單級蝸輪蝸桿減速器設(shè)計說明書(配圖)匯總

1、 題目： 和面機的傳動設(shè)計單級蝸輪蝸桿減速器設(shè)計完成期限： 學(xué)習(xí)中心： 專業(yè)名稱： 學(xué)生： 學(xué)生學(xué)號： 指導(dǎo)教師：XXXXXXXXXXXXX和面機的傳動設(shè)計一、 緒論1、和面機開展前景 中國和面機產(chǎn)業(yè)開展出現(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)品明顯落后于興旺工業(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)的開展狀況？以什么方式評價中國和面機產(chǎn)業(yè)的開展程度？中國和面機產(chǎn)業(yè)的開展定位和前景是什么？中國和面機產(chǎn)業(yè)開展與當前經(jīng)濟

2、熱點問題關(guān)聯(lián)度如何諸如此類，都是和面機產(chǎn)業(yè)開展必須面對和解決的問題中國和面機產(chǎn)業(yè)開展已到了岔口；中國和面機產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)急需選擇開展方向。 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(shè)計目的及內(nèi)容要求 一本課程設(shè)計的內(nèi)容選擇具有代表性中小型作為設(shè)計課題使學(xué)生能在較短時間內(nèi)二周完成和面

3、機整體設(shè)計全部過程和根本訓(xùn)練1設(shè)計內(nèi)容A.數(shù)設(shè)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、沖動局部結(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。B.方案設(shè)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(shè)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(shè)計機體，操縱機構(gòu)設(shè)計，密封及潤滑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2根本要求；和面機生產(chǎn)能力，以每次調(diào)面粉的重量為準5kg/次、10

4、kg/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(shè)計要求 圖量；完成一號圖紙一張進行和面機傳動局部改良圖 完成三號圖紙一張，進行零件圖設(shè)計 方案設(shè)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(guān)系，必須標明所有配合尺寸，定位及總體尺寸二、力學(xué)計算1、電動機的選擇計算1選擇電動機1.1電動機功率確實定1) 工作機各傳動部件的傳動效率及總效率：查?機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書?表9.2可知蝸桿傳動的傳動比為：；又根據(jù)?機械設(shè)計根底?表4-2可知蝸桿頭數(shù)為，由表4-4可知蝸桿傳動的總效率為：查?機械設(shè)計

5、課程設(shè)計指導(dǎo)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：2) 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1) 傳動裝置的傳動比確實定：查?機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書?書中表9.2得各級齒輪傳動比方下： 理論總傳動比：2) 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。其主要功能表如下： 表1.電動機

6、功能表電動機型號額定功率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Y132M2-65.59602.02.0三、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。 那么總傳動比: 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：表2.各軸的運動及動力參數(shù)軸 名功率P/kW轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動比效率電機軸5.

7、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(shè)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)外表淬火，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(yīng)力，由?機械設(shè)計根底?表4-5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)及蝸桿分度圓直徑由?機械設(shè)計根底?表

8、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(dǎo)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 與初取值相近。傳動總效率 在表4-4所列范圍內(nèi)。4確定主要幾何尺寸蝸輪分度圓直徑： 中心距 5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蝸桿分度圓直徑蝸桿齒頂圓直徑 蝸桿齒根圓直徑蝸 桿 導(dǎo) 程 角蝸 桿 齒 寬 蝸輪分度圓直徑蝸輪 喉圓 直徑蝸輪齒根圓直徑蝸輪 外圓 直徑蝸輪咽喉母圓半徑蝸 輪 螺 旋 角蝸 輪 齒 寬中 心 距 所以 ，與蝸桿螺旋線方向相同3、軸的設(shè)

9、計計算及校核1輸出軸的設(shè)計1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，其傳遞的功率不大，對其重量和尺寸無特殊要求，應(yīng)選擇常用的45鋼，調(diào)質(zhì)處理。2初算軸的最小直徑軸的輸入功率為5.25kW，轉(zhuǎn)速為960 r/min.根據(jù)?機械設(shè)計根底?表7-4可知，C值在106118間。所以輸出軸的最小直徑： 但是，由于軸上有1個鍵槽，計入鍵槽的影響：輸出軸的輸入功率為4.2kW，轉(zhuǎn)速為56.5r/min，那么輸出軸的最小直徑： 由于軸上由2個鍵槽，故卷筒軸的輸入功率為4.03kW,轉(zhuǎn)速為56.5r/min，那么卷筒軸的最小直徑為3） 聯(lián)軸器的選擇 載荷計算：蝸桿

10、軸名義轉(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。蝸桿軸計算轉(zhuǎn)矩： 蝸輪軸名義轉(zhuǎn)矩為; 卷筒軸計算轉(zhuǎn)矩為 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(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書?表14.2可知，電動機軸的直徑，軸長；蝸桿軸直徑。查?機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)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(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)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/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

11、的軸承型號：據(jù)工作條件和輸入軸的軸頸，由?機械設(shè)計根底?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)工作條件和輸出軸的軸頸，由?機械設(shè)計根底?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。根本額定動載荷 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 軸承1為

