2022年一級蝸桿減速器說明書及裝配圖標(biāo)準(zhǔn)

1、目 錄一傳動裝置總體設(shè)計 4 二電動機的挑選 4 三運動參數(shù)運算 6 四蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計 7 五蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計 13 六蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核 15 七減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 八減速器其他零件的挑選 21 九減速器附件的挑選 23 十減速器的潤滑 25 參數(shù)挑選 ：卷筒直徑： D=350mm 運輸帶有效拉力： F=2022N 運輸帶速度： V=0.8m/s 工作環(huán)境：三相溝通電源,三班制工作,單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),空載啟動,常溫連續(xù)工作一、 傳動裝置總體設(shè)計 ：依據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器, 傳動路線為： 電機連軸器減速器連軸器帶式運輸機；依據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求可知,該蝸桿的圓周速度 V

2、45m/s,所以該蝸桿減速器采納蝸桿下置式見,采納此布置結(jié)構(gòu), 由于蝸桿在蝸輪的下邊, 嚙合處的冷卻和潤滑均較好；蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定；蝸桿及蝸輪軸均采納圓錐滾子軸承,承擔(dān)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)潤滑油漏失以及外界灰塵,件；異物侵入箱內(nèi), 在軸承蓋中裝有密封元該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動機、 蝸輪蝸桿傳動裝置、 蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等；二、 電動機的挑選 ：由于該生產(chǎn)單位采納三相溝通電源,可考慮采納 Y系列三相異步電動機； 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)簡潔, 工作牢靠,價格低廉,保護便利, 啟動性能好等優(yōu)點；一般電動機的額定電壓為 3

3、80V 依據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求,該減速器卷筒直徑D=350mm；運輸帶的有效拉力F=2022N,帶速 V=0.8m/s,載荷平穩(wěn),常溫下連續(xù)工作,電源為三相溝通電,電壓為 380V；1、按工作要求及工作條件選用三相異步電動機,封閉扇冷式結(jié)構(gòu),電壓為 380V,Y 系列 2、傳動滾筒所需功率Pw=FV/1000=2022*0.8/1000=1.6kw 3、傳動裝置效率：（依據(jù)參考文獻機械設(shè)計課程設(shè)計劉俊龍何在洲 主編 機械工業(yè)出版社蝸桿傳動效率 1=0.70 攪油效率 2=0.95 第 133-134 頁表 12-8 得各級效率如下）其中：滾動軸承效率（一對） 3=0.98聯(lián)軸器效率 c=0.99 傳

4、動滾筒效率 cy=0.96 所以： =1.2.3 3.c2.cy =0.7 0.99 0.983 0.992 0.96 =0.633 電動機所需功率： Pr= P w/ =1.6/0.633=2.5KW傳動滾筒工作轉(zhuǎn)速： n w60 1000 v / 35043.7r/min 依據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,依據(jù)參考文獻機械零件設(shè)計課程設(shè)計吳宗澤 羅圣國編 高等訓(xùn)練出版社 第 155 頁表 12-1 可查得所需的電動機 Y 系列三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù), 查出有四種適用的電動機型號, 因此有四種傳動比方案, 如表 2-1: 表 2-1方案電動機型號額定功率電動機轉(zhuǎn)速 r/min 額定轉(zhuǎn)矩Ped kw 同步轉(zhuǎn)速滿

5、載轉(zhuǎn)速1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0 2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2 3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0 4 Y160M-8 5.5 750 720 2.0 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比, 可見第3 方案 比較適合；因此選定電動機機型號為Y132M2-6其主要性能如下表2-2 ：表 2-2中心高形狀尺寸底角安地腳螺栓孔軸身尺寸裝鍵部位L （AC/2AD）裝尺寸尺寸H 直徑 KD E HD A B F G D 132 515 （ 270/2 21612 38 80 10 33210） 315 17

