一级蜗轮蜗杆减速器机械设计课程设计模板.docVIP

一、课程设计任务书 题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器 工作条件：工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10年，二班制。 已知条件：滚筒圆周力F=4400N；带速V=0.75m/s；滚筒直径D=450mm。 二、传动方案的拟定与分析 由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗杆下置式减速器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优点，适用于传动V≤4-5 m/s,这正符合本课题的要求。 三、电动机的选择 1、电动机类型的选择 按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机，电压380Ｖ，型号选择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： 2）电机所需的功率： 3、确定电动机转速 计算滚筒工作转速： 按《机械设计》教材推荐的传动比合理范围，取一级蜗杆减速器传动比范围，则总传动比合理范围为I总=5～80。故电动机转速的可选范围为： 。符合这一范围的同步转速有750、1000、1500和3000r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第4方案比较适合，则选n=3000r/min。 4、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Y132S1-2。 其主要性能：额定功率5.5KW；满载转速2920r/min；额定转矩2.2。 四、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 五、动力学参数计算 1、计算各轴转速 2、计算各轴的功率 P0=P电机 =4.38 KW PⅠ=P0×η联=4.336KW PⅡ=PⅠ×η轴承×η蜗杆=3.09KW PⅢ=PⅡ×η轴承×η联=3.03KW 3、计算各轴扭矩 T0=9.55×106P0/n0=9.55×106×4.38/2920=14.325 N·m TⅠ=9.55×106PII/nⅠ=9.55×106×4.3362/2920=14.1818N·m TⅡ=9.55×106PIII/nⅡ=9.55×106×3.09/63.69=463.33 N·m TⅢ=9.55×106PIII/nⅡ=9.55×106×3.03/63.69=454.33N·m 六、传动零件的设计计算 蜗杆传动的设计计算 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 考虑到蜗杆传动功率不大,速度只是中等,故蜗杆采用45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45～55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重的有色金属,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 根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。由教材P254式(11—12),传动中心距 (1)确定作用在蜗杆上的转矩 按，估取效率=0.72,则= =468667N.mm (2)确定载荷系数K 因工作载荷有轻微冲击,故由教材P253取载荷分布不均系数=1;由教材P253表11—5选取使用系数由于转速不高,冲击不大,可取动载系数;则由教材P252 (3)确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故=160。 (4)确定接触系数 先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值=0.35从教材P253图11—18中可查得=2.9。 (5)确定许用接触应力 根据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,可从从教材P254表11—7查得蜗轮的基本许用应力=268。由教材P254应力循环次数 寿命系数 则 (6)计算中心距 (6)取中心距a=180mm,因i=45.85,故从教材P245表11—2中取模数m=6.3mm, 蜗轮分度圆直径=63mm这时=0.35从教材P253图11—18中可查得接触系数=2.9因为=,因此以上计算结果可用。 4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (1) 蜗杆 轴向尺距mm;直径系数; 齿顶圆直径; 齿根圆直径; 分度圆导程角;蜗杆轴向齿厚mm。 (2) 蜗轮 蜗轮齿数48;变位系数mm; 演算传动比mm,这时传动误差比为,是允许的。 蜗轮分度圆直径mm 蜗轮喉圆直径=315mm 蜗轮齿根圆直径 蜗轮咽喉母圆半径mm 5、校核齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 根据从教材P255图11—19中可查得齿形系数 螺旋角系数 从教材P255知许用弯曲应力 从教材P256表11—8查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力=56。 由教材P255寿命系数 可见弯曲强度是满足的。 6、验算效率 已知=;;与相对滑动速度