一级蜗轮蜗杆减速器设计

精密机械设计实训(论文)说明书题目：单级蜗杆减速器设计系别：机电工程学院专业：机械工程及自动化学生姓名：学号：指导教师：职称：题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发20年月日■目录引言……………………………………………………………………………11设计题目……………………………………………………………………11.1带式运输机的工作原理……………………………………………………11.2工作情况……………………………………………………………………21.3设计数据……………………………………………………………………21.4传动方案……………………………………………………………………21.5课程设计内容及内容………………………………………………………22总体传动方案的选择与分析……………………………………………22.1传动方案的选择……………………………………………………………22.2传动方案的分析……………………………………………………………33电动机的选择……………………………………………………………33.1电动机功率的确定…………………………………………………………33.2确定电动机的转速…………………………………………………………44传动装置运动及动力参数计算………………………………………44.1各轴的转速计算……………………………………………………………44.2各轴的输入功率……………………………………………………………54.3各轴的输入转矩……………………………………………………………55蜗轮蜗杆的设计及其参数计算………………………………………65.1传动参数……………………………………………………………………65.2蜗轮蜗杆材料及强度计算…………………………………………………65.3计算相对滑动速度与传动效率……………………………………………65.4确定主要集合尺寸…………………………………………………………75.5热平衡计算…………………………………………………………………75.6蜗杆传动的几何尺寸计算…………………………………………………76轴的设计计算及校核…………………………………………………86.1输出轴的设计………………………………………………………………86.1.1选择轴的材料及热处理……………………………………………………86.1.2初算轴的最小直径…………………………………………………………86.1.3联轴器的选择………………………………………………………………96.1.4轴承的选择及校核………………………………………………………106.2轴的结构设计………………………………………………………………126.2.1蜗杆轴的结构造型如下…………………………………………………126.2.2蜗杆轴的径向尺寸的确定………………………………………………136.2.3蜗杆轴的轴向尺寸的确定………………………………………………136.2.4蜗轮轴的结构造型如下…………………………………………………136.2.5蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配………………………………146.2.6蜗轮轴的径向尺寸的确定………………………………………………146.2.7蜗轮轴的轴向尺寸的确定………………………………………………156.2.8蜗轮的强度校核…………………………………………………………157键连接设计计算………………………………………………………177.1蜗杆联接键………………………………………………………………177.2蜗轮键的选择与校核……………………………………………………177.3蜗轮轴键的选择与校核…………………………………………………188箱体的设计计算………………………………………………………188.1箱体的构形式和材料………………………………………………………188.2箱体主要结构尺寸和关系…………………………………………………199螺栓等相关标准的选择……………………………………………199.1螺栓、螺母、螺钉的选择…………………………………………………209.2销，垫圈垫片的选择………………………………………………………2010减速器结构与润滑的概要说明……………………………………2010.1减速器的结构……………………………………………………………2010.2减速箱体的结构…………………………………………………………2110.3速器的润滑与密封………………………………………………………2110.4减速器附件简要说明……………………………………………………2111设计小结………………………………………………………………21谢辞……………………………………………………………………………22参考文献………………………………………………………………………24附录……………………………………………………………………………25引言课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。在2010年01月04日-2010年01月18日为期二周的机械设计课程设计。本次是设计一个蜗轮蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——滚筒），本人是在指导老师指导下完成的。该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和A2图纸装配图1张、A4图纸的零件图2张。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。蜗轮蜗杆减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。本文主要介绍一级蜗轮蜗杆减速器的设计过程及其相关零、部件的CAD图形。计算机辅助设计（CAD），计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，能清楚、形象的表达减速器的外形特点。