一級(jí)(單級(jí))蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 一級(jí)蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì) 1 引 言 蝸輪蝸桿減速器的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造（ 術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，通過本課題的研究，將進(jìn)一步深入地對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。 本文主要介紹一級(jí)蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)過程及其相關(guān)零、部件的 形。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造（ 術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，能清楚、形象的表達(dá)減速器的外形特點(diǎn)。 2 設(shè)計(jì)方案的擬訂 體 (1) 蝸輪蝸桿箱體內(nèi)壁線的確定； (2) 軸承孔尺寸的確定； (3) 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； b. 軸承旁連接螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸的確定 d. 外表面輪廓確定箱座高度和油面 e. 輸油溝的結(jié)構(gòu)確定 f. 箱蓋、箱座凸緣及連接螺栓的布置 系部件 (1) 蝸輪蝸桿減速器軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a. 軸的徑向尺寸的確定 b. 軸的軸向尺寸的確定 (2) 軸系零件強(qiáng)度校核 a. 軸的強(qiáng)度校核 b. 滾動(dòng)軸承壽命的校核計(jì)算 速器附件 b. 通氣器 c. 軸承蓋 d. 定位銷 e. 油面指示裝置 f. 油塞 g. 起蓋螺釘 h. 起吊裝置 3 減速器的總體設(shè)計(jì) 動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 訂傳動(dòng)方案 本傳動(dòng)裝置用于帶式運(yùn)輸機(jī)，工作參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力 F=5作速度 =s，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 滾筒直徑 D=500動(dòng)效率 =包括滾筒與軸承的效率損失）兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；使用壽命 8 年。環(huán)境最高溫度 80。本設(shè)計(jì)擬采用蝸輪蝸桿減 速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖所示。 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 1 電動(dòng)機(jī) 2、 4 聯(lián)軸器 3 一級(jí)蝸輪蝸桿減速器 5 傳動(dòng)滾筒 6 輸送帶 動(dòng)機(jī)的選擇 （ 1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型 按工作條件和要求，選用一般用途的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī) ,封閉式結(jié)構(gòu) ,電壓 380V。 （ 2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率 電動(dòng)機(jī)所需的功率 式中 工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為 電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率； 工作機(jī)所 需輸入功率，單位為 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 輸送機(jī)所需的功率 v 1000=5000 1000 動(dòng)機(jī)所需的功率 = 聯(lián) 軸 蝸 軸 聯(lián) =d=表，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率 1 （ 3）選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速 v100060 =61.2 r/表推薦的傳動(dòng)比的合理范圍，取蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比 i =1040，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： i n=（ 1040） 122448r/合這范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有 750、 1000、 1500、 3000 r/種，現(xiàn)以同步 轉(zhuǎn)速1000 r/ 1500 r/種常用轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析比較。 