蜗轮蜗杆减速器课程设计模板总结

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1、一、课程设计任务书题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器II工作条件：工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10年，二班制已知条件：滚筒圆周力F=4400N带速V=0.75m/s；滚筒直径D=450mm一、传动方某的拟JE与分析由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗折下置式减速器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优点，适用于传动V115(5.9/1500)1/3mm=18.1mm考虑有键槽，将直径增大5%则：d=18.1x(1+5%)mm=19.1mm选d=30mm2、轴的结构设计d=30mm(1)轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将蜗杆蜗齿部分安排在箱体中央，相

2、对两轴承对称布置，两轴承分别以轴肩和轴承盖定位。(2)确定轴各段直径和长度I段：直径di=30mm长度取Li=60mmII段：由教材P364得：h=0.08d1=0.08X30=2.4mm直彳全d2=di+2h=30+2X2.4=35mm长度取L2=50mmIII段：直径d3=40mm初选用7008c型角接触球轴承，其内径为40mm宽度为15mm并且采用套筒定位；故III段长：L3=40mm由教材P364得：h=0.08d3=0.08乂50=4mmd4=d3+2h=40+2X4=50mrm度取L4=90mmV段：直径d5=80mmK度L5=120mmVI段：直径d6=d4=50mm长度L6=9

3、0mmVD段：直径d?=d3=40mmr度L7=L3=40mm初选用7008c型角接触球轴承，其内径为40mm宽度为15mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=490mm(3)按弯矩复合强度计算求小齿轮分度圆直径：已知di=80mm=0.08m求转矩：已知T2=91.7N-mTi=54.8N-m求圆周力：Ft根据教材P198(10-3)式得：Ft1=2T1/d1=2X54.8/80X10=1370NFt2=2T2/d2=590N求径向力Fr根据教材P198(10-3)式得：Fr=Ft2-tana=590Xtan200=214.7N因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=182.5mm绘制轴的受力

4、简图绘制垂直面弯矩图轴承支反力：Fay=Fb尸Fr1/2=107.35NFaz=Fbz=Ft1/2=685Ndi=30mmd2=35mmd3=40mmd4=50mmd5=80mmd6=50mmd7=40mmFay=107.35NFaz=685N由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为：MC1=FAyL/2=19.6NmMci=19.6Nm绘制水平面弯矩图_1-_加图7-1第-23 -页截面C在水平面上弯矩为：M尸11/2=685X182.5X104=125m绘制合弯矩图M=(MC2+M22)1/2=(19.62+1252)1/2=126.5N-m绘制扭矩图转矩：t=7=54.8N

5、m校核危险截面C的强度二.由教材P373式（15-5）acaca经判断轴W所受扭转切应力为脉动循环应力，取a=0.6,acaca扁24126M500j+（0.6父20000f二3W0.180=3051：,a二ca=30.51,a前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由教材P362表15-1查得b4=60Mpa,因止匕仃caA0(P2/n2)1/3=115(5.31/553)1/3=24.4mmd=58mm取d=58mm2、轴的结构设计(1)轴上的零件定位，固定和装配单级减速器中，可以将蜗轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承

6、分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，蜗轮套筒，右轴承和链轮依次从右面装入。(2)确定轴的各段直径和长度I段：直径di=58mm长度取Li=80mmII段：由教材P364得：h=0.08d1=0.09X58=5.22mm直彳全d2=di+2h=58+2X5.2266mm度取L2=50mmIII段：直径d3=70mm由GB/T297-1994初选用7014c型圆锥滚子轴承，其内径为70mm宽度为20mm故III段长：L3=40mmIV段：直径d4=82mm由教材P364得：h=0.08d3=0.08乂82=6.56mmd4=d3+2h=70+2X6

7、.682=82mmfe度取L4=110mmV段：直径d5=d3=70mm%=40mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=150mm(3)按弯扭复合强度计算求分度圆直径：已知d2=82mm求转矩：已知T2=Tii=91.7N-m求圆周力Ft：根据教材P198(10-3)式得di=58mmd2=66mmd3=70mmd4=110mmd5=70mmFt2=2T2/d2=590N求径向力Fr：根据教材P198(10-3)式得Fr=Ft2.tana=3586.4xtan200=1370N;两轴承对称LA=LB=75mm求支反力Fay、Fby、FAZ、FBZFAY=FBY=Fr/2=107.35NFax=

8、Fb产Ft2/2=295N由两边对称，截面C的弯矩也对称，截面C在垂直面弯矩为_3_一MCi=FayL/2=107.35X75X10=8Nm截面C在水平面弯矩为MC2=FaxL/2=295X75X10“=22.125N-m计算合成弯矩MC=(M：+M22)1/2=(82+22.1252)1/2=23.54N-mFt2=590NFr=1370NFay=107.35NFax=295NMci=8NmMc2=22.125NmMc=23.54Nm图7-2校核危险截面C的强度由式（15-5）V由教材P373式（15-5）ica=M-经判断轴所受扭转切应力为对称循环变应力，取a=1,Tcaca同2十(口行(

