蝸輪蝸桿傳動減速器設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 一 、課程設(shè)計任務(wù)書 . 錯誤 !未定義書簽。 二、 傳動方案 . 2 三、 選擇電動機 . 2 四、計算傳動裝置的總傳動比及其分配各級傳動比 . 4 五、傳動裝置的運動和動力參數(shù) . 4 六、確定蝸桿的尺寸 . 5 七、減速器軸的設(shè)計計算 . 8 八、 鍵聯(lián)接的選擇與驗算 . 16 九、密封和潤滑 . 17 十、鑄鐵減速器箱主要結(jié)構(gòu)尺寸 . 18 十一、減速器附件的設(shè)計 . 19 十二、小 結(jié) . 23 十三、參考文獻 . 23 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 二 、 傳動方案 我選擇蝸輪蝸桿傳動作為轉(zhuǎn)動裝置，傳動方案裝置如下： 三 、 選擇電動機 1、電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式 按工作要求和工作條件，選用選用籠型異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380v，Y 型。 2、電動機容量 0 0 01 0 0 0 根據(jù)帶式運輸機工作機的類型，可取工作機效率 96.0w。 電動機輸出功率dp 傳動裝置的總效率 433221 式中， 21 、 為從電動機至卷筒之間的各傳動機構(gòu)和軸承的效率。由表 10 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 查得：聯(lián)軸器效率 1 =承 2 =級蝸桿傳動3=筒軸滑動軸承 ,則 總效率 2 故 電動機額定功率數(shù)文獻 2 表 19取電動機額定功率 、電動機的轉(zhuǎn)速 卷筒 軸工作轉(zhuǎn)速為 m i n/rD 由 參考文獻 2 表 2知，單級蝸桿減速器一般傳動比范圍為 740 總動比合理范圍為 407 電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 m i n/6 3 6 8 1 4m i n/07( 初選同步轉(zhuǎn)速分別為 1500r/m 和 3000r/m 的兩種電動機進行比較如下表： 方案 電動機號 額定 功率 電動機轉(zhuǎn)（ r/ 電動機質(zhì)量w/見價格 （元） 總傳動比 i 同步 滿載 1 500 1430 38 800 000 2840 45 1000 表中數(shù)據(jù)可知兩個方案均可行，但方案 1 傳動比較小，傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小。因此，采用方案 1，選定電動機 4、 動機的數(shù)據(jù)和外形，安裝尺寸如小表 ： 型號 額定功率 （ 轉(zhuǎn)速（ r/ 質(zhì)量（ 同步 滿載 2 1500 1430 38 尺寸 H A B C D E F G K D D 100 160 140 63 28 60 8 24 12 205 180 205 245 170 380 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 電動機外形尺寸 ： 四 、 計算傳動裝置的總傳動比及其分配各級傳動比 傳動裝置總傳動比 ： 由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速n ，可得傳動裝置的傳動比是： m 所得 i 符合單級蝸桿減速器傳動 比的常用范圍。 五 、傳動裝置的運動和動力參數(shù) 1、各軸轉(zhuǎn)速 1n 為蝸桿的轉(zhuǎn)速，因為和電動機用聯(lián)軸器連在一起，其轉(zhuǎn)速等于電動機的轉(zhuǎn)速，則： m 4301 m 2n 為蝸輪的轉(zhuǎn)速，由于和工作機連在一起，其轉(zhuǎn)速等于工作主軸轉(zhuǎn)速，則： 各軸輸入功率 按電動機額定功率 1P 為蝸桿軸的功率， 2P 為蝸輪軸的功率，3： 7 2 98.8i 4301 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 8 2、各軸轉(zhuǎn)矩 蝸桿軸的轉(zhuǎn)矩 1T : 6 9 3 01 7 5 09 5 5 0111蝸輪軸上的轉(zhuǎn)矩 2T : 6 5 90 2 5 09 5 5 0222工作機主軸上的轉(zhuǎn)矩3T: 3 六 、確定蝸桿的尺寸 1、 選擇蝸桿傳動類型 根據(jù) 10085推薦 ,采用漸開線蝸桿 ( 2、 選擇材料 考慮到蝸桿傳動功率不大 ,速度只是中等 ,故蝸桿用 45剛 ;因希望效率要高些 ,耐磨性好些 ,故蝸桿螺旋齒面要求淬火 ,硬度為 金屬摸鑄造 僅齒圈用 青銅制造 ,而輪芯用灰鑄鐵 3、 按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則 ,先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計 ,再校核齒根彎曲疲勞強度 式 (11算傳動中心矩 : 23 2 )( 蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) 1K；由表參考文獻 1的表 11由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載荷系數(shù) K；則： 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 21160。 