一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计报告.doc

一、课程设计任务书题目:设计某带式传输机中的蜗杆减速器工作条件:工作时不逆转,载荷有轻微冲击;工作年限为10年,二班制。已知条件:滚筒圆周力F=4400N;带速V=;滚筒直径D=450mm。二、传动方案的拟定与分析由于本课程设计传动方案已给:要求设计单级蜗杆下置式减速器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小,润滑条件好等优点,适用于传动V≤4-5m/s,这正符合本课题的要求。三、电动机的选择1、电动机类型的选择按工作要求和条件,选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机,电压380V,型号选择Y系列三相异步电动机。2、电动机功率选择1)传动装置的总效率:2)电机所需的功率:3、确定电动机转速计算滚筒工作转速:按《机械设计》教材推荐的传动比合理范围,取一级蜗杆减速器传动比范围,则总传动比合理范围为I总=5~80。故电动机转速的可选范围为:。符合这一范围的同步转速有750、1000、1500和3000电动机型号:Y132S1-2r/min。根据容量和转速,由有关手册查出有四种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第4方案比较适合,则选n=3000r/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S1-2。其主要性能:;满载转速2920r/min;。四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比五、动力学参数计算1、计算各轴转速2、计算各轴的功率P0=P电机=Ⅰ=P0×η联=Ⅱ=PⅠ×η轴承×η蜗杆=Ⅲ=PⅡ×η轴承×η联=、计算各轴扭矩T0=×106P0/n0=×106×=·mP0====Ⅰ=×106PII/nⅠ=×106×=·mTⅡ=×106PIII/nⅡ=×106×=·mTⅢ=×106PIII/nⅡ=×106×=·m六、传动零件的设计计算蜗杆传动的设计计算1、选择蜗杆传动类型根据GB/T10085—1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)。T0=·mTI=·mTII=·mTIII=·m2、选择材料考虑到蜗杆传动功率不大,速度只是中等,故蜗杆采用45钢;因希望效率高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为45~55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重的有色金属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100制造。3、按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。由教材P2***(11—12),传动中心距(1)确定作用在蜗杆上的转矩按,估取效率=,则==(2)确定载荷系数K因工作载荷有轻微冲击,故由教材P253取载荷分布不均系数=1;由教材P253表11—5选取使用系数由于转速不高,冲击不大,可取动载系数;则由教材P252(3)确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故=160。(4)确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值==—18中可查得=。(5)确定许用接触应力根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造,蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC,可从从教材P254表11—7查得蜗轮的基本许用应力=268。由教材P254应力循环次数寿命系数则(6)计算中心距(6)取中心距a=180mm,因i=,故从教材P245表11—2中取模数m=,蜗轮分度圆直径=63mm这时=—18中可查得接触系数==,因此以上计算结果可用。4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸(1)蜗杆轴向尺距mm;直径系数;齿顶圆直径;齿根圆直径;分度圆导程角;蜗杆轴向齿厚mm。(2)蜗轮蜗轮齿数48;变位系数mm;演算传动比mm,这时传动误差比为,是允许的。蜗轮分度圆直径mm蜗轮喉圆直径=315mm蜗轮齿根圆直径蜗轮咽喉母圆半径mm5、校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数根据从教材P255图11—19中可查得齿形系数螺旋角系数从教材P255知许用弯曲应力从教材P256表11—8查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力=56。由教材P255寿命系数