机械设计课程设计一级蜗轮蜗杆减速器.doc

机械设计课程设计 设 计 说 明 书 设计题目：一级蜗轮蜗杆减速器 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 2008年6月30日 桂林电子科技大学 目 录 1、、、、、、、、、工作条件：一班制，连续单向运转。载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支撑件，包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。 使用期限：十年，大修期三年。 生产批量：10台。 动力来源：电力，三相交流，电压380／220 V。 运输带速度允许误差：±5％。 生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及蜗轮。 滚筒效率：ηj=0.96（包括滚筒与轴承）。 设计工作量： 1.减速器装配图一张（A0或A1）。 2.零件图1-2张。 3.设计说明书一份。 三、原始数据 已知条件 传送带工作拉力F（N） 传送带工作速度v（m/s） 滚筒直径D（mm） 参数 1955 1.2 240 2.运动学与动力学计算 2.1电动机的选择计算 2.1.1 选择电动机 2.1.1.1选择电动机的类型 按工作要求和条件选取Y系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。 2.1.1.2选择电动机容量 工作机所需的功率： 由电动机至工作机之间的总效率： 其中为滚动轴承的效率；为卷筒轴滑动轴承效率；为弹性联轴器效率；为蜗轮蜗杆传动效率 查表可知=0.99（圆锥滚子轴承）=0.9（卷筒滑动轴承）=0.99（弹性联轴器） =0.8（蜗轮蜗杆传动） 所以： 所以电动机输出功率： 由表16-1选取电动机的额定功率为15kw 2.1.1.3确定电动机转速 根据已知条件计算出工作机滚筒的工作转速为 r/min =2.346kw =0.63 =3.17kw =95.54r/min 2.1.1.4确定电动机型号 查表16-1，可得： 方案号 电动机型号 额定功率 同步转速 满载转速 总传动比 电动机质量（kg） 轴外伸长度 1 Y112 M-4 4kw 1500r/min 1440 15.07 43 110 2 Y132M1-6 4kw 1000r/min 960 10.05 73 经合考虑，选定方案1。因为同步转速较高，电动机价格比较便宜，而且方案１的传动比不是很大，尺寸也不是很大，结构还比较紧凑。 所以选定的电动机的型号为Y112M-4。 2.1.2 计算总传动比和各级传动比的分配 2.1.2.1 计算总传动比： 2.1.2.2 各级传动比的分配 由于为单级蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。 电动机的型号为Y112M-4 =15.07 2.1.3 计算传动装置的运动和动力参数 2.1.3.1 蜗杆蜗轮的转速： 蜗杆转速和电动机的额定转速相同 蜗轮转速： 滚筒的转速和蜗轮的转速相同 2.1.3.2 功率 蜗杆的功率：p1=4×0.99=3.96kw 蜗轮的功率：p2=3.96×0.8×0.99=3.14kw 滚筒的功率：p3=3.14×0.96×0.99=2.98kw n=95.55 r/min p1=3.96kw p2=3.14kw p3=2.98kw 2.１.３.２ 转矩 将所计算的结果列表： 参数 电动机 蜗杆 蜗轮 滚筒 转速(r/min) 1440 1440 95.55 95.55 功率(P/kw) 4 3.96 3.14 2.98 转矩(N·m) 26.53 26.53 313.84 301.3 传动比i 15.07 效率 0.99 0.8 0.96 3.传动零件的设计计算 3.1蜗杆蜗轮设计计算 3.1.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 根据 GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆ZI。 3.1.2选择材料 考虑到蜗杆的传动功率不大，速度只是中等，故选择45钢，蜗杆螺旋部分要求淬火，硬度为45~55HRC，蜗轮用铸锡磷青钢ZCuSn10P1，金属模铸造，为了节约贵重金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。 3.1.3按齿面接触强度进行设计 传动中心矩计算公式如下： 确定作用在蜗轮上的转矩=313.84N·m 确定载荷系数K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布系数,=1,由于转速不高，冲击不太大，可选取动荷系数,则 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 确定接触系数先假设蜗杆分度圆d1和传动中心矩a的比值，从图11-18可查得=2.9 确定许用接触应力 根据蜗轮材料为ZCuSn10P1，蜗杆螺旋齿面硬度45HR