单级蜗轮蜗杆减速器设计.doc

保定科技职业学院毕业论文（设计）1 传动装置总体设计 1.1 选择电动机 1类型：按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机. 2选择电动机容量：工作机所需功率 式中 =1.8 , =0.65 .查文献2表10.7,得片式关节链 =0.95,滚动轴承 =0.99。取 = =0.95 0.99=0.94，代入上式得 =1.24 从电动机到工作机输送链间的总效率 为 式中，查文献2表10.7，得 联轴器效率 =0.98 滚动轴承效率 =0.99 双头蜗杆效率 =0.8 滚子链效率 =0.96 则 =0.98 0.99 0.80 0.96=0.745 故电动机的输出功率 =1.67 因载荷平稳，电动机额定功率 只需略大于 即可。查文献2中Y系列电动机技术数据表选电动机的额定功率 为2.2 。 3确定电动机转速：运输机链轮工作转速为 =24.11 r/min 查文献2表10.6得,单级蜗杆传动减速机传动比范围 11=1040,链传动比 12 6,取范围 12=24,则总传动比范围为 =10 240 4=20160.可见电动机转速可选范围为 =(20160) 24.11=(482.23857.6)r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min四种。查文献2表19.1，对应于额定功率 为2.2KW的电动机型号分别取Y132S-8型，Y112M-6型,Y100L-4型和Y90L-2型。将以上四种型号电动机有关技术数据及相应算得的总传动比列于表2-1。 表2-1 方案号 电动机型号 额定功率KW同步转速 r/min满载转速 r/min总传动比 1 Y132S-8 2.2 750 710 29.45 2 Y112M-6 2.2 1000 940 38.99 3 Y100L-4 2.2 1500 1420 58.90 4 Y90L-2 2.2 3000 2840 117.79 通过对四种方案比较可以看出：方案3选用的电动机转速较高，质量轻，价格低，与传动装置配合结构紧凑，总传动比为58.90，对整个输送机而言不算大。故选方案3较合理。 Y100L-4型三相异步电动机的额定功率为 =2.2KW，满载转速n=1400r/min。由文献2表19.2查得电动机中心高H=100 ，轴伸出部分用于装联轴器轴段的直径和长度分别为D=28 和E=60 。 1.2 计算传动装置的运动和动力参数 各轴转速 1 轴 n1=nm=1420r/min 2 轴 n2= =1420/20=71 r/min 3 轴 n3= =71/2.95=24.11 r/min 各轴的输入功率 1 轴 p1=p0 1=1.67 0.98=1.64 2 轴 p2=p1 =1.63 .080=1.31 3 轴 p3=p2 =1.31 0.99 0.96=1.24 各轴的输入转矩 电机轴 T0=9550 =9550 1.67/1420=11.23 1 轴 T1=9550 =9550 1.63/1420=10.96 2 轴 T2=9550 =9550 1.31/71=176.20 3 轴 T3=9550 =9550 1.24/24.11=491.17 将以上算得的运动和动力参数列于表2-2。 表2-2 轴名 输入功率 输入转矩 各轴转速 传动比i 电机轴 1.67 11.23 1420 1 0.98 1 轴 1.64 10.96 1420 20 0.8 2 轴 1.31 176.20 71 2.95 3 轴 1.24 491.17 24.11 0.952 传动零件的设计2.1 选择蜗杆传动类型及材料 根据GB/T 10085-1988的推存，采用渐开线蜗杆（ZI）。 选择材料 1蜗杆：根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为4555HRC。 2. 蜗轮: 因而蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。2.2 蜗杆与蜗轮 1.蜗杆 轴向齿距pa=zm=15.708 直径系数q=d1/m=10 齿顶圆直径da1=d1+2 m=50+2 1 5=60 齿根圆直径df1=d1 =50 (1+0.2) 5=38 蜗杆轴向齿厚Sa=0.5 m=7.8540 如下图：蜗杆2. 