机械设计之涡轮蜗杆

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1、机械设计课程设计说明书刖S课程设计是考察学生全面在掌握基木理论知识的重要环节。根据学院的教学环节，在2006年6月12H-2006年6月30日为期三周的机械设计课程设计。木次是设计一个蜗轮蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。木减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机），木人是在周知进老师指导下独立完成的。该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基木尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和A0图纸一张、A3

2、图纸三张。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。该减速器的设计基木上符合生产设计耍求，限于作者初学水平，错误及不妥之处望老师批评指正。设计者：殷其中2006年6月30日参数选择：总传动比:l=35Z仁4Z2=35卷筒真径：D=350mm运输带有效拉力：F=6000N运输带速度：V二0.5m/s工作环境：三相交流电源有粉尘常温连续工作一、传动装置总体设计：根据耍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。（如图2.1所示）根据生产设计耍求可知，该蜗杆的圆周速度VS4——5m/s,所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图2.2所示），采用此布置结构，

3、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汕漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。图2.1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根据生产设计耍求，该减速器卷筒直径D二350mm。运输带的有效拉力F=6

4、000N,带速V=0.5m/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380Vo1、按工作耍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：（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r仁0.70搅汕效率r2=0.95滚动轴承效率（一对）r）3二0.98联轴器效率nc二0.99传动滚筒效率rcy二0.96所以：r=r1T2T33Tc2Tcy二0.7x0.99x0.983x0.992x0.96=0.633电动机所需功率：Pr=Pw

5、/q=3.0/0.633=4.7KW传动滚筒工作转速：nw=60x1000xv/x350=27.9r/min根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》毛振扬陈秀宁施高义编浙江人学出版社第339-340页表附表15-1可查得所需的电动机丫系列三相异步电动机技术数据，查岀有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表3畀：表3/方案电动机型号额定功率Pedkw电动机转速r/min额定转矩同步转速满载转速1Y132S1-25.5300029002.02Y132S-45.5150014402.23Y132M2-65.510009602.04Y160M-85.57507202.0综合考虑电

6、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。因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表3-2：表3・2中心高H外形尺寸Lx(AC/2+AD)xHD底角安装尺寸AxB地脚螺栓孔宜径K轴身尺寸DxE装键部位尺寸FxGxD132515X(270/2+210)x315216x1781238x8010x33x38四、运动参数计算：4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩P0=Pr=4.7kwn0=960r/minT0=9.55P0/n0=4.7xl03=46.7N.m4.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩P1=P0t01=4.7x0.99x0.99x0.7x0.992=3.

7、19kwnI二二二27.4r/minT1=9550=9550x=1111.84Ntti4.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩P2=P1TCTcy=3.19x0.99x0.99=3.13kwn2===27.4r/minT2=9550=9550x=1089.24Nm运动和动力参数计算结果整理于下表4-1:表类型功率P(kw)转速n(r/min)转矩T(N・m)传动比i效率r蜗杆轴4.796046.75