单级蜗轮蜗杆减速器设计说明书(配图)

题目：和面机的传动设计（单级蜗轮蜗杆减速器设计）完成期限：学习中心：专业名称：学生姓名：学生学号：指导教师：XXXXXXXXXXXXX1和面机的传动设计一、绪论1、和面机发展前景中国和面机产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后从什么角度分析中国和面机产业的发展状况？以什么方式评价中国和面机产业的发展程度？中国和面机产业的发展定位和前景是什么？中国和面机产业发展与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是和面机产业发展必须面对和解决的问题——中国和面机产业发展已到了岔口；中国和面机产业生产企业急需选择发展方向。2、面机概述用以和面的机械。有真空式和面机和非真空式和面机。分为卧式、立式、单轴、双轴、半轴等。同义词：和粉机、搅拌机。和面机功能介绍：功能多样，用途广泛，可以用来：图1.和面机搅---搅黄油、搅奶酪、搅鲜奶、打鸡蛋等；揉---揉面团拌---打果汁、拌果酱、拌面、拌冰沙、拌凉菜等；在酒店，面包房，蛋糕店，咖啡厅，酒吧，茶厅，家庭等场合都有着广泛的用途3、面机设计目的及内容要求一本课程设计的内容选择具有代表性中小型作为设计课题使学生能在较短XXXXXXXXXXXXX2时间内（二周）完成和面机整体设计全部过程和基本训练（1）设计内容A.数设计根据课题要求确定和面机种类用途及生产能能力来确定和面机主要部件（例如桨叶、容器、电机、冲动部分）结构形式和尺寸参数运动参数（例如桨叶转数）及动力转数（电动机功率）。B.方案设计根据和面机主要部件的形式性质、及运动参数，拟定整机的机械传动链和传动系统图。计算并确定各级传动的传动比。皮带传动、齿轮传动。蜗杆传动等传动机构参数及尺寸。拟定整机的结构方案图C.结构设计根据结构的方案图，在正规图纸上拟定传动够件与执行构件的位置，然后依次进行执行构件及传动系统设计机体，操纵机构设计，密封及润滑的结构设计。（2）基本要求；和面机生产能力，以每次调面粉的重量为准5kg/次、10kg/次、15kg/次机型；卧式和面机搅拌浆形式；桨叶式、花环式、叶片式、滚笼式。工艺要求；调和面团分别为；水面团、韧性面团、酥性面团。（3）图样设计要求图量；完成一号图纸一张进行和面机传动部分改进图完成三号图纸一张，进行零件图设计方案设计合理，必须标明每个零件尺寸相互配合的性质及运动关系，必须标明所有配合尺寸，定位及总体尺寸二、力学计算1、电动机的选择计算（1）选择电动机1.1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；XXXXXXXXXXXXX3)(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1.2确定电动机转速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：表1.电动机功能表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Y132M2-65.59602.02.0三、传动装置运动及动力参数计算XXXXXXXXXXXXX41、各轴的转速计算（1）实际总传动比及各级传动比的他配：由于是蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。则总传动比i:75.163.57960nniwm所以取17i总（2）各轴的转速：第一轴转速：r/min960nnm1第二轴转速：r/min5.5617960nnn12总（3）各轴的输入功率第一轴功率：kW25.599.03.5PPd01d1联轴器第二轴功率：kW2.48.025.5PPP112d2蜗杆第三轴功率：kW03.499.097.02.4PPP223d3联轴器轴承（4）各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩：mmN1027.59603.51055.9nP1055.9T46md6d第一轴转矩：mmN1022.596025.51055.91055.9nP1055.9T4661161第二轴转矩：mmN101.75.562.41055.9nP1055.9T562262第三轴转矩：mmN1081.65.5603.41055.9nP1055.9T56w363将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：XXXXXXXXXXXXX5表2.各轴的运动及动力参数轴名功率P/kW转矩/TNmm转速n/(r/min)传动比i效率电机轴5.345.2710960/minr11第一轴5.2545.2210960/minr10.99第二轴4.257.11056.5/minr170.80卷筒轴4.0356.811056.5/minr10.952、蜗轮蜗杆的设计及其参数计算（1）传动参数蜗杆输入功率P=5.3kW，蜗杆转速min/r960n1，蜗轮转速min/r5.56n2，理论传动比i=16.75，实际传动比i=17，蜗杆头数2Z1，蜗轮齿数为34217ZiZ12，蜗轮转速min/r5.5617960inn12（2）蜗轮蜗杆材料及强度计算减速器的为闭式传动，蜗杆选用材料45钢经表面淬火，齿面硬度45HRC,蜗轮缘选用材料ZCuSn10Pb1,砂型铸造。