课程设计 提升机蜗杆传动装置设计

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1、大学生课程设计实验报告项目名称：提升机蜗杆传动装置设计项目人：专业班机：指导教师：刘胡然2010年12月提升机蜗杆传动装置设计卷筒已知条件题号1234567891011提升机提升重力W/kN33.544.5567.5910125提升机提升速度v/(m·s－1)1.01.21.21.01.21.00.81.51.20.81.5卷筒直径D/mm300300250350350300250250300300350工作条件：二班制，间歇性工作，有中等程度冲击，室内工作，有粉尘。使用寿命：6年，大修期2年。生产批量：小批。传

2、动装置总体设计一．电动机的选择1.电动机转速的确定（1）.按工作要求和条件，选用三相鼠笼式异步电动机，封闭结构，电压380V，Y型（2）.选择电动机的容量电动机所需工作功率Pd=PwηaKW因为PW=KV1000KW传动装置的总效率=0.68ηworm，ηbe，ηcu，ηw分别为蜗轮蜗杆效率，一对轴承的效率，联轴器效率，工作机效率因此，Pd=4.5×1000×1.01000×0.69=6.52KW（3）.确定电动机转速n=1000vD=54.6rmin因为蜗杆传动一级减速器传动比i=10～40，故电动机转速可选范

3、围为：nd=i×n=（10～40）×54.6=546～2184rminηa=0.68Pd=6.52KWn=54.6rmin综合考虑电动机功率，转速和传动装置尺寸，减速器传动比等因素，方案3相对比较适合二：减速器中个主要参数确定（1）.传动比的确定传动比ia=144054.6=26.4，取传动比为30（2）.减速器中各轴的运动和动力参数的设计计算1.各轴转速轴1：n1=n1=1440rmin轴2：n2=54.6rmin1.各轴的输入功率P1=Pd×ηbe=7.5×0.99=7.425KWP2=P1×ηworm×ηb

4、e=7.425×0.75×0.99=5.51KW2.各轴输出功率P1’=P1×ηbe=7.425×0.99=7.35KWP2’=P2×ηbe=5.51×0.99=5.45KW3.各轴输入转矩电动机输出转矩Td=9550×7.5÷1440=49.74N/mia=30n1=1440rminn2=54.6rminP1=7.425KWP2=5.51KWP1’=7.35KWP2’=5.45KWTd=49.74N/mT1=Td×ηcu=49.74×0.99=49.24N/mT2=T1×ia×ηworm×ηbe=49.24×3

5、0×0.75×0.99=1096.8N/m1.各轴输出转矩T1’=T1×ηbe=49.24×0.99=48.75N/mT2’=T2×ηbe=1096.8×0.99=1085.9N/m卷筒输出转矩T3’=T2’×ηcu=955.55×0.99=946N/m三：减速器蜗轮蜗杆设计1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085——1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）2.选择材料根据材料库存情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大速度中等，故蜗杆采用45号钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45——5

6、5。蜗轮用铸锡磷青铜ZGuSn10P1,金属模铸造。未来节约贵重金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。3.按齿面接触疲劳强度进行设计4.根据封闭蜗杆传动设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计T1=49.24N/mT2=1096.8N/mT1’=48.75N/mT2’=1085.9N/mT3’=946N/m再校核齿根弯曲疲劳强度。由式确定中心距。1）确定作用在蜗轮上的转矩T2=49.24×30×0.75×0.99=1096.8N/m2）确定在和系数为K因为有中等程度冲击，故载荷不均匀系数kβ=1.4

7、，选取使用系数kA=1.15,由于转速不高，故去动载荷系数kv=1.05则k=kβ×kA×kv=1.4×1.15×1.05=1.693)确定弹性影响系数ZE,因选用铸锡青铜蜗轮和蜗杆相配，故ZE=160MPa4）确定接触系数Zp先假设蜗杆分度圆直径d1和传递中心距a比值d1a=0.30则可得Zp=3.15）确定许用接触应力[]根据蜗杆材料为铸锡磷青铜ZGuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度﹥45HRC可得蜗轮的基本许用应力[]’=56MPa应力循环次N=60jn2Lh=60×1×8640×1440/30=

8、2.49×107T2=1096.8N/mkβ=1.4kA=1.15kv=1.05k=1.69ZE=160MPad1a=0.30Zp=3.1[]’=56MPaN=2.49×107KHN=0.63所以，[]=KHN。[]’=35.28MPa6）计算中心距=209.14mm取中心距a=280mm因为i，故取模数m=8蜗杆分度圆直径d1=80mm蜗轮蜗杆主要参数计算1.蜗杆轴向齿