机械课程设计说明书讲解

机械设计基础课程设计船舶锚传动系统中蜗杆减速器及相关传动舶工程 631418020309 姓名邓羡椿 设计 指导老师张世艺 1.设计任务设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。2.传动系统参考方案(见下图)锚链输送机传动系统简图3.原始数据(见下表)msdmm4.工作条件锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动；空载起动，工作时有中等冲5.每个学生拟完成以下内容2P=P=w(1.739~P=2.67d果目Pw'=Fv/(1000nw)=2500×0.7/(1000×0.96)=1.83KWP=P'+0.05×P'=(1.739~1.922)KWwww滚动轴承效率(每对)n=0.76蜗5轴联6w轴联w蜗dwwn=37.68rw蜗杆头数为2的传动比i的范围为14~27，电动机转速的可选范围为：w=dw=d根据计算出的电动机容量和转速可查得所需的电动机Y系列三相异步d 电动机相应的技术参数及传动比的比较情况如下表所示：1017.36)电动机转速r/min方案电动机型号满载转总传动比ed速ped速1Y132M-8375071018.8432Y132S-63100096025.48综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可能如下表及图:A×A×B216×孔直尺寸D×E装键部位尺寸F×G×D475×345×10×33×383154算1)各轴的转速0021w2P=Pη=2.679×0.99=2.652KWd联P=Pηη=2.652×0.985×0.76=1.985KW21轴蜗P=Pηη=1.985×0.985×0.99=1.936KWw2轴联3)各轴的输入转矩nNm0d0111TPn98N·m222T=9550P/n=9550×1.936/37.68=490.679N·mwww运动和动力参数的计算结果列于下表012wPKW1P=1.985KW2P=1.936KWw012w5目3.1蜗算根据参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光蕴李仲HF12KA=1.2综合弹性系数Z=160EppHF1Z=512KA=1.2Z=160EZ=2.8p611212查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光蕴李仲112121)蜗轮圆周速度v21V=1.02m/s23.1蜗2601000算2)导程角113)相对滑动速度vsv=d1n1=3.1490960=4.63m/s<8m/ss601000cosy601000cos12.53o4)传动总效率η查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光蕴李仲轴蜗71.53K1.53KTZ=FddmcosyFa2FZ51其中当量齿数ZV=coscos3.1蜗算FF寸1d=m(q+2)=110mmf1211h=10mm1d=110mmd=66mmf11p=31.42mm8蜗轮相关几何尺寸d0mmd=510mm22a22f22dd+1.5m=485mmdd+1.5m=545mma2d=510mm2d=530mmd=486mmf2d=545mmb=73.25mm2mmt由公式t=1000P1(1n)[t]得：aAtA=1attA=1.2m2目111222291)圆周力1)圆周力t1d901反2)轴向力2)轴向力a1t2d23)径向力F=Ftana=718.09Nr1a1n其中a=20°t蜗轮上的轴向力、圆周力、径向力分别与蜗杆上相应的圆周力、轴向力、径向力大小相等，方向相反，即蜗轮上的作用F=F=586.27N；F=F=1972.933；F=F=718.09att2a1r2r15、减速器箱体的主要结构尺寸F=586.27NF=1972.93F=718.09Nr1F=586.274NF=1972.933NF=718根据参考文献《机械设计基础课程设计(第三版)》杨晓兰主审韩1bb1M44M6M2MM44M6M2M0MM34、22、1828、20、16dfn40.75d1f2fL3f3f4f4dd2dfdfCcD5),D-轴承外径(125)hl外箱壁至轴承座端面距1离s减速器零件的位置尺寸1代号代号HR+<a6Δ3轴承用脂润滑时Δ4旋转零件间的轴向距离Δ5齿轮顶圆至周彪面的距离Δ6大齿轮顶圆至箱体底面内L1的距离L2箱体内壁轴向间距L3轴承座孔外端面间距l件件111查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光v=11=ss初步确定蜗杆轴外伸段直径。