单蜗杆减速器课程方案说明书

1、成都大学机械设计课程设计设计题目：带式运输机传动装置蜗杆减速器题目带式运输机传动装置蜗杆减 速器专业：机械设计制造及其自动化班级：2018级4班学号：2姓名：雷强指导教师：黄剑锋日期：2018年10月已知数据：工作机输入功率1.15kw工作机数日转速30.5rpm1 电动机2 带专动3 -单级齿轮减速器 4轴器5 卷筒6 专送胶带设计计算及说明3、电动机功率选择：卷筒输出功率回=因=4.2kw卷筒的转速 列二叵=57.3r/minV带传动0 =0.96 ；滚动轴承2对因=0.99 ；圆柱齿轮传动呂=0.97 ；弹性联轴器3 =0.99 ；卷筒轴滑动g =0.96.传动装置的总效率一、电动机的选

2、择与计算：1电动机类型的选择：电动机根据动力源和工作条件，选用 丫系列三相异步电 动机。2、确定电动机转速：1000r/min 和 1500r/min目=0.86 ；|=4.88kw ；电动机额定功率为5.5kw。减速器传动比：_=4.19I =960r/minI =240r/min凶=57.3/mi nI =* 卜| *=0.96* 心 *0.97*0.99*0.960.86电机所需功率：=P/=4.2/0.86=4.88kw所以选择电动机的额定功率为5.5 kw 。电动机类型额定同 功率 kw同步转速r/mi n满载转速r/mi n总传动 比i减速器 传动比Y132S-45.5150014

3、4025.136.28Y132M2-65.5100096016.754.194、电动机的型号确定:其中总传动比i=电动机满载转速n /输送机工作轴转 速当同步 转速为1500 r/min 时，丨=5.98 不在6-24（凶 > 内。5.28kwI 5.07kwR 54.711R 210.1I 845 i v=7.04m/s上=140mm,=640mm a=1362mm_| = FIZ=3创=284.6N =2239N二，kdH0v=1.13m/s 高速轴：| =35.5mm.凶=40mm| =45mm| =56mmI =67mm_| =45mm低速轴：_| =55mm_| =75mmI

4、=63mmI =55mmI =50mm_| =45mm 高速轴I=73mm,:| =35mmI =39mm,:| =82mm目=7.7mmx=29.3mm 低速轴_=46.6mmx=40mm._J=57mm所以应选择丫132M2-6该满载转速为960 r/min.Y132M2-6电动机的外型尺寸mm：H:132A:216B:178C:89 D:38 E:80 F*GD=10*8 G:33K:12 AB:280 AD:210AC:135HD:315AA:60BB:238HA:18 L:515二、传动装置的运动和动力参数的计算：1. 各轴转速的计算：目二因=960r/min_|=_| _=240r

5、/min* =57.3/min2、各轴的输入功率计算：I |5.28kwI =-= I 5.07kw3、各轴的输入转矩计算：54.71亠一|210.1旦845I三、外传动带选择:普通V带传动1. 确定计算功率：因1查得工作情况系数 因=1.32 因=凶 凶=1.3*5.5kw=7.15kw2. 选择V带型号：根据 fcl =7.15kw,=960r/min，选用 B 型计算。带速v= I =|m/s=7.04m/s3. 确定带轮直径xl_1 _1查得应不小于125，取 =140mmx=22mm电机中心高符合要求）=4*140=420mm,取=640mm（虽使因略有减小，误差小于5%故允许。4.

6、确定中心距和带长回1）初步选取中心距=1.5*140+640）mm=1170mm取=1200mm符合。2）计算基准长度=2 _| + | + |=2*1200+Imm=3677mm选用=4000mm计算实际中心距:3）确定中心距调整范围005.验算小带轮包角1=1 J LrJ6.求V带根数z查得词=2.08kw, LI =0.30kw, L_J =0.95,=1.13.得冃=68mm：| =110mm型=31.2 N md=40.2mmd=47.7mmz=2.80取3根。7. 计算V带初拉力查得 q=0.17kg/mN=284.6N8. 计算对轴压力N=2239N9. 确定带轮的结构尺寸，给制

