兩級蝸輪蝸桿減速器說明書(課程設計)

1、原始數(shù)據(jù)：鋼繩拉力鋼繩速度卷筒直徑178330工作條件：連續(xù)單向運轉，工作時有輕微振動，小批量生產(chǎn)，單班制工作，使用期限8年，運輸帶速度允許誤差為5%1電機選擇工作機所需輸入功率所需電動機的輸出功率傳遞裝置總效率式中：蝸桿的傳動效率0.75：每對軸承的傳動效率0.98：直齒圓柱齒輪的傳動效率0.97：聯(lián)軸器的效率0.99：卷筒的傳動效率0.96所以 故選電動機的額定功率為4kw符合這一要求的同步轉速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min電機容量的選擇比較：表1.1 電動機的比較方案型號額定功率/kw同步轉速/r/min滿載轉速/r/min重量價格1Y160M-847

2、50720重高2Y132M-641000960中中3Y112M-4415001440輕低考慮電動機和傳動裝置的尺寸 重量及成本，可見第二種方案較合理，因此選擇型號為：Y132M-6D的電動機。2選擇傳動比2.1總傳動比 2.2減速裝置的傳動比分配 所以 3各軸的參數(shù)將傳動裝置各軸從高速到低速依次定為I軸 II軸 III軸 IV軸 ：、 、 、 、 依次為電動機與I軸 I軸與II軸 II軸與III軸 III軸與V軸的傳動效率 則：3.1各軸的轉速 3.2各軸的輸入功率 軸 軸 軸 軸 3.3各軸的輸出功率 軸 軸 軸 軸 3.4各軸的輸入轉矩電動機 軸 軸 軸 軸 3.5各軸的輸出轉矩電動機 軸

3、 軸 軸 軸 3.6各軸的運動參數(shù)表表3.1 各軸的運動參數(shù)表軸號功率轉矩(Nm)轉速(r/min)傳動i效率輸入輸出輸入輸出電機軸43.557835.392796010.991軸3.52333.457935.038834.338096031.08752軸2.58892.2571800.620784.599730.88060.73513軸2.51172.4615776.754761.218530.88060.97024卷軸2.38762.33982953.532894.4577.720.95064.蝸輪蝸桿的選擇 4.1選擇蝸輪蝸桿的傳動類型根據(jù)GB/T100851998 選擇ZI4.2選擇材

4、料蝸桿選45鋼，齒面要求淬火，硬度為45-55HRC.蝸輪用ZCuSn10P1,金屬模制造。為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造4.3按計齒面接觸疲勞強度計算進行設（1）根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計進行計算，先按齒面接觸疲勞強度計進行設計，再校對齒根彎曲疲勞強度。由式（11-12）， 傳動中心距由 前面的設計知作用在蝸輪上的轉矩T2， 按Z=1,估取，則：（2）確定載荷系數(shù)K因工作比較穩(wěn)定，取載荷分布不均系數(shù)；由表11-5選取使用系數(shù)；由于轉速不大，工作沖擊不大，可取動載系；則（3）確定彈性影響系數(shù)因選用的是45鋼的蝸桿和蝸輪用ZCuSn10P1匹配的緣故，有（4）確定接觸系數(shù)先假設

5、蝸桿分度圓直徑 和中心距的比值，從圖11-18中可查到（5）確定許用接觸應力根據(jù)選用的蝸輪材料為ZCuSn10P1，金屬模制造，蝸桿的螺旋齒面硬度45HRC，可從11-7中查蝸輪的基本許用應力應力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù)則 （6）計算中心距: 取a=160mm，由 i=30，則從表11-2中查取，模數(shù)m=8蝸桿分度圓直徑從圖中11-18中可查，由于，即以上算法有效。4.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（1）蝸桿軸向尺距 = 25.133mm直徑系數(shù)q= =10齒頂圓直徑 齒根圓直徑 分度圓導程角 蝸桿軸向齒厚蝸桿的法向齒厚（2）蝸輪 蝸輪齒數(shù), 變位系數(shù) 驗算傳動比，這時傳動比誤差為：，在誤差允許值

6、內(nèi)。蝸輪分度圓直徑喉圓直徑齒根圓直徑咽喉母圓半徑4.5校核齒根彎曲疲勞強度當量齒數(shù) 根據(jù) 從圖11-9中可查得齒形系數(shù)Y=2.55螺旋角系數(shù)：許用彎曲應力：從表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應力=56MPa壽命系數(shù) 可以得到：S=1.5故該軸在截面右側強度也是足夠的。本設計因無大的瞬時過載及嚴重的應力循環(huán)不對稱，故可略去靜強度校核。至此軸的設計即告結束。7.滾動軸承的選擇及校核計算根據(jù)條件，軸承預計壽命：。71蝸桿軸上的軸承的選擇和壽命計算（1）軸承的選擇采用角接觸球軸承，根據(jù)軸直徑d=45mm，選擇角接觸球軸承的型號為7209C，主要參數(shù)如下：基本額定靜載荷基本額