12、“放松端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8-8可知軸承1的當量動載荷 軸承2的當量動載荷 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(shè)計根底?表8-6可知載荷系數(shù) 由?機械設(shè)計根底?表8-7可知壽命指數(shù) 滾子軸承 軸承實際壽命 軸承預(yù)期壽命 由于 ，故所選擇的圓錐滾子軸承型號30208滿足要求。2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1蝸桿軸的徑向尺寸確實定從圖紙上聯(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，標準直徑，應(yīng)??；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

13、蝸桿的齒根圓直徑，按標準直徑系列，??；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。2蝸桿軸的軸向尺寸確實定聯(lián)軸段取；軸肩段??；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。3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。兩軸承分別一軸肩和套筒定位，軸向那么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

14、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蝸輪軸的徑向尺寸確實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(yīng)??；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，故取；聯(lián)軸段；起定位作用，定位軸肩高度故??；5蝸輪軸的軸向尺寸確實定 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?。晃佪嘄X寬，故?。晃佪嘄X寬右面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同??；與右軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為24

15、mm；右軸肩段，聯(lián)軸段，故軸的總長為280mm。6蝸輪的強度校核蝸輪的切向力 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(yīng)分別計算其當量彎矩，此處可將軸的鈕切應(yīng)力視為脈動循環(huán)，取，那么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截面合成彎矩 D截面當量彎矩 求危險截面處軸的計算直徑 許用應(yīng)力，軸的材料用45鋼，由?機械設(shè)計根底?表7-1

16、可知，C截面直徑計算 D截面直徑計算 經(jīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計圖比擬，C截面和D截面的計算直徑分別小于其結(jié)構(gòu)設(shè)計確定的直徑，故軸的強度足夠。4、鍵連接設(shè)計計算1蝸桿聯(lián)接鍵的相關(guān)參數(shù)如下表：表4.蝸桿聯(lián)接鍵的選擇和參數(shù)鍵的選擇和參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。由?機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書?表11.27查得d=30mm時。應(yīng)選用鍵 GB/T1096轉(zhuǎn) 矩鍵長接觸長度許用擠壓應(yīng)力校 核查?機械設(shè)計根底?表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應(yīng)力為故滿足要求（2） 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)鍵的選擇和參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。由?機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書?表11.27查得d=55時。應(yīng)選用鍵 GB/T109

17、6轉(zhuǎn) 矩鍵長接觸長度許用擠壓應(yīng)力校 核查?機械設(shè)計根底?表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應(yīng)力為故滿足要求（3） 蝸輪軸鍵的選擇與校核參數(shù)如下表：表6.蝸輪軸鍵的選擇及參數(shù)鍵的選擇和參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。由?機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書?表11.27查得d=55時。應(yīng)選用鍵 GB/T1096轉(zhuǎn) 矩鍵長接觸長度許用擠壓應(yīng)力校 核查?機械設(shè)計根底?表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應(yīng)力為故滿足要求三、箱體的設(shè)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HT150。2、 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系如下表所示：表7.箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 減速器型式及尺寸關(guān)系箱座壁厚 =11mm 箱

18、蓋壁厚1 1=10mm箱座凸緣厚度b1，箱蓋凸緣厚度b，箱座底凸緣厚度b2 b=1.5=16mm b1=1.51=15mm b2=2.5=28mm地腳螺釘直徑及數(shù)目 df=19mm n=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1=14mm箱蓋，箱座聯(lián)接螺栓直徑 d2=10mm 螺栓間距 150mm軸承端蓋螺釘直徑 d3=9mm 螺釘數(shù)目4檢查孔蓋螺釘直徑 d4=6mmDf，d1，d2至外壁距離 df，d2至凸緣邊緣距離 C1=26,20,16 C2=24,14軸承端蓋外徑 D1=80mm D2=125mm軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S=140mm軸承旁凸臺半徑 R1=16mm軸承旁凸臺高度 根據(jù)軸承座外徑和扳手空間的

19、要求由結(jié)構(gòu)確定箱蓋，箱座筋厚 m1=9mm m2=9mm蝸輪外圓與箱內(nèi)壁間距離 12mm蝸輪輪轂端面與箱內(nèi)壁距離 10mm四、螺栓等相關(guān)標準的選擇本局部含螺栓，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GB5782-86 M10*35 數(shù)量為3個 M12*100 數(shù)量為6個螺母GB6170-86 M10 數(shù)量為2個 M10 數(shù)量為6個螺釘GB5782-86 , M6*20 數(shù)量為2個 M8*25 數(shù)量為24個 M6*16 數(shù)量為12個*參考裝配圖M10*35M12*100M10M12M6*20M8*25M6*162、銷，墊圈墊片的選擇表9.銷、墊片的選擇選用銷GB117-86，B8*30， 數(shù)量為2個選用墊圈GB93-87 數(shù)量為8個選用止動墊片 1個選用石棉橡膠墊片 2個選用08F調(diào)整墊片 4個*參考裝配圖GB117-86B8*30GB93-87止動墊片石棉橡膠墊片08F調(diào)整墊片有關(guān)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(shè)計選擇的根底上，對該減速器的結(jié)構(gòu)，減速器箱體的結(jié)構(gòu)，軸承