6、8 38 三、運動參數(shù)運算：3.1 蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 P0 = P r=2.5kw n0=960r/min T0=9550 P0 / n 0=9550*2.5/960=24.9N .m 3.2 蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 P1 = P0 01 = 2.5 0.99 0.99 0.7 0.99 2 =1.68 kw n= n0/i1= 960 = 27.4 r/min 31T1= 9550P1/n1 = 9550 1.68/27.4= 585.55N m 3.3 傳動滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩 P2 = P 1 c cy=1.68 0.99 0.99=1.65kw n2= n1/

7、i12 = 27 1 . 4 = 27.4 r/min T2= 9550*p2/n2= 9550 1.65/27.4= 575.09N m 運動和動力參數(shù)運算結(jié)果整理于下表 3-1 ：表 3-1 類型功率 P轉(zhuǎn)速 n轉(zhuǎn)矩 T傳動比 i 效率 （kw）（r/min ）（N m）蝸桿軸2.5 960 24.9 1 0.633 蝸輪軸1.68 27.4 585.55 31 傳動滾筒軸1.65 27.4 575.09 四、 蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計 ：蝸桿的材料采納45 鋼,表面硬度 45HRC,蝸輪材料采納ZCuA110Fe3,砂型鑄造；以下設(shè)計參數(shù)與公式除特別說明外均以參考由機械設(shè)計 第八版主編 濮良貴

8、 紀(jì)名剛 ,副主編 陳國定 吳立言 高等訓(xùn)練出版社出版 2022 年 第 11 章蝸桿傳動為主要依據(jù)；表 41 蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表項運算內(nèi)容運算結(jié)果目中心距的運算蝸桿V s5. 2104n13T24m/sVs7m/s 副的相對5. 21049603575.094.15m/s滑動參考文獻 5 第 37 頁（23 式）速度當(dāng)量4m/sVs7m/s fv0.024摩擦v1.37系數(shù)選在圖 11.20 的 i=35 的線上,查得d / 1a=0.45 610. 7d / 1a=0.45 6d /a值T2T1i19.55P 1i1T21.07610N.m蝸輪n19.552.5103310.7轉(zhuǎn)矩960

9、使用609.31N. mKA1.15按要求查表 11.5 系數(shù)轉(zhuǎn) 速見表 11-16 ：fn0.815fn0.815系數(shù)彈性依據(jù)蝸輪副材料,見公式11-11 Z E1160MPa2系數(shù)壽命fh312022hf1. 13Lh系數(shù)1.13接觸由于運算有現(xiàn)成的數(shù)據(jù) d /a=0.45,按圖 11.18 查出Z2.68系數(shù)渦輪基本依據(jù)渦輪材料和金屬硬度,從表11-7 中查得H,H,268MPa許用應(yīng)力接觸S FCFlim1SHmin1.3疲憊CFmax最小安全其中：CFlim為渦輪齒根應(yīng)力系數(shù),由表11-17查出a125 mm系數(shù)CFmax為渦輪齒根最大應(yīng)力系數(shù),由公式CFm ax=Ft2ma xmn

10、b2a3KT2ZEZ2中心H距31.156093101642.6821.13268113.85mm傳動基本尺寸蝸桿依據(jù)要求的傳動比和效率挑選, 協(xié)作中心距要求,由表 11-2Z1=1 頭數(shù)查出蝸輪依據(jù)中心距尺寸,由表11-2 查出Z2=31 齒數(shù) m=6.3 模數(shù)蝸桿分度依據(jù)中心距尺寸,由表11-2 查出d163mm圓 直徑蝸輪分度d2mz26.331195.3d2195mm圓直徑蝸桿導(dǎo)程依據(jù)中心距尺寸,由表11-2 查出5 .8角變位依據(jù)中心距尺寸,由表11-2 查出x=-0.6587 系數(shù)蝸桿da1d12had12ha*mda174 mm 齒頂6320.86.3表圓 直73.08徑11.3