確定接觸系數(shù)a 的比值為 圖參考文獻 1 圖11Z。 確定許用接觸應(yīng)力 H 根據(jù)渦輪材料為鑄錫磷青銅 110 屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度 45以從文獻 1表 11 。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 82 壽命系數(shù) 66 3 3 取中心距 a=100 i=從文獻 1 表 11取模數(shù) m=桿的分度圓直徑 d1/a 為 文獻 1 圖 11Z ，因為 ，因此以上結(jié)果可用。 4、 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 蝸桿 ： 軸向齒距 直徑系數(shù) 齒頂圓直徑 11 齒根圓直徑 11 分度圓導程角 051028 蝸桿軸向齒厚 N f a 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 蝸輪 ： 蝸輪的齒數(shù) 3；變位系數(shù) 驗算傳動比 % ，是允許的。蝸輪分度圓直徑 蝸輪喉圓直徑 62 222 蝸輪齒根圓直徑 62 222 蝸輪咽喉母圓半徑 2 5、 校核齒根彎曲疲勞強度 212 T 當量齒數(shù) s 332 2=文獻 1圖 11 螺旋角系數(shù) 7 9 9 從文獻 1 表 11查得由 110 。 壽命系數(shù) 5 21 6 彎曲強度是滿足的。 a f Y 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 6、 驗算效率 )t t v 已知 ；vv ； s / 0 060 1 4 3 0 060 11 從參考文獻 1 表 11用插入值法查得 02796.06016.1v；代入式中求得 ，稍小于原估計值，因此不用重算。 7、 熱平衡計算 蝸桿傳動總效率 2433221 散熱面積 A 取傳熱系數(shù) 2/15，取 20 ，從而可以計算出箱體工作溫度 t 8 4 7 0 0)8 8 0 0 0 1 因為 所以符合要求。 8、 精度等級公差和表面粗糙度的確定 七、 減速器軸的設(shè)計計算 1、 蝸桿軸 的設(shè)計 由于蝸桿的直徑很小，可以將蝸桿和蝸桿軸做成一體，即做蝸桿軸。 蝸桿上的轉(zhuǎn)矩 則作用于齒輪上的圓周力： 5 4 5221121 軸向力： 5 1 6 5 5222221 徑向力： 020t a 5 7t a 初步確定軸的最小直徑 s / 2518.0 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 先按文獻 1 式 15步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15 126A ，于是得 311m i n 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 12d 。為了使所選的軸的直徑12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，孤需同時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩1，查文獻 1 表 14慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 K ，則： 2 2 0 3 81 4 6 9 按照計算轉(zhuǎn)矩參考文獻 2表 14用彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 31500N 聯(lián)軸器的孔徑 6取 6聯(lián)軸器長度 L=42聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 0 軸上零件的裝配方案 蝸桿是直接和軸做成一體的，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右端蓋從右面裝。