7、定動載荷極限轉速（2）壽命計算因蝸桿軸所受的軸向力向左，所以只有最左邊的角接觸球軸承受軸向力該軸承所受的徑向力約為對于70000型軸承，按表13-7軸承派生軸向力，其中為表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，查表13-5得角接觸球軸承判斷系數(shù) 所以當量動載荷深溝球軸承所受的徑向力約為當量動載荷所以，應用核算軸承的壽命因為是球軸承，所以取指數(shù)軸承計算壽命減速器設計壽命所以滿足壽命要求。7.2蝸桿軸上軸承的選擇計算（1）軸承的選擇選擇使用深溝球軸承，根據(jù)軸直徑d=65mm，選用角接觸球軸承的型號為7213C。主要參數(shù)如下： 基本額定靜載荷基本額定動載荷極限轉速 （2）壽命計算對于70000C

8、型軸承，按表13-7軸承派生軸向力，其中為表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)軸承軸向力未知，故先初取，因此可估算：按式（13-11）得由表13-5進行插值計算，得，。再計算： 兩次計算的值相差不大，因此可以確定，。（3）軸承當量動載荷、因為 由表13-5分別進行查表或插值計算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為對軸承1 對軸承2 因軸承運轉中有中等沖擊載荷，按表13-6，取。則：軸承計算壽命 減速器設計壽命 所以滿足壽命要求。（3）靜載荷計算查機械零件手冊可知，角接觸球軸承當量靜載荷因載荷穩(wěn)定，無沖擊，所以取靜強度安全系數(shù)所以滿足強度條件（4）極限工作轉速計算以上所選各軸承的極限轉速都

9、成立，所以他們的極限工作轉速一定滿足要求。8.鍵連接的選擇及校核計算8.1輸入軸與電動機軸采用平鍵連接根據(jù)軸徑，查機械設計課程設計書P123可選用A型平鍵，得：，。即：鍵870GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表6-2查的許用應力 ，取其平均值。鍵的工作長度：鍵與聯(lián)軸器接觸高度。由式（6-1）得： 所以此鍵強度符合設計要求。8.2輸出軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接根據(jù)軸徑，查機械設計課程設計書P123可選用A型平鍵，得：，。即：鍵2070GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表6-2查的許用應力 ，取其平均值。鍵的工作長度：鍵與聯(lián)軸器接觸高度。由式（6-1）

10、得： 所以此鍵強度符合設計要求。8.3輸出軸與蝸輪連接用平鍵連接根據(jù)軸徑，查機械設計課程設計書P123可選用A型平鍵，得：，。即：鍵1670GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表6-2查的許用應力 ，取其平均值。鍵的工作長度：鍵與聯(lián)軸器接觸高度。由式（6-1）得： 所以此鍵強度符合設計要求。9聯(lián)軸器的選擇計算9.1與電機輸出軸的配合的聯(lián)軸器（1）計算聯(lián)軸器的計算轉距查表14-1得小轉距、電動機作原動機情況下取（2）型號選擇根據(jù)前面的計算，電機輸出軸，選擇彈性聯(lián)軸器TL6型。主要參數(shù)如下：公稱扭距（滿足要求）許用轉速 ，因此此聯(lián)軸器符合要求。軸孔直徑軸孔長度9.2與二級齒輪降

11、速齒輪軸配合的聯(lián)軸器（1）計算聯(lián)軸器的計算轉距查表14-1得小轉距、電動機作原動機情況下?。?）型號選擇根據(jù)前面的計算，蝸輪輸出軸，選擇彈性銷柱聯(lián)軸器HL4型。主要參數(shù)如下：公稱扭距 許用轉速 ，因此此聯(lián)軸器符合要求。軸孔直徑軸孔長度10.潤滑和密封說明10.1潤滑說明因為是下置式蝸桿減速器，且其傳動的圓周速度，故蝸桿采用浸油潤滑，取浸油深度h=12mm；潤滑油使用50號機械潤滑油。軸承采用潤滑脂潤滑，因為軸承轉速v1500r /min，所以選擇潤滑脂的填入量為軸承空隙體積的1/2。鑄鐵減速器箱主要結構尺寸箱座高度齒高為：則齒輪浸油深度符合條件齒輪浸油深度大于10mm的要求?？偟挠蜕?箱體內(nèi)儲

12、油寬度大約為 178mm箱體內(nèi)儲油長度大約為 366mm則儲藏的油量單級減速器每傳遞1kw的功率所需的油量：符合要求。箱體的剛度設計從參考文獻2表4-1，表4-2可得下表：表7名稱符號蝸輪蝸桿減速器尺寸選用箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)結螺栓直徑蓋與座聯(lián)結螺栓直徑聯(lián)結螺栓間距175軸承端蓋螺釘直徑視孔蓋螺釘直徑定位銷直徑至外箱壁距離26、22、18、16至凸源邊緣距離20、16、14軸承旁凸臺半徑16凸臺高度45外箱壁至軸承座端面距離42蝸輪頂圓與內(nèi)壁的距離10蝸輪輪轂端面與內(nèi)壁距離9 箱蓋、箱座肋厚軸承端蓋外徑120軸承旁聯(lián)結螺栓距離120減速器附件的設計窺視孔及視孔蓋圖8參考文獻2表4-3得：表8直徑孔數(shù)907560-7055407445通氣器由已知選型號外型安裝圖： 圖9查參考文獻2表4-5可得：表98316404012716184025.422622油標尺由條件可選M16型的。安裝圖：圖10表10d1d2d3habcDD1M1641663512852622放油孔與螺塞放油孔應設在油池的最低處，平時用羅塞堵住，采用圓柱螺塞時，箱座上裝置處應設凸臺，并加封油墊片。放油孔不能高于油池底面，以免排不干凈。如下圖示： 放油孔的位置圖11外六角螺塞、封