9、23.54)+(0.69170023W0.180=1.07Wa前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由教材P362表15-1查得k】=60MPa,因止匕仃cab，故安全。此轴强度足够八、链及链轮的选择1、选择链轮齿数取小链轮尺数2尸19,由前面计算知i链=1.75则大链轮齿数；2=i1=1.7519=382、确定计算功率由教材P178表96查得Ka，由教材P179图913查得K2=1.52,单排链，则由教材P178式（9-15）得计算功率为二ca=1.07，IPa2=38=2=1.11.525.7=9.5kw3、选择链条型号和齿距根据pca=9.5kw及n2=553r/min查教材P176图9-

10、11,可选20A-10查教材P167表9-1得链条节距为P=25.4mm4、计算链节数和中心距初选中心距%=(3050)P=(3050)x25.4=7621270mm取?ca=9.5kwa0=1000mm?教材P180式916相应链节数为查得%=1000mmLp02a0+Zi*乙+i乙-乙PP2I2nJa。2M100019+38e1Fr1687.8Fa2140.77上=0.2Fr2703.83由教材P321表13-5分别进行查表或插值计算得径向载荷系数和轴向载荷系数为对轴承1X1=0.44,Y1=1.18对轴承2X2=1,丫2=0因轴承运转中有轻微冲击，按教材P321表13-6,fP=1.01

11、.2,取fp=1.1。则由教材P320式(13-8a)Fd1=154.76NFd2=140.77NFa1=669NFa2=140.77NX1=0.44K=1.18X2=1丫2=。Pl=fp(XiF,i+YK)=1.1x(0.44x687.8+1.18x862.58)=1452.5NP2=fp(X2Fr2+XFa2)=774.2N(4)验算轴承寿命因为P1B,所以按轴承1的受力大小验算由教材P319式(13-5)106Cr*106,462009.工、4Lh=-=1:=552910h58400h故所选60n1P1,60M97011452.5J轴承满足寿命要求。2、计算输出轴轴承初选两轴承为7314

12、B型圆锥滚子轴承查圆锥滚子轴承手册可知其基本额定动载荷Cr=115KN本额定静载荷Cor=87.2KNO(1)求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面图(2)和水平面图(3)两个平向力系。其中图(3)中的Ft为通过另加转矩而平移到指定轴线；图(1)中的Fa亦通过另加弯矩而平移到作用于轴线上。由力分析知：_dQn_Fcx-a2-_FcM285Fa22Fr228.5214.7x85-1370x40Fr1V223N170170Fr2V=Fr+Fw=437.76NllFt2“一Fr1H=Fr2H=V=295N2Fr1=J(F,iv2+(匕川2=369.8N/22Fr2=

13、J(Fr2V)+(Fr2H)=558.1N(2)求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2和轴承当量动载荷Pi和P2F11593.24八一30.0183C0r87.2父103Fa2223.24a2-3-0.015C0r87.2父10R=1452.5NP2=774.2NFr1V=223NFr2V=437.76NFr1H=295NFr1=369.8NFr2=558.1N由教材P321表13-5进行插值计算，得e=0.385e2=0.28。冉计Fd1=eFr1=0.385369.8=142.37NFd2-622=0.28558.1-156.27NFa1=FaFd2=156.271370-1526.7NFa2

14、=Fd2-223.24NFa11526.73C0r87.210=0.018Car223.24387.210=0.015由两次计算相差不大，所以则有e1=0.385,62=0.28,Fa1=1526.7N,Fa2=223.24N。(3)求轴承当量动载荷R和P2由教材P321表13-5分别进行查表或插值计算得径向载荷系数和轴向载荷系数为对轴承1X1=1,.1=0对轴承2X2=112=0因轴承运转中有轻微冲击，按教材P321表13-6,fp=1.01.2,取fP=1.1。则由教材P320式(13-8a)P1=后X1Fr1Fa1=1.1369.8=406.78N工=后X2Fr2Y,Fa2=1.1X55

15、8.1=613.91N(4)验算轴承寿命因为耳A与，所以按轴承1的受力大小验算由教材P319式(13-5)106Cr106115000：8,拓ULLh=1.98X10h58400h故所60nP2J60M5531613.91)Fd1=142.37NFd2=156.27NFa1=1526.7NaiFa2=223.24Na2X1=111=0X2=1V2=0m=406.78N?2=613.91N选轴承满足寿命要求十、键连接的选择及校核计算1、连轴器与电机连接采用平键连接轴径di=38mmL电机=50mm查参考文献5P119选用A型平键，得：b=10h=8L=50即：键A10X50GB/T1096-20

