單蝸桿減速器課程方案說明書

1、個人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用成都大學(xué)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置蝸桿減速器已知數(shù)據(jù)：工作機(jī)輸入功率1.15kw題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置蝸桿減速器專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班級：2018級4班學(xué)號：201810411207姓名：雷強(qiáng)指導(dǎo)教師：黃劍鋒日 期： 2018年10月30.5rpm運(yùn)動簡圖：DIII1 電動機(jī)2 傳動3 T級齒輪減速器 4軸器5 筒6 T專送膠帶設(shè)計計算及說明一、電動機(jī)的選擇與計算：1、電動機(jī)類型的選擇：電動機(jī)根據(jù)動力源和工作條件，選用Y系列三相異步電動機(jī)。2、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：1000r/min 和 1500r/min3、電動機(jī)功率選擇：卷筒輸出功率 I =

2、同=4.2kw卷筒的轉(zhuǎn)速=口二 =57.3r/minV?傳動=0=0.96 ;滾動軸承2對田=0.99 ;圓柱齒輪傳動3=0.97 ;彈性聯(lián)軸器區(qū)=0.99 ;卷筒軸滑動=0.96.傳動裝置的總效率二=*卜|*=0.96* 山 *0.97*0.99*0.96 0.86電機(jī)所需功率：=P/=4.2/0.86=4.88kw所以選擇電動機(jī)的額定功率為5.5 kw oW =0.86 ;回=4.88kw ;電動機(jī)額定功率為5.5kw。減速器傳動比：x=4.19I =960r/minI =240r/min目=57.3/min電動機(jī)額定功率kw同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min總傳動比i減速器 傳動比Y1

3、32S-45.51500144025.136.28Y132M2-65.5100096016.754.194、電動機(jī)的型號確定:其中總傳動比i=電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n /輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn) 速向 5.28kwI 5.07kwR 54.711R 210.1 I 845v=7.04m/s 兇=140mm,I =640mm a=1362mm =- iiZ=3口=284.6N_J =2239N 山，閆H00當(dāng)同步 轉(zhuǎn)速為1500 r/min 時，習(xí)=5.98 不在6- 24(,內(nèi)。所以應(yīng)選擇Y132M2£該滿載轉(zhuǎn)速為960 r/min.Y132M2-6fe動機(jī)的外型尺寸mm :H:132A:216B:1

4、78C:89 D:38 E:80 F*GD=10*8 G:33K:12 AB:280 AD:210AC:135HD:315AA:60BB:238HA:18 L:515二、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計算：1、各軸轉(zhuǎn)速的計算： 另=回=960r/min _|= _| _=240r/min=57.3/min2、各軸的輸入功率計算：1 |5.28kwI =-= I 5.07kw3、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算：54.71上|x1210.13J845三、外傳動帶選擇：普通VI?傳動1 .確定計算功率：I1查得工作情況系數(shù)=1.32 三=工1 上=1.3*5.5kw=7.15kw2 .選才? V帶型號：根據(jù) 兇=7

5、.15kw,囚=960r/min ,選用B型計算。帶速v= T =m/s=7.04m/s3 .確定帶輪直徑岡v=1.13m/s高速軸：| =35.5mm. =40mm| =45mmI =56mmI =67mmI =45mm低速軸：I =55mmI =75mmI =63mmI =55mmI =50mmI =45mm高速軸I=73mmt,:| =35mmI =39mm,:| =82mm= =7.7mmx=29.3mm低速軸_=46.6mmx=40mm._J=57mmx=22mmW W查得W應(yīng)不小于125 ,取 =140mm10 / 15=6 =68mm：| =110mm兇=已兇=4*140=420

6、mm,取 兇=640mm（雖使0略有減小，誤差小于5%故允許。4.確定中心距凹和帶長四1）初步選取中心距 W=1.5*<140+640)mm=1170mm取=1200mmf合回=31.2 N m2）計算基準(zhǔn)長度d=40.2mm=2*1200+*11+. x |mm=3677mm選用=4000mn#算實際中心距:3）確定中心距調(diào)整范圍5 .驗算小帶輪包角回6 .求V帶根數(shù)z查得 =2.08kw, RI =0.30kw, L_J =0.95,=1.13.d=47.7mm電機(jī)中心高符合要求）z=0取3根。7.計算V帶初拉力查得 q=0.17kg/m=2.8N=284.6N8 .計算對軸壓力=

7、ri N=2239N9 .確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑二140mmg實心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基 準(zhǔn)直徑二640mm采用輪輻式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)圖見零件 工作圖。四、各齒輪設(shè)計計算1 .齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，均選軟齒面小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度197-286HBS, 二600MPa,二450MPa大齒輪選用45剛，調(diào)質(zhì)，齒面硬度197-286HBS二570MPa,=420MPa齒輪精度暫設(shè)用8級2 .確定許用應(yīng)力取,=545.5MPa=518.2MPa=360MPa=336MPa3 .按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計取載荷系數(shù)K=1.2,齒寬系數(shù)習(xí)=0.8.小齒輪轉(zhuǎn)矩