该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于作者初学水平，错误及不妥之处望老师批评指正。7设计小结一级蜗杆减速器的设计是一个较为复杂的过程，通过这次设计觉得自己受益匪浅。机械设计课程设计是机械设计课程的一个重要环节，它可以让我们进一步巩固和加深学生所学的理论知识，通过设计把机械设计及其他有关先修课程（如机械制图、材料力学、工程材料等）中所获得的理论知识在设计实践中加以综合运用，使理论知识和生产实践密切的结合起来。而且，本次设计是我们学生首次进行完整综合的机械设计，它让我树立了正确的设计思想，培养了我对机械工程设计的独立工作能力；让我具有了初步的机构选型与组合和确定传动方案的能力；为我今后的设计工作打了良好的基础。通过本次课程设计，还提高了我的计算和制图能力；同时对减速器的结构和设计步骤有了一个大概的了解，对之前所学的专业知识作了一个很好的总结，设计中尚有很多不合理和不理解的地方，以待在今后的学习工作中来弥补。设计过程中我能够比较熟悉地运用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；熟悉有关的国家标准和行业标准（如GB、JB等），获得了一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。当一份比较象样的课程设计完成的时候，我的内心无法用文字来表达。几天以来日日夜夜的计算与绘图和在电脑前编辑排版说明书，让我感觉做一个大学生原来也可以这么辛苦。但是，所有的这一切，都是值得的，它让我感觉大学是如此的充实。谢辞在课程设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！同时我还要特别感谢谢海涌、柏子刚、冯翠云老师对我这次课程设计指导付出的苦心与汗水，谢谢你们。要是没有你们的指导与帮助，我想也许我自己一个人无法这么快这么顺利的完成了。78设计题目：带式运输机的传动装置的设计8.1带式运输机的工作原理带式运输机的传动示意图如图1、电动机2、带传动3、齿轮减速4、轴承5、联轴器、6、鼓轮7、运输带8.2工作情况：已知条件1)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35℃；2)使用折旧期；8年；3)检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；5)运输带速度容许误差：±5%；6)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。8.3设计数据运输带工作接力F/N运输带工作速度/（m/s）卷筒直径D/mm23001.55008.4传动方案本课程设计采用的是单级蜗杆减速器传动。8.5课程设计内容及内容1)电动机的选择与运动参数计算；2)斜齿轮传动设计计算；3)轴的设计；4)滚动轴承的选择；5)键和连轴器的选择与校核；6)装配图、零件图的绘制；7)设计计算说明书的编写；8)减速器总装配图一张；9)齿轮、轴零件图各一张；10)设计说明书一份。2总体传动方案的选择与分析2.1传动方案的选择该传动方案在任务书中已确定，采用一个单级蜗杆减速器传动装置传动，如下图所示：2.2传动方案的分析该工作机采用的是原动机为Y系列三相笼型异步电动机，三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机，电压380V，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便；另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室内使用比较环保。传动装置采用单级蜗杆减速器组成的封闭式减速器，采用蜗杆传动能实现较大的传动比，结构紧凑,传动平稳，但效率低，多用于中、小功率间歇运动的场合。工作时有一定的轴向力，但采用圆锥滚子轴承可以减小这缺点带来的影响，但它常用于高速重载荷传动，所以将它安放在高速级上。并且在电动机心轴与减速器输入轴及减速器输出轴与卷筒轴之间采用弹性联轴器联接，因为三相电动机及输送带工作时都有轻微振动，所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损耗。总而言之，此工作机属于小功率、载荷变化不大的工作机，其各部分零件的标准化程度高，设计与维护及维修成本低；结构较为简单，传动的效率比较高，适应工作条件能力强，可靠性高，能满足设计任务中要求的设计条件及环境。7电动机的选择3.1电动机功率的确定1)工作机各传动部件的传动效率及总效率：查《机械设计课程设计指导书》表9.2可知蜗杆传动的传动比为：40~10i蜗杆；又根据《机械设计基础》表4-2可知蜗杆头数为2Z1，由表4-4可知蜗杆传动的总效率为：82.0~75.0蜗杆查《机械设计课程设计指导书》表9.1可知各传动部件的效率分别为：995.0~99.0联轴器；)(97.0一对轴承；97.0~94.0卷筒工作机的总效率为：74.0~65.022卷筒轴承蜗轮蜗杆联轴器总2)电动机的功率：kwFvPw45.310005.123001000所以电动机所需工作效率为：kwPPwd3.565.045.3minmax总3.2确定电动机的转速1)传动装置的传动比的确定：查《机械设计课程设计指导书》书中表9.2得各级齿轮传动比如下：40~10蜗杆i理论总传动比：40~10蜗杆总ii2)电动机的转速：卷筒轴的工作转速：min/3.575005.1100060100060rDvn滚筒所以电动机转速的可选范围为：min/2292~5733.57)40~10(.rinnd总滚筒根据上面所算得的原动机的功率与转速范围，符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。其主要功能表如下：电动机型号额定功率kW满载转速/r/min起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132M2-65