單級蝸輪蝸桿減速器設計說明書(配圖)匯總

1、題目: 和面機的傳動設計（單級蝸輪蝸桿減速器設計）完成期限：學習中心： 專業(yè)名稱： 學生姓名： 學生學號： 指導教師：XXXXXXXXXXXXX PAGE 9和面機的傳動設計一、 緒論1、和面機發(fā)展前景中國和面機產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后從什么角度分析中國和面機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況?以什么方式評價中國和面機產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展程度?中國和面機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位和前景是什么？中國和面機

2、產(chǎn)業(yè)發(fā)展 與當前經(jīng)濟熱點問題關聯(lián)度如何諸如此類，都是和面機產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須面對和解決的問題中國和面機產(chǎn)業(yè)發(fā)展已到了岔口；中國和面機產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)急需選擇發(fā)展方向。2、面機概述用以和面的機械 .有真空式和面機和非真空式和面機.分為臥式、立式、單軸、雙軸、半軸等。同義詞：和粉機、攪拌機 .和面機功能介紹：功能多樣，用途廣泛,可以用來 :圖 1.和面機攪-攪黃油、攪奶酪、攪鮮奶、打雞蛋等； 揉-揉面團拌 -打果汁、拌果醬、拌面、拌冰沙、拌涼菜等；在酒店，面包房，蛋糕店,咖啡廳，酒吧，茶廳，家庭等場合都有著廣泛的用途3、面機設計目的及內(nèi)容要求一本課程設計的內(nèi)容選擇具有代表性中小型作為設計課題使學生能在較短時

3、間內(nèi)（二周）完成和面機整體設計全部過程和基本訓練（1)設計內(nèi)容數(shù)設計根據(jù)課題要求確定和面機種類用途及生產(chǎn)能能力來確定和面機主要部件(例如槳葉、容器、電機、沖動部分)結(jié)構(gòu)形式和尺寸參數(shù)運動參數(shù)（例如槳葉轉(zhuǎn)數(shù))及動力轉(zhuǎn)數(shù)（電動機功率）。方案設計根據(jù)和面機主要部件的形式性質(zhì)、及運動參數(shù)，擬定整機的機械傳動鏈和傳動系統(tǒng)圖.計算并確定各級傳動的傳動比。皮帶傳動、齒輪傳動。蝸桿傳動等傳動機構(gòu)參數(shù)及尺寸。擬定整機的結(jié)構(gòu)方案圖C。結(jié)構(gòu)設計根據(jù)結(jié)構(gòu)的方案圖，在正規(guī)圖紙上擬定傳動夠件與執(zhí)行構(gòu)件的位置，然后依次進行執(zhí)行構(gòu)件及傳動系統(tǒng)設計機體，操縱機構(gòu)設計,密封及潤滑的結(jié)構(gòu)設計。（2)基本要求;和面機生產(chǎn)能力，以每次

4、調(diào)面粉的重量為準 5kg/次、10kg/次、15kg/次機型；臥式和面機攪拌漿形式；槳葉式、花環(huán)式、葉片式、滾籠式.工藝要求；調(diào)和面團分別為；水面團、韌性面團、酥性面團。（3）圖樣設計要求圖量；完成一號圖紙一張進行和面機傳動部分改進圖完成三號圖紙一張，進行零件圖設計方案設計合理，必須標明每個零件尺寸相互配合的性質(zhì)及運動關系，必須標明所有配合尺寸，定位及總體尺寸二、力學計算1、電動機的選擇計算(1）選擇電動機1。1 電動機功率的確定工作機各傳動部件的傳動效率及總效率:查機械設計課程設計指導書表 9.2 可知蝸桿傳動的傳動比為：；又根據(jù)機械設計基礎表 4-2 可知蝸桿頭數(shù)為，由表 44 可知蝸桿傳

5、動的總效率為：查機械設計課程設計指導書表 9.1 可知各傳動部件的效率分別為：；工作機的總效率為：電動機的功率：所以電動機所需工作效率為： 1。2 確定電動機轉(zhuǎn)速傳動裝置的傳動比的確定:查機械設計課程設計指導書書中表 9。2 得各級齒輪傳動比如下： 理論總傳動比：電動機的轉(zhuǎn)速：卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速:所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為：根據(jù)上面所算得的原動機的功率與轉(zhuǎn)速范圍，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min 和 1500 r/min 三種.綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊,決定選用同步轉(zhuǎn)速為 1000 r/min 的電動機.其主要功能表如

