哈工大机械设计课程设计蜗杆减速器设计说明书(含图).docx

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1、传动装置简图I-电动机2、4一联轴器3一一级蜗轮蜗杆减速器5传动滚筒6一输送带一、选择电机1.选择电机类型按工作要求和工作条件选择YB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38OV。2.选择电机的容量工作机的有效功率为从电动机到工作机输送带间的总效率为式中；7-联轴器的传动效率：小一轴承的传动效率：%一蜗轮的传动效率：小一卷筒的传动效率。由表9.1可知，7=0.99,%=0.98,%=0.75,九=0.95那么所以电动机所需的工作功率为3.确定电动机的转速工作机卷筒的转速为由于蜗杆的头数越大，效率越低，中选择蜗杆的头数Z1=I时，对应电动机所算出的传动比不在推荐范围内。

2、应选那么蜗杆的头数Zi=2。所以电动机转速可选的范围为符合这一范围的同步转速为IoOOrmin和1500rmin.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IOoOrmin的电动机。根据电动机的类型、容量和转速，由机械设计手册选定电动机的型号为Yl12M-6,其主要性能如表1.1所示，电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如表1.2所示。表1.1Y112M-6型电动机的主要性能电动机型号额定功率/kW满载转速/(rmin)启动转矩最大转矩额定转矩额定转矩Y112M-62.29402.02,0表1.2电动机的主要外形和安装尺寸单位mm)中心高H外形尺寸1.

3、XAC/2+AD)XHD底脚安装尺寸AXB底脚螺栓直径K轴伸尺寸DXE键连接局部尺寸FXGD112400(115+90)X265190X1401228X608X7二、计算传动装置的传动比1.总传动比三、计算传动装置各轴的运动和动力参数1.各轴的转速轴II轴卷简轴2.各轴的输入功率轴II轴卷筒轴3.各轴的输入转矩电动机的输出转矩Td为I轴II轴卷简轴将上述计算结果汇总于表1.3,以备查用。表1.3传动装置的运动和动力参数轴名功率P/kW转矩T(Nmm)转速n(rmin)电机轴2.12.13X1O4940I轴2.062.09104940H轴1.552.76IO553.7卷简轴1.502.67IO5

4、53.7四、传动零件的设计计算1.蜗轮蜗杆的材料选择由于输入功率不太大，转速也不是很高，蜗杆材料选用45钢，整体调质，外表淬火，齿面硬度220-250HBW蜗轮材料，根据其中m为蜗杆转速，T2为蜗轮转矩初估蜗杆副的滑动速度vs6ms,选择蜗轮的材料为铸锡磷青铜1按疲劳强度设计，根据公式那么有由表取m=6.3,蜗杆分度圆直径d=63蜗杆倒程角蜗轮圆周速度蜗杆副滑动速度蜗轮圆周速度应选择减速器的类型为蜗杆下置符合初取的效率值涡轮蜗杆的尺寸计算蜗轮分度圆直径中心距变位系数其他尺寸总汇于表1.4名称符号计算公式和数据（单位mm）蜗轮数据蜗杆数据齿顶高Ha%1=用6.3htt2=(+x)m6.401齿根

5、高bfzrI=1.2m7.56z三(1.2-)m7.459全齿高h1=2.2m13.862=2.2m13.86分度圆直径d63d2=mz2226.8齿根圆直径cldfl=dl-2hfi47.88勿？=d239.602齿顶圆直径&(ll+0.06z2)m86蜗杆外圆直径de224日十L5m252蜗轮齿宽历075l5斗齿根圆弧半径Ri尺=42+02汽39.06齿顶圆弧半径RaR2=Jzi/2+0.2/7?25.2齿宽角0*in，=b3L2J15蜗轮轮毂与内机壁距离&J12轴承端盖凸缘厚度eQO&1()表1.5连接螺栓扳手空间6,C2值和沉头座直径表螺栓直径M8MlOM12M16M2()M24M30

