大連理工機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一級(jí)蝸輪減速器

1、大連理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)單級(jí)蝸輪蝸桿減速器目錄一、綜合訓(xùn)練任務(wù)書2二、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)3三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算8四、裝配圖設(shè)計(jì)14五、心得體會(huì)18一、綜合訓(xùn)練任務(wù)書1、設(shè)計(jì)題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置2、工作條件及設(shè)計(jì)要求帶式輸送機(jī)工作裝置如下圖，主要完成由輸送帶輸送機(jī)器零、部件的工作。該機(jī)室內(nèi)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作有輕微振動(dòng)，兩班制。要求使用期限十年，大修期三年。輸送帶速度允許誤差±5%。在中小型機(jī)械廠小批量生產(chǎn)。3、原始數(shù)據(jù)輸送帶工作拉力，輸送帶速度，卷筒直徑二、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)根據(jù)要求設(shè)計(jì)單級(jí)蝸桿減速器，如下圖所示傳動(dòng)路線為：電機(jī)帶傳動(dòng)減速器連軸器帶式運(yùn)輸機(jī)。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求可

2、知，該蝸桿的圓周速度V45m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式，采用此布置結(jié)構(gòu)，由于蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處的冷卻和潤(rùn)滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿采用圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承，蝸輪軸采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤(rùn)滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。 該減速器的結(jié)構(gòu)包括蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、蝸輪軸、箱體、滾動(dòng)軸承、通氣孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。1、電機(jī)的選擇查有關(guān)手冊(cè)得： （齒輪聯(lián)軸器） 總傳動(dòng)比 取 根據(jù)和兩個(gè)條件，選擇電機(jī)型號(hào)，查手冊(cè)選擇Y132M-4型三相異步電機(jī)。型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速Y1

3、32M-47.514402.22.21500總傳動(dòng)比選擇電機(jī)的外形尺寸 機(jī)座號(hào)級(jí)數(shù)ABCDE132M42161788938+0.018+0.00280FGHKABACADHDBBL1033132122802702103152385152、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速軸：軸：軸：（2）各軸輸入功率軸：軸：軸：（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：軸：軸：軸：（4）各軸輸出轉(zhuǎn)矩軸：軸：軸：（5）各軸輸出功率軸：軸：軸：軸名功率P（kW）轉(zhuǎn)矩T（N·m）轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸5.9739.5914402.00.95軸5.675.6175.2274.4760018

4、.840.78軸4.454，411111.061099.9538.2210.97軸4.314.271077.951067.1738.22三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）計(jì)算功率查表可得小帶輪轉(zhuǎn)速為由機(jī)械設(shè)計(jì)（以下簡(jiǎn)稱教材）圖11.11初步選初步選A型帶（2）確定帶輪基準(zhǔn)直徑由教材表11.4選小帶輪由教材式（11.10）設(shè)滑動(dòng)率由教材表11.4取直徑系列值（3）驗(yàn)算帶速在之間，合適（4）確定中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度初算中心距取由教材式11.18得查教材圖11.10選A型帶基長(zhǎng)實(shí)際中心距由教材式11.19得取（5）驗(yàn)算小帶輪包角合適（6）確定帶根數(shù) 查教材表11.6得查教材表11.8得查教材表1

5、1.10得查教材表11.11得由教材式11.22得取根（7）確定帶初拉力（8）計(jì)算軸上所受壓力2、蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）選擇傳動(dòng)類型和蝸桿材料根據(jù)GB/T 20085-1988推薦，采用漸開線圓柱蝸輪傳動(dòng)（ZI），蝸桿用45鋼，考慮效率高些，耐磨性好些，蝸桿螺旋面進(jìn)行表面淬火，硬度為4555HRC。蝸輪用鑄錫青銅，ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造，為節(jié)省貴重金屬，僅齒圈用青銅制造，輪芯用鑄鐵HT150制造，每天工作16小時(shí)，工作10年。（2）確定蝸桿頭數(shù)查教材表10.2，取（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)確定蝸輪轉(zhuǎn)矩按，根據(jù)表10.8，估取，則：確定載荷系數(shù)因載荷平穩(wěn)，由教材表9.11，選

