單級蝸桿減速器設(shè)計說明書

單級蝸桿減速器設(shè)計說明書一、設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計題目：蝸桿減速器2、已知數(shù)據(jù)：主動軸功率P=11KW；主動軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min;傳動比i=30本減速器用于攪拌裝置的傳動中。工作機單向轉(zhuǎn)動，雙班制工作，單向運行，有稍微振動。3、設(shè)計容：1）減速器裝置圖一;2）從動齒輪、從動軸零件圖各一；3）設(shè)計說明書一份。設(shè)計計算及說明結(jié)果一、制定傳動方案1、電動機驅(qū)動，電動機與減速器間用帶轉(zhuǎn)動連結(jié)二、電動機選擇1、依據(jù)電源及工作機工作條件，采納Y（IP44）系列三相溝通異步電動機。Pw=11KW2、電動機功率的選擇Pw=11KW設(shè)電動機到減速器傳動效率為ηη1為帶傳動效率，η2為聯(lián)軸器傳動效率η=0.9504查表得η1=0.96η2=0.99則總的轉(zhuǎn)動效率為Pd=11.6KW設(shè)電動機輸出功率為Pd則按表選定電動機功率為15KW3、方電動額同步滿載總極案機型號定功轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速傳動數(shù)采納號率比Y160L-4型電1Y16013000293022動機M2-25KWr/minr/min.442Y16011500146014L-45KWr/minr/min.22方案1電動機同步轉(zhuǎn)速太高，且電動機價錢較貴，所以選2方案三、帶傳動件設(shè)計1、求計算功率Pc選SPZ窄V載荷改動小，兩班制工作，每日a，16小時，取K=1.2帶2、選擇V帶型號采納窄V帶。依據(jù)Pc=13.4kW，n1=1460r/min,采納SPZ型窄V帶。3、求大、小帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2d1應(yīng)不小于63mm,現(xiàn)取d1=100mm暫取d2=120mm4、演算帶速v帶速在5~25m/s圍，適合。5、求V帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a初步選用中心距a0=1.5（d1+d2）=1.5×(100+120)mm=330mm取a0=330mm，切合0.7（d1+d2）<a0<1.5（d1+d2）。求帶長L0取Ld=1000mm中心距327mm在計算實質(zhì)中心距ad1=100mmd2=120mm6、驗算小帶輪包角合格。7、求V帶根數(shù)z今n1=1460r/min,d1=100mm,查表得P0=2.36kW傳動比查表得共5跟V帶由，查表得KL=0.90，Kα=0.99由此得FQ=1864N選擇蝸輪蝸桿的傳動種類依據(jù)GB/T10085-1988的介紹，采納漸開線蝸桿ZI。4.1選擇資料考慮到蝸桿的傳動功率不大，速度不過中等，應(yīng)選擇45鋼，蝸桿螺旋部分要求淬火，硬度為45~55HRC，蝸輪用鑄錫磷青鋼ZCuSn10P，砂模鍛造，為了節(jié)儉名貴金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用45號鋼制造。許用接觸應(yīng)力許用曲折應(yīng)力4.2按齒面接觸強度進(jìn)行設(shè)計傳動中心矩計算公式以下：確立作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩漸開線蝸桿確立載荷系數(shù)K因工作載荷較穩(wěn)固，故取載荷散布系數(shù)KA=1.1(3)確立彈性影響系數(shù)ZE45鋼1ZCuSn10P因采納的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相當(dāng)，故ZE=150MP2錫青銅(4)確立接觸系數(shù)Z45鋼先假定蝸桿分度圓d1和傳動中心矩a的比值，從圖11-18可查得Z=2.6確立接觸疲憊極限依據(jù)蝸輪資料為ZCuSn10P，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，可從表11-7中查得無蝸輪的基本許用應(yīng)力=200MPa（6）計算中心距T2=N·mm取中心矩a=212mmKA=1.1ZE=150四、蝸輪蝸桿的主要參數(shù)和幾何尺寸1MP2確立蝸桿的頭數(shù)Z1蝸桿轉(zhuǎn)速1200，Z1=2蝸輪齒數(shù)Z2=Z1×i=2×30=60蝸桿分度圓直徑確立模數(shù)m若取m=8,q=10,d1=80,d2=480a=0.5m(q+z2)=0.5×8×(10+60)=280mm合格確立導(dǎo)程角γ五、校核蝸輪蝸桿強度1、校核曲折強度（1）蝸輪齒形系數(shù)查表得YFa=2.3蝸輪齒根曲折應(yīng)力