蜗轮材料的许用接触应力，由《机械设计基础》表4-5可知,H=180MPa.估取啮合效率：10.8蜗轮轴转矩：66511225.250.89.55109.55107.110mmn56.5PTN载荷系数：载荷平稳，蜗轮转速不高，取K=1.1.计算21md值22122480mdHKTZ=2534801.17.110mm34180=34804mmXXXXXXXXXXXXX6模数及蜗杆分度圆直径由《机械设计基础》表4-1取标准值，分别为：模数m=8mm蜗杆分度圆直径1d80mm（3）计算相对滑动速度与传动效率蜗杆导程角11mz82=arctanarctan11.31d80蜗杆分度圆的圆周速度111dn80960m/s4.02m/s601000601000相对活动速度1s4.024.098m/scoscos11.31当量摩擦角取v2302.5验算啮合效率1vtantan11.31081tantan11.312.5（与初取值相近）。传动总效率10.960.960.810.78总（在表4-4所列范围内）。（4）确定主要几何尺寸蜗轮分度圆直径：12dmz834272mm中心距12dd80272176mm22a（5）热平衡计算环境温度取0t20C工作温度取t70C传热系数取2tk13/mWC需要的散热面积XXXXXXXXXXXXX7122t01000110005.310.78m17.94mktt137020PA（4）计算蜗杆传动主要尺寸表3.蜗杆传动的主要尺寸3、轴的设计计算及校核（1）输出轴的设计1）选择轴的材料及热处理考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩，其传递的功率不大，对其重量和尺寸无特殊要求，故选择常用的45钢，调质处理。2）初算轴的最小直径已知轴的输入功率为5.25kW，转速为960r/min.蜗杆分度圆直径蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆导程角蜗杆齿宽蜗轮分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮外圆直径蜗轮咽喉母圆半径蜗轮螺旋角蜗轮齿宽中心距180dmm11122802896aaddhdmmm111122.4802.4860.8ffddhdmmm1182tan0.280mzmmd所以11.311211.50.0811.50.08348113.76bzmmm22834272dmzmm222228342288aaddhmzmm22222.48342.4252.8ffddhmzmm221.52721.58284eaddmmm222881763222agdramm11.31，与蜗杆螺旋线方向相同210.70.79667.2abdmm121280834176222dddmzammXXXXXXXXXXXXX8根据《机械设计基础》表7-4可知，C值在106~118间。所以输出轴的最小直径：3315.2511820.8960PDCmmn但是，由于轴上有1个键槽，计入键槽的影响：1min20.813%21.4Dmm已知输出轴的输入功率为4.2kW，转速为56.5r/min，则输出轴的最小直径：3324.211849.656.5PDCmmn由于轴上由2个键槽，故2min49.617%53.1Dmm已知卷筒轴的输入功率为4.03kW,转速为56.5r/min，则卷筒轴的最小直径为334.0311848.956.5PDCmmn3）联轴器的选择●载荷计算：已知蜗杆轴名义转矩为45.2210Nmm由于蜗杆减速器的载荷较平稳，按转矩变化小考虑，取工作情况系数k=1.3。蜗杆轴计算转矩：44111.35.22106.810cTkTNmm已知蜗轮轴名义转矩为57.110Nmm;卷筒轴计算转矩为56.8210Nmm所以蜗轮轴计算转矩：55221.37.1109.2310cTkTNmm●卷筒轴计算转矩：55331.36.82108.8710cTkTNmm选择联轴器的型号：查《机械设计课程设计指导书》表14.2可知，电动机轴的直径38Dmm，XXXXXXXXXXXXX9轴长80Emm；蜗杆轴直径21.4dmm。查《机械设计课程设计指导书》表13.1可知，蜗杆轴的输入端选用LH3型弹性柱销联轴器。联轴器标记LH3联轴器138823060JGB/T5014公称转矩630nTNm许用转速5000/minnr查《机械设计课程设计指导书》表13.1可知，蜗轮轴的输出端选用LH4型弹性柱销联轴器。联轴器标记LH4联轴器1551125084JGB/T5014公称转矩1250nTNm许用转速4000/minnr4）轴承的选择及校核●初选输入轴的轴承型号：据已知工作条件和输入轴的轴颈，由《机械设计基础》附表8-