查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)（表 2 n=i 蝸 0 224 r/合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、傳動(dòng)比及市場(chǎng)供應(yīng)情況，選取比較合適的方案，現(xiàn)選用型號(hào)為 4，其主要安裝尺寸如下： 中心高： H=160 型尺寸： L（ 00（ 325+255） 385 伸尺寸： D=42 E=110 鍵部分尺寸： F G D=12 37 42 腳安裝尺寸： A B=254 210 腳螺栓孔直徑： K=15 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及其分配 減速器總傳動(dòng)比及其分配： 減速器總傳動(dòng)比 i=460 課題是一級(jí)蝸輪蝸桿減速器，它的傳動(dòng)比 i=10 40 之間，選 i=24 傳動(dòng)比查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)（表 2 式中 i 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位 r/文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，單位 r/ 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （ 1）各軸的輸入功率 軸 P 聯(lián) 承 = 蝸 承 聯(lián) =.1 2）各 軸的轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)： 460 r/： n 1= 460 r/： 11460 r/ 3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸： 550550 1460 m 軸： i 聯(lián) 承 m 軸： i 聯(lián) 承 蝸 m 上述計(jì)算結(jié)果匯總表 輸入功率（ 轉(zhuǎn)速 n（ r/ 輸入轉(zhuǎn)矩（ N m） 傳動(dòng)比 效率 電動(dòng)機(jī)軸 460 460 4 動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一 料、精度 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 蝸桿材料選用 45 鋼，整體調(diào)質(zhì)，表面淬火，齒面硬度 4550輪齒圈材料選用屬模鑄造，滾銑后加載跑合， 8 級(jí)精度，標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙 c。 二 設(shè)計(jì)公式 12 1） 選 查表 ， 1460 8 30 64 之間，故合乎要求。 初估 = 2）蝸輪轉(zhuǎn)矩 1 i =106 24 1460= m （ 3）載荷系數(shù) K： 因載荷平穩(wěn)， 查表 K= （ 4）材料系數(shù) 表 55 （ 5）許用接觸應(yīng)力 0H 查表 0H=220 N=60 0 1 12000=10 8 710n =8 77 1040 = H= 0H=220= 6） m2 m2 = = 7）初選 值： 查表 m=8， 0 m2 120 4906 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （ 8）導(dǎo)程角 =802811 = （ 9）滑動(dòng)速度 s= o 0060 1 4 6080c o 0060 11 s （ 10）嚙合效率 由 m/ =1 16 1 = an t = 11）傳動(dòng)效率 取軸承效率 2=攪油效率 3= = 1 2 3=2=i =10 24 1460= m （ 12）檢驗(yàn) m2 m2 = =5115 5120 原選參數(shù)滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求 1. 確定傳動(dòng)的主要尺寸 m=80， 8 (1)中心距 a a= 2 488802 21 322)蝸桿尺寸 分度圓 直徑 0頂圓直徑 80+2 8)=96根圓直徑 280 2 8)=程角 = 右旋 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 軸向齒距 m=8=輪部分長(zhǎng)度 m(11+8 (11+48)= 202)蝸輪尺寸 分度圓直徑 d2=m 48=384頂高 m=8 1=8根高 (c*) m=(1+ 8=頂圓直徑 84+16=400根圓直徑 2m(c*)=384 程角 = 右旋 軸向齒距 m=8=輪齒寬 96=72寬角 b2/2 80=輪咽喉母圓半徑 a 2=232 200=321)熱平衡計(jì)算 估算散熱面積 A A= 驗(yàn)算油的工作溫度 溫0t： 通常取 20 。 散熱系數(shù)( )。 204 3 0 011 0 0 001 80 油溫未超過限度 (1) 潤(rùn)滑方式 根據(jù) s，查表 用浸油潤(rùn)滑，油的運(yùn)動(dòng)粘度 =220 10 /s (2)蝸桿、蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (單位： 蝸輪軸的設(shè)計(jì) 最小直徑估算 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 c c 查機(jī)械設(shè)計(jì)表 c=120 =120=據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 3 a =71 a (4.5 d2=(1 5)1+4=75 d3=(1 5)5+5=80 d4=a=80+2 6=92 a (6 h 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 得 h=5.5 b=8 d5=2h=92 2 1 d6=5 12+2=114 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 最小直徑估算 c= 12023 取 4 d1=a=24+2 2=28 a=(0.1)d2=1 5)=28+4=32 d3=a=32+2 7 取 38 a=(0.1)d2 d4=2h=38 2 1 取 30 械設(shè)計(jì)表 桿和軸做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，青銅輪緣與鑄造鐵心采用 H7/加臺(tái)肩和螺釘固定，螺釘選 6個(gè) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表： 名 稱 代號(hào) 計(jì)算公式 結(jié) 果 蝸桿 中 心 距 a a = 22 a=232 傳 動(dòng) 比 i 12 i=24 蝸桿分度圓 柱的導(dǎo)程角 