6、下：電動機型號Y132M2 6額定功率kW滿載轉(zhuǎn)速/r/min起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩5.59602.02.0表 1.電動機功能表三、傳動裝置運動及動力參數(shù)計算1、各軸的轉(zhuǎn)速計算（1）實際總傳動比及各級傳動比的他配：由于是蝸桿傳動，傳動比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動比. 則總傳動比：所 以 取 (2）各軸的轉(zhuǎn)速：第一軸轉(zhuǎn)速： 第二軸轉(zhuǎn)速：（3)各軸的輸入功率第一軸功率： 第二軸功率： 第三軸功率：（4）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩:第一軸轉(zhuǎn)矩： 第二軸轉(zhuǎn)矩： 第三軸轉(zhuǎn)矩:將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果進行整理并列于下表：功率轉(zhuǎn)速軸名轉(zhuǎn)矩傳動比效率表 2.各軸的運動及動力參數(shù)P/kW

7、n/(r/min）電機軸5。311第一軸5.2510。99第二軸4.2170。80卷筒軸4。0310.952、蝸輪蝸桿的設計及其參數(shù)計算(1）傳動參數(shù)蝸桿輸入功率 P=5.3 kW，蝸桿轉(zhuǎn)速，蝸輪轉(zhuǎn)速，理論傳動比i=16。75,實際傳動比 i=17，蝸桿頭數(shù)，蝸輪齒數(shù)為，蝸輪轉(zhuǎn)速（2）蝸輪蝸桿材料及強度計算減速器的為閉式傳動，蝸桿選用材料 45 鋼經(jīng)表面淬火，齒面硬度 45 HRC， 蝸輪緣選用材料 ZCuSn10Pb1，砂型鑄造。蝸輪材料的許用接觸應力,由機械設計基礎表 45 可知，=180MPa. 估取嚙合效率：蝸輪軸轉(zhuǎn)矩:載荷系數(shù)：載荷平穩(wěn)，蝸輪轉(zhuǎn)速不高，取 K=1.1。計算值=模數(shù)及蝸

8、桿分度圓直徑由機械設計基礎表 4-1 取標準值，分別為： 模數(shù)m=8 mm蝸桿分度圓直徑 (3）計算相對滑動速度與傳動效率蝸桿導程角蝸桿分度圓的圓周速度相對活動速度當量摩擦角取驗算嚙合效率傳動總效率（與初取值相近）。（在表 4-4 所列范圍內(nèi)）。確定主要幾何尺寸蝸輪分度圓直徑： 中心距熱平衡計算環(huán)境溫度取工作溫度取傳熱系數(shù)取需要的散熱面積（4)計算蝸桿傳動主要尺寸表 3。蝸桿傳動的主要尺寸3、蝸軸桿的分設度計計圓算直及徑校核輸出軸的設計蝸 桿 齒 頂 圓 直 徑選擇軸的材料及熱處理考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動裝置,軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩,蝸 桿 齒 根 圓 直 徑其傳遞的功率不大，對

9、其重量和尺寸無特殊要求，故選擇常用的 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理蝸。 桿導程角所以初算軸的最小直徑蝸 已知桿軸的齒輸入功寬率為 5.25kW,轉(zhuǎn)速為 960 r/min。根據(jù)機械設計基礎表 7-4 可知，C 值在 106118 間。所蝸以輪輸出分軸度的圓最直小直徑徑：但是，由于軸上有 1 個鍵槽，計入鍵槽的影響：蝸 輪喉 圓直 徑已知輸出軸的輸入功率為 4。2kW,轉(zhuǎn)速為 56。5r/min,則輸出軸的最小直徑：蝸 輪 齒 根 圓 直 徑由于軸上由 2 個鍵槽，故,與蝸桿螺旋線方向相同蝸 輪已知外卷筒圓軸的直輸徑入功率為 4。03kW,轉(zhuǎn)速為 56。5r/min,則卷筒軸的最小直徑為3）蝸聯(lián)輪軸咽器喉

10、的母選圓擇半 徑載荷計算：蝸 已輪知蝸螺桿軸旋名義角轉(zhuǎn)矩為由于蝸桿減速器的載荷較平穩(wěn),按轉(zhuǎn)矩變化小考慮,取工作情況系數(shù) k=1.3。蝸輪齒寬蝸桿軸計算轉(zhuǎn)矩：已知蝸輪軸名義轉(zhuǎn)矩為; 卷筒軸計算轉(zhuǎn)矩為中心距所以蝸輪軸計算轉(zhuǎn)矩：卷筒軸計算轉(zhuǎn)矩：選擇聯(lián)軸器的型號：查機械設計課程設計指導書表 14。2 可知，電動機軸的直徑,軸長；蝸桿軸直徑。查機械設計課程設計指導書表 13。1 可知,蝸桿軸的輸入端選用 LH3 型彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器標記LH3 聯(lián)軸器 GB/T 5014公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速查機械設計課程設計指導書表13。1 可知，蝸輪軸的輸出端選用LH4 型彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器標記LH4 聯(lián)軸器 GB