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 1取 20端用 軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=22聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 0了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 11短一些，現(xiàn)取 8 由已知條件知道工作時間為 10年，每年按 300天計算，且每天三 班制工作，則大概總的工作時間為： hL h 720002430010 考慮最不利的情況，單個軸承所受的徑向力為： 1 向心軸承只承受徑向載荷時 1 由參考文獻 1式 1316 1 )1060( N 查表 1313 2000 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 12.1731)7 2 0 0010 143060(1 1016 從參考文獻 2中查表 13 軸承型號 外形尺寸（ 安裝尺寸（ 基本額定動載荷 Cr/本額定靜載荷 Cr/000AC d D B da a ra 0 55 13 36 49 1 此軸環(huán)處的直徑 0 8端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊上查得 6006型軸承軸肩高度 h=6此，取 2 所選軸承的外形如下圖所示： 由已知可以取齒寬 5桿齒頂圓直徑為 45根圓直徑為 30頂圓左端長 10端長 15考文獻 1 表 15軸端倒角為 452 。 蝸桿軸的校核 731 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 設(shè)蝸桿齒寬的法向中心線的有側(cè)長為 L ，左側(cè)的長度為 L ，則： 水平面的支承反力（圖 a） 垂直面的支承反力（圖 b） 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 繪水平面的彎矩圖 0 0 繪垂直面的彎矩圖 繪合成彎矩圖 3 8 5 7 0 0 9 5 4 4 0 0 9222222222121 該軸所受扭矩為 146921 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 由圖可知軸承上截面 C 為危險截面，根據(jù)文獻 1 式（ 15以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 =的計算應(yīng)力 M P 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻 1 表 15得 1 。因此取 h=4軸環(huán)直徑 0環(huán)寬大于等于 取 時取 0045=328 所選軸承的外形如前面所選軸承圖所示。 蝸輪軸的校核 設(shè)蝸輪齒寬的法向中心線的有側(cè)長為 L ，左側(cè)的長度為 L ，則： 水平面的支承力： FF 5721 垂直面的支承反力 : FF 5722 繪水平面 的彎矩圖： h 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 2 5 91 繪垂直面的彎矩圖： 繪合成彎矩圖： 該軸所受扭矩為： 1216552 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 由圖可知軸承上截面 C 為危險截面，根據(jù)文獻 1 式（ 15以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 =的計算應(yīng)力 M P 前已選定軸的材料為 45 鋼 ，調(diào)質(zhì)處理，由文獻 1 表 15得 1 。因此 1 ，故安全。 由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度很寬裕地確定的，由蝸桿軸受力情況知截面 其軸徑也較大，且應(yīng)力集中不大，各處應(yīng)力集中都不大，故蝸桿軸疲勞強度不必校核。 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 八、 鍵聯(lián)接的選擇與驗算 1、 選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 本設(shè)計中有三處要求使用鍵聯(lián)接，一處為減速器輸入軸（蝸桿）的聯(lián)軸器處，設(shè)置在蝸桿上的鍵標此處為鍵 1 此處 軸的直徑 6處是減速器輸出軸（蝸輪軸）的聯(lián)軸器處，設(shè)置在蝸輪軸上的鍵標此處為鍵 2 此處軸的直徑 0一處是蝸輪與蝸輪軸的聯(lián)接，標記此處的鍵為鍵 3 此處軸的直徑 5般 8 級以上的精度要有定心精度的要求，所以選擇用平鍵聯(lián)接，由于只是聯(lián)接的是兩根軸，故選用圓頭普通平鍵（ A）型。而鍵 3 的蝸輪在軸的中間，所以也選擇圓頭普通 平鍵（ A）型。 根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，從文獻 1 表 6查得鍵 1 的截面尺寸為：寬度 b=5度 h=5聯(lián)軸器的標準并參考鍵的長度系列，可以確定取此鍵的長度L=20伸入到聯(lián)軸器的深度短一些）。