机械设计综合课程设计(一级蜗轮蜗杆减速器)

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1、机械课程设计设计说明书课程名称：机械设计原理课程设计系别：机械系姓名：丁戈学号：02011512指导教师：王鸿翔一、《设计原理与方法》课程综合训练任务书1.设计题目带式输送机传动装置。第3题，第6组2.工作条件及设计要求带式传送机工作装置如下图所示，主要完成由传送带运送机器零、部件的工作。该机室内工作，单向运转，工作有轻微振动，两班制。要求使用期限十年，大修期三年。输送带速度允许误差±5％。在中小型机械厂批量生产。3.原始数据传动带工作拉力F=4100N，运输带工作速度V=1m/s，滚筒直径D=500mm。二、传动方案的拟定与分析用一级蜗轮蜗杆减速器和一级链传动达到

2、减速要求，传动方案图已经给出：三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择Y系列三相异步电动机。2、电动机功率选择（1）传动装置的总效率：=0.99×0.99×0.8×0.96×0.97=0.73（蜗轮蜗杆减速器效率包括减速器中的轴承）（2）电机所需的功率：电动机输出功率：kw工作机所需的功率：=所以kw=5.6kw因载荷轻微振动，电动机即可，但5.6kw与5.5kw较为接近，效率又为保守估计，实际效率应该稍高于假设效率，故可先取5.5kw。3、确定电动机转速计算滚筒工作转速符合这一范围的同步转速有1000、1500、和3000r/min。一般全取转速在1000r/mi

3、n到1500r/min之间故可选用方案2，电机转速为1440r/min。=0.73=5.6kw=4.1kw=5.5kw=38.2r/min方案电动机型号额定动率/kw(r/min)1Y132S1-25.53000/28902Y132S1-45.51500/14403Y132M2-65.51000/9604、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S1-4。其主要性能：额定功率5.5KW；满载转速1440r/min；三角形接法；额定电流11.6A；质量68kg。四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比2、分配各级

4、传动比由课本可查得：蜗轮蜗杆传动比一般在之间。链传动比一般在。故可试取蜗杆传动比，链传动比。确定蜗轮蜗杆减速器的具体参数后，传动比会略有改动，此处仅为初设计，并非已定设计。五、传动零件的设计计算<一>蜗杆蜗轮设计计算1、蜗杆传动类型根据GB/T10085-1988，拟采用阿基米德蜗杆（ZA）2、选择蜗轮蜗杆材料蜗杆用45钢，考虑到要求使用年限为十年，效率需高一些，耐磨性好一些，蜗杆螺旋面进行表面淬火45~55HRC。查表得蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，为节省贵重金属，仅齿圈用青铜制成，轮芯用HT150制造。电动机型号为Y132S1-4=37.73、确

5、定蜗杆头数由课本表10-2，传动比20时，可取。4、按齿面接触疲劳强度设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，按齿面接触疲劳强度进行设计，设计公式为（1）、确定蜗杆上的转矩按，根据课本表10-8，估取，则T2=9.55×106P2/n2=9.55×106×5.6×0.8×20/1440KN·m=594.2KN·m（2）、确定载荷系数由题工作时轻微振动，故查课本表9-11，选用系数=1.10。（3）、许用接触应力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,由课本表10-4知涡轮的基本许用接触应力=220Mpa。应力循环次数：=60×144

6、0/20×1×16×300×10=(双班制时间=2×8×300×10）寿命系数：=0.687按，由课本图10-10查得=6.1m/s。采用油浴润滑，再由课本图10-11查得滑动速度影响系数=0.88，则许用接触应力=0.88×0.687×220MPa=133MPa（4）、计算中心距ɑ因为选用的是锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故=160；假设蜗杆分度圆直径与中心距的比值为T2=594200N·mm=1.10=220MpaN==0.687=133MPa=160/a=0.35,从课本图10-9可查得。==199.6mm（5）、校核和取中心距ɑ=200mm，因为i=20，则从课本

7、表10-1中选取模数m=8，蜗杆分度圆直径=80mm，分度圆导程角=11°18´36´´。这时/a=0.4，从课本图10-9可以查得=2.74≤，符合要求。计算滑动速度===6.13m/s由图查得=0.88，修正的=133MPa，复算中心距ɑ=199.6mm≤200mm。因此计算结果可用。5、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸(1)、蜗杆：轴向齿距=25.133mm直径系数=10齿顶圆直径96mm齿根圆直径60.8mm分度圆导程角γ=11°18´36"蜗杆轴向齿厚12.57mm(2)、蜗轮：由课本表10-1查得蜗轮系数=41，变为系数=-0.5；验算传动比：i===