1、 TOC o 1-5 h z 一傳動裝置總體設(shè)計,4二電動機的選擇,4三運動參數(shù)計算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選擇,21九減速器附件的選擇,23十減速器的潤滑,25參數(shù)選擇 ：卷筒直徑： D=350mm運輸帶有效拉力： F=2000N運輸帶速度： V=0.8m/s工作環(huán)境：三相交流電源，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：根據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器， 傳動路線為： 電機連軸器減速器一連軸器一一帶式運輸機。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求可知，該蝸桿的圓周速度“

2、4 5m/s， 所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式見， 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、以及其他標準件等。由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源， 可考慮采用Y系列三相異步電動機。三 相異步電動機的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，啟動性能好等優(yōu)點。 一般電動機的額定電壓為380V

3、根據(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=2000N帶速V=0.8m/s,載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)工作，電源為三相交流電，電 壓為380V。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系列傳動滾筒所需功率Pw=FV/1000=2000*0.8/1000=1.6kw傳動裝置效率：（根據(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 第133-134頁表12-8得各級效率如下）其中：蝸桿傳動效率“1=0.70攪油效率42=0.95滾動軸承效率（一對）43=0.98聯(lián)軸器效率”c=0.99傳動滾筒效率4cy=0.96所以：刀二 1?

4、刀 2?” 33?4 c2?4 cy =0.7 X 0.99 X 0.983 X 0.99 2X 0.96 =0.633電動機所需功率：P r= Pw/刀=1.6/0.633=2.5KW傳動滾筒工作轉(zhuǎn)速：n w= 60X1000X v / n X350=43.7r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，根據(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教育出版社 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力殺電動機型號額定功率Ped kW電動機轉(zhuǎn)速r/min額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132S1-25.53000

5、29002.02Y132S-45.5150014402.23Y132M2-65.510009602.04Y160M-85.57507202.0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H外形尺寸LX (AC/2+AD XHD底角安裝尺寸AX B地腳螺栓孔直彳全K軸身尺寸DX E裝鍵部位 尺寸FXGX D132515 X ( 270/2 +210) X 315216X1781238X8010X33X38三、運動參數(shù)計算：蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩Po = P r=2.5kwn

6、o=960r/minTo=9550 Po / n o=9550*2.5/960=24.9N .m蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩Pi = P 0 - t 0i = 2.5 X 0.99 X 0.99 X 0.7 X 0.992=1.68 kwn 產(chǎn) n0/i1= 960 = 27.4 r/min31Ti= 9550P1/n1 = 9550 X 1.68/27.4= 585.55N - m傳動滾筒軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩P2 = P 1 -4 c 4 cy=1.68 X 0.99 X 0.99=1.65kwn2= n1/i12 =27:4 = 27.4 r/min1T2= 9550*p2/n2= 9

7、550 X 1.65/27.4= 575.09N - m運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表3-1 :表3-1功率P(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min )轉(zhuǎn)矩T(n m傳動比i效率4蝸桿軸2.596024.910.633蝸輪軸1.6827.4585.5531傳動滾筒軸1.6527.4575.09四、蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計：蝸桿的材料采用45鋼，表面硬度45HRC蝸輪材料采用ZCuA110Fe3砂型 鑄造。以下設(shè)計參數(shù)與公式除特殊說明外均以參考由機械設(shè)計 第八版主編 濮 良貴 紀名剛，副主編 陳國定 吳立言 高等教育出版社出版2006年第11章 蝸桿傳動為主要依據(jù)。表4-1蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計表項目計算內(nèi)容計算結(jié)

8、果中心距的計算蝸桿 副的 相對 滑動 速度Vs = 5.2 M 10 5/77=5.2 父 10 八 960 V575 .09=4.15 m / s參考文獻5第37頁(23式)4m/sVs7m/sT里摩擦4m/sVs (10.5 +z1)mb1 = 73mm蝸輪 齒根 圓直 徑.一 *.*、df2 = d2 - 2m(ha - x + c )=195-2 6.3 (0.8+ 0.6587 + 0.2)=174.10df2 =175mm蝸輪 齒頂 圓直 徑(喉圓直 徑)da2 = d2 + 2(ha + xm)=195 + 2M (0.8 十(一0.6587 父 6.3)=189da2 =189

9、 mm蝸輪外徑d e2 = d a2 + m= 189+6.3=196de2 = 196 mm蝸輪 咽喉 母圓 半徑d a 2rg2 - a -2=125-189/2= 30.5rg2 = 30.5mm蝸輪B0.75da1 =0.75父 73.08=54.81B=55mmbz=2m(0.5 + 個二2 父 6 .3 父(0 .=48也+ 1)m635 + J+ 1V 6.3b2 =48 mm蝸桿 圓周 速度v1 = nd1n1 / 60 M1000=3.14 父 63 M 960 /60 父 1000=3.16V1 =3.16m/s相對滑動速度v s = v 1 / cos= 3.16 / c