Z1=2Z2=60m=8,曲折強度足夠q=10,2、校核蝸桿剛度計算d1=80,d2=480蝸桿圓周力a=280mm蝸桿軸向力γ蝸桿徑向力

=11.3099°蝸桿資料彈性模量E=2.06×105MPa蝸桿危險截面慣性矩蝸桿支點跨距l(xiāng)=0.9d2=0.9×480mm=432mm許用撓度切向力Ft1產(chǎn)生撓度徑向力Fr1產(chǎn)生撓度總撓度為合格名稱蝸桿蝸輪齒數(shù)Z1=2Z2=60分度圓直d=80d=48012徑齒頂高齒跟高齒頂圓直

ha1=8mmhf1=1.2m=9.6mmda1=8×12=96mm

ha2=8mmhf2=1.2m=9.6mmda2=8×62=496徑齒根圓直df1=87.6=60.8df2=8×徑57.6=460.8蝸桿圓周速采納蝸桿下置。六、軸的設(shè)計計算及校核1、軸的資料的選擇，確立許用應(yīng)力考慮到減速器為一般頂用途中小功率減速傳動裝置，軸主要傳達(dá)蝸輪的轉(zhuǎn)矩。選用軸的資料為45鋼，調(diào)質(zhì)辦理。查機械設(shè)計書表得[σb]=640MPa[σ-1]=55MPa取C=107，于是得軸的最小直徑為d1，與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選用聯(lián)軸器的型號轉(zhuǎn)矩Tca=KAT3,查機械設(shè)計書表，選用KA=1.2，則有Tca=KT=1.2×考慮軸頭有一鍵槽，將軸徑增大5%，即d=51×1.05=53.55mm，因軸頭安裝聯(lián)軸器，依據(jù)聯(lián)軸器孔直徑最小直徑為d=55mm選聯(lián)軸器查表GB4323-84選TL9彈性套柱銷聯(lián)軸器，標(biāo)準(zhǔn)孔徑d=55mm2、蝸輪軸的構(gòu)造設(shè)計確立各軸段直徑依據(jù)確立各軸段直徑確實定原則，由右端至左端，從最小直徑開始，軸段1為軸的最小直徑，已確立d1=55mm軸段2考慮聯(lián)軸器定位，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尺寸取d2=65mm軸段3安裝軸承，為了便于安裝拆卸應(yīng)取軸承徑標(biāo)準(zhǔn)系列符合，故取d3=70mm.(軸承型號選30314)軸段4安裝套筒定位左邊軸承與蝸輪故取d4=80mm軸段5安裝蝸輪，此直徑采納標(biāo)準(zhǔn)系列值，故取d5=90mm軸段6為軸肩，考慮蝸輪的定位和固定取軸段7考慮右端軸承的定位需要，依據(jù)軸承型號30314查得d7=85mm軸段8與軸段3同樣軸徑d8=70mm

d3>d2,且與d6=100mm2確立各軸段長度為了保證蝸輪固定靠譜，軸段5的長度應(yīng)小于蝸輪轂寬度2mm，取L5=138mm為了保證蝸輪端面與箱體壁不相碰及軸承拆裝方便，蝸輪端面與箱體壁間應(yīng)有必定空隙，取二者間距為20mm為保證軸承含在箱體軸承孔中，并考慮軸承的潤滑，取軸承端面與箱體壁的距離為2mm.依據(jù)軸承寬度B=38mm，取軸段8長度L8=38mm，因為兩軸承相對蝸輪對稱，故取軸段3長度為L8=38mm為了保證聯(lián)軸器不與軸承蓋相碰，取L2=78mm。