因蜗杆轴外伸段上安装联轴9.55106PPnn径蕴李仲生钱瑞明主编高等教育出版社第250页表为了方便蜗轮轴安装及调整，采用沿蜗轮轴线的水平面剖cA1.cA1.2)联轴器类型的确定及轴段①的设计GBT2。113)轴段②的直径1121杨晓兰主审韩贤武主编华中科技大学出版社第T=11233aD=115mm，a≈27.4mma内壁的端面距箱体内壁距离取Δ=4mm，蜗杆浸油深度为3133375)轴段②的长度设计栓直径M12，取螺栓GB/T5782M12×80,故轴承端盖厚t1t2133t46B=25mm33mmaa373737l37246内壁距离Δ11.213=15mm和蜗杆宽b=137mm,及壁厚、1462t32轴段⑤即为蜗杆段长L=b=137mm分度圆直径为90mm，51齿根圆直径d=66mmf112232342465112l1d2l2l3d4l4dldldl55667710)画出轴的结构及相应尺寸联轴器与轴段①间采用A型普通平键连接，根据参考文献《机械设计基础课程设计(第二版)》杨晓兰主审韩贤武型为GB/T1096键GBT8×408.1轴的强核面的支承反力FlAHBHl+l23面的支承反力Fl+Fd/2AVl+l23BVr1AVR=R2+R2=628.57NAAHAVBBHBV1)绘垂直面的弯矩图1VAV22)绘水平面的弯矩图1HAH23)蜗杆受力点截面右侧为1VBV34)合成弯矩蜗杆受力点截面左侧为11H1V蜗杆受力点截面右侧为M'=M2+M'2=75515.322N•m5)画转矩图T1=Fd1=586.2790/2=26382.15N·mt12RAH=293.135NAHRRRA=628.570NAR=B336.410NBMM1H=66098.535M'M'1=75515.322T1=26382.18.2校核轴受力点截面左侧为危险截面，其抗弯截面系数为W=f1==28210.55mm33232抗扭截面系数为W=3==56421.09mm3T1616最大弯曲应力为=1==5.022MPa扭剪应力为T=1=0.468MPaT如认为轴的扭切应力时脉动循环变应力，取折合力为W=T56421.09T= e1度理论)根据参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光蕴李仲生钱瑞明主编高等教育出版社第251 e所以强度足够8.3蜗杆轴蜗杆的当量轴径为2323转动惯量为6464对于淬火钢需用最大挠度[r]=0.004m=0.004×10=0.04mm所以挠度满足d=I=I8.4校核键连接强度联轴器处键连接的挤压应力为pdhl38850P1所以强度符合=p件计算结果及说明计算结果传递的功率P=1.985KW，转速n=37.68r/min，转矩222b.25mm初步确定蜗杆轴外伸段直径。因蜗杆轴外伸段上安装联轴9.55106PPd30.2]3nCn=43.11mm查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光径蕴李仲生钱瑞明主编高等教育出版社第250页表d=45mmmind>43.11+43.11×(0.03~0.05)d=45mmmindmin=45mm21)因为该段轴上安装联轴器，故此段设计与联轴器同步设计。为了补偿误差，故采用弹性联轴器，根据参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢程光蕴李仲得T=CA2器符合要求，其公称转矩为1250N·4700r/min(钢)，轴孔直径范围为40~48mm，毂孔直T1则相应的轴段直径为d=48mm，轴段长度略小于轮毂直1径，故取L=82mm12)轴段②的直径1d=2155JB/ZQ4606-1986,则d=55mm2三版)》杨晓兰主审韩贤武贾北平主编华中aD=106~111mm，a≈23.8m，故取d3=65mm。a轴承采用脂润滑，需要设计挡油环，轴承靠近箱体内33434d=84~126mm,取其轮毂宽度H=86mm，其右端采用轴肩定位，4④长度应该比轮毂略短，故取L=84mm4m332436)轴段②的长度设计的零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件的尺寸有关。轴承端盖连接螺栓直径为M12，取螺栓GB/T5782M12×80,故轴承端盖厚ttccmm。221th=(0.07~0.1)d=4.9~7mm455635l=l=+L+LT+aH(Ta)122323232322556l=l=l=md1d5l1l5d2d6l2l6d3l3d4l4联轴器与轴段①间采用A型普通平键连接，根据参考文献《机械设计基础课程设计(第三版)》杨晓兰主审韩贤武贾北平主编华中科技大学出版社第减速器内部的传动零件和轴承都需要有良好的润滑，这样不仅可以减小摩擦损失，提高传动效率，