10、os 5.80=3 . 14vs = 3.14m/sT里 摩擦 系數(shù)由表11.18查得fv = 0.028 w v = 1 .5 輪齒彎曲疲勞強度驗算許用接觸應(yīng)力仃 H ,仃 H = f n f h H s H min2 6 8=0.81 5父1.13M 1 . 3=1 8 9.8 5仃 H = 190 MPa最大接觸應(yīng)力H= Z EZ P，a3= 160，2.68 M J1-5 三 6!000 125 3=81 .87aH =81.87MPa190MPa合格齒根 彎曲 疲勞 強度由表11.6查出仃 f= 180 MPa彎曲 疲勞 最小 安全結(jié)合設(shè)計需求選擇SF min 1.4系數(shù)許用 彎曲

11、疲勞 應(yīng)力際iF 180= 128.57Sf min1.4oF =128.57MPa輪齒 最大彎曲應(yīng)力2 K a T 2仃 F =；m b2 d 2_2 x1.1 5x 610000oF =23.79MPa 128.57MPa合格6.3父 48M195=23.79蝸桿軸擾度驗算蝸桿軸慣性矩,4一 一 4I =虹=3.14-63 =7.73父1056464I = 7.73父 105 mm允許蝸桿擾度y二d 10 0 0=6 3 / 1 0 0 0=0.063y = 0.063 m蝸桿軸擾度J2 + F.2 3 y = L =48EI管)2+(2TL的為2312x(0.9d2)3 =0.04948

12、EIy = 0.049mm y合格溫度計算傳動 嚙合 效率n _ 妒 1 tg+Q_tg5.800 tg(5.80 +1.50 )= 0.8北=0.8攪油效率根據(jù)要求自定“2 =0.99軸承效率根據(jù)要求自定“3=0.99總效率n - n n n1 2 3= 0.8x0.99x0.99= 0.78n =0.78散熱參考課本公式11-23和11-24S 1000 P (1 - n )S = 2.38mm2估算-Fd(t0-ta)箱體+1000Po(1)一ta 十 toad S工作1000 x2.5x(1 -0.78)八+ 201.5x2.38t1 =36 C 80 C溫度=36合格止匕處取aw=1

13、5w/ (n2c)潤滑油粘度和潤滑方式潤滑油粘根據(jù)Vs =3.14m/s由表11-21選取CLC2 ，V40% = 350mm / s度給油方法由表11-21采用油池潤滑五、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、初步估計蝸桿軸外伸段的直徑d= (0.81.0) d電機=30.4 38mm2、計算轉(zhuǎn)矩Tc=KT=K 9550X 上=1.15 X 9550X 5.5/960=62.9N.M n由Tc、d根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計張培金藺聯(lián)芳編上海交通大學 出版社第

14、248頁表8.2可查得選用HL3號彈性柱銷聯(lián)軸器(38X80)3、確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm4、根據(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勺長度為80mm5、由參考文獻機械設(shè)計課程設(shè)計張培金藺聯(lián)芳編上海交通大學出版社的第220頁表4.1可查得普通平鍵GB1096-90A型鍵10X 63,蝸桿 軸上的鍵槽寬101036mm槽7采為5.0，2mm聯(lián)軸器上槽深匕=3.3mm,鍵 槽長L=63mm6、初步估計d=60mm7、由參考文獻機械零件設(shè)計課程設(shè)計毛振揚 陳秀寧 施高義編浙江大學出版社第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，蝸才f的尺

15、寸如零件圖1 （蝸桿零件圖）5.2蝸輪基本尺寸表（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 浙江大學出版社第96頁表4-32及第190頁圖7-20及表5 1蝸輪蝸 桿的傳動設(shè)計表可計算得）表5-1蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸蝸輪采用裝配式結(jié)構(gòu)，用六角頭螺栓聯(lián)接（d22100mm，輪芯選用灰鑄鐵HT200 ,輪緣選用鑄錫青銅 ZcuSn10P1 單位：mmd3ld41ia=bCxB98708231310255enR2da22 了DoDwd51032518990o112202156六、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 封圈、鍵.6.1軸的

16、直徑與長度的確定.計算轉(zhuǎn)矩_P_ _Tc=KT=K 9550X P=1.15 X9550X 1.68/30.96=595.94N.M2000 N.M所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用 HL5彈性柱銷聯(lián)軸器32X60, 因此 d 0 =32m m.由參考文獻 張培金 藺聯(lián)芳 編 上海交通大學出版社的第220頁表4-1可 查得普通平鍵 GB1096-79A型鍵12X8,普通平鍵 GB1096-79A型鍵14X 9,0.20.2聯(lián)軸器上鍵槽深度3 = 3.8。,蝸輪軸鍵槽深度t0 = 5.5。，寬 度為b = 14 00.043由參考文獻機械設(shè)計基礎(chǔ)（下冊）張瑩主編機 械工業(yè)出版社1997年的第316頁-

