課程設(shè)計論文 完整版

1、蝸桿減速器設(shè)計說明書一、傳動裝置的總體設(shè)計：運動學(xué)計算1、電動機類型選擇對工作條件無特殊要求，所以選取Y系列電動機。2、電動機功率選擇2.1、傳動機構(gòu)各個傳動部件的傳動效率及總效率首先對工作機進行分析，工作機減速機構(gòu)一共使用了一對聯(lián)軸器、一對圓錐滾子軸承、一對角接觸球軸承、一對深溝球軸承、蝸輪蝸桿減速機構(gòu)、齒輪減速機構(gòu)和鏈傳動機構(gòu)。參照機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2-11-1可知各類傳動、軸承及聯(lián)軸器的大概效率如下：； 渦輪蝸桿機構(gòu)為閉式所以效率選取的偏大；選取八級精度 ；因為是開式鏈傳動且環(huán)境灰塵較多所以選取的效率偏小；圓錐滾子軸承，用于支撐蝸桿軸；角接觸球軸承，用于支撐蝸輪軸；深溝球軸承，用于支

2、撐外圍的齒輪減速機構(gòu)所以所需電動機的輸出功率為：鼓輪角速度及轉(zhuǎn)速為： 由所需電動機的輸出功率，參照1表2-18-1可選同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y100L1-4或同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y112M-6。他們的額定功率均為2.2KW，下面列出兩種電機的的參數(shù)進行不叫選擇：電動機型號額定功率kW滿載轉(zhuǎn)速/r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y100L1-42.214302.2Y112M-62.29402.0選電機Y100L1-4，傳動比3、分配傳動比：參照機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 蝸桿 （<=1560），齒輪 （<=46）,鏈 （<=6）4、計算各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及功率4.1、各軸轉(zhuǎn)速

3、計算4.2、各軸轉(zhuǎn)矩計算4.3、各軸輸入功率計算二、 傳動零件的設(shè)計計算1、減速器以外的傳動零件設(shè)計1.1、聯(lián)軸器的選擇：根據(jù)蝸桿輸入軸直徑，參照2，選取的聯(lián)軸器型號為YLD32、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計（蝸輪蝸桿）2.1、蝸桿傳動類型：阿基米德蝸桿 取2.1、選材：估算蝸桿傳動副滑動速度：蝸桿：45鋼+淬火，硬度：4055HRC蝸輪：鑄造錫磷青銅，方法：金屬膜鑄造 3、蝸輪：確定：先假設(shè)蝸桿分度圓直徑與中心距的比值：，查表（圖11-18）得：4、確定許用接觸應(yīng)力因硬度>45，金屬膜鑄造的鑄造錫青銅，查表11-7得：蝸桿基本許用應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：壽命系數(shù)： （時，取1）取，查表11-2，得，

4、分度圓直徑此時，從圖11-18中可查得，因此以上計算結(jié)可用。5、由此得出蝸輪蝸桿的主要參數(shù)如下5.1、蝸桿：直徑系數(shù)：，分度圓直徑：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：分度圓導(dǎo)程角：，蝸桿軸向齒厚：5.2、蝸輪：齒數(shù)：，變位系數(shù)：，分度圓直徑：喉圓直徑：齒根圓直徑：咽喉母圓半徑：疲勞強度：當(dāng)量齒數(shù)：根據(jù)，由圖11-19可查得齒形系數(shù)：螺旋角系數(shù)：許用彎曲應(yīng)力：查表11-8，得，（金屬模鑄造，單側(cè)工作）壽命系數(shù)：，取滿足要求。驗算效率：（通過查表11-18，插值法得）蝸桿副的相對滑動速度：三、軸的設(shè)計計算及軸承的初步選擇1、估算軸頸直徑（蝸輪）初步確定最小軸徑：由3表15-3得：軸上有一鍵槽 軸徑擴大5%

5、，得： ?。?36=2、蝸輪軸的設(shè)計：，取氈圈軸承選擇：6009軸向尺寸： 為保證良好的對中性，蝸輪與軸選用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵的型號為，鍵長3、軸的材料：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表15-1，硬度:HBS=217255。強度極限：，求蝸輪軸上的力已知蝸輪的分度圓直徑：， 4、參照軸的直徑設(shè)計蝸輪的輪轂設(shè)計蝸輪的輪轂時，應(yīng)參照蝸輪軸的直徑d=54，初步設(shè)計出蝸輪輻的徑向長度為50，應(yīng)該比此處階梯軸的軸向長度長23mm，以保證輪輻的周向定位準(zhǔn)確。5、蝸桿軸的設(shè)計5.1、由于減速器為普通中用途中小功率減速傳動裝置，故選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表15-1，由蝸桿直徑確定硬度，硬度極限，,，。 5.2、前面已求

6、得，5.3、求作用在蝸桿上的力因已知蝸桿分度圓直徑為，切向力：軸向力：徑向力：5.4、確定軸的最小直徑：查表15-3，取5.4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：選軸承圓錐滾子軸承，0基本游隙組查表6-7（機設(shè)課設(shè)手冊），初選型號30207各軸段尺寸由聯(lián)軸器確定：（表8-2（書），查表4-11，選C型普通平鍵C55；鍵長32四、箱體設(shè)計1、箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵HT100，砂型鑄造。2、按經(jīng)驗公式算出箱體各部分尺寸。表4-1 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)名 稱稱 號一級齒輪減速器計算結(jié)果箱座壁厚0.04a+3mm8mm10箱蓋壁厚10.859箱座凸緣厚度b1.515箱蓋凸緣厚度b11.5113箱座底凸緣

