、按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭扇冷式结构,电压为380V,Y系列2、传动滚筒所需功率Pw=FV/1000=2000*0.8/1000=1.6kw3、传动装置效率:(根据参考文献《机械设计课程设计》刘俊龙何在洲主编机械工业出版社第133-134页表12-8得各级效率如下)其中:蜗杆传动效率η1=0.70搅油效率η2=0.95滚动轴承效率(一对)η3=0.98联轴器效率ηc=0.99传动滚筒效率ηcy=0.96所以:η=η1•η2•η33•ηc2•ηcy=0.7×0.99×0.983×0.992×0.96=0.633电动机所需功率: Pr = Pw/η=1.6/0.633=2.5KW传动滚筒工作转速: nw=60×1000×v / ×350=43.7r/min根据容量和转速,根据参考文献《机械零件设计课程设计》吴宗泽罗圣国编高等教育出版社第155页表12-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据,查出有四种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如表2-1:表2-1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比,可见第3方案比较适合。
单轮蜗杆蜗轮减速器结构设计摘要此次设计进行机械运动简图的设计,其中包括机械功能分析,工艺动作过程确定执行机构选择,机械运动方案评定,机构尺寸的确定等。
本文讲述了带式运输机的传动装置——单级蜗轮蜗杆减速器的设计过程。
首先进行了传动方案的评述,选择单级蜗轮蜗杆减速器作为传动装置,然后进行减速器的设计计算,运用A u t o C A D进行传统的二维平面设计,完成蜗轮蜗杆减速器的二维平面零件图和装配图的绘制.减速器是目前广泛应用于矿山、冶金、建筑、化工、轻工、运输、制造、航空航天等各个领域的主要调速装置。
具有高精度、高效率、可靠性高等优点。
人类使用减速器已有很长一段时间,因此对减速器的认识已达到一相当的程度,减速器的形式也是多种多样,具体用途也是各有所长,对人类社会的发展起到了极大的促进作用。
关键词:减速器;蜗轮蜗杆;传动AbstractT h e d e s i g n o f m e c h a n i c a l m o t i o n d i a g r a m d e s i g n,i n c l u d i n g m e c h a n i c a l f u n c t i o n a n a l y s i s,c r a f t o p e r a t i n g p r o c e s s s u r e a c t u a t o r s c h o i c e, m e c h a n i c a l m o t i o n p l a n a s s e s s, i n s t i t u t i o n s a n d t h e w a y t o d e t e r m i n e t h e s i z e.T h i s a r t i c l e t e l l s t h e s t o r y o f c o n v e y o r b e l t t r a n s m i s s i o n d e v i c e - s i n g l e g r a d e w o r m r e d u c e r d e s i g n p r o c e s s. T h e f i r s t r e v i e w o f t r a n s m i s s i o n p r o j e c t,c h o o s e s i n g l e l e v e l w o r m r e d u c e r g e a r, t h e n a s t h e s p e e d r e d u c e r d e s i g n c a l c u l a t i o n,u s i n g A u t o C A D t r a d i t i o n a l 2-d p l a n a r d e s i g n, c o m p l e t e w o r m r e d u c e r t w o-d i m e n s i o n p l a n e p a r t s g r a p h a n d t h e a s s e m b l y d r a w i n g.R e d u c e r i s n o w w i d e l y u s e d i n m i n i n g,m e t a l l u r g y,c o n s t r u c t i o n, c h e m