蜗轮 蜗轮齿数za=41 变位系数x2= 00 验证传动比 =z2/z1=41/2=20.5 =0.025=2.5%<5%(允许) 分度圆直径d2=mz2=5 41=205 齿顶圆直径da1=d2+2ha2=205+2 0.5 5=210 齿根圆直径df2=d2 hf2=205 1.2 5=188 蜗轮咽喉母圆半径Rg2=a da2=125 210=20 如下图：蜗轮3 减速器铸造箱体的主要结构尺寸3.1主要结构尺寸计算 1 箱座壁厚 0.004a+3=0.004125+3=8 8 （取=8） 2 箱盖壁厚 10.85=0.8510=8.5 6 （取1=7） 3 箱座分箱面凸缘厚 b1.5=1.58=12 4 箱盖分箱面凸缘厚 b1=1.51=1.57=11 5 平凸缘底座厚 b22.35=2.358 =20 6 地脚螺栓 df0.036a+12=0.036125+1216 7 轴承螺栓 d10.7df=0.71612 8 联接分箱面的螺栓 d2(0.60.7)16.5910 9 轴承端盖螺钉直径 d3(0.40.5)df8 10 窥视孔螺栓直径 d4=6 （个数n=4） 11 吊环螺钉 d5=8 (根据减速器的重量GB825-1988确定) 12 地脚螺栓数 n=4 13 轴承座孔（D）外的直径 D2=1.35D3=1.3552=72 D3=52 14 凸缘上螺栓凸台的结构尺寸 C1=18,C2=14,D0=25,R0=5,r=3,R1C1=18, r10.2C2=0.214=3 15 轴承螺栓凸台高 h(0.350.45)D2=30 16 轴承旁联接螺栓距离 S=D2=72 17 轴承座孔外端面至箱外 l9=C1+C2+2=18+14+2=34 3.2减速器的附件 1检查孔与检查孔盖：传动件的啮合情况、接触斑点、侧隙和向箱体内倾注润滑油,在传动啮合区上方的箱盖上开设检查孔 2通气器 ：速器工作时,箱体温度升高,气体膨胀,压力增大,对减速器各接缝面的密封很不利,故常在箱盖顶或检查孔盖上装有通气器 3油塞 ：换油及清洗箱体时排出油污,在箱体底部最低位置设有排油孔,通常设置一个排油孔,平时用油塞及封油圈堵住 4定位销 ：了保证箱体轴承座孔的镗制和装配精度,需在想替分箱面凸缘长度方向两侧各安装一个圆锥定位销 3.3减速器的润滑 蜗杆的润滑：虽然本蜗杆的圆周速度略小于0.5m/s,但考虑本传动装置寿命较长，滑移速度较大，故采用油池润滑. 参照文献1表11-20选择润滑剂为L-AN 滚动轴承的润滑：下置式蜗杆的轴承，由于轴承位置较低，可以利用箱内油池中的润滑油直接浸浴轴承进行润滑，即滚动轴承采用油浴润滑 结 论本文通过对单级蜗杆减速器的结构形状进行分析，得出总体方案.按总体方案对各零部件的运动关系进行分析得出单级蜗杆减速器的整体结构尺寸，然后以各个系统为模块分别进行具体零部件的设计校核计算，得出各零部件的具体尺寸，再重新调整整体结构，整理得出最后的设计图纸和说明书.此次设计通过对单级蜗杆减速器的设计，使我对成型机械的设计方法、步骤有了较深的认识.熟悉了蜗轮、轴等多种常用零件的设计、校核方法；掌握了如何选用标准件，如何查阅和使用手册，如何绘制零件图、装配图；以及设计非标准零部件的要点、方法。参考文献1濮良贵 纪名刚等著 机械设计（第七版） 北京高等教育出版社 2001 2王世刚 张秀亲 苗淑杰 机械设计实践 哈尔滨工程大学出版社 2003 3唐照民等著 机械设计 西安交通大学出版社 1995 4任金泉等著 机械设计课程设计 西安交通大学出版社 2003 5刘鸿文 材料力学3版 北京机械工业出版社 1992 6孙桓 陈作模主编机械原理6版北京高等教育出版社 2001 7机械设计手册编委会 机械设计手册新版 北京机械工业出版社 2004 8林景凡 王世刚 李世恒 互换性与质量控制基础 北京中国科学技术出版社 1999 9张培金 蔺联芳等著 机械设计课程设计 上海交通大学出版社 1988 10 吴克坚主编 机械原理 高等教育出版社 198911 刘鸿文主编 材料力学 高等教育出版社 199112 吴宗泽主编 机械设计 高等教育出版社 1990 13 成大先主编机械设计手册 M 1994年4月第三版第五卷 化学工业出版社。致 谢首先，我要特别感谢我的指导老师郑艳博，她对我毕业设计给予了很多的指导花费了很多的心血，使我最后圆满完成了毕业设计。在郑老师悉心教导的这段间里，她严谨的治学态度，渊博的知识，正直的人格，给我留下了极为深刻的象，为我今后的工作、生活树立了良好的榜样。其次，我要感谢苗丽伟、史文超同学，他们给予了我无私的爱，对我的本人学习给予了大力的支持，使我顺利的完成了学业。感谢保定科技职业学院所有同届的同学对我生活和学业上的关心和帮助,特别是07级数控1班的同学和我的舍友郑湘琳在写论文中word方面给与我的帮助.我为自己能够在这样一个温暖和谐的班级体中学习工作，深感温暖、愉快和幸运。感怀过去、依依眷恋。学生生活马上就要结束，我的生命旅途，即将踏上新的征程。三年的大学校园生活，将是我一生最珍贵的回忆，校园里每一位老师对我的培育，更是我一生最宝贵的财富。感谢科技学院，感谢我所有的老师和朋友们。谢谢你们，你们将会成为我一生的回忆！8