查得鍵 2 的截面尺寸為：寬度 b=8度 h=7理取此鍵的長度 L=50得鍵 3 的截面尺寸為：寬度 b=14度 h=9輪轂的寬度并參考鍵的長度系列，取該鍵的鍵長 L=28 2、 校核鍵聯(lián)接的強度 鍵 1 處鍵、軸和聯(lián)軸器的材料是鋼和鑄鐵，且屬于靜聯(lián)接由文獻 1 的表 6得許用擠壓應(yīng)力為 p=120其平均值， p=135 鍵的工作長度為 l=50與輪轂的鍵槽的接觸高度為買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 k=5文獻 1 的式 6得 l 3 505 4 31 可見聯(lián)接的擠壓強度滿足，即該鍵可以正常工作。 鍵 2 處鍵、軸和 蝸輪的材料是鋼和鑄鐵，且屬于靜聯(lián)接由文獻 1 的表 6得許用擠壓應(yīng)力為 p=120其平均值， p=135的工作長度為 l=02與輪轂的鍵槽的接觸高度為 k=文獻 1 的式 6得 Pk l 3 506 5 12102 332 可見聯(lián)接的擠壓強度滿足，即該鍵可以正常工作。 鍵 3 處鍵、軸和聯(lián)軸器的材料是鋼和鑄鐵，且屬于靜聯(lián)接由文獻 1 的表 6得許用擠壓應(yīng)力為 p=120其平均值， p=135 鍵的工作長度為 l=84與輪轂的鍵槽的接觸高度為k=9文獻 1 的式 6得 Pk l 3 506 5 12102 332 可見聯(lián)接的擠壓強度滿足，即該鍵可以正常工作。 自此減速器中的所有的鍵均以校核完畢，所有的 鍵均滿足使用要求。 鍵的外型圖和鍵槽的安裝圖： b / 2九、 密封和潤滑 由于本 設(shè)計蝸桿減速器 用的是鋼蝸桿配青銅蝸輪，參考文獻 1 表 11擇號 用油，對于蝸桿的給油方式，根據(jù)蝸桿的相對滑動速度以及載荷類型選擇，本設(shè)計的蝸桿減速器蝸桿的相對滑動速度為 s 內(nèi)，且采用的是閉式傳動，傳動載荷中等，根據(jù)文獻 1 表 11桿傳動的潤滑油粘度推薦值及給油方式，選擇油池潤滑。關(guān)于蝸桿傳動的潤滑油量，由于采用的是閉式蝸桿傳動，攪油損耗不是太 大，且采用的是蝸桿下置式的傳動，所以浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個齒高。蝸輪的潤滑主要憑借蝸桿的帶油作用來進行潤滑。 對于軸承的潤滑，蝸桿軸承采用浸油潤滑。同時蝸輪軸承潤滑采用刮油板刮37 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 蝸輪上的油通過箱體上的油槽潤滑。另外在安裝的時候，也應(yīng)該對軸承的潤滑進行良好處理，應(yīng)該用潤滑油脂進行充分的潤滑。 對于軸承的密封設(shè)計采用了軸承端蓋還在其中加入了密封圈。蝸桿軸承端一邊用悶端蓋，一邊用唇形密封圈。蝸輪軸軸承一邊用悶端蓋，一邊用氈圈。整個箱體是密封的。 十、 鑄鐵減速器箱主要結(jié)構(gòu)尺寸 1、 箱座高度 3)5030(22272齒高為： 則齒輪浸油深度 符合條件齒輪浸油深度大于 10 總的油深 箱體內(nèi)儲油寬度大約為 箱體內(nèi)儲油長度大約為 4 則儲藏的油量 4 597 單級減速器每傳遞 150 3 符合要求 。 2、箱體的剛度設(shè)計 從參考文獻 2 表 4 4得下表： 名稱 符號 蝸輪蝸桿減速器尺寸 選用 箱座壁厚 a 8 箱蓋壁厚 1 8 箱蓋凸緣厚度 1b 12 箱座凸緣厚度 b 12 箱座底凸緣厚度 2b 20 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 地腳螺釘直徑 a 16M 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁聯(lián)結(jié)螺 栓直徑 1d 蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 2d 0M 聯(lián)結(jié)螺栓 2d 間距 l 200150 160 軸承端蓋螺釘直徑 3M 視孔蓋螺釘直徑 4d M 定位銷直徑 d 21, 離 1C 22、 18、 16 2,2C 20、 14 軸承旁凸臺半徑 1R 2C 20 凸臺高度 h 45 外箱壁至軸承座端面距離 1l )105(21 40 蝸輪頂圓與內(nèi)壁的距離 1 10 蝸輪輪轂端面與內(nèi)壁距離 2 10 箱蓋、箱座肋厚 1軸承端蓋外徑 2D 3)( 110 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 S 2 110 十一、 減速器附件的設(shè)計 1、 窺視孔及視孔蓋 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 參考文獻 2表 4： 1l 2l 31b 2b 3 R 直徑 孔數(shù) 90 75 60 - 70 55 40 7 4 4 5 2、 通氣器 由已知選 型號 外型安裝圖： 表 4得： d 1d 2d 3D h a b 8 3 16 40 40 12 7 c 1h R 1D S k e f 16 18 40 2 6 2 2 買文檔就送您 紙 全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 3、 游標尺 由條件可選 安裝圖： d 2d 1 99d1 d2 d3 h