i c a l i n d u s t r y, l i g h t i n d u s t r y, t r a n s p o r t a t i o n, m a n u f a c t u r i n g, a e r o s p a c e a n d o t h e r v a r i o u s a r e a s o f t h e m a i n c o n t r o l d e v i c e. W i t h h i g h p r e c i s i o n, h i g h e f f i c i e n c y a n d h i g h r e l i a b i l i t y e t c. H u m a n s u s e r e d u c e r f o r a l o n g p e r i o d o f t i m e,s o t h e s p e e d r e d u c e r u n d e r s t a n d i n g a c o n s i d e r a b l e d e g r e e h a s r e a c h e d, r e d u c e r a l s o i s v a r i e d, t h e f o r m o f e a c h s p e c i f i c U S E S i s a l s o t h e d e v e l o p m e n t o f h u m a n s o c i e t y a n d p l a y s a g r e a t r o l e i n p r o m o t i n g.K e y w o r d s:r e d u c e r;w o r m g e a r a n d w o r m;d r i v e目录第1章设计的目的和意义1第2章设计计算中应该注意的问题32.1度计算与结构工艺的关系32.2设计过程中正确使用标准的重要性32.3设计过程中零件结构设计与工艺性的关系42.4设计过程中处理好理论计算与画图的关系52.5绘图中应该注意的问题5第3章设计计算过程73.1评述传动方案83.2选择电动机83.3设计蜗杆传动133.4轴的结构设计253.5设计蜗轮的过盈联接343.6选择并演算滚动轴承353.7选择并演算联轴器373.8减速器的箱体与其附件41参考文献43致44第1章设计的目的和意义通过对减速器的结构设计,综合运用机械设计课程和其它先修课程的理论和实际知识,掌握机械设计的一般规律,树立正确的设计思想,培养分析和解决实际问题的能力。
一:设计要求(1)设计任务设计带式输送机传动系统。
要求传动系统中含有单级蜗杆减速器(2)传动系统机构简图输送带有效拉力F=2400 N输送带工作速度v=0.9 m/s输送机滚筒直径d=335 mm减速器设计寿命为5年。
(4)工作条件两班制,常温下连续工作;空载起动,工作载荷平稳;电压为380/220V的三相交流电源。
二、传动系统方案设计根据要求设计单级蜗杆减速器,传动路线为:电机一一连轴器一一减速器一一连轴器一一带式运输机。
(如右图所示 > 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<如右图所示),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。
(3)传动系统的总体设计 <1 )电动机的选择由于该生产单位采用三相交流电源,可考虑采用丫系列三相异步电动机。
三相异步电动机的结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,启动性能好等 优点。
一般电动机的额定电压为 380V 。
根据生产设计要求,该减速器卷筒直径D=335mm 运输带的有效拉力F=2400N 带速V=0.9m/s ,载荷平稳,常温下连续工作,工作环境多尘,电源 为三相交流电,电压为380乂1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭扇冷式结构,电压为 380V, 丫系列2、 传动滚筒所需功率3、 传动装置效率:由电动机至工作机之间的总效率:其中 ....................... 分别为联轴器,轴承,窝杆,齿轮,链和卷筒 的传动效率。
查表可知: 联轴器效率:=0.99滚动滚子轴承效率 <一对): =0.98所以:窝杆传动效率:E =0.75传动滚筒效率:=0.96电动机所需功率:P r= P w/ n =2.16/0.646=3.34 KW传动滚筒工作转速:n = 60 x 1000x V/ x 335= 51.3 r/min根据容量和转速,根据课本表 3-2和续表3-2可查得所需的电动机丫系列三相异步电动机技术数据,查出有四种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如下表:综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比,可见第2方案比较适合。