11、 df153 mm 蝸桿df1d12h ac齒根6320 . 86. 30. 2 表 11.3 圓 直52. 52徑蝸桿依據(jù)蝸桿頭數(shù)和變位系數(shù)查表11-4 得出蝸桿齒寬運算公式d1b73mm b 1 10.5z 1m齒寬蝸輪df2d22m h a*xc*175mm 齒根19526. 30.80.65870.2 f2圓直174. 10徑蝸輪齒頂da2d22h a0.xm0.65876.3 da2189mm圓直28195徑（喉189圓直徑）蝸輪rde2dada2mde2196mm 1896.3外徑196g2蝸輪a2adrg230.5 mm咽喉2125母圓189/2半徑B0.7530.573.08=

12、54.81 B=55mm 蝸輪10 .75齒寬b22m0.50.d1131b248mm m26.35636.48蝸桿v 13d1n 1/601000.1000f1v=3.16m/s 圓周.1463960/60速度3.1680vs3. 14m/s 相對v sv1/cos滑動3.16/cos5速度3.14v0.028當(dāng)量摩擦由表 11.18 查得v1.5系數(shù)輪齒彎曲疲憊強度驗算許用HHfnfhH,H.190MPasHmin接觸0.8151.13268應(yīng)力1.3189.85最大ZEZKAT21.1561000H8187MPa190MPaa3接觸1602.68合格應(yīng)力125381.87齒根彎曲由表 1

13、1.6 查出F180MPa疲憊強度彎曲疲憊結(jié)合設(shè)計需求挑選SFmin.14最小安全系數(shù)許用彎曲FSFF180128. 57F128.57MPa疲憊min1.4應(yīng)力輪齒F2KAT248610000F23. 79MPa128.57MPa最大mb2d2彎曲21.15合格6.3195應(yīng)力23.79蝸桿軸擾度驗算蝸桿yF t2 1F r2ILd143.146347.731059 d230 . 049Iy.7 7310 5mm 4軸慣6464性矩d1y答應(yīng)0.063m1000蝸桿63/1000擾度32 T 10.0632.0y0 . 049 mmy 蝸桿22 T 2tan軸擾d 1d21合格度48EI48

14、 EI溫度運算傳動1tg10. 8tgv嚙合tg5 8.0效率tg 5 8.01 . 502.0990 8.攪油依據(jù)要求自定效率軸承依據(jù)要求自定3.099效率總效123t1S.0 78C0.80.990. 99率0.78散熱參考課本公式 11-23 和 11-24 .2 38mm 2面積S1000P1ta估算dt036C80ta1000 P 0 1t0箱體adS1000.2 5 10 . 78 20工作1 5.2 38合格溫度36此處取a =15w/（m2c）潤滑油粘度和潤滑方式潤滑油粘依據(jù)sv3. 14m/s 由表 11-21 選取v 40C2 350 mm/s度給油 方法由表 11-21

15、采納油池潤滑五、 蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計 5.1 蝸桿基本尺寸設(shè)計 根 據(jù) 電 動 機 的 功 率 P=5.5kw, 滿 載 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min , 電 動 機 軸 徑d 電機38mm,軸伸長 E=80mm 軸上鍵槽為 10 x5；1、初步估量蝸桿軸外伸段的直徑d=（0.8 1.0 ）d電機=30.4 38mm 2、運算轉(zhuǎn)矩Tc=KT=K 9550P =1.15 9550 5.5/960=62.9N.M n由 Tc、d 依據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計張培金 藺聯(lián)芳 編 上海交通高校出版社第 248 頁表 8.2 可查得選用 HL3號彈性柱銷聯(lián)軸器（ 38 80）；3、確定蝸桿軸外伸端直徑為