6、cImin131618222634402min1114162(.)242834沉头座直径2(.)242632404860四.蜗杆轴的设计计算1.轴的材料选择因传递功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，考虑到经济性选用常用材料45#钢,调质处理2初算轴径对于转轴，按扭转强度初算轴径，查参考书1表10.2得C=1O6I18,考虑到轴端的弯矩和转矩的大小，故取C=UO那么考虑到键槽的影响，取3.结构设计（1）轴承部件的结构形式：蜗杆减速器的中心距a=135,通过查表选择减速器的机体采用剖分式结构。因传递功率小，故轴承的固定方式可采用两端固定方式。因此，所设计的轴承部件的结构形式如上图所示。然后可按

7、转轴轴上零件的顺序，从dmin处开始设计。（2）联轴器及轴段1的设计：dmin就是轴段1的直径，又考虑到轴段1上安装联轴器，因此，轴段1的设计和联轴器的设计同时进行。由于联轴器的一端连接工作机一端连接轴，其转速比拟低，传递转矩比拟大。考虑到安装时不一定能保证同心度，采用有良好的补偿位移偏差性能的刚性可移式联轴器。选用金属滑块联轴器。那么转矩由机械设计手册查得联轴器的轴孔长度为70mm,许用转矩为500N*m许用转速为250rmin,轴径范围为3640mm,考虑到轴段3连接的是轴承，故取L=70mm,d=40mmo（3）密封圈与轴段2的设计:考虑到联轴器右端的固定和密封圈的标准,取轴段d2=48

8、mm,密封圈为毛毡油封密封圈FZf92023-1991中直径是50的。（4）轴段3与轴段6：考虑到蜗杆减速器有轴向力，轴承类型选用圆锥滚子轴承，轴段3上安装轴承，要使轴承便于安装又符合轴承内径系列，暂取轴承型号为30210,查轴承手册，其内径d=50mm,外径D=90mm,宽度B=20mm,故取d3=d6=50mm,考虑到安装挡油板时的侧隙，L3=50mm,轴段6除了安装轴承外还有有加工倒角，故L6=32mm。（5）蜗轮与轴段4：轴段4上安装蜗轮，为了方便安装蜗轮d4应该略大于d3,取d4=52mm,按照蜗轮的设计，蜗轮的轮毂宽为（151.9）d5.取轮毂宽为78mm,那么轴段5的长度略小于蜗

9、轮轮毂宽度，取L5=75mm（6）轴肩5的设计：轴段6上安装与轴段3成对的挡油板，考虑到轴承受力的对称性轴肩5的长度Ls=Ilmmo（7）轴段2的长度：轴段2的长度根据箱体的壁厚、轴承凸台的厚度、轴承端盖的厚度以及联轴器类型确定:L25=0mm（8）键连接：联轴器及蜗轮的轴向连接均采用普通平键连接，分别为键1261GB/T1096-1990及键1668GB1096-1990.4.轴受力分析蜗轮所受力Fa=Fr=Ft99INFl=2720N在水平面上负号表示力的方向于受力简图中所设方向相反。在垂直平面上轴承I上的总支承反力轴承Il上的总支承反力（1）画弯矩图在水平面上A-A剖面左侧：-剖面右侧：

10、在竖直平面上合成弯矩A-A剖面左侧：A-A剖面右侧：(2)画转矩图1.校核轴的强度A-A剖面左侧因弯矩大、有转矩，还有键引起的应力集中，故A-A剖面左侧为危唆截面。由附表10.1，抗弯剖面模量抗扭剖面模量弯曲应力扭剪应力对于调质处理的45钢，由表10.1查得=12O15OMR,.显然，分=120150m&。显然，rr,故强度足够。6.校核轴承寿命(1)计算轴承的轴向力。由表11.13查得70309轴承内部轴向力计算公式，那么轴承I、Il的内部轴向力分别为根据轴承手册查得图一：轴承布置及受力E及S2的方向如图1所示，S2与A同向，那么显然，S2+ASi,因此轴有左移趋势，但由轴承部件的结构图分析可知轴承I将保持平衡,故两轴承的轴向分力分别为比