7、带轮工作图小带轮基准直径=140mm采用实心式结构。大带轮基 准直径凶=640mm采用轮辐式结构，基准图见零件 工作图。四、各齿轮设计计算1. 齿轮的材料，精度和齿数选择因传递功率不大，转速不高，均选软齿面小齿轮选用45钢，调质，齿面硬度197-286HBS,_l =600MPa ,_l =450MPa大齿轮选用45刚，调质，齿面硬度197-286HBS=570MPa ,=420MPa齿轮精度暂设用8级2. 确定许用应力取，=518.2MPa=360MPa=336MPa3. 按齿面接触强度设计取载荷系数K=1.2,齿宽系数| =0.8.小齿轮转矩210.1 亠，取匚=188.I X mm=84

8、.87mm取齿数 “模数 N| = mm=3.54mm齿宽到可0中|=0.884.87mm=67.9mm圆 整可取取m=3.75mm,实际1 ,米用实心式 ，采用腹板式二= I心距4. 验算齿轮弯曲强度齿形系数IT-JEEZIL=J故安全。5. 齿轮的圆周速度所以选用8级精度是合宜的。五、轴的计算1. 高速轴的设计1）选择轴的材料及热处理因为减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊 要求故选择常用材料45钢，调质处理。2. 初估轴径按扭矩初估轴的直径，得c=106至118,取c=108.=10830.26mm国 =108 LEJ 48.13mm3. 初选轴承因为该齿轮减速器的支承跨距较小，

9、故采用两端固定支 承结构，轴承内圈用套筒作轴向定位，轴承外圈用轴承盖作轴向定位。1轴选轴承为6209B=19mm2轴选轴承为6411IB=33mm4. 结构设计，为了拆装方便，减速器壳体用剖分式高速轴：初估轴径后，可按轴上零件的安装顺序，从右端开始确 定直径。轴段6安装轴承6209,故取=45mm轴段4安装齿轮，为了便于安装，取标准直径I =56mm齿轮右端用轴肩固定，计算得轴肩的高度为 5.5mm,故取轴段5直径因=67mm轴段3装轴承，直径与轴段6样，取=45mm轴段2直径应与密封毛毡的尺寸同时确定，查得选用 d=40mr的毛毡圈，故取=40mm轴段1装大带轮，取标准直径 =35.5mm.

10、低速轴：轴段1安装轴承6411，取凶=55mm轴段3安装齿轮，取标准直径63mm齿轮左端用轴肩固定，计算得轴肩高度为 6mm,取轴段2直径=75mm轴段4安装轴承，直径与轴段1 一样，取=55mm轴段5直径与 密封毛毡的尺 寸同时 确定，查得选用 d=50mr的毛毡圈，取=50mm轴段6与联轴器联结，直径同联轴器尺寸一同确定，查 得选用TL7联轴器lai GB4323-84,取=45mm2）各轴段长度的确定 高速轴：轴段1和4为齿轮、带轮安装的轴段，该轴段的长度应略小于相配轮毂的宽度2-3mm取_|=齿轮轮毂宽度-2mm=82mm取日=大带轮轮毂宽度-2mm=73mm轴段5长度按轴肩宽度公式计

11、算*=1.4h=1.4*5.5mm=7.7mm轴段3装6209轴承、挡油环、套筒，初略估挡油环长度 + 套筒长度=18mm,再考虑到套筒作轴向固定时，轴段长度应略比零件轮毂短 2mm,所以轴段3长度x=B+i8mm+2mm=39mm考虑高速轴两个轴承的对称性，可算出轴段 6长度，因=冃-2mm=39-7.7-2mm=29.3mm轴段2安装轴承盖，考虑到装拆轴承盖螺栓所需的距 离，低速轴:取凶=35mm.轴段3和6为齿轮、联轴器安装的轴段，该轴段的长度应 略小于相配轮毂的宽度2-3mm取_=齿轮轮毂宽度-2mm=70-2mm=68mm取_=联轴器主动轮轮毂宽度-2mm=110mm轴段2长度按轴肩

12、宽度公式计算_|=1.4h=1.4*6mm=8.4mm轴段4装6411轴承、挡油环、套筒，初略估挡油环长度 + 套筒长度=22mm,再考虑到套筒作轴向固定时，轴段长度应略比零件轮毂短 2mm,所以轴段 3长度咔B+22mm+2mm=33+22+2mm=57mm考虑低速轴两个轴承的对称性，可算出轴段 1长度，_=_l-2mm=57-8.4-2mm=46.6mm轴段5安装轴承盖，考虑到装拆轴承盖螺栓所需的距 离，取 _l=40mm.3）轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合H7/r6 ；轴与轴承内圈配合轴径选用k6 ；高速轴：齿轮采用A型普通平键：16*70 GB/T 109