16、38mm；4、依據(jù) HL3號彈性柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸確定蝸桿軸外伸端直徑為 38mm的長度為 80mm；5、由參考文獻機械設(shè)計課程設(shè)計張培金 藺聯(lián)芳 編 上海交通高校出版社的第 220 頁表 4.1 可查得 一般平鍵 GB109690A型鍵 10 63,蝸桿軸上的鍵槽寬1000.036mm,槽深為50.00.2mm,聯(lián)軸器上槽深t13.3 mm,鍵槽長 L=63mm；6、初步估量 d=60mm；7、由參考文獻機械零件設(shè)計課程設(shè)計毛振揚陳秀寧施高義 編 浙江高校出版社第 189 頁圖 7-19 ,以及蝸桿上軸承、擋油盤,軸承蓋,密封圈等組合設(shè)計,蝸桿的尺寸如零件圖1（蝸桿零件圖）5.2 蝸輪基本

17、尺寸表 （由參考文獻機械零件設(shè)計課程設(shè)計毛振揚陳秀寧施高義 編 浙江高校出版社第 96 頁表 4-32 及第 190頁圖 7-20 及表 51 蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表可運算得）表 51 蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸蝸輪采納裝配式結(jié)構(gòu),用六角頭螺栓聯(lián)接（d2100mm）, 輪芯選用灰鑄鐵 HT200 ,輪緣選用鑄錫青銅ZcuSn10P1 單位： mm d3ld41la=b C x B 98 70 8 23 13 10 2 55 e n R2da22D0Dwd510 3 25 189 90o112 202 156 六、蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核蝸輪軸的材料為 45 鋼并調(diào)質(zhì),且蝸輪軸上裝有滾動軸承,蝸輪,軸套,密

18、封圈、鍵 . 6.1 軸的直徑與長度的確定1 . 運算轉(zhuǎn)矩Tc=KT=K 9550P =1.15 9550 1.68/30.96=595.94N.M2022 N.M n所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用 HL5彈性柱銷聯(lián)軸器 32 60,因此 d 0 =32m m 2. 由參考文獻 張培金 藺聯(lián)芳 編 上海交通高校出版社的第 220 頁表 4-1 可查得一般平鍵 GB109679A型鍵 12 8,一般平鍵 GB109679A 型鍵 14 9,聯(lián)軸器上鍵槽深度 t 1 3 . 8 0 0 . 2,蝸輪軸鍵槽深度 t 0 5 . 5 0 0 . 2,寬度為 b 14 00 . 043 由參考文獻機械設(shè)計

19、基礎(chǔ) （下冊）張瑩 主編 機械工業(yè)出版社 1997 年的第 316 頁321 頁運算得 . 其中各段見零件圖的 “ 渦輪軸” ；6.2 軸的校核6.2.1 軸的受力分析圖FrtFaFR2R2F QFR 1FR 1FF圖 6.1 X-Y 平面受力分析tFFR 1FaFR2F Q圖 6.2 X-Z 平面受力圖：FR 1FrFR 2圖 6.3合成彎矩MM2YM2Z/NmmXX 592368.15 35700 340587.75 當(dāng)量彎矩 T 與 aT 圖 6.4T=518217Nmm aT=327992.8N mm 圖 6.56.2.2 軸的校核運算如表 5.1 軸材料為 45 鋼,B650Mpa,

20、S360Mpa,1 b60Mpa表 6.1運算項目FF運算內(nèi)容190運算結(jié)果轉(zhuǎn)矩T 1T 1518217NmmT 1518217Nmm 圓周力Ft2 T 12518217=12955.4N F =12955.4N d180徑向力FFttg12955.4tg6 .34F=1438.9N 軸向力Fttant=12955.4 tan 20 oFr =4715.4N 14381904715976000119 1F R1=563.4N 194194運算支承反力FR21438 . 9974715 . 43132745 .3F R2=972.75N 194194垂直面反力FR1FR2Fr4715.4FR1F

