哈工大机械设计课程设计报告书研究生考试专业课_高等教育-工学.pdf
目录 1.电动机的选择.1 2.蜗轮、蜗杆的设计计算.2 3.传动装置的运动、动力参数计算.5 4.轴的校核计算.6 5.啮合件及轴承的润滑方法、润滑剂牌号及装油量 13 6.密封方式的选择.13 7.箱体机构设计.13&附件及其说明.14 9.参考文献.16Fv 1000 kW 2 12 3 4 Pd 工作机主动轴转速为 1.295 0.71 1.823kW nw 60 1000v nW 60 1000v d 60 1000 0.7 260 51.4r/min、电动机的选择 工作机的有效功率为 式中F 输送带的有效拉力，N;v 输送带的线速度，m/s；PW 工作机的有效功率，kW。旦 kW 1850 07kW 1.295kW 1000 1000 从电动机到工作机输送带间的总效率为 2 1 2 3 4 5 式中1电动机与蜗杆之间的联轴器的传动效率，暂选 0.99；2蜗轮轴与卷筒轴之间的联轴器的传动效率，暂选 0.99；3滚动轴承的传动效率，暂选 0.98；4 双头蜗杆的传动效率，查表取 0.79；5 卷筒的传动效率，查表取 0.96 0.99 0.99 0.982 0.79 0.96 0.71 电动机所需的工作功率为 式中d卷筒直径，mm 故 总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比，查表知 i=1080,所以电动机转速的可剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造Rv 2 2 3 4 5 1.796kW nd nW i 51.4(10 80)514 4112r/min 由电动机工作功率及可选转速查表，选择 丫系列三相鼠笼型异步电动机 Y112M-6并且查得该电动机的额定功率为 2.2kW,满载转速为 nm 940r/min，轴径28mm轴座中心高112mm 电动机型号 额定功率 kW 满载转速/（r/mi n）起动转矩/额定转 矩 最大转矩/额定转 矩 Y112M-6 2.2 940 2.0 2.0 蜗轮、蜗杆的设计计算 蜗杆输入功率为 1.295 0.99_0.982_0779_0?96 转速 n1 940r/min，传动比 i=18.5。（1）材料选择及热处理方式 减速器传递功率不大，速度不高，蜗杆选用材料 45钢调制处理，齿面硬度 220250HBW蜗轮缘选用材料铸造铝青铜（ZCuAI0Fe3,金属模铸造。（2）蜗杆头数及蜗轮齿数 蜗杆头数 Z1 2，蜗轮齿数为Z2 iz 1 18.5 2 37。（3）按齿面接触疲劳强度确定模数和蜗杆分度圆直径 2 m2d1 9KT2 ZE Z2 H 蜗轮轴转矩 T2 it 18.5 0.71 9.55 106 E 2.397 105N mm 6 选范围为 i nm g 940 18.29 51.4 蜗轮齿数 Z2 乙 i 2 18.29 36.58 所以最终确定传动比 i=18.5 0 确定传动比为 37 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造载荷系数 2-md1 9KT2（-ZE-）2 9 1.0 2.397 105（趕2 1245.1mm 中心距 d1 a 50 185 2 117.5mm。d 2 2xm120mm 得 x 0.5。V2 与假设相符。d2n2 60 1000 185 940 1875 60 1000 0.49m/s K=KA K K 由表9.4查得使用系数KA 1.0；预估蜗轮圆周速度V2 3m/s,则动载系数 K 1.0;因为工作载荷平稳，故齿向载荷分布系数K 1.0。所以 K=KA K K 1.0 1.0 1.0 1.0 H 180MPa 查表9.6得蜗轮材料的许用接触应力 材料弹性系数ZE:对于青铜或者铸铁蜗轮与钢制蜗杆配对时，取 ZE 160 MPa 模数及蜗杆分度圆直径由表9.1取标准值，分别为：模数m=5mm蜗杆分度圆直径d1 50mm。（4）计算传动中心距 蜗轮分度圆直径：d2 mz,5 37 mm 185mm。（5）验算蜗轮圆周速度、相对滑动速度、传动效率 蜗轮圆周速度 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造d1 蜗杆导程角 二arctan 匹1 arctan 2 11.31 11836剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造相对滑动速度 dm 60 1000cos 50 940 60 1000 cos11.13 2.51m/s 与预测吻合较好。