7、厚度b22.525地腳螺釘直徑df0.036a+12mm18地腳螺釘數(shù)目nn =(L+B)/(200300)4軸承旁連接螺栓直徑d10.75 df14箱座與箱蓋連接螺栓直徑d2(0.50.6) df12連接螺栓d2的間距l(xiāng)125200mm140軸承端螺釘直徑d3按選用的軸承端蓋選用或(0.40.5) df8窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.30.4) df6定位銷直徑d(0.70.8) d210df、d1 、d2至外機壁距離c1見表224,20,18df 、d1 、d2至緣邊距離c2見表222,18,16軸承旁凸臺半徑R1c222凸臺高度h根據(jù)低速軸承座外徑確定55箱機壁到軸承端面距離l1c1+ c2

8、+(510)mm54箱座底部凸緣寬度l2+ c1+ c2+(510)mm64蝸輪齒頂圓與內(nèi)箱壁距離11.212蝸輪端面與內(nèi)箱壁的距離210蝸桿箱體軸承座孔的軸向長度lcLc=（11.2）D，D為軸承孔90箱座肋厚mm0.859箱蓋肋厚m1m10.858軸承端蓋外徑D2軸承座孔直徑+(55.5) d3115軸承端蓋凸緣厚度e(11.2) d310軸承旁連接螺栓距離s盡量靠近，以Md1和Md3不發(fā)生干涉為準(zhǔn)140表4-2 凸臺及凸緣的結(jié)構(gòu)尺寸螺栓直徑M6M8M10M12M14M16M18M20M22C1min121416182022242630C2min 101214161820222426沉頭座

9、直徑152024283234384244五、 蝸輪轉(zhuǎn)軸設(shè)計的校核5.1、求出支反力：5.1.1、垂直面軸承支反力： 支承長度：C左側(cè)：C右側(cè)： 水平軸承支反力：轉(zhuǎn)矩：5.1.2、繪制彎矩、扭矩圖 圖5-1 蝸輪軸彎矩圖5.1.3、精確校核軸上危險剖面的安全系數(shù)值轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪切應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取0.6，C處的當(dāng)量彎矩為：校核危險截面C的強度：< 安全！計算C截面右側(cè)的安全系數(shù)：抗彎截面系數(shù)：抗扭截面系數(shù)：彎矩及彎曲應(yīng)力：扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為：T=204233Nmm過盈配合處的，由【3】附表38用插值法求出，并取=0.8，于 是得：=1.21 =0.8=0.8*1.21=0.968軸按磨

10、削加工，由【3】附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為：故得綜合系數(shù)為：所以軸在截面C右側(cè)的安全系數(shù)為：故該軸在C截面右側(cè)的強度也是足夠的。六、軸承的選擇與校核6.1、蝸桿和蝸輪上軸承的選擇蝸桿上的支撐軸承選用：30207；蝸輪上的支撐軸承選用：7009C。減速器各軸所用軸承代號及尺寸軸 承型號外形尺寸（mm）安裝尺寸（mm）內(nèi)徑d外徑D寬度BDaminDbmaxramax圓錐滾子3020735721742441.5角接觸7009C457516516916.2、蝸輪軸承壽命驗算6.2.1、預(yù)期壽命要求使用壽命L=10年×365天×8×2小時=58400小時6.2.2、壽命計算蝸

11、輪上的力：蝸輪分度圓直徑：切向力：軸向力：徑向力：，為深溝球軸承，基本額定動載荷：因為有輕微沖擊，所以，載荷系數(shù)： ,由表13-5取由 與同向，軸承2被壓緊2上的實際軸向力：1上的實際軸向力：對軸承2：, 對軸承1：, 6.3、蝸桿上軸承壽命計算： 6.3.1、預(yù)期壽命要求使用壽命L=10年×365天×8×2小時=58400小時6.3.2、壽命計算蝸桿上的力：蝸桿分度圓：切向力：軸向力： 徑向力： 軸承是滾子軸承 基本額定動載荷： （載荷系數(shù)）（有輕微沖擊） 軸承2被壓緊 2上的實際軸向力1上的實際軸向力對軸承2， 對軸承1， 七、減速器散熱驗算（對蝸輪傳動而言）

12、及潤滑裝置的確定7.1、熱平衡計算：估算散熱面積A： 其中中心距a=125A= 驗算油的工作溫度：室溫：通常?。?散熱系數(shù)，取 ；嚙合效率； 軸承效率0.980.99，取軸承效率 2=0.99；攪油效率0.940.99，攪油效率3=0.98；=1×2×3=0.8×0.99×0.98=0.776 80油溫未超過限度7.2、減速器的潤滑蝸輪傳動部分采用浸油潤滑, 查【1】，潤滑油的粘度為118cSt（100°C）。軸承根據(jù)其dn值采用蝸輪漏油潤滑。蝸輪圓周速度v<5m/s所以采用浸油潤滑；軸承采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計的減速器的合適浸油深度H1 對于蝸桿下置一般為（0.75 1）個齒高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承下方滾動體中心，取浸油深度H1為10mm。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱，取油池深度H23050mm。換油時間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