大连理工机械设计课程设计计算说明书(一级蜗轮减速器).doc

机械设计综合训练计算说明书大连理工大学机械设计课程设计单级蜗轮蜗杆减速器目录一、综合训练任务书2二、传动装置的总体设计3三、传动零件的设计计算8四、装配图设计14五、心得体会18一、综合训练任务书1、设计题目带式输送机传动装置2、工作条件及设计要求带式输送机工作装置如下图，主要完成由输送带输送机器零、部件的工作。该机室内工作，单向运转，工作有轻微振动，两班制。要求使用期限十年，大修期三年。输送带速度允许误差5%。在中小型机械厂小批量生产。3、原始数据输送带工作拉力，输送带速度，卷筒直径二、传动装置的总体设计根据要求设计单级蜗杆减速器，如下图所示传动路线为：电机带传动减速器连轴器带式运输机。根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V45m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式，采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆采用圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承，蜗轮轴采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。 该减速器的结构包括蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、通气孔与定位销等附件、以及其他标准件等。1、电机的选择查有关手册得： （齿轮联轴器） 总传动比 取 根据和两个条件，选择电机型号，查手册选择Y132M-4型三相异步电机。型号额定功率满载转速同步转速Y132M-47.514402.22.21500总传动比选择电机的外形尺寸 机座号级数ABCDE132M42161788938+0.018+0.00280FGHKABACADHDBBL1033132122802702103152385152、计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速轴：轴：轴：（2）各轴输入功率轴：轴：轴：（3）各轴输入转矩电机的输出转矩：轴：轴：轴：（4）各轴输出转矩轴：轴：轴：（5）各轴输出功率轴：轴：轴：轴名功率P（kW）转矩T（Nm）转速n传动比i效率输入输出输入输出电机轴5.9739.5914402.00.95轴5.675.6175.2274.4760018.840.78轴4.454，411111.061099.9538.2210.97轴4.314.271077.951067.1738.22三、传动零件的设计计算1、带传动设计（1）计算功率查表可得小带轮转速为由机械设计（以下简称教材）图11.11初步选初步选A型带（2）确定带轮基准直径由教材表11.4选小带轮由教材式（11.10）设滑动率由教材表11.4取直径系列值（3）验算带速在之间，合适（4）确定中心距和基准长度初算中心距取由教材式11.18得查教材图11.10选A型带基长实际中心距由教材式11.19得取（5）验算小带轮包角合适（6）确定带根数 查教材表11.6得查教材表11.8得查教材表11.10得查教材表11.11得由教材式11.22得取根（7）确定带初拉力（8）计算轴上所受压力2、蜗杆、蜗轮的结构设计（1）选择传动类型和蜗杆材料根据GB/T 20085-1988推荐，采用渐开线圆柱蜗轮传动（ZI），蜗杆用45钢，考虑效率高些，耐磨性好些，蜗杆螺旋面进行表面淬火，硬度为4555HRC。蜗轮用铸锡青铜，ZCuSn10Pb1，金属模铸造，为节省贵重金属，仅齿圈用青铜制造，轮芯用铸铁HT150制造，每天工作16小时，工作10年。（2）确定蜗杆头数查教材表10.2，取（3）按齿面接触疲劳强度进行设计确定蜗轮转矩按，根据表10.8，估取，则：确定载荷系数因载荷平稳，由教材表9.11，选取使用系数确定需用接触应力蜗轮材料为铸锡青铜ZCuSn10Pb1，金属模铸造，蜗杆硬度大于45HRC，由教材表10.4查得基本许用接触应力应力循环次数寿命系数按，由教材图10.10查得，采用油浴润滑，再由教材图10.11查得滑动速度影响系数，则许用接触应力计算中心距因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故；假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值，从教材图10.9可查得校核和故取中心距因，查表10.1有蜗杆分度圆直径分度圆倒程角。这时，从教材图10.9可查得，符合要求。计算滑动速度由教材图10.11查得修正的,复算中心距因此计算结果可用（4）蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸蜗杆头数模数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径轴向齿距轴向齿厚直径系数齿宽蜗轮由教材表10.1查得蜗轮变位系数验算传动比此时误差为允许。蜗轮分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径咽喉母圆半径齿宽外径（5）热平衡核算当量摩擦角根据，由教材表10.6得总效率取则（6）工作油温箱体散热面积估算工作油温取 符合要求。（7）蜗杆传动润滑设计润滑油的选择：考虑到载荷和传动情况，选择L-CKE复合型蜗轮蜗杆油润滑油的粘度选择和润滑方法计算力速度因子查教材图10.13得润滑油运动粘度并查教材表10.8得蜗轮蜗杆油L-CKE的牌号为320。润滑方式为浸油润滑。四、装配图设计传送带误差符合要求。1、初步确定轴径由三轴全部选用45钢 2、计算校核轴 校核轴如下图所示，蜗轮轴的两轴承间距，所取蜗轮轴直径为。计算产生的力和计算产生的力和计算产生的力和又轴用45钢，查教材表19.1得得轴取67mm完全可用。3、计算校核轴承选用单个N211E和一对30211轴承支撑蜗杆，用一对30213轴承支撑蜗轮轴，尺寸如下轴承类型d(mm)D(mm)B(mm)Ew或a(mm)Cr(kN)C0r(kN)N211E55100219080.295.53021155100212190.811530213651202323.8120152A放松，B压紧。 查表得 轴承用B进行校核轴承可用。4、计算校核键蜗轮键尺寸为，GB/T1095-2003 查表15.10知钢材料受轻微冲击键可用。 五、心得体会通过参加机械设计综合实践，进一步了解了一级蜗杆减速器的相关内容，带传动、蜗轮蜗杆的设计方法，零部件的选择，轴、轴承、键的校核计算以及其他相关知识。在学习的过程中对机械设计及相关领域产生了更加浓厚的兴趣。在整个过程中和其他同学一起研究探讨，更对相关的知识有了更加深入的理解。作为一项综合实践课程，并不是仅仅是学习、掌握机械设计的相关知识，更可以将学习的理论知识加以实践，进一步掌握机械设计、公差计算等内容，为以后的工作等开辟更广阔的视野与思路。在四周的综合实践中，基本完成了蜗杆减速器的设计计算和校核，装配图、零件图的绘制工作。在设计的过程中，出现各种各样的错误，在不断的重新开始之后，终于达到了目标，在艰辛的过程里，学习到的不仅仅是知识，更收获的是深刻的感受，虽然辛苦但感到获益匪浅。在查找资料的过程当中，了解了更多相关的知识、计算方法、标准，对机械设计的严谨、细致有了更加深刻的认识和理解。参考资料：1、机械设计课程设计指导书（第二版） 龚桂义主编 高等教育出版社 1990年2、机械设计 吴克坚等主编 高等教育出版社 2003年3、机械设计课程设计图册（第三版） 龚桂义主编 高等教育出版社 1989年4、机械设计课程设计 任嘉卉主编