哈工大-机械设计课程设计.doc

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 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； —电动机至工作机之间传动装置的总效率； —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 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10~40。 工作机转筒的转速为 所以电动机转速可选的范围为=（10~40）*55=550~2200 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-6 2.2 940 5.6 80.5 0.74 2.0 45 1.3计算传动装置的总传动比并分配传动比 总传动比 1.4计算传动装置各轴的运动和动力参数 各轴的转速 蜗杆轴转速： n1=nm=940r/min 蜗轮轴转速： 各轴输入功率计算 蜗杆轴功率： 蜗轮轴功率： 卷筒轴功率： 各轴的输入转矩 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 1.89 1.92×104 940 1 0.99 1轴 1.85 1.88×104 940 1 0.98 2轴 1.44 2.87×105 48 19.58 0.8 卷筒轴 1.40 2.79×105 48 1 0.95 二.传动零件的设计计算 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 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=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。 分别为1.15；1；1.2. 1.38 参考文献【1】表7.6取 34.18，故取34 则代入有 2436 由参考文献【1】表7.1，取m=6.3，蜗杆分度圆直径d1=63mm， 214.2； 1）蜗杆倒程角 11.31 2）蜗轮圆周速度 0.62 3）蜗杆副滑动速度 3.16 4）蜗轮圆周速度 3.10 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 214.2 2）中心距 138.6 3）变位系数 0.22 其他尺寸总汇于表 名称 符号 计算公式和数据（单位mm） 蜗杆 数据 蜗轮 数据 齿顶高 ha 6.3 7.686 齿根高 hf 7.56 6.174 全齿高 h 13.86 13.86 分度圆直径 d 63 214.2 齿根圆直径 df 47.88 201.85 齿顶圆直径 da 75.6 229.57 蜗杆分度圆上倒程角 γ 11°3099 蜗轮分度圆上螺旋角 β2 节圆直径 d 65.77 214.2 传动中心距 a 125 蜗杆轴向齿距 pa1 19.78 蜗杆螺旋线倒程 ps 3