当量摩擦角由表9.7得=2 52 验算啮合效率 tan tan 11.31 (0.95 0.96)；-0.7520.760 tan tan 11.31 2.52 与初取值相近。（6）计算蜗轮蜗杆的主要几何尺寸 名称 符 计算公式及结果 号 蜗杆 蜗轮 齿顶咼 h h1 m 5mm h 2(1 x)m 7.5mm 齿根高 hf hf1 1.2m 6mm hf2(1.2 x)m 3.5mm 全齿高 h h1 2.2m 11mm h2 2.2m 11mm 分度圆直径 d d1 50mm d2 mz2 185mm 齿顶圆直径 d d 1 d1 2h 1 60mm da2 d2 2ha2 200mm 齿根圆直径 df df1 d1 2hf1 38mm df2 d2 2hf2 178mm 蜗杆分度圆 上导程角 arcta nUm/dJ 11.31 蜗轮分度圆 上螺旋角 2 2 11.31 节圆直径 d d1 d1 2xm 55mm d2 d2 185mm 传动中心距 a 1 a (d1 d2 2xm)120mm 2 蜗杆轴向齿 距 P 1 p 1 m 15.7 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造1000R(1)KS(tTTT 15W/m2 oC。2 0.59m 蜗杆螺旋线 导程 Ps Ps Z0 31.4 蜗杆螺旋部 分长度 L x -一 J-2 0.5 L(11 0.1z2)m 73.5mm 按照结构，取80mm 蜗轮外圆直 径 de2 Z 2 d 2 da2 1.5m 207.5mm 取 208mm 蜗轮齿宽 b2 Z1 2 b2 0.75d 1 45mm 取 45mm 齿根圆弧面 半径 R1 R d 1/2 0.2m 31mm 齿顶圆弧面 半径 R2 R2 d f1/2 0.2m 20mm 齿宽角 si b2/(d 1 0.5m),103 (7)热平衡计算 环境温度取to 20C,工作温度取 t 70oc,传热系数取 kt 需要的散热面积 1000 1.796(1 0.75)15(7020)(8)精度等级及侧隙种类 V2 0.49m/s，取9级精度，侧隙种类代号为c，即传动9c GB/T10089-1998(9)蜗轮蜗杆的结构设计及工作图绘制(见图纸)三、传动装置的运动、动力参数计算 蜗杆轴转速：n m 940r/mi n 蜗轮轴转速：940 50.8r/min i 18.5 蜗杆轴功率：P P d 1 1.823 0.99kW 1.805kW 蜗轮轴功率：P2 P 1 3 4 1.805 0.79 0.98kW 1.397kW 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造Ft2 2T2 d2 2 262500 2837.84N，径向力 Fr1 185 Ft2 ta n 1032.89N，轴向力 Fa2 Ft1 2T1 d1 40 50(1)材料选择 矩,卷筒轴功率：F3 P2 2 3 1.397 0.99 0.98kW 1.355kW 电动机轴的输出转矩：Td 9.55 106 邑 9.55 106 1823 1.852 104N mm nm 940 蜗杆轴转矩：人 Td,1.852 104 0.99 1.833 104N mm 蜗轮轴转矩：T2 T1 3 4i 2.625 105N mm 卷筒轴转矩：T3 T2 2 3 2.547 105N mm 带式传动装置的运动和动力参数 轴名 功率P/kW 转矩 T/(N.mm)转速 n/(r/mi n)传动比i 效率n 电机轴 1.823 4 1.852 10 940 1 0.99 转轴I 1.805 4 1.833 10 940 18.5 0.76 转轴U 1.397 5 2.625 10 50.8 1 0.94 卷筒轴 1.355 5 2.547 10 50.8 四、轴的校核计算 已知涡轮轴输出功率 P=1.397kW 转矩T=262500N.mm转速n=50.8r/min。轮分度圆直径 d=185mm，齿宽 b=45mm，圆周力 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 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，正 火回火处理，毛坯用锻件。