8、210.1 山，取區(qū)=188.=Imm=84.87mm 取齒數(shù)巨, 1M0模數(shù)區(qū)=區(qū) mm=3.54mm齒寬 匕二| =0.8回84.87mm=67.9mm圓 整可取 兇，兇 ?？扇=3.75mm, 實際="=,采用實心式兇，采用腹板式中心距4 .驗算齒輪彎曲強(qiáng)度 齒形系數(shù)EEZI故安全。5 .齒輪的圓周速度所以選用8級精度是合宜的。五、軸的計算1 .高速軸的設(shè)計1）選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊 要求故選擇常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。2 .初估軸徑按扭矩初估軸的直徑，得c=106至118，取c=108.目 =108 目 30.26mm田 =10

9、8 目 48.13mm3 .初選軸承由于該齒輪減速器的支承跨距較小，故采用兩端固定支 承結(jié)構(gòu)，軸承內(nèi)圈用套筒作軸向定位，軸承外圈用軸承蓋作軸向定位。1軸選軸承為62091 B=19mm2軸選軸承為6411IB=33mm4.結(jié)構(gòu)設(shè)計，為了拆裝方便，減速器殼體用剖分式高速軸：初估軸徑后，可按軸上零件的安裝順序，從右端開始確 定直徑。軸段6安裝軸承6209,故取 兇=45mm軸段4安裝齒輪，為了便于安裝，取標(biāo)準(zhǔn)直徑I =56mm齒輪右端用軸肩固定，計算得軸肩的高度為 5.5mm,故取軸段5直徑網(wǎng)=67mm軸段3裝軸承，直徑與軸段6一樣，取H =45mm軸段2直徑應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時確定，查得選用d

10、=40mmj毛氈圈，故取 _l =40mm軸段1裝大帶輪，取標(biāo)準(zhǔn)直徑 ±1 =35.5mm.低速軸：軸段1安裝軸承6411,取 囚=55mm軸段3安裝齒輪，取標(biāo)準(zhǔn)直徑63mm齒輪左端用軸肩固定，計算得軸肩高度為 6mm,取軸段2直徑=75mm軸段4安裝軸承，直徑與軸段1 一樣，取 =55mm軸段5直徑與 密封毛氈的尺 寸同時 確定，查得選用 d=50mmj毛氈圈，取 =50mm軸段6與聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，直徑同聯(lián)軸器尺寸一同確定，查得選用TL7聯(lián)軸器二 GB4323-84，取H =45mm2）各軸段長度的確定高速軸：軸段1和4為齒輪、帶輪安裝的軸段，該軸段的長度應(yīng)略小于相配輪轂的寬度2-3m

11、m取W=tiJ輪輪轂寬度-2mm=82mm取目二大帶輪輪轂寬度-2mm=73mm軸段5長度按軸肩寬度公式計算沖1.4h=1.4*5.5mm=7.7mm軸段3裝6209軸承、擋油環(huán)、套筒，初略估擋油環(huán)長度 十 套筒長度=18mm,再考慮到套筒作軸向固定時，軸段長度應(yīng)略比零件輪轂短 2mm,所以軸段3長度H=B+18mm+2mm=39mm考慮高速軸兩個軸承的對稱性，可算出軸段 6長度，曰=習(xí)_ - -2mm=39-7.7-2mm=29.3mm軸段2安裝軸承蓋，考慮到裝拆軸承蓋螺栓所需的距離，取日=35mm.低速軸：軸段3和6為齒輪、聯(lián)軸器安裝的軸段，該軸段的長度應(yīng)略小于相配輪轂的寬度2-3mm取

12、沖齒輪輪轂寬度-2mm=70-2mm=68mm取兇=聯(lián)軸器主動輪輪轂寬度-2mm=110mm軸段2長度按軸肩寬度公式計算W=1.4h=1.4*6mm=8.4mm軸段4裝6411軸承、擋油環(huán)、套筒，初略估擋油環(huán)長度 十 套筒長度=22mm,再考慮到套筒作軸向固定時，軸段長度應(yīng)略比零件輪轂短 2mm,所以軸段 3長度沖B+22mm+2mm=33+22+2mm=57mm考慮低速軸兩個軸承的對稱性，可算出軸段 1長度，沖回 U2mm=57-8.4-2mm=46.6mm軸段5安裝軸承蓋，考慮到裝拆軸承蓋螺栓所需的距 離，取 W=40mm.3）軸上零件的周向固定為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合