17、321頁計算得.其中各段見零件圖的“渦 輪軸”。6.2軸的校核6.2.1X-Y平面受力分析F R1FaF R2Fq圖6.2X-Z平面受力圖： n 一F Ri*F R2Fr圖6.3合成彎矩M = . MX,mXn / Nmm當量彎矩T與aTK18217Nmm aT=327992.8Nmm圖6.56.2.2軸的校核計算如表5.1軸材料為 45 鋼，iB=650Mpa,仃s=360Mpa,忖,b = 60Mpa表6.1計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果轉(zhuǎn)矩T1T1 =518217N mmT1 = 518217 Nmm圓周力F迎二 518217=12955.4N di80Ft =12955.4N徑向力F = F

18、ttgy =12955.4 xtg6.34Fa =1438.9N軸向力F = Ft tan a t =12955.4 x tan 20 oFr =4715.4N計算支承反力口1438190+4715M97 6000M119F R1194194F r1 =563.4N1438.9父97+4715.4父313 2745.3父190F R2 一194194F r2 =972.75N垂直面反力_ l Fr4715 .4F R1 = F R 2 =22F r1 = F r2 =2357.7N水平向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M = J,M XY + M XZ圖 7.4

19、軸受轉(zhuǎn)矩TT=T=518217NmmT=518217Nmm許用應(yīng)力值表16.3,查得F 4 = 60Mpa %b = 1025Mpa應(yīng)力校正系數(shù)aa=叵為/仃 0b = 60/102.5 = 0.59a=0.59當量彎矩圖當量彎矩蝸輪段軸中間截面M 3 =1M 2 +(aT)2 =437814Nmm軸承段軸中間截面處M 2 = 77140002 +65598562 =484690.6NmmMIII =437814NmmMIji =484690.6Nmm i當量彎矩圖圖7.5軸徑校核/ M 31437814dIII =3 =3/=38 W70mm丫0.1仃工0.1x60驗算結(jié)果在設(shè)計范圍 之內(nèi)，

20、設(shè)計合格f M 2d , , =3 =3I10U 工8469。.6 =28.9 M60mm0.1 x 60軸的結(jié)果設(shè)計采用階梯狀，階梯之間有圓弧過度，減少應(yīng)力集中，具體尺寸和要 求見零件圖2 （蝸輪中間軸）。6.3裝蝸輪處軸的鍵槽設(shè)計及鍵的選擇當軸上裝有平鍵時，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2.430圓整，可知該處選擇鍵2.5X65, 高h=14mm軸上鍵槽深度為t =900.2 ,輪轂上鍵槽深度為ti =5.4 00.2 ,軸上鍵槽寬度為b = 25 % 052輪轂上鍵槽深度為bi = 25 u0.Q26八、減速器其他零件的選擇經(jīng)箱體、蝸

21、桿與蝸輪、蝸輪軸以及標準鍵、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b (h9)h (h11)L9 (h14)蝸桿軸、聯(lián)軸器以 及電動機聯(lián)接處GB1096-90鍵 10X5010850蝸輪與蝸輪軸聯(lián)接處GB1096-90鍵 18X56181156蝸輪軸、聯(lián)軸器及GB1096-90201250傳動滾筒聯(lián)接處鍵 20X50表8-2圓錐滾動軸承單位：mm安裝位置軸承型號外形尺寸dDB蝸桿3509458523209458519蝸輪 軸3508408023208408018表 8-3 密封圈（GB9877.1-88）單位：mm安裝位置軸徑d基本外

22、徑D基本寬度蝸桿B40X 85 X 440854蝸輪軸B61X100X 1040808表8-4彈簧墊圈（GB93-87）安裝位置內(nèi)徑d寬度（厚度）材料為65Mn軸承旁連接螺栓GB93-87-16164表面氧化的標 準彈簧墊圈上下箱聯(lián)接螺栓GB93-87-12123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院出版社 1992 年第132頁表2.8-7安裝位置外徑厚度邊緣厚度材料蝸桿129mm12mm9mmQ235定位銷為GB117-86銷8X 38 材料為45鋼九、減速器附件的選擇以下數(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 施高義編浙江大學出版社的P106-P118表9-1視孔蓋（Q235單位mmL1L2b1b2蓋厚Rd直徑孔數(shù)907570554574表9-2吊耳單位mm箱蓋吊耳C3C4RbR1r324040156