11、/T 5014公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速4）軸承的選擇及校核初選輸入軸的軸承型號：據(jù)已知工作條件和輸入軸的軸頸，由機械設計基礎附表8-5 初選軸承型號為圓錐滾子軸承 30208（一對）,其尺寸:D=80mm，d=40mm，B=18mm.據(jù)已知工作條件和輸出軸的軸頸，由機械設計基礎附表8-5 初選軸承型號為圓錐滾子軸承 30214(一對)，其尺寸:D=125mm，d=70mm，B=24mm。基本額定動載荷C=63000N 計算系數(shù)e=0。37軸向載荷系數(shù)Y=1。6計算蝸桿軸的受力:蝸桿軸的切向力，軸向力和徑向力蝸桿軸：蝸輪軸：計算軸承內(nèi)部軸向力軸承的內(nèi)部軸向力：計算軸承的軸向載荷軸承 2 的軸向載荷由已知

12、得,與方向相同，其和為（軸承 2 為“壓緊端），所以軸承 1 的軸向載荷計算當量動載荷軸承 1 的載荷系數(shù)根據(jù),由表 8-8 可知軸承 2 的載荷系數(shù)根據(jù)由表 88 可知軸承 1 的當量動載荷軸承 2 的當量動載荷（軸承 1 為“放松”端）所以軸承的當量動載荷取、中較大者,所以計算軸承實際壽命溫度系數(shù)由機械設計基礎表 86 可知載荷系數(shù)由機械設計基礎表 8-7 可知壽命指數(shù)滾子軸承軸承實際壽命軸承預期壽命由于 ，故所選擇的圓錐滾子軸承（型號 30208）滿足要求。軸的結(jié)構(gòu)設計 1）蝸桿軸的徑向尺寸的確定從圖紙上聯(lián)軸段開始逐漸選取軸段直徑，起固定作用，定位軸肩高度，故 。該直徑處安裝密封氈圈，標

13、準直徑，應??；與軸承的內(nèi)徑相配合，為便與軸承的安裝,取,選定軸承型號為 30208,與蝸輪相配合，取蝸桿的齒根圓直徑，按標準直徑系列,取；與軸承的內(nèi)徑配合，與相同，故??；起定位作用，定位軸肩高度故，取.蝸桿軸的軸向尺寸的確定聯(lián)軸段?。惠S肩段??；與軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為18mm;左軸承到蝸桿齒寬；蝸桿齒寬 即，取;蝸桿齒寬右面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同取;與右軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為 18mm；軸的總長為 320mm.蝸輪軸的軸上零件的定位、固定和裝配單級減速器中，可將蝸輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，蝸輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸固定，軸向固定靠平鍵和過渡配合。兩軸承

14、分別一軸肩和套筒定位,軸向則采用過渡配合或過盈配合固定.聯(lián)軸器以軸肩軸向定位，右面用軸端擋圈軸向固定，鍵聯(lián)接作軸向固定.軸做成階梯形，左軸承從左面裝入， 蝸輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝到軸上。 4）蝸輪軸的徑向尺寸的確定從左軸承段與軸承的內(nèi)徑相配合，為便與軸承的安裝取,選定軸承型號為30214 開始逐漸選取軸段直徑，起固定作用,定位軸肩高度，該直徑處安裝密封氈圈，標準直徑，應取;與蝸輪孔徑相配合，取蝸輪的內(nèi)徑,按標準直徑系列，取； 與軸承的內(nèi)徑配合,與相同，故?。宦?lián)軸段；起定位作用,定位軸肩高度故取;蝸輪軸的軸向尺寸的確定左面與軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為;左軸承到蝸輪齒寬間的套筒

15、取; 蝸輪齒寬，故取；蝸輪齒寬右面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同取；與右軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為 24mm;右軸肩段,聯(lián)軸段，故軸的總長為 280mm。蝸輪的強度校核已知蝸輪的切向力蝸輪的徑向力蝸輪軸向力求水平面支反力： 水平面彎矩：垂直面支反力，由，即,得在鉛垂方向上,由，即，得垂直面彎矩根據(jù)合成彎矩得C 截面左側(cè)彎矩C 截面右側(cè)彎矩轉(zhuǎn)矩 T當量彎矩由當量彎矩圖和軸的結(jié)構(gòu)圖可知,C 和 D 處都有可能是危險截面，應分別計算其當量彎矩，此處可將軸的鈕切應力視為脈動循環(huán),取，則C 截面左側(cè)當量彎矩C 截面右側(cè)當量彎矩所以 C 截面處當量彎矩在以上兩數(shù)值中取較大者，即D 截面彎矩D 截面合成彎

