單級蝸輪蝸桿減速器設計.doc

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1、保定科技職業(yè)學院畢業(yè)論文（設計） 1 傳動裝置總體設計 1.1 選擇電動機 1．類型：按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機. 2．選擇電動機容量：工作機所需功率 式中 =1.8 , =0.65 .查文獻[2]表10.7,得片式關節(jié)鏈 =0.95,滾動軸承 =0.99。取 = =0.95 0.99=0.94，代入上式得 =1.24 從電動機到工作機輸送鏈間的總效率 為 式中，查文獻[2]表10.7，得 聯軸器效率 =0.98 滾動軸承效率 =0.99 雙頭蝸桿效率 =0.8 滾子鏈

2、效率 =0.96 則 =0.98 0.99 0.80 0.96=0.745 故電動機的輸出功率 =1.67 因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率 只需略大于 即可。查文獻[2]中Y系列電動機技術數據表選電動機的額定功率 為2.2 。 3．確定電動機轉速：運輸機鏈輪工作轉速為 =24.11 r/min 查文獻[2]表10.6得,單級蝸桿傳動減速機傳動比范圍 11=10~40,鏈傳動比 12 6,取范圍 12=2~4,則總傳動比范圍為 =10 2~40 4=20~160.可見電動機轉速可選范圍為 =(20~160) 24.11=(482.2~3857.6)r/min

3、 符合這一范圍的同步轉速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min四種。查文獻[2]表19.1，對應于額定功率 為2.2KW的電動機型號分別取Y132S-8型，Y112M-6型,Y100L-4型和Y90L-2型。將以上四種型號電動機有關技術數據及相應算得的總傳動比列于表2-1。 表2-1 方案號 電動機型號 額定功率KW同步轉速 r/min滿載轉速 r/min總傳動比 1 Y132S-8 2.2 750 710 29.45 2 Y112M-6 2

4、.2 1000 940 38.99 3 Y100L-4 2.2 1500 1420 58.90 4 Y90L-2 2.2 3000 2840 117.79 通過對四種方案比較可以看出：方案3選用的電動機轉速較高，質量輕，價格低，與傳動裝置配合結構緊湊，總傳動比為58.90，對整個輸送機而言不算大。故選方案3較合理。 Y100L-4型三相異步電動機的額定功率為 =2.2KW，滿載轉速n

5、=1400r/min。由文獻[2]表19.2查得電動機中心高H=100 ，軸伸出部分用于裝聯軸器軸段的直徑和長度分別為D=28 和E=60 。 1.2 計算傳動裝置的運動和動力參數 各軸轉速 1 軸 n1=nm=1420r/min 2 軸 n2= =1420/20=71 r/min 3 軸 n3= =71/2.95=24.11 r/min 各軸的輸入功率 1 軸 p1=p0 1=1.67 0.98=1.64

6、 2 軸 p2=p1 =1.63 .080=1.31 3 軸 p3=p2 =1.31 0.99 0.96=1.24 各軸的輸入轉矩 電機軸 T0=9550 =9550 1.67/1420=11.23 1 軸 T1=9550 =9550 1.63/1420=10.96 2 軸 T2=9550 =9550 1.31/71=176.20 3 軸

7、 T3=9550 =9550 1.24/24.11=491.17 將以上算得的運動和動力參數列于表2-2。 表2-2 軸名 輸入功率 輸入轉矩 各軸轉速 傳動比i 電機軸 1.67 11.23 1420 1 0.98 1 軸 1.64 10.96 1420 20 0.8 2 軸 1.31 176.20 71 2.95 3 軸 1.24 491.17 24

8、.11 0.95 2 傳動零件的設計 2.1 選擇蝸桿傳動類型及材料 根據GB/T 10085-1988的推存，采用漸開線蝸桿（ZI）。 選擇材料 1．蝸桿：根據庫存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45~55HRC。 2. 蝸輪: 因而蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。 2.2 蝸桿與蝸輪 1.蝸桿 軸向齒距pa=zm=15.708 直徑系數q=d1/m=10

