2022年课程方案带式蜗轮蜗杆减速器传动方案说明书.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用涡轮蜗杆减速器课程设计说明课程名称 ：机械设计课程设计 题目名称 ：带式蜗轮蜗杆减速器传动设计说明书班 级： 2006 级 机制 专业 06 机制教 班 姓 名： fu45018 学 号：指导老师：评定成果：老师评语：指导老师签名：名师归纳总结 年月日第 1 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目录名师归纳总结 一、设计任务书 3第 2 页,共 14 页1、带式运输机工作原理 3 2、已知条件 3 3、设计数据 3 4、传动方案 3 5、

2、设计内容 3二、总体传动方案的挑选与分析 41、传动方案的挑选 4 2、传动方案的分析 4三、原动机的挑选 4 1、原动机功率的确定 4 2、原动机转速的确定 5 5 3、原动机的挑选 四、传动装置运动及动力参数运算 51、各轴转速的运算 5 2、各轴功率的运算 5 3、各轴转矩的运算 6五、蜗杆的设计运算 6六、低速轴的设计运算及校核 7 七、联轴器的选取择 111、高速级联轴器的挑选 11 2、低速级联轴器的挑选 11八、低速级滚动轴承和键的校核 12 九、润滑方式的挑选 13 十、心得体会 13 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅

3、限学习使用一、课程设计任务书1带度运输机的工作原理带式动输机传动示意图如下所示：图 1.1 带式运输机传动示意图2设计已知条件1）工作条件：两班制,连续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境 最高温度为 35 ； 2 ）使用折旧期： 8 年； 3 ）检修间隔期：四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修； 4 ）动力来源：电力,三相沟通,电压 380/220V； 5 ）运输带速度答应误差：5%； 6 ）制造条件及生产批量：一般机械厂制造,小批量生产；3设计数据运输带工作接力 F/N 运输带工作速度/m/s）卷筒直径 D/mm 1500 1.1 220 4传动方案本课题采纳的是蜗轮蜗杆封闭式

4、减速器传动；5课程设计内容 1）依据给定的数据及传动方案设计减速器装置； 2）完成减速器装配图 1 张1传动参数蜗杆输入功率： 2.32kW 蜗杆类型：阿基 M 德蜗杆 ZA 型 蜗杆转速 n1：1430r/min 蜗轮转速 n2：95.5r/min 使用寿命： 46080小时 理论传动比： 14.974 蜗杆头数 z1：2 蜗轮齿数 z2：30 实际传动比 i：15 2蜗杆蜗轮材料蜗杆材料： 45 蜗杆热处理类型：调质 蜗轮材料： ZCuSn10P1 蜗轮铸造方法：离心铸造疲惫接触强度最小安全系数 SHmin；1.1 弯曲疲惫强度最小安全系数 SFmin；1.2 转速系数 Zn：0.726

5、寿命系数 Zh；0.903 材料弹性系数 Ze：147N0.5/mm 蜗轮材料接触疲惫极限应力 Hlim ：340N/mm2 蜗轮材料许用接触应力 H：202.654N/mm2 蜗轮材料弯曲疲惫极限应力 Flim：190N/mm2 蜗轮材料许用弯曲应力 F：158.333N/mm2 3蜗轮材料强度运算 蜗轮轴转矩 T2:185.6N.m 蜗轮轴接触强度要求 :m2d11355.784mm3 模数 m:5mm 蜗杆分度圆直径 d1:50mm 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用4蜗轮材料强度校

6、核蜗轮使用环境：平稳蜗轮载荷分布情形：平稳载荷 蜗轮使用系数 Ka：1 蜗轮动载系数 Kv ：1.2 蜗轮动载系数 Kv ：1.2 导程角系数 Y ：0.906 蜗轮齿面接触强度 H:200.532N/mm2,通过接触强度验算！蜗轮齿根弯曲强度 F:15.262N/mm2,通过弯曲强度运算！5几何尺寸运算结果实际中心距 a：100mm 齿根高系数 ha*:1 齿根高系数 c*:0.2 蜗杆分度圆直径 d1：50mm 蜗杆齿顶圆直径 da1：60mm 蜗杆齿根圆直径 df1：38mm 蜗轮分度圆直径 d2：150mm 蜗轮变位系数 x2：0 法面模数 mn：4.903mm 蜗轮喉圆直径 da2：

