哈工大机械设计课程设计说明书

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1、机械设计课程设计一.传动装置的总体设计1.1确定传动方案由传动条件可知，此工作机属于小功率、载荷平稳的工作机，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，总体示意图如下。机构运动示意图1—电动机2、4—联轴器3—一级蜗轮蜗杆减速器5—传动滚筒6—输送带1.2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择Y系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭式自扇冷式结构，电压为380V。2.选择电动机容量1）电动机所需的工作功率为Pd—工作机要求的电动机输出功率，单位为KW；16—电动机至工作机之间

2、传动装置的总效率；—工作机所需输入功率，单位为KW；2）工作机所需输入功率3）从电动机到工作机输送带间的总效率为、、、分别为联轴器、滚动轴承、蜗杆传动及卷筒传动的的效率，则参考文献【2】表9.1取，则所以电动机所需的工作功率为4）确定电动机的转速由参考文献【2】表9.2可知蜗轮蜗杆单机减速器的传动比范围为。工作机转筒的转速为所以电动机转速可选的范围为符合这一范围的同步转速为750r/min、1000r/min和1500r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为

3、1000r/min的电动机。根据电动机的类型、容量和转速，由参考文献【2】表14.1选定电动机型号为Y112M-6。其主要性能如下表：型号额定功率Ped/kW满载时最大转矩/额定转矩质量/kg转速nw/r/min电流/A（380V）效率/%功率因数Y112M-62.29405.680.50.742.0451.3计算传动装置的总传动比并分配传动比总传动比161.4计算传动装置各轴的运动和动力参数1.各轴的转速蜗杆轴转速：n1=nm=940r/min蜗轮轴转速：2.各轴输入功率计算蜗杆轴功率：蜗轮轴功率：卷筒轴功率：3.各

4、轴的输入转矩电动机的输出转矩Td：所以：蜗杆轴：蜗轮轴：卷筒轴：将上述计算结果汇总于表中，以备查用轴名功率P/kW转矩T/(N·mm)转速n(r/min)传动比i效率η电机轴1.891.92×10494010.991轴1.851.88×10494010.982轴1.442.87×1054819.580.8卷筒轴1.402.79×1054810.95二.传动零件的设计计算1.涡轮蜗杆的材料选择蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC蜗轮材料，根据16其中，n1为蜗杆转速，T2为蜗轮转矩初估蜗杆副的

5、滑动速度vs=3.2m/s，选择蜗轮的材料为铝青铜，金属模。2.按疲劳强度设计，根据公式其中，为涡轮的齿数，T为涡轮的转矩，为系数，K为系数，为材料的许用应力。参考文献【1】表7.6取则有由参考文献【1】表7.1，按取m=5，蜗杆分度圆直径d1=50mm，1）蜗杆倒程角2）蜗轮圆周速度3）蜗杆副滑动速度164）蜗轮圆周速度故选择减速器的类型为蜗杆下置5）查参考文献【1】由参考文献【1】表7.8知符合初取的效率值3.涡轮蜗杆的尺寸计算1）蜗轮分度圆直径2）中心距3）变位系数其他尺寸总汇于表名称符号计算公式和数据（单位mm

6、）蜗杆数据蜗轮数据齿顶高ha57.5齿根高hf63.5全齿高h1111分度圆直径d50195齿根圆直径df38188齿顶圆直径da60210蜗杆分度圆上倒程角γ11°30'36"蜗轮分度圆上螺旋角β2节圆直径d'55195传动中心距a'125蜗杆轴向齿距pa115.7蜗杆螺旋线倒程ps31.4蜗杆螺旋部分长度L74.5蜗轮外圆直径de2210蜗轮齿宽b240齿根圆弧半径R13116齿顶圆弧半径R220齿宽角θ88.161.热平衡计算1）估算散热面积A2）验算散热面积A取油温,室温：通常取C。散热系数=14~17.5：通

7、风良好，取Ks=17.5W/(㎡·℃)；传动效率，则故散热面积符合要求，不许加装散热片等。5.选择蜗杆和涡轮的精度等级蜗轮的圆周速度通过查表选用精度等级为9级，因为该传动平稳，选用的侧隙种类为c，即传动9cGB/T10089-1988.蜗杆的圆周速度通过查表选用精度等级为8级，因为该传动平稳，选用的侧隙种类为c，即传动8cGB/T10089-1988.三.轴以及轴上零件的设计3.1蜗轮轴的设计与校核1.轴的材料选择因传递功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，考虑到经济性选用常用材料45#钢，调质处理2.初算轴径对于转

8、轴，按扭转强度初算轴径，查参考文献【1】表9.4得C=106~118，考虑到轴端的弯矩和转矩的大小，故取C=110则16考虑到键槽的影响，取3.结构设计1）联轴器及轴段1的设计：由于联轴器的一端连接工作机一端连接轴，其转速比较低，传递转矩比较大。考虑到安装时不一定能保证同心度，采用有良好的补偿位移偏差性能的刚性可移式联轴器。选用金