机械设计课程设计(蜗杆减速器)

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1、机械设计课程设计说明书设计题目：带式输送机的传动装置院系：机电学院班级：02220801设计者：闫野学号：20080957设计时间：2011年8月北京理工大学27/27一、已知条件基本要求：设计一用于带式运输机上的减速器，运输机每天单班制工作，每班工作8小时，每年按300天计算。设计参数：参数运输带工作拉力F运输带工作速度V卷筒直径D使用年限数据2．4KN1.3m/s250mm8年技术条件：a)传动装置的使用寿命预定为8年，单班制；b)工作机的载荷性质平稳，起动过载不大于5%，单向回转；c)电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏；d)允许鼓轮的速度误差为±5%；e)工作环境：室内。2

2、7/27二、传动装置总体设计（一）传动方案拟定由设计任务要求及图例可知传动方案采用一级蜗杆减速器，其结构简单，尺寸紧凑，环境适应性好，但效率低，适用于载荷较小，间歇工作场合。蜗杆圆周速度v≤4～5m/s。装置工作机为带式运输机，对减速器由中等冲击，且工作场合为有尘，减速器要求密封条件好。（二）电机的选择1.选择电动机类型因工作机为带式运输机，则对电动机无特殊要求，故电动机选用三相异步交流电动机，采用Y系列。Y系列适用于无特殊要求的各种机械设备。2.选择电动机容量工作机的有效功率为下面计算工作机各传动部件的传动效率及总效率：查表得各个传动件的效率范围，分别取：选用弹性联轴器，；选用四头蜗杆，油润

3、滑，；滚子轴承效率为；工作机的总效率为：27/271.确定电动机转速查参考书1中得蜗轮传动比推荐值如下：理论总传动比：所以电动机转速的可选范围为符合这一范围的同步转速为1000r/min、1500r/min、3000r/min三种。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1000r/min的电动机。根据电动机的类型、容量和转速，由电机手册选定电动机型号为Y132M1-6。2.电动机外形及尺寸电动机型号额定功率/(kW)满载转速/(r/min)Y132M1-649602．02.2电动机的主要外形及安装尺寸如表所示。27/27型号HABCDEF×G

4、DGAABBHAL1Y132M1-613221614089388010×8336324320508（三）传动装置的运动、动力参数计算1.传动比计算=nmnw=96099.36=102.传动装置各轴的运动和动力参数1)各轴的转速第一轴转速：27/27第二轴转速：1)各轴的输入功率第一轴功率：第二轴功率：卷筒功率：2)各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩：第一轴转矩：第二轴转矩：卷筒的转矩：1.参数汇总类型功率P（kw）转速n（r/min）转矩（N·m）传动27/27比i蜗杆轴3．9696039.81蜗轮轴3.3896336.210卷筒轴3.2896326.31其中Ⅰ轴指蜗杆轴，Ⅱ轴指蜗轮轴。三、传动

5、零件设计由于传动方案为一级蜗杆减速器，则传动零件为蜗轮蜗杆。蜗轮蜗杆材料及热处理选择减速器为闭式传动，蜗杆材料选用45钢，表面淬火，齿面硬度>45HRC蜗轮材料，根据27/27其中n1为蜗杆转速，T2为蜗轮转矩初估蜗杆副的滑动速度VS=5.1m/s，选择蜗轮的材料为锡青铜即ZCuSn10P，又因小批量生产，则用沙模铸造。蜗轮蜗杆传动主要参数计算蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合、齿面点蚀和齿面磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。因此采用齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力，并在选择许用应力时，要适当考虑胶合和磨损等失效因素的影响。故采用公式确定模数m和蜗杆分度圆直径。1.选择蜗杆头数及蜗轮

6、齿数由传动比i=10，查参考书可知蜗杆头数取4，z2=iz1=402.确定载荷系数。取载荷系数K为1.1。3.确定许用接触应力由于蜗轮材料为锡青铜，查取=144.46Mpa。4.确定材料弹性系数=15527/27m=6.3d1=63d2=252a=157.5γ=21.8°1.计算模数和分度圆直径将以上数据代入公式计算得2394.9查表取m=6.3，蜗杆分度圆直径d1=632.计算传动中心距蜗轮分度圆直径=m,其中取40,d2=mz2=63*40=252中心距a=0.5×(d1+d2)=136变位系数x=a'-am=0.27、校核涡轮弯曲强度蜗杆导程角γ=arctanz1q=arctan410=

7、21.8°，查表蜗杆弯曲应力【σF】=73MPa。zv=z2cos3γ=72.463。YF2=1.4+1.34-1.4×(72.463-60)/(80-60)=1.3626.σF=1530×KT2COSγm3qz2YF2=24.43<73。故弯曲强度符合。蜗轮蜗杆效率及润滑计算1.验算蜗轮速度蜗杆导程角γ=arctanz1q=arctan410=21.8°，蜗杆副滑动速度与初估蜗杆副的滑动速度相符