7、160mm 蜗轮齿根圆直径 df2：138mm 蜗轮齿顶圆弧半径 Ra2：20mm 蜗轮齿根圆弧半径 Rf2：31mm 蜗轮顶圆直径 de2：161mm 蜗杆导程角 ：11.31轴向齿形角 x：20法向齿形角 n：19.642蜗杆轴向齿厚 sx1：7.854mm 蜗杆法向齿厚 sn1：7.701mm 蜗杆分度圆齿厚 s2：7.854mm 蜗杆螺纹长 b1： 64mm 蜗轮齿宽 b2：45mm 齿面滑动速度 vs：3.818m/s 六、低速轴的设计运算及校核1、低速轴的设计运算挑选轴的材料及热处理 由于减速器传递的功率不大,对其重量和尺寸也无特别要求故挑选常用材料 45 钢, 调质处理 . 2

8、初估轴的最小直径名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用已知功率为 1.806kw , 转速为 95.5r/min ；按扭矩初估轴的直径 , 查参考文献 2 中的表 15-3, 得 Ao=106 至 118, 考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用 . 取 Ao=115就:又 轴上有二个键槽就取3 轴的设计参数及校核用机械设计手册V3.0 设计的 : 1、轴的总体设计信息如下：轴的编号： 001 轴的名称：阶梯轴轴的转向方式：单向恒定 轴的工作情形：无腐蚀条件轴的转速： 95.5r/min 功率 :

9、1.806kW 转矩： 180600Nmm 所设计的轴是实心轴材料牌号： 45 调质 硬度 HB：230 抗拉强度： 650MPa 屈服点： 360MPa 弯曲疲惫极限：270MPa 扭转疲惫极限：155MPa 许用静应力： 260MPa 许用疲惫应力：180Mpa 2、确定轴的最小直径如下：所设计的轴是实心轴 A值为： 118 许用剪应力范畴：3040MPa 40mm 最小直径的理论运算值：31.44mm 满意设计的最小轴径：3、轴的结构造型如下：轴各段直径长度：长度直径左起第一段 25mm 50mm 二 10mm 60mm 三 58mm 54mm 四 37mm 50mm 五 47mm 46

10、mm 六 45mm 40mm 轴的总长度： 222mm 轴的段数： 6 轴段的载荷信息：直径距左端距离垂直面弯矩水平面弯矩轴向扭矩54mm 64mm 180600N mm 65733N mm 180600N mm 40mm 199.5mm 0N mm - 165000N mm 0N mm 轴所受支撑的信息：直径 距左端距离 50mm 12.5mm 50mm 111.5mm 4、支反力运算距左端距离水平支反力Rh1 垂直支反力Rv1 12.5mm -751.13N -2979.58N 距左端距离水平支反力Rh2 垂直支反力Rv2 111.5mm 1374.71N 571.6N 5、内力名师归纳总

11、结 x/mm d/mm m1/N mm m2/N mm 第 8 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 12.5 50 0 0 64 54 158249.12 38326.28 111.5 50 33002.04 33002.04 199.5 40 165003.8 5.07 6、弯曲应力校核如下：危急截面的x 坐标： 111.5mm mm 直径： 50mm 危急截面的弯矩M：33002.04N 扭矩 T：180600Nmm 截面的运算工作应力：9.76MPa 许用疲惫应力：180MPa 111.5mm处弯曲应力校

12、核通过结论：弯曲应力校核通过 7、安全系数校核如下：疲惫强度校核如下：危急截面的 x 坐标： 111.5mm 直径： 50mm 危急截面的弯矩 M：33002.04N mm 扭矩 T：180600Nmm 有效应力集中系数 弯曲作用）： 2.62 许用扭转变形：0.9 /m 扭转刚度校核通过 9、弯曲刚度校核如下：挠度运算如下： x/mm i/mm 1 3.125 0.003108 2 6.25 0.002072 3 9.375 0.001036 4 12.5 0 5 37.25 -0.001036 6 62 -0.001513 7 86.75 -0.000875 8 111.5 0 9 125

13、.3125 0.000978 10 139.125 0.002123 11 152.9375 0.003591 许用挠度系数：0.003 最大挠度： 0.003591mm 弯曲刚度校核通过 10、临界转速运算如下：当量直径 dv：53.19mm 轴截面的惯性距 I ： 392906.75mm4 支承距离与 L 的比值： 0.45 轴所受的重力：400N 支座形式系数 1：9.0 名师归纳总结 轴的一阶临界转速ncr1 ： 36614.45r/min 第 9 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用5 低速轴的受力分析

14、：蜗轮轴上的力：圆周力径向力轴向力6 低速轴零件图及各弯矩图和扭矩图用机械设计手册V3.0 设计的 ：零件图垂直面弯矩：水平面弯矩：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用合成弯矩：扭矩：七、联轴器的挑选1、高速级联轴器的挑选 1.1 、挑选轴的材料及热处理 由于减速器传递的功率不大,对其重量和尺寸也无特别要求故挑选常用材料 45 钢, 调质处理 .1.2 、初估轴的最小直径 已知扭矩为 2.303kw , 转速为 1430r/min ；按扭矩初估轴的直径 , 查参考文献 2 中的表 15-3