d=55mm依據(jù)聯(lián)軸器軸孔長度84mm，取L1=100mm。所以，定出軸的跨距為L=245mm（一般狀況下，支點依據(jù)軸承寬度中點處計算）蝸輪軸的總長度為L總=398mmd1=55mm軸的構(gòu)造表示圖以下圖：d=65mm2d3=70mmd4=80mmd=90mm53軸的校核計算d6=100mm蝸桿圓周力d=85mm7d8=70mm蝸桿軸向力蝸桿徑向力5L=138mm(1)求垂直面的支承反力B=38mm8(2)求水平面的支承反力L=38mmL8=38mm1H2Ht2F=F=F/2=4377NL1=100mmL總=398mm4）畫圖軸的受力剖析圖FrF'r2Fa2'Ft2F2VF1VFR1MaH求彎矩MaV=675.83N·mMaH=581.47N·mMaV求轉(zhuǎn)矩T2=2.101×103N·m計算及說明結(jié)果（7）求危險截面當(dāng)量彎矩如以為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)應(yīng)變力，取折和系數(shù)=0.6計算危險截面處軸的直徑軸的資料為45鋼，調(diào)質(zhì)辦理，σb=650MPa，[σ-1b]=60MPa,則考慮到鍵槽對軸的削弱，將d值增大5%，所以d=64*1.05=67mm因為軸頸已取90mm，所以無危險4、蝸桿軸的校核計算考慮到減速器為一般頂用途中小功率減速傳動裝置，軸主要傳達(dá)蝸輪的轉(zhuǎn)矩。選用軸的資料為45鋼，淬火處