蝸桿軸向壓力角 1x 標(biāo)準(zhǔn)值 201 x 齒 數(shù) 1Z 分度圓直徑 1d 1 801 d 齒頂圓直徑 1 21 a 961 齒根圓直徑 1 f 1桿螺紋部分長(zhǎng)度 1b 1 1201 b 名 稱 代號(hào) 計(jì)算公式 結(jié) 果 蝸輪 中 心 距 a a = 22 a=232 傳 動(dòng) 比 i 12 i=24 蝸輪端面 壓力角 2t 標(biāo)準(zhǔn)值 202t 蝸輪分度圓柱螺旋角 齒 數(shù) 2Z 2Z = 12Z =48 分度圓直徑 2d 22 3842 d 齒頂圓直徑 2 222 a 2400 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 齒根圓直徑 2 f 蝸輪最大 外圓直徑 2 4122 的設(shè)計(jì) 輪軸的設(shè)計(jì) （ 1）選擇軸的材料 選取 45 鋼，調(diào)質(zhì)，硬度 30，強(qiáng)度極限 B =600 表查得其許用彎曲應(yīng)力b 1=55查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（表 1010 （ 2）初步估算軸的最小直徑 取 C=120，得 =120=據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 3 （ 2） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上零件的定位、固定和裝配 單級(jí)減速器中，可將齒輪按排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，周向固定靠平鍵和過渡配合。兩軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則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定， 鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成階梯形，左軸承 從做從左面裝入，齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次右面裝到軸上。 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 段 3 14段直徑 1 a (符合氈圈密封標(biāo)準(zhǔn)軸徑。 段選 30214型圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑為 70度為 24段直徑 5 段考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁、軸承端蓋與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，則取套筒長(zhǎng)為60 40 段 d5=a=80+2 6=92 a (6， 段 d6=2h=92 2 1文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 h 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 得 h= ， 段 d7=5 （ 4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 (a)圖 繪制垂直面彎矩圖 (b)圖 1 a N 2 t N a a n F N 軸承支反力： L r V N R A 計(jì)算彎矩： 截面 面 制水平面彎矩圖 (c)圖 軸承支反力： H 面 A 繪制合成彎矩圖 (d)圖 222 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 低速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩 (a)軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (b)受力簡(jiǎn)圖 (c)水平面的受力和彎矩圖 (d)垂直面的受力和彎矩圖 (e)合成彎 矩圖 (f)轉(zhuǎn)矩圖 (g)計(jì)算彎矩圖 繪制轉(zhuǎn)矩圖 (e)圖 繪制當(dāng)量彎矩圖 (f)圖 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取 面 C 處的當(dāng)量彎矩為 M M A B B A a )( b )( c )( d )( e )( f )( g )買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 222 校核危險(xiǎn)截面 C 的強(qiáng)度 M P 334 5 1 ，安全。 桿軸的設(shè)計(jì) （ 1）選擇軸的材料 選取 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 30，強(qiáng)度極限 B =650 服極限s=360 曲疲勞極限 1 =300 切疲勞極限 1 =155 稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力b 1=60 (2) 初步估算軸的最小直徑 最小直徑估算 c12023 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取軸承處的軸徑 d=30 選軸承型號(hào)為 30210 圓錐滾子軸承（ 297 94），采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，其中，齒根圓直徑 度圓直徑801 d 頂圓直徑 961 ad 度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，校核的方法與蝸輪軸相類似，經(jīng)過具體的設(shè)計(jì)和校核，得該蝸桿軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的。 