蜗 杆 涡 轮 减 速 器 设 计 说 明 书
姓名: 胡文强 (100104219) 班级:车辆工程1002班 系别:机械系 目录 1、机械设计课程设计任务书--------------------------------() 2、机构运动简图-----------------------------------------------() 3、运动学与动力学计算--------------------------------------() 4、传动零件设计计算-----------------------------------------() 5、轴的设计及校核--------------------------------------------() 6、箱体的设计--------------------------------------------------() 7、键等相关标准的选择--------------------------------------() 8、减速器结构与润滑的概要说明--------------------------() 9、设计小结-----------------------------------------------------() 10、参考资料----------------------------------------------------() 1机械设计课程设计任务书 专业班级 车辆工程 学生姓名 胡文强 学号 100104219 课题名称 蜗杆减速器 设计时间 一、原始数据 已知条件 输送带拉力F/KN 输送带速度V/(m/s) 滚筒直径mm
数据 5.5 0.8 450 工作条件:传动不逆转,工作速续,平稳。起动载荷为公称载荷的1.25倍。每天工作24小时,寿命七年。 基本要求: 1、一张0号草图。 2、一张0号正式装配图。 3、2张2号零件图。 2、机构运动简图 1 3 2
4 5 6 1.电动机;2联轴器;3减速器;4链传动;5滚筒;6.运输带
3、运动学与动力学计算 3.1电动机的选择 3.1.1选择电动机的类型 按工作要求和条件选取Y系列鼠笼式三相异步电动机。 3.1.2选择电机的型号 3.1.2.1工作机所需电动机功率Pd
Pd=wPkw 工作机输入功率Pw Pw=1000vF=10008.05500=4.4kw 传动装置总效率总 总=联轴器3轴承蜗杆链条=0.99*0.983*0.8*0.92=0.69
3.1.2.2确定电机功率及型号
Pd=总PwK=69.04.41.1=7kw 查《机械设计课程设计》P209 电机型号 额定功率 额定转速 中心高H 轴径D Y132M-4 7.5kw 1440r/min 132mm 38mm 3.2计算总传动比和各级传动比的分配 3.2.1计算总传动比:
i总=wn电机n
nw=Dv60 i总=wn电机n=39.428.06045.014.3144060vDn电机 取i链=2.1 i蜗轮蜗杆=链总ii=18.201.239.42 取i蜗轮蜗杆=20
校核:39.424239.420.92%<5% 3.3计算传动装置的运动和动力学参数 3.3.1转速 n蜗杆=1440r/min
n蜗轮=蜗杆蜗杆in=72201440r/min
n滚筒=3.341.272i链蜗轮n 3.3.2功率 KNppd93.6799.0联轴器蜗杆
p蜗轮=轴承蜗杆2pKN32.58.0298.093.6蜗杆 KNpp8.492.098.032.5
链条轴承滚筒
轮
3.3.3转矩 mNnpT42.461440795509550蜗杆蜗杆
蜗杆
mNT6.7057232.59550蜗轮
mNT4.13362.348.49550链
4.传动零件设计计算 4.1链传动设计 已知:P=5.32KW n=72r/min i=20 (1)链轮齿数 有机械设计基础表13-2选小链齿数Z1=26 大链齿数Z2=i*Z1=262.1=54.6 取55 (2)链条节数 初定中心距a0=40p (3)计算功率12122655402552640222222120210ppppzzapzzpaLP KA=1.0 Pc=KA*p=1.0*5.32=5.32kw (4)链条节距
P0=mKzKcp 《有机械设计基础》表13-13得
4.119261908.108.112zK 采用单排链,Km=1.0 故8.30.14.132.50pkw 有n=72r/min, P0=3.8kwz 查《有机械设计基础》图13-33可选用16A链条。在查表13-11得16A节距为P=25.40 (5)实际中心距 a=a0=40p=40*25.4=1016mm (6)计算链速