21、R2=235227.7N 水平面 X-Y 受力圖 圖 6.2 垂直面 X-Z 受力 圖 6.3 畫軸的彎矩圖合成彎矩MMXYMXZ圖 7.4 T=518217Nmm 軸受轉(zhuǎn)矩 T T= 1T=518217Nmm 表 16.3 ,查得許用應(yīng)力值1b1 b60Mpa0b102 .5 Mpaa=0.59 應(yīng)力校正系數(shù) a a= /0 b60/102 .5.059當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量彎矩 蝸輪段軸中間截面當(dāng)量彎矩圖MI 2IIIM3M2aT2=437814Nmm M III437814Nmm 軸承段軸中間截面處M III=484690.6Nmm 2 714000655985 6.2=484690.6Nmm

22、圖 7.5 軸徑校核dd30.M31 b34378143870mm驗算結(jié)果在設(shè)計范疇10. 16030M23484690 .628. 960mm之內(nèi),設(shè)計合格II. 11 b0. 160軸的結(jié)果設(shè)計采納階梯狀, 階梯之間有圓弧過度, 削減應(yīng)力集中, 詳細(xì)尺寸和要 求見零件圖 2（蝸輪中間軸）；6.3 裝蝸輪處軸的鍵槽設(shè)計及鍵的挑選 當(dāng)軸上裝有平鍵時, 鍵的長度應(yīng)略小于零件軸的接觸長度,一般平鍵長度比 輪轂長度短 510mm,由參考文獻 1 表 2.4 30 圓整,可知該處挑選鍵 2.5 65,高 h=14mm,軸上鍵槽深度為t900.2,輪轂上鍵槽深度為t15.400.2,軸上鍵槽寬度為b25

23、00.0 52輪轂上鍵槽深度為b1250 0. .026 026八、減速器其他零件的挑選 經(jīng)箱體、蝸桿與蝸輪、 蝸輪軸以及標(biāo)準(zhǔn)鍵、 軸承、密封圈、擋油盤、聯(lián)軸器、定位銷的組合設(shè)計,經(jīng)校核確定以下零件：表 8-1 鍵 單位： mm 安裝位置類型b（h9）h（h11）L9（h14）蝸桿軸、聯(lián)軸器以GB1096-90 10 8 50 及電動機聯(lián)接處鍵 10 50 蝸輪與蝸輪軸聯(lián)GB1096-90 18 11 56 接處鍵 18 56 蝸輪軸、聯(lián)軸器及GB1096-90 20 12 50 傳動滾筒聯(lián)接處鍵 20 50 單位： mm 表 8-2 圓錐滾動軸承安裝 位置軸承型號外形尺寸d D B 蝸350

24、9 45 85 23 桿209 45 85 19 蝸輪3508 40 80 23 軸208 40 80 18 表 8-3 密封圈（ GB9877.1-88）單位： mm 安裝位置類型軸徑 d 基本外徑 D 基本寬度蝸桿B40 85 4 40 85 4 蝸輪軸B61 100 10 40 80 8 表 8-4 彈簧墊圈（ GB93-87）安裝位置類型內(nèi)徑 d 寬度（厚度）材料為 65Mn,軸承旁連接GB93-87-16 16 4 表面氧化的標(biāo)螺栓準(zhǔn)彈簧墊圈上下箱聯(lián)接GB93-87-12 12 3 螺栓表 8-5 擋油盤參考文獻機械設(shè)計課程設(shè)計 （修訂版）鄂中凱,王金等主編東北工學(xué)院出版社 1992年第 132 頁表 2.8-7 邊緣厚度材料安裝位置外徑厚度蝸桿129mm 12mm 9mm Q235 定位銷為 GB117-86 銷 8 38 材料為 45 鋼九、減速器附件的挑選以下數(shù)據(jù)均以參考文獻 機械零件設(shè)計課程設(shè)計毛振揚陳秀寧施高義 編浙江高校出版社的P106-P118 單位 mm 表 9-1 視孔蓋（ Q235）d L1 L2 b1 b2 蓋厚R 直孔徑數(shù)90 75 70 55 4 5 7 4 表 9-2 吊耳單位 mm 箱蓋吊耳C3 C4 R b R1 r 32 40 40 15 6 8 箱座吊耳K H h 2rb H1 表 9-3 通氣器30 24 12