15、, 得 Ao=106至 118, 考虑到 安装联轴器的轴段仅受扭矩作用 . 取 Ao=115就:又 轴上有 1 个键槽就取 1.3 、载荷运算已知转矩为 15.380N.m , 查文献 2 中的表 14-1 得 = 1.5 1.4 、挑选联轴器 而所选的联轴器为弹性套柱销联轴器,查文献LT3；它的公称扭矩为31.5Nm,故满意要求；2、低速级联轴器的挑选1 中的表 8-5 选用其型号为名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2.1 、载荷运算已知转矩为 376.476N.m , 查文献 2 中

16、的表 14-1 得 = 1.5 2.2 、挑选联轴器而所选的联轴器为弹性套柱销联轴器,查文献 LT7；它的公称扭矩为 500N m,故满意要求；1 中的表 8-5 选用其型号为八、低速级滚动轴承和键的校核1、低速级轴键的校核 1, 低速级轴蜗轮轴上键的校核 用机械设计手册 V3.0 设计的 平键连接 平键连接 径向力 Fr=876.44 N 轴向力 Fa=615.2 N 圆周力 Ft=2408 N 轴颈直径 d1=50 mm 转速 n=95.5 r/min 要求寿命 Lh=46080 h 作用点距离 L=99 mm Fr 与轴承 1 距离 L1=47.5 mm Fr 与轴心线距离 La=75

17、mm 温度系数 ft=1 润滑方式 Grease=脂润滑 2、挑选轴承型号 轴承类型 BType=圆锥滚子轴承 轴承型号 BCode=30210 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用轴承内径 d=50 mm 轴承外径 D=90 mm 轴承宽度 B=22 mm 基本额定动载荷 C=73200 N 基本额定静载荷 Co=92000 N 极限转速 脂 nlimz=4300 r/min 3、运算轴承担力 轴承 1 径向支反力 Fr1=1252.69 N 轴承 1 轴向支反力 Fa1=1015.24

18、 N 轴承 2 径向支反力 Fr2=1456.31 N 轴承 2 轴向支反力 Fa2=1630.44 N 4、运算当量动载荷 当量动载荷 P1=1503.23 N 当量动载荷 P2=1906.21 N 5、校核轴承寿命 轴承工作温度 T= 轴承寿命 L10=190812 106 转 轴承寿命 Lh=33300574 h 验算结果 Test= 合格九、润滑方式的挑选1齿轮的润滑因齿轮的圆周速度为3.818m/s12 m/s ,所以才用浸油润滑的润滑方式；低速级齿轮浸入油高度约为 1 个齿高 不小于 10mm）, 1/6 齿轮；2滚动轴承的润滑因在减速器中各轴的轴颈圆周速度v=0.29m/s 所以

19、采纳脂润滑；十、心得体会机械设计课程设计是机械课程当中的一个重要环节,通过 3 周的课程设计我学了许多平常在书本上学不到的东西；对机械传动的懂得才能加深了,对各个零部件有机的结合有了深刻的熟悉；尽管这次课程设计的时间是漫长的 , 过程是曲折的 , 但我的收成仍是很大的 .不仅仅把握了一些基本的传动装置的设计运算,也对制图软件 Auto CAD2007 有了更进一步的把握；我深知对我来说 , 收成最大的是方法和才能 . 那些分析和解决问题的方法与才能 . 在整个过程中 , 我发觉像我们这些同学最最缺少的是体会 , 没有感性的熟悉 , 空有理论学问 , 有些东西很可能与实际脱节 . 总体来说 ,

20、我觉得做这种类型的课程设计对我们的帮忙仍是很大的 , 它需要我们把学过的东西联系起来 ,形成一个统一的整体以便随时可以用的上；我做这次的课程设计基本上把我们以前学过的课本都拿出来看了；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用在这种这次课程设计让我感受最深的是：只要你有一种信念,你就能冲向成 功的彼岸；我在设计运算的过程中是遇到了许多的问题可在多方的摸索下仍是把 问题给解决了,但在这些过程中我深刻地熟悉到了自己在学问的懂得和接受应用 方面的不足,在今后的学习过程中我会更加努力；当然本次课程设计是

21、在杨文敏老师的尽心指导和热忱关怀下完成的；通过这 次课程设计,让我对机械的懂得,又有了一个新的看法；也要感谢同学们的帮 助,才能让我此次课程设计得以圆满完成；在这里我要