主要机械性能：硬度 170217HBW抗拉强度极限 B 600MPa，屈服极限 s 300MPa，弯曲疲劳极限 1 275MPa，扭转疲劳极限 1 140MPa。(2)初算轴径 对于转轴,按照扭转强度初算轴颈，由表10.2知C值在106118间。考虑轴 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造端弯矩小于转矩，故取C=106已知轴的输入功率为1.379kW,转速为50.8 r/min 所以蜗杆轴的最小直径:D1 C幣 3186mm 计入键槽的影响:D1min 31.86(1 5%)33.45mm 转动惯量和良好减震性能的有弹性元件的挠性联轴器，选择弹性套柱销联轴器。对于减速器与卷筒轴的联轴器，转速低，传递转矩较大，选用凸缘联轴器。刚性联轴器，电动机驱动，所以由表13.1可以查得载荷系数为K=2,则计算 转矩 Tc KT 2 262500 525000 N mm。由表 13.4 可以查得 GB/T 5843-2003 中的GY6型号凸缘联轴器符合要求，其参数为：公称转矩为 900N.m许用转速 为6800r/min，轴孔直径为38mm轴孔长度为60mm J1型轴孔。轴段1的直径 d1 38mm，取 58mm 0 通过草图绘制，确定采用两端固定方式，并且使用圆锥滚子轴承，由于轴承 距油面较高，采用脂润滑。最终确定轴承型号为 30209 GB/T 297-1994。并依次 确定轴承各部分的轴径及长度如图所示。根据轴径选择A型普通平键，分别为键 10 x8 GB/T 1096-2003和键14x9 GB/T 1096-2003。蜗杆根据轴径选择 A型普通 平键，为键 8x7 GB/T 1096-2003(3)结构设计 对于连接减速器蜗杆和电动机的联轴器，为了减小起动转矩，选择具有较小 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造(4)轴的受力分析 33&421-rrfirnTTTTf MaV MnH rjpJ12OO4.1 rTfllinnl 111 bi”S9391 3,Mu 262500 轴的受力分析、转矩图、弯矩图如图所示。L1 109mmL 63mmL3 65mm 轴承的支反力计算:在水平面上 R1H R2H 2837.84 2 1418.9N 在垂直平面上 Fr 2L3 Fa2 R1v 1032.89 65 733.2 185 2 63 65 5.34N R2v Fr 2 R1v 1032.89(5.34)1038.23N 轴承I的总支反力 R1.R1H R1v 1418.92 5.342 1418.9N 轴承U的总支反力 R2 下爲R；1418.92 1038.232 1758.2N 在水平面上，a-a剖面左侧 MaH R1H L2 1418.9 63 89390.7N mm S 10 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造a-a剖面右侧剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造0.1d3 bt(d t)2 2d 式中：d-a a截面的直径，47mm b-键槽宽度，14mm t-键槽深度，5.5mm 2 W 0.1d3 bt 丄 0.1 473 2d 14 5.5(47 5.5)2 2 47 8971.52mm 同理可得抗扭截面模量为 0.2 473 14 5.5(47 5.5)2 2 47 19353.82mm MaH MaH 89390.7N mm 垂直面 Mav R L2 5.34 63 336.42N mm Mav R2v L3 1038.23 65 67484.9N mm 合成弯矩 Ma M：H M；89390.72 336.422 89391.3N mm Ma MH 2 MaV 89390.72 67484.92 112004.1N mm （5）校核轴的强度 图aa剖面左侧受转矩弯矩，还有键槽引起的应力集中，为危险剖面，抗 弯截面模量为 弯曲应力 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造扭剪应力 Ma W 89391.3 8971.52 MPa 9.96MPa 9.96MPa 262500 19353.82 MPa 13.56MPa 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造4T dh 4 262500 47 9(50 14)68.95MPa 4T dhl 4 262500 38 8(50 10)86.35MPa 6.78MPa 查数据得45号钢正火回火处理硬度170217HBW抗拉强度极限 B 600MPa，屈服极限s 300MPa，弯曲疲劳极限!275MPa，扭转疲劳 极限!140MPa。