79.0100060724.25261000601npzv
(7)作用在轴上的压力 FQ=1.3F F=1000*Pc/v=1000*5.32/0.79=6734.2N FQ=1.3*6734.2=8754.4N 4.2蜗轮蜗杆传动设计 已知:P=7kw n=1440r/min i=20 (1)选择材料并确定许永应力 蜗杆用45钢表面淬火,硬度为45-55HBR,蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1,砂模铸造。 许用接触应力,查表《机械设计基础》12-4得【σH】=200MPa 许用弯曲应力,查表《机械设计基础》12-6得[σF]=50MPa (2)选择蜗杆头数Z,并估计传动效率η 由i=20查表《机械设计基础》12-2,取Z1=2,则Z2=40 由Z1=2,查表《机械设计基础》12-8η=0.8 (3)确定蜗轮转矩 T2=705.6mN (4)确定使用系数AK,综合弹性系数EZ. 取AK=1.1.EZ=150(钢配锡青铜)
(5)确定接触系数PE,假定4.01ad,由《机械设计基础》图12-11得PE=2.8 (6)计算中心距a
7.1502002081506.7051.1332HPEAEZTKa(7)确定模数m,蜗轮齿数2z,蜗杆直径系数q,蜗杆导程角,中心距a等参数。 由《机械设计基础式》12-10得
1d7.547.15068.068.0875.0875.0a
mm
17.6407.547.1502221zdam
由《机械设计基础》12-1,选n=6.3mm, q=10,d1=63mm 由式a=0.5m(q+z2)=0.5*6.3(10+40)mm=157.5>150.7 接触强度足够。
导程角:=arctan3099.11102, d2=6.3*40=252mm (8)校核弯曲强度 蜗轮齿形系数:
当量齿数4.423099.11cos40cos332rzzv 查《机械设计基础》11-8得4.22FaY 蜗轮齿根弯曲应力:
MPaMPaYmddTKFFaAF50294.23099.11cos3.62526310006.7051.153.1cos53.12212
弯曲强度足够。 (9)计算蜗杆传动主要尺寸 中心距=157.5mm 名称 蜗杆 蜗轮 齿数 Z1=2 Z2=40 分度圆直径 d1=63 d2=252 齿顶高 ha1=6.3mm Ha2=6.3mm 齿跟高 Hf1=1.2m=7.56mm Hf2=1.2m=7.56mm 齿顶圆直径 da1=6.3*12=75.6mm Da2=6.3*42=264.6 齿根圆直径 df1=6.37.6=47.88 Df2=6.3*37.6=236.8
蜗杆圆周速smndv7.410006014406314.310006021 采用蜗杆下置。 5、轴的设计计算及校核 5.1输出轴的设计 5.1.1选材 选用45钢,正火处理,[σb]=600MPa, [σ-1b]=55MPa 5.1.2按扭转强度,初步估计轴的最小直径
mmnpcd16.467232.511033 5.1.3轴承和键: 采用圆锥滚子轴承,并采用凸缘式轴承盖,实现轴承系两端单向固定,轴伸处用C型普通平键联接,用A型普通平键连接蜗轮与轴。 5.1.4轴向尺寸的确定 d1取50mm,d2=55mm,d3与轴承相配合,选轴承型号30212,查《机械设计课程设计》型号为30212的轴承宽度T=23.75mm,D=110mm,内径d=60mm.故d3=60mm,d4=63mm,d5与蜗轮孔径相配合,d5=70mm,d7=60mm,d6为轴承肩,d3=73mm. 5.1.5确定径向尺寸 L1=76mm,l2=53mm,轴承宽度为23.75mm,取挡油板厚12.25mm,l7=l3=36mm.与传动零件相配合的轴段长度,略小于传动零件的轮毂宽。轮毂的宽度B2=(1.2-1.5)d5=84-105=100mm,因此取联轴l5=98mm,两轴承间距离为250mm,轴总长度l=403mm. 5.2蜗杆轴的设计 5.2.1选材 选用45钢,正火处理,[σb]=600MPa [σ-1b]=55MPa 5.2.2按扭转强度,初步估计轴的最小直径
mmnpcd6.18144093.611033 5.2.3采用圆锥滚子轴承,型号30209,内径d=45mm,外径D=85mm,厚度T=20.75,并采用凸缘式轴承盖,实现轴承系两端单向固定。 5.2.4轴的径向尺寸 d1=30mm,d2=33mm,该直径处安装密封毡圈,d3与轴承内径相配合,选30209,由《机械设计课程设计》查得该轴承内径d=45mm,宽度T=20.75mm,D=85mm,故d3=45mm,d6取蜗杆齿顶圆直径,d6=75.6mm,d9=45mm.