16、矩D 截面當量彎矩求危險截面處軸的計算直徑許用應力,軸的材料用 45 鋼，由機械設計基礎表 71 可知, C 截面直徑計算D 截面直徑計算經(jīng)與結(jié)構(gòu)設計圖比較，C 截面和 D 截面的計算直徑分別小于其結(jié)構(gòu)設計確定的直徑，故軸的強度足夠.4、鍵連接設計計算蝸桿聯(lián)接鍵的相關參數(shù)如下表：鍵的選擇和參數(shù)選擇普通平鍵,圓頭.由機械設計課程設計指導書表 11。27 查得 d=30mm 時。應選用鍵 GB/T1096轉(zhuǎn) 矩表 4.蝸桿聯(lián)接鍵的選擇和參數(shù)鍵 長 接觸長度許用擠壓應力校 核查機械設計基礎表 212 鍵連接鋼的許用擠壓應力為故滿足要求蝸輪鍵的選擇與校核的參數(shù)如下表:表 5.蝸輪鍵的選擇及參數(shù)鍵的選擇

17、和參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭.由機械設計課程設計指導書表 11.27 查得 d=55 時。應選用鍵GB/T1096轉(zhuǎn) 矩鍵長接觸長度許用擠壓應力校 核查機械設計基礎表 212 鍵連接鋼的許用擠壓應力為故滿足要求蝸輪軸鍵的選擇與校核參數(shù)如下表：鍵的選擇和選擇普通平鍵，圓頭。由機械設計課程參數(shù)設計指導書表 11。27 查得 d=55 時。應選用鍵 GB/T1096轉(zhuǎn) 矩鍵長接觸長度表 6.蝸輪軸鍵的選擇及參數(shù) PAGE 10許用擠壓應力校 核查機械設計基礎表 212 鍵連接鋼的許用擠壓應力為故滿足要求三、箱體的設計計算1、箱體的構(gòu)形式和材料采用下置剖分式蝸桿減速器（由于 V=5m/s） 鑄造箱體，材料

18、 HT150。2、箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關系如下表所示:表 7。箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸名稱箱座壁厚 箱蓋壁厚1箱座凸緣厚度b1， 箱蓋凸緣厚度b, 箱座底凸緣厚度b2地腳螺釘直徑及數(shù)目軸承旁聯(lián)接螺栓直徑箱蓋,箱座聯(lián)接螺栓直徑軸承端蓋螺釘直徑檢查孔蓋螺釘直徑Df,d1，d2 至外壁距離df，d2 至凸緣邊緣距離減速器型式及尺寸關系=11mm1=10mmb=1.5=16mmb1=1。51=15mm b2=2。5=28mmdf=19mmn=6d1=14mmd2=10mm螺栓間距150mmd3=9mm螺釘數(shù)目 4 d4=6mmC1=26，20,16 C2=24,14軸承端蓋外徑D1=80mmD2=125mm軸承

19、旁聯(lián)接螺栓距離軸承旁凸臺半徑軸承旁凸臺高度箱蓋，箱座筋厚蝸輪外圓與箱S=140mm R1=16mm根據(jù)軸承座外徑和扳手空間的要求由結(jié)構(gòu)確定m1=9mmm2=9mm12mm1內(nèi)壁間距離蝸輪輪轂端面與箱內(nèi)壁距離10mm四、螺栓等相關標準的選擇本部分含螺栓，螺母,螺釘?shù)倪x擇墊圈，墊片的選擇，具體內(nèi)容如下： 1、螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇如下表所示：表 8。螺栓、螺母、螺釘?shù)某叽缈紤]到減速器的工作條件，后續(xù)箱體附件的結(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響選用螺栓 GB578286M10*35數(shù)量為 3 個M12*100數(shù)量為 6 個螺母 GB617086M10數(shù)量為 2 個M10數(shù)量為 6 個螺釘 GB578286 ， M6*20數(shù)量為 2 個M825數(shù)量為 24 個M6*16數(shù)量為 12 個（參考裝配圖）M1035 M12100 M10M12 M620 M8*25 M6*162、銷，墊圈墊片的選擇表 9.銷、墊片的選擇選用銷GB11786,B8*30，數(shù)量為 2 個GB11786選用墊圈GB9387數(shù)量為 8 個B830選用止動墊片1 個GB93-87選用石棉橡膠墊片2 個止動墊片選用 08F 調(diào)整墊片(參考裝配圖)4 個石棉橡膠墊片08F 調(diào)整墊片有關其他的標準件,常用件，專用件，詳見后續(xù)裝配圖五、減速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明在以上設計選擇的基礎上,對該減速器的結(jié)構(gòu)，減速器箱體的結(jié)構(gòu)，軸