对于单向转动的转轴，通常转矩按脉动循环处理，取折合系 数 6，则当量应力为 b 4()2.9.962 4(0.6 13.56)2 19.08MPa 1b 55MPa，显然满足e 1b，故a-a截面左侧强度满足要求（6）校核键连接的强度 键连接的挤压应力为 4T dhl 式中：d键连接处直径，mn；T 传递的转矩，N.mm h 键的高度，mm l 键连接的计算长度，mm l=L-b 蜗轮处键连接的挤压应力 取键、轴及联轴器的材料都为钢，查得呦120 150MPa。显然,p【ch，故强度足够。联轴器处键连接的挤压应力 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造取键、轴及齿轮的材料都为钢，已查得 cp 刃p，故强度足够。联轴器处键连接的挤压应力 CP 120 150MPa 显然,剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造4T 4 18330 dhl 28 7(28 8)18.70MPa 取键、轴及齿轮的材料都为钢，已查得 呦120 150MPa。显然,ap，故强度足够。(7)校核轴承寿命 查手册知道30209轴承的Cr 67900N,C0 83600N。轴承的轴向力 F S1 0.4R1 0.4 1418.9 567.56N F S2 0.4R2 0.4 1758.2 703.28N 所以 Fa1 FS1 567.56N Fa2 F S1 F a 567.56 733.2 1300.76N 所以只需校核轴承U 轴承I的寿命为 Fa2/C0 1300.76/83600 0.016，查得e=0.4;Fa2/R2 1300.76/1758.2 0.74，Fa1/Fr1 e，查得 X=0.4，Y=1.5 当里载何 Pr XR2 YFa2 0.4 1758.2 1.5 1300.76 2654.42N 轴承在100C以下工作，查表得fT 1。同时,剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造Lh 106(fC)3 60n(f PPr 106(67900)3 60_(2654.42)5491429.8h 预期寿命Lh 6 250 16 24000h，比预期寿命长，所以合格 对于蜗杆，结构设计如图 受力分析 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造力 Fa 2837.84N。转速 n=940r/min。轴承的支反力计算:在水平面上 R1H R2H 在垂直平面上 733.2 2 366.6N Fr 1L3 F a1 Riv 2 1032.89 93 2837.84 50 2 R2v 1032.89 93 93 897.88N 93 2837.84 50 T 135.93 93 轴承I的总支反力：R1 RH R1V,366.62 897.882 969.83N 轴承U的总支反力：R2.RfH R2v 366.62 135.012 390.67N FS1 F S2 0.4R1 0.4R2 0.4 0.4 969.83 390.67 387.9N 156.3N 所以 Fa1 F S2 Fa 156.3 2837.84 2994.1N Fa2 F S2 156.3N 查手册知道30207轴承的Cr 54200N,C0 63500N。轴承的轴向力 蜗杆分度圆直径d=50mm圆周力 Ft 733.2N，径向力 Fr 1032.89N，轴向 L2 L3 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造Lh 10(f TCr)3 60n fPPr 106(54200)3 60(5178.5”25328.6h 预期寿命Lh 6 250 16 24000h，比预期寿命长，所以合格 所以只需校核轴承I Fa1/C0 2994.1/63500 0.047，查得 e=0.37;F/F e Fa1/R 2994.1/969.83 3.09,a1 7 r1，查得 X=0.4,Y=1.6。