9、 齒頂圓直徑da1=d1+2 m=50+2 1 5=60 齒根圓直徑df1=d1 =50 (1+0.2) 5=38 蝸桿軸向齒厚Sa=0.5 m=7.8540 如下圖： 蝸桿 2. 蝸輪 蝸輪齒數za=41 變位系數x2= 00 驗證傳動比 =z2/z1=41/2=20.5 =0.025=2.5%<5%(允許) 分度圓直徑d2=mz2=5 41=205 齒頂圓直徑da1=d2+2ha2=205+2 0.5 5=210 齒根圓直徑df2=d2 hf2=205 1.2 5=188 蝸輪咽喉母圓半徑Rg2=a

10、 da2=125 210=20 如下圖： 蝸輪 3 減速器鑄造箱體的主要結構尺寸 3.1主要結構尺寸計算 1 箱座壁厚 δ≈0.004a+3=0.004125+3=8 8 （取δ=8） 2 箱蓋壁厚 δ1≈0.85δ=0.8510=8.5 6 （取δ1=7） 3 箱座分箱面凸緣厚 b≈1.5δ=1.58=12 4 箱蓋分箱面凸緣厚 b1=1.5δ1=1.57=11 5 平凸緣底座厚 b2≈2.35δ=2.358 =20 6 地腳螺栓 df≈0.036a+12=0.036125+12

11、≈16 7 軸承螺栓 d1≈0.7df=0.716≈12 8 聯接分箱面的螺栓 d2≈(0.6～0.7)16.59≈10 9 軸承端蓋螺釘直徑 d3≈(0.4～0.5)df≈8 10 窺視孔螺栓直徑 d4=6 （個數n=4） 11 吊環(huán)螺釘 d5=8 (根據減速器的重量GB825-1988確定) 12 地腳螺栓數 n=4 13 軸承座孔（D）外的直徑 D2=1.35D3=1.3552=72 D3=52 14 凸緣上螺栓凸臺的結構尺寸 C1=18,C2=14,D0=25,R0=5

12、,r=3,R1≈C1=18, r1≈0.2C2=0.214=3 15 軸承螺栓凸臺高 h≈(0.35～0.45)D2=30 16 軸承旁聯接螺栓距離 S=D2=72 17 軸承座孔外端面至箱外 l9=C1+C2+2=18+14+2=34 3.2減速器的附件 1．檢查孔與檢查孔蓋：傳動件的嚙合情況、接觸斑點、側隙和向箱體內傾注潤滑油,在傳動嚙合區(qū)上方的箱蓋上開設檢查孔 2．通氣器 ：速器工作時,箱體溫度升高,氣體膨脹,壓力增大,對減速器各接縫面的密封很不利,故常在箱蓋頂或檢查孔蓋上裝有通氣器 3．油塞 ：換油及清洗箱體時排出油污,在箱體底部最

13、低位置設有排油孔,通常設置一個排油孔,平時用油塞及封油圈堵住 4．定位銷 ：了保證箱體軸承座孔的鏜制和裝配精度,需在想替分箱面凸緣長度方向兩側各安裝一個圓錐定位銷 3.3減速器的潤滑 蝸桿的潤滑：雖然本蝸桿的圓周速度略小于0.5m/s,但考慮本傳動裝置壽命較長，滑移速度較大，故采用油池潤滑. 參照文獻[1]表11-20選擇潤滑劑為L-AN 滾動軸承的潤滑：下置式蝸桿的軸承，由于軸承位置較低，可以利用箱內油池中的潤滑油直接浸浴軸承進行潤滑，即滾動軸承采用油浴潤滑 結 論 本文通過對單級蝸桿減速器的結構形狀進行分析，得出總體方案.按總體方案對各零部件的運動

14、關系進行分析得出單級蝸桿減速器的整體結構尺寸，然后以各個系統(tǒng)為模塊分別進行具體零部件的設計校核計算，得出各零部件的具體尺寸，再重新調整整體結構，整理得出最后的設計圖紙和說明書.此次設計通過對單級蝸桿減速器的設計，使我對成型機械的設計方法、步驟有了較深的認識.熟悉了蝸輪、軸等多種常用零件的設計、校核方法；掌握了如何選用標準件，如何查閱和使用手冊，如何繪制零件圖、裝配圖；以及設計非標準零部件的要點、方法。 參考文獻 [1]濮良貴 紀名剛等著 《機械設計（第七版）》 北京高等教育出版社 2001 [2]王世剛 張秀親 苗淑杰 《

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