16、03l=L电机-b=50-8=42mmT2=20000Nm根据教材P106式6-1得(Tp=4T2/dhl=4X20000/10X8X42=23.8Mpa6p(110Mpa)2、输入轴与联轴器连接采用平键连接轴径d2=30mmL=60mmT=54.8Nm查手册P51选A型平键，得：b=10h=8L=50即：键A10X50GB/T1096-2003l=L1-b=60-10=50mmh=8mm(Tp=4T/dhl=4义54800/30X8X50=18.3Mpa6p(110Mpa)3、输出轴与涡轮连接用平键连接轴径da=58mmL2=80mmT=91.7N.m查手册P51选用A型平键，得：b=18h

17、=11L=70即：键A18X70GB/T1096-2003l=L2-b=80-18=62mmh=11mm根据教材P106(6-1)式得(Tp=4T/dhl=4义91700/58X11X62=9.8Mpa6p(110Mpa)十一、联轴器的选择及校核计算联轴器选择的步骤：连轴器的设计计算1、类型选择为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销连轴器。2、载荷计算-65,9公#矩T=T=9.55x10=58Nm9703、型号选择从GB4323-2002中查得LX3型弹性套柱销连轴器的公称转矩为12502m,许用最大转速为5700r/min,轴径为3048mm间，故合用。十二、减速器的润滑与密封1、齿轮的润滑因

18、齿轮的圆周速度12m/s,所以采用浸油润滑的润滑方式。高速齿轮浸入油闻高度约0.7个齿局，但/、小于10mm低速级齿轮浸键A10X50GB/T1096-2003(Tp=23.8Mpa键A10X50GB/T1096-2003(rp=18.3Mpa键A18X70GB/T1096-20030-p=9.8MpaT=58Nm入油面高度约为1个齿高(不小于10mm,1/6齿轮。2、滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件(齿轮)的圆周速度V1.52m/s所以采用飞溅润滑。3、密封轴承盖上均装垫片，透盖上装密封圈。十三、箱体及附件的结构设计1、减速器结构减速器由箱体、轴系部件、附件组成，其具体结构尺寸见装配图及零

19、件图。2、注意事项(1)装配前，所有的零件用煤油清洗，箱体内壁涂上两层不被机油浸蚀的涂料；(2)齿轮啮合侧隙用铅丝检验，高速级侧隙应不小于0.211mm低速级侧隙也不应小于0.211mm(3)齿轮的齿侧间隙最小=0.09mm,齿面接触斑点高度45%长度60%(4)角接触球轴承7008C、7014c的轴向游隙均为0.100.15mm用润滑油润滑；(5)箱盖与接触面之间禁止用任何垫片，允许涂密封胶和水玻璃，各密封处不允许漏油；(6)减速器装置内装CKC150r业用油至规定的油面高度范围；(7)减速器外表面涂灰色油漆；(8)按减速器的实验规程进行试验。设计小结经过几周的课程设计，我终于完成了自己的设

20、计，在整个设计过程中，感觉学到了很多的关于机械设计的知识，这些都是在平时的理论课中不能学到的。还将过去所学的一些机械方面的知识系统化，使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强。除了知识外，也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真，并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。在设计过程中，我们会碰到好多问题，这些都是平时上理论课中不会碰到，或是碰到了也因为不用而不去深究的问题，但是在设计中，这些就成了必须解决的问题，如果不问老师或是和同学讨论，把它搞清楚，在设计中就会出错，甚至整个方案都必须全部重新开始。比如轴上各段直径的确定，以及各个尺寸的确定，以前虽然做过作业，但是毕竟没有放到非常

21、实际的应用环境中去，毕竟考虑的还不是很多，而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。但是经过老师的讲解，和自己的更加深入的思考之后，对很多的知识，知其然还知其所以然。刚刚开始时真的使感觉是一片空白，不知从何处下手，在画图的过程中，感觉似乎是每一条线都要有一定的依据，尺寸的确定并不是随心所欲，不断地会冒出一些细节问题，都必须通过计算查表确定。设计实际上还是比较累的，每天在电脑前画图或是计算的确需要很大的毅力。从这里我才真的体会到了做工程的还是非常的不容易的，通过这次课程设计我或许提前体会到了自己以后的职业生活吧。经过这次课程设计感觉到自己还学到了很多的其他的计算机方面的知识，经过训练能够非

22、常熟练的使用Word和天喻CAD并且由于在前期为了选定最终使用的CAD软件，我还学习使用了InteCAD和开目CAD掌握了大致的用法，通过比较学习我了解了CAEB件的大致框架，觉得受益匪浅。所以这次课程设计，我觉得自己真的收获非常的大。打完这行字，真的心一下子放了下来，看到自己完成的成果，真的觉得虽然很累，但觉得很欣慰，这次课程设计应该是达到了预期的效果。参考文献1濮良贵、纪名刚.机械设计（第八版）.北京：高等教育出版社，2006.2龚淮义、罗圣国.机械设计课程设计指导书（第二版）.北京：高等教育出版社,1990.3吴宗泽、罗圣国.机械设计课程设计手册（第二版）.北京：高等教育出版社，1999.4陈铁鸣.新编机械设计课程设计图册.北京：高等教育出版社，2003.5金清肃.机械设计课程设计.武汉：华中科技大学出版社,2007.