当量载荷 Pr XR YFa1 0.4 969.83 1.6 2994.1 5178.5N 轴承在100C以下工作，查表得fT 1。同时，fp 轴承I的寿命为 五、啮合件及轴承的润滑方法、润滑剂牌号及装油量 蜗轮传动部分采用润滑油，润滑油的粘度为118cSt(100 C),润滑油118cSt。蜗轮轴承部分采用脂润滑，润滑脂的牌号为 ZL-2。六、密圭寸方式的选择 蜗杆轴承采用油润滑，用内包骨架旋转轴唇形密封圈密封，型号唇形圈 B28 52 7GB/T 1387.1-1992。蜗轮轴采用脂润滑，用毡圈密封，毡圈38FZ/T 92010-1991。七、箱体机构设计 剖分式箱体，材料HT20Q 名称 减速器型式及尺寸关系 机座壁厚S S=10mm 机盖壁厚S1 S 仁8mm 机座凸缘厚度b b=15mm 机盖凸缘厚度b1 b1=15mm 机座底凸缘厚度p p=25mm 地脚螺钉直径及数目 df=20mm n=4 轴承旁联接螺栓直径 d仁 16mm 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造机盖，机座联接螺栓 直径 d2=12mm 轴承端盖螺钉直径 d3=10mm 窥视孔盖螺钉直径 d4=6mm Df，d1，d2至外壁 C1=26,22,18 距离 df，d2至凸缘边缘距 C2=24,16 离 轴承端盖外径 D1=122mm D2=130mm 轴承旁凸台半径 R仁 20mm 轴承旁凸台高度 根据轴承座外径和扳手空间的要求由结构确定 机盖，机座筋厚 m仁 10mm m2=10mm 蜗轮外圆与箱 内壁间距离 12mm 蜗轮轮毂端面 与箱内壁距离 12mm 八、附件及其说明(1)窥视孔和窥视孔盖 在机盖顶部中心位置铸造100mmX50m的方孔，并且铸造出5mm凸台，对凸 台进行加工。孔盖采用铸造板，并在中间开螺纹孔安装通气器，孔盖140mmX80mm (2)放油孔及油螺塞 剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造选择六角螺塞 M18(JB/ZQ 4450-1986)油圈 25X18 ZB 71-62(3)油面指示器 选择压配式圆形油标 A20GB/T 1160.1-1989（4）通气器 因为工作环境为清洁，所以选择结构简单的通气螺塞 M2Q （5）吊耳 为了方便减速器机体的安装拆卸，设置吊耳，同时充当筋板的作用，加固箱 体，结构见装配图，孔径25mm （6）定位销 k/1 1-剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造为保证涡轮轴轴承座孔的加工及安装精度，设置两个非对称的定位销，为销 GB/T 117 10X40。（7）启盖螺钉 防止机体与机盖粘连而难以分开，设置起盖螺钉，为方便，使用与连接螺钉 相同规格的螺栓，切除头部螺纹。九、参考资料 1 王黎钦，陈铁鸣 机械设计 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.2 王连明，宋宝玉 机械设计课程设计 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.3 宋宝玉 简明机械设计课程设计图册 北京：高等教育出版社，2011.剂牌号及装油量密封方式的选择箱体机构设计附件及其说明参考文献电动机的选择工作机的有效功率为式中输送带的有效拉力输送带的线速度工作机的有效功率旦从电动机到工作机输送带间的总效率为式中电动机与蜗杆之间的联轴表取卷筒的传动效率查表取工作机主动轴转速为电动机所需的工作功率为式中卷筒直径故总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比查表知所以电动机转速的可选范围为由电动机工作功率及可选转速查表选择丫系列三相鼠笼型异步电动机并定转矩最大转矩额定转矩蜗轮齿数所以最终确定传动比乙蜗轮蜗杆的设计计算蜗杆输入功率为转速传动比材料选择及热处理方式减速器传递功率不大速度不高蜗杆选用材料钢调制处理齿面硬度蜗轮缘选用材料铸造铝青铜金属模铸造