13、6-2003 大带轮采用A型普通平键：10*63 GB/T 1096-2003 低速轴：齿轮采用A型普通平键：18*56GB/T 1096-2003联轴器采用A型普通平键：14*90GB/T 1096-20034）轴上倒角与圆角为保证6209、6411轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面, 取轴肩圆角半径为1mm其他轴肩圆角半径为2mm轴的左右端倒角均为1*45.六、轴的校核1.高速轴已知：旦=210.1N m, 亠I 。小齿轮分度圆直径冃=90mm轴的材料45钢，调质；=II ； I 1）求垂直面的支承反力及弯矩图S3IT110mm79mm79mm 2）求水平面的支承反力及弯矩图aaQ=2344.

14、5NJ11Ar110mm79mm79mmAh.pa-a截面产生的弯矩: 3）带轮对轴产生的反力 a-a截面产生的弯矩: 4）求合成弯矩考虑最不利的情况，把二！与 I直接相加M =阿 +. “ II=312Nm5求危险截面的当量弯矩认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数，6）计算危险截面处轴的直径 由轴的材料，可查得 I，LHJ 【一*考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大5%d=1.05 38.3mm=40.2mm_l所以高速轴满足强度效核。2低速轴已知：吕=845N m_|；一一 Jb-b回1 TrJFt1 90mm90mm150m1求垂直面的支承反力=812Nb-b截面产生的弯矩:2）求水

15、平面的支承反力=2230Na-a截面产生的弯矩:3）求合成弯矩Id = x 】=213.6Nm4求危险截面的当量弯矩认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数5）计算危险截面处轴的直径 查得考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大5%d=1.05 45.1mm=47.7mm_l所以低速轴满足强度效核。七、滚动轴承的寿命校核高速轴选深沟球轴承6209n=240r/mi n.查得可算出基本额定寿命:L=满足寿命校核条件。低速轴选深沟球轴承6411n=57.3r/m in,查得可算出基本额定寿命:>L满足寿命校核条件八、键联接强度校核:材料：45钢强度极限I不小于600MPa高速轴:齿轮采用A型普通

16、平键：16*70 GB/T 1096-2003 b=16mm, h=10mm, l=70mm, T=210.1N m大带轮采用A型普通平键：10*63 GB/T 1096-2003 b=10mm,h=8mm,l=63mm,T=2.239*35.5/2Nm=39.8N m低速轴：齿轮采用A型普通平键：18*56GB/T 1096-2003 b=18mm, h=11mm, l=56mm, T=210.1N联轴器采用A型普通平键：14*90GB/T 1096-2003 b=14mm, h=9mm, l=90mm,TL7联轴器亠 GB4323-84, T=500N m故均满足键联接强度校核。九、减速器

17、铸造箱体的结构尺寸: 中心距 a=234.25mm箱座体壁厚：箱盖壁厚：任箱体凸缘厚度：箱座二J =12，箱盖凶=12，箱底座=20箱座、箱盖上的肋厚：=轴承旁凸台的高度和半径：h由结构确定轴承盖 < 即轴承座）的外径： 二=115地脚螺钉：直径1 一 数目 n=4联接螺栓：轴承旁联接螺栓直径一=16箱底、箱盖联接螺栓直径I视孔盖螺钉直径十、设计心得体会经历了大约2周的机械课程设计，使我对减速器构造及其有关 的各个零件部位的结合有了一定程度的认识，同时也重新复习、熟悉了相关CA的操作。大致清楚了从图纸到实物的过程， 当然，期间也遇到了种种挫折及问题。首先，在设计方面缺乏经验，理论知识也不够牢固，致使 初期的设计较为迷茫，尽管在辅导老师推荐的一些参考书指引 中牵强的进行，还是走了相当多的弯路。比如说，齿轮模数、 齿数的确定，总传动比如何合理的分配到带轮及减速器，标准 件如何选取等方面都出现了问题，之后在老师指导下，才稍有 眉目。其次，设计期间因为借阅的书籍较多，有些标准甚