減速 器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸 (1) 箱座（體）壁厚： = 8，取 =中 a =232； (2) 箱蓋壁厚： 1 = 8，取 1 = (3) 箱座、箱蓋、箱座底的凸緣厚度： b ， 1 b ， b ； (4) 地腳螺栓直徑及數(shù)目：根據(jù) a =232，得 3 5 據(jù)螺栓的標(biāo)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 準(zhǔn)規(guī)格，數(shù)目為 4個(gè)； (5) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑： ) 箱蓋、箱座聯(lián)結(jié)螺栓直徑： = 2d =10； (7) 軸承端蓋螺釘直徑： 高速軸 低速軸 軸承座孔（外圈）直徑 90 130 軸承端蓋螺釘直徑30 螺 釘 數(shù) 目 4 6 (8) 檢查孔蓋螺釘直徑：本減速器為一級(jí)傳動(dòng)減速器，所以取 4d =6； (9) 螺栓相關(guān)尺寸： 0 161 d 2d =10 锪孔直徑03 22 至箱外壁的距離 26 22 16 至凸緣邊緣的距離 24 20 14 (10) 軸承座外徑：32 )( ，其中 D 為軸承外圈直徑， 把數(shù)據(jù)代入上述公式，得數(shù)據(jù)如下： 高速軸： 1341302 D ，取 1342 D ， 低速軸： 1851802 D ，取 1852 D ； (11) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓的距離： S 以 1d 螺栓和3般2； (12) 軸承旁凸臺(tái)半徑： 21 0，根據(jù) 1d 而得； (13) 軸承旁凸臺(tái)高度： h 根據(jù)低速軸軸承外徑 2D 和 1d 扳手空間 1c 的要求，由結(jié)構(gòu)確定； (14) 箱外壁至軸承座端面的距離： 50478520228521 取買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 L =50； (15) 箱蓋、箱座的肋厚： 1m ，取 1m =m ，取 m = (16) 蝸輪外圓與箱內(nèi)壁之間的距離： 1 ，取 1 =10； (17) 鑄造斜度、過渡斜度、鑄造外圓角、內(nèi)圓角：鑄造斜度 x =1： 10，過渡斜度 y =1：20，鑄造外圓角0R=5，鑄造內(nèi)圓角 R =3。 聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 速軸鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 高速軸采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，因此無需采用鍵聯(lián)接。 速軸與蝸輪聯(lián)接用鍵的選擇和強(qiáng)度校核 (1) 選用普通平鍵（ 按低速軸裝蝸輪處的軸徑 d=80及輪轂長(zhǎng) l =94 查表，選用鍵 22 80 79。 (2) 強(qiáng)度校核 鍵材料選用 45 鋼，查表知 M P 20100 ，鍵的工作長(zhǎng)度582280 72142 公式的擠壓應(yīng)力 M P ak 6 62102 33 p小于p，故鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。 軸器的選擇和計(jì)算 速軸輸入端的聯(lián)軸器 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ，查表取 K 3 2 表選用 彈性套柱銷聯(lián)軸器，材料為 35 鋼，許用轉(zhuǎn)矩 710 ，許用轉(zhuǎn)速3000 n r/記： 2 114 84。 選鍵，裝聯(lián)軸器處的軸徑為 42用鍵 12 70 79， 對(duì)鍵的強(qiáng)度進(jìn)行校核，鍵同樣采用 45 鋼，有關(guān)性能指標(biāo)見（六），鍵的工作長(zhǎng)度買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 581270 4282 公式的擠壓應(yīng)力 M P ak 6 62102 33 p ，合格。所以高速級(jí)選用的聯(lián)軸器為 2 114 84，所用的聯(lián)結(jié)鍵為 12 70 79。 速軸輸出端的聯(lián)軸器 根據(jù)低速軸的結(jié)構(gòu)尺寸以及轉(zhuǎn)矩，選用聯(lián)軸器 軸器 63 114 84，所用的聯(lián)結(jié)鍵為 18 90 79，經(jīng)過校核計(jì)算，選用的鍵是符合聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度要求的，具體的計(jì)算 過程與上面相同，所以省略。 速器的潤(rùn)滑 減速器中蝸輪和軸承都需要良好的潤(rùn)滑，起主要目的是減少摩擦磨損和提高傳動(dòng)效率，并起冷卻和散熱的作用。另外，潤(rùn)滑油還可以防止零件銹蝕和降低減速器的噪聲和振動(dòng)等。 本設(shè)計(jì)選取潤(rùn)滑油溫度 40 時(shí)的蝸輪蝸桿油，蝸輪采用浸油潤(rùn)滑，浸油深度約為1 個(gè)螺牙高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承最低一個(gè)滾動(dòng)體中心。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 結(jié) 論 減速器的設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，期間設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、編制工藝等等，都是較為繁瑣 的事情。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這些過程都變的簡(jiǎn)單化。為了適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的需求，就必須運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)解決過去計(jì)算繁瑣，繪圖工作量大及工作效率低，更新速度慢的問題。 正是基于此，在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中，