6、取使用系數(shù)確定需用接觸應(yīng)力蝸輪材料為鑄錫青銅ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造，蝸桿硬度大于45HRC，由教材表10.4查得基本許用接觸應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)按，由教材圖10.10查得，采用油浴潤(rùn)滑，再由教材圖10.11查得滑動(dòng)速度影響系數(shù)，則許用接觸應(yīng)力計(jì)算中心距因選用的是鑄錫青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故；假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距的比值，從教材圖10.9可查得校核和故取中心距因，查表10.1有蝸桿分度圓直徑分度圓倒程角。這時(shí)，從教材圖10.9可查得，符合要求。計(jì)算滑動(dòng)速度由教材圖10.11查得修正的,復(fù)算中心距因此計(jì)算結(jié)果可用（4）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿頭數(shù)模數(shù)分度圓直徑齒頂圓

7、直徑齒根圓直徑軸向齒距軸向齒厚直徑系數(shù)齒寬蝸輪由教材表10.1查得蝸輪變位系數(shù)驗(yàn)算傳動(dòng)比此時(shí)誤差為允許。蝸輪分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑咽喉母圓半徑齒寬外徑（5）熱平衡核算當(dāng)量摩擦角根據(jù)，由教材表10.6得總效率取則（6）工作油溫箱體散熱面積估算工作油溫取 符合要求。（7）蝸桿傳動(dòng)潤(rùn)滑設(shè)計(jì)潤(rùn)滑油的選擇：考慮到載荷和傳動(dòng)情況，選擇L-CKE復(fù)合型蝸輪蝸桿油潤(rùn)滑油的粘度選擇和潤(rùn)滑方法計(jì)算力速度因子查教材圖10.13得潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度并查教材表10.8得蝸輪蝸桿油L-CKE的牌號(hào)為320。潤(rùn)滑方式為浸油潤(rùn)滑。四、裝配圖設(shè)計(jì)傳送帶誤差符合要求。1、初步確定軸徑由三軸全部選用45鋼 2、計(jì)算校核軸 校核

8、軸如下圖所示，蝸輪軸的兩軸承間距，所取蝸輪軸直徑為。計(jì)算產(chǎn)生的力和計(jì)算產(chǎn)生的力和計(jì)算產(chǎn)生的力和又軸用45鋼，查教材表19.1得得軸取67mm完全可用。3、計(jì)算校核軸承選用單個(gè)N211E和一對(duì)30211軸承支撐蝸桿，用一對(duì)30213軸承支撐蝸輪軸，尺寸如下軸承類型d(mm)D(mm)B(mm)Ew或a(mm)Cr(kN)C0r(kN)N211E55100219080.295.53021155100212190.811530213651202323.8120152A放松，B壓緊。 查表得 軸承用B進(jìn)行校核軸承可用。4、計(jì)算校核鍵蝸輪鍵尺寸為，GB/T1095-2003 查表15.10知鋼材料受輕微

9、沖擊鍵可用。 五、心得體會(huì)通過參加機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐，進(jìn)一步了解了一級(jí)蝸桿減速器的相關(guān)內(nèi)容，帶傳動(dòng)、蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)方法，零部件的選擇，軸、軸承、鍵的校核計(jì)算以及其他相關(guān)知識(shí)。在學(xué)習(xí)的過程中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了更加濃厚的興趣。在整個(gè)過程中和其他同學(xué)一起研究探討，更對(duì)相關(guān)的知識(shí)有了更加深入的理解。作為一項(xiàng)綜合實(shí)踐課程，并不是僅僅是學(xué)習(xí)、掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，更可以將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)加以實(shí)踐，進(jìn)一步掌握機(jī)械設(shè)計(jì)、公差計(jì)算等內(nèi)容，為以后的工作等開辟更廣闊的視野與思路。在四周的綜合實(shí)踐中，基本完成了蝸桿減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核，裝配圖、零件圖的繪制工作。在設(shè)計(jì)的過程中，出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤，在不斷的重新開始之后，終于達(dá)到了目標(biāo)，在艱辛的過程里，學(xué)習(xí)到的不僅僅是知識(shí)，更收獲的是深刻的感受，雖然辛苦但感到獲益匪淺。在查找資料的過程當(dāng)中，了解了更多相關(guān)的知識(shí)、計(jì)算方法、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致有了更加深刻的認(rèn)識(shí)和理解。參考資料：1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（第二版） 龔桂義主編 高等教育出版社 1990年2、機(jī)械設(shè)計(jì) 吳克堅(jiān)等主編 高等教育出版社 2003年3、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)（第三版） 龔桂義主編 高等教育出版社 1989年4、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 任嘉卉主