13、H7/r6 ;軸與軸承內(nèi)圈配合軸徑選用k6;高速軸：齒輪采用A®普通平鍵：16*70 GB/T 1096-2003大帶輪米用A®普通平鍵：10*63 GB/T 1096-2003低速軸：齒輪采用A®普通平鍵：18*56GB/T 1096-2003聯(lián)軸器采用A®普通平鍵：14*90GB/T 1096-20034）軸上倒角與圓角為保證6209、6411軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面,取軸肩圓角半徑為1mm其他軸肩圓角半徑為2mm 軸的左右端倒角均為1*45.六、軸的校核1 .高速軸已知：習(xí)=210.1N m, g 0小齒輪分度圓直徑 =90mm軸的材料45鋼

14、，調(diào)質(zhì)；111 ； L 一 1）求垂直面的支承反力及彎矩圖a-a截面產(chǎn)生的彎矩:個人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用I_-=_I2）求水平面的支承反力及彎矩圖a a q3）帶輪對軸產(chǎn)生的反力a-a截面產(chǎn)生的彎矩:4）求合成彎矩考慮最不利的情況，把以與I直接相加國= I + 一 X =312Nm5求危險截面的當(dāng)量彎矩認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)，6）計算危險截面處軸的直徑由軸的材料，可查得,閆T考慮到鍵槽對軸的削弱，將 d值加大5%d=1.05 38.3mm=40.2mm_|所以高速軸滿足強(qiáng)度效核。112 速軸已知： =845N m 門I x |1求垂直面的支承反力=812Nb-b截面產(chǎn)生

15、的彎矩:2）求水平面的支承反力=2230Na-a截面產(chǎn)生的彎矩:3）求合成彎矩兇= X =213.6Nm4求危險截面的當(dāng)量彎矩認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)X 15）計算危險截面處軸的直徑查得12 /15個人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用考慮到鍵槽對軸的削弱，將d值加大5%d=1.05 45.1mm=47.7mm_|所以低速軸滿足強(qiáng)度效核。七、滾動軸承的壽命校核高速軸選深溝球軸承6209n=240r/min, 一查得 可算出基本額定壽命:L=滿足壽命校核條件。低速軸選深溝球軸承6411n=57.3r/min,查得 可算出基本額定壽命:>L滿足壽命校核條件八、鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核：材料：4

16、5鋼強(qiáng)度極限回不小于600MPa高速軸：13 / 15個人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用齒輪采用A®普通平鍵：16*70 GB/T 1096-2003 b=16mm, h=10mm, l=70mm, T=210.1N m_=75MPa<600MPa大帶輪采用A®普通平鍵：10*63 GB/T 1096-2003b=10mm,h=8mm,l=63mm,T=2.239*35.5/2N m=39.8N m|=31.6MPa<600MPa低速軸：齒輪采用A®普通平鍵：18*56GB/T 1096-2003b=18mm, h=11mm, l=56mm, T=210.1N

17、 17 m_=75.8MPa<600MPa聯(lián)軸器采用A®普通平鍵：14*90GB/T 1096-2003b=14mm, h=9mm, l=90mm,TL碾軸器 GB4323-84, T=500N m=176.4<600MPa故均滿足鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核。九、減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸:中心距 a=234.25mm箱座體壁厚：箱蓋壁厚：箱體凸緣厚度：箱座=12,箱蓋囚 =12,箱底座=20箱座、箱蓋上的肋厚：軸承旁凸臺的高度和半徑：h由結(jié)構(gòu)確定目軸承蓋 即軸承座）的外徑： a =115地腳螺釘：直徑 一 數(shù)目 n=4聯(lián)接螺栓：軸承旁聯(lián)接螺栓直徑=16箱底、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑 一I視孔蓋螺釘直徑十、設(shè)計心得體會經(jīng)歷了大約2周的機(jī)械課程設(shè)計，使我對減速器構(gòu)造及其有關(guān) 的各個零件部位的結(jié)合有了一定程度的認(rèn)識，同時也重新復(fù)習(xí)、熟悉了相關(guān)CADJ操作。大致清楚了從圖紙到實物的過程， 當(dāng)然，期間也遇到了種種挫折及問題。首先，在設(shè)計方面缺乏經(jīng)驗，理論知識也不夠牢固，致使 初期的設(shè)計較為迷茫，盡管在輔導(dǎo)老師推薦的一些參考書指引 中牽強(qiáng)的進(jìn)行，還是走了相當(dāng)多的彎路。比如說，齒輪模數(shù)、 齒數(shù)的確定，總傳動比如何合理的分配到帶輪及減速器，標(biāo)準(zhǔn) 件如何選取等方面都出現(xiàn)了問題，之后在老師指導(dǎo)下，才稍有 眉目。其次，設(shè)計期間由于借閱的書籍較多，有些標(biāo)準(zhǔn)甚