強度足夠理按扭轉(zhuǎn)強度，初步預(yù)計軸的最小直徑45鋼因為有鍵存在，所以增添5%,d=d×1.05=23.7mm確立各軸段直徑查表GB4323-84,采納TL8彈性套柱銷聯(lián)軸器，標(biāo)準(zhǔn)孔徑d=50mm，即軸挺直徑為50mm聯(lián)軸器軸孔長度為：112mm。TL8彈性套柱銷聯(lián)軸軸的構(gòu)造設(shè)計器從軸段d1=50mm開始漸漸選用軸段直徑，聯(lián)軸器軸孔長度為：d2起固定作用，定位軸肩高度可在（0.07~0.1）d圍，112mm故d2=50+0.1d1=55mm，該直徑處安裝密封氈圈，取標(biāo)準(zhǔn)直徑。應(yīng)取d2=60mm；d3與軸承的徑相當(dāng)合，為便與軸承的安裝，選定軸承型號為30313。取d3=65mm。d4起定位作用，由h=（0.07~0.1）×d3=（0.07~0.1）d1=50mm65=4.55～6.5mm，取h=7.5mm，d4=d3+2×h=65+15=80mm；d5、d7=65mmd8=d4=80mm;d2=60mmd9段裝軸承，取d9=d3=65mmd6段取蝸桿齒頂圓直徑d5=96mm;d3=65mm確立各軸段長度d5、d7=65mm1取略小于聯(lián)軸器軸孔長度109mmLL2安裝端蓋取L2=126mmd8=d4=80mm;L3安裝軸承、濺油輪，取軸承寬度加濺油輪寬度L3d9=d3=65mm=52mm5d=96mmL4和L8為為軸肩，取L4=L8=10mmL5、L7為中間段，L5=L7=71mm661L為蝸桿工作段，L=142mmL=108mmL9為軸承、濺油輪安裝段，L9=54.5mmL2=126mmL3=52mm蝸桿支承長度為372mm蝸桿總長為646mm48L=L=10mmL5=L7=71mmL6=142mm軸力的校核計算L9=54.5mm蝸桿圓周力蝸桿支承長度為372mm蝸桿總長為646mm蝸桿軸向力蝸桿徑向力求垂直面的支承反力求水平面的支承反力F1H=F2H=Ft1/2=1094.5NFFa2vF1HFQF1vF2HFt1Fr1FQ1FQ2Mav2Mav1MaHMF1MF2垂直面彎矩圖水平面彎矩圖計算及說明結(jié)果力產(chǎn)生的彎矩圖中心截面F力產(chǎn)生的彎矩求合成彎矩圖考慮到最不利的狀況求軸傳達(dá)的轉(zhuǎn)矩T求危險截面的當(dāng)量彎矩以為軸的扭切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)變力，去折合系數(shù)α=0.6，帶入上式可得計算軸的危險截面處直徑，軸的資料采納的45鋼，調(diào)質(zhì)辦理，σB=650MPa,[σ-1b]=60MPa,則危險截面處軸直徑已取80mm，所以合格七、軸承的校核1、蝸桿軸承的校核FaF2v合格Fa1Fa2FrF1v由式子可得F1v=1208NF2v=4394N圓錐滾子軸承30313α=12°57’10’’額定動載荷Cr=185kN因為,所以Fa1=347NFa2=9101N因為所以因為所以因為,所以P=Pr2攪拌機工作時有稍微沖擊fp=1.1攪拌機常溫工作ft=1.0所以，選擇30313合格2、蝸輪軸承的校核FaF2vFa1Fa2FrF1v由式子可得F1v=5818NF2v=9002N圓錐滾子軸承30314α=12°57’10’’額定動載荷Cr=208kN采納30313因為,所以Fa1=1673NFa2=10427N因為所以因為所以因為,所以P=Pr2攪拌機工作時有稍微沖擊fp=1.1攪拌機常溫工作ft=1.0所以，選擇30314合格八、鍵的校核和計算1、蝸輪與聯(lián)軸器相當(dāng)合的鍵的選擇鍵C16×50GB1096-79依據(jù)軸的最小直徑d=55mm,選擇鍵b*h=16mm×10mmL=50mml=L-b/2=50-16/2=42mm合格2、蝸桿與聯(lián)軸器相當(dāng)合的鍵的選擇選鍵C14×50GB1096-79選擇鍵b*h=14mm×9mmL=50mml=L-b/2=50-14/2=43mm合格八、螺栓螺母螺釘?shù)倪x擇螺釘GB5783-86M8×606個M10×301個M10×5016個M12×7012個GB818-85M8×154個螺母GB6172-86M104個M164個螺栓采納30314GB5782-86M10×454個M16×1204個九、減速箱附件的選擇圓錐銷銷GB119-86A8×552個調(diào)整墊片12組刮油板2個長形油標(biāo)GB1161-89A801個石棉橡膠墊片1個彈簧墊片鍵C16×50GB93-87164個GB1096-79GB93-87104個油塞1個視孔蓋1個其他見裝置圖十、10.減速器構(gòu)造與潤滑、密封方式的綱要說明減速器的構(gòu)造該項減速器主要由傳動零件（蝸輪蝸桿），軸和軸承，聯(lián)絡(luò)零件（鍵，銷，螺栓，螺母等）。箱體和隸屬零件以及潤滑和密封裝置等構(gòu)成。箱體為剖分式構(gòu)造，由箱體和箱蓋構(gòu)成，其剖分面經(jīng)過蝸輪傳動的軸線；箱蓋和箱座用螺栓聯(lián)成一體；采納圓錐銷用于精準(zhǔn)定位以保證和箱座在加工軸承孔和裝置時的互相地點；起蓋螺釘便于揭開箱蓋；箱蓋頂部開有窺視孔用于檢查齒輪嚙合狀況及潤滑狀況用于加住潤滑油，窺視孔平常被封??；通氣器用來實時排放因發(fā)熱膨脹的空氣，以放高氣壓打破隙縫的密封而以致漏油；長形油標(biāo)用于檢查箱油面的高低；為了清除油液和沖洗減速器腔，在箱體底部設(shè)有油塞；吊耳用來提高箱體，而整臺減速器的提高得使用與箱座鑄成一體的吊鉤；減速器用地腳螺栓固定在機架或地基上。減速箱體的構(gòu)造該減速器箱體采納鍛造的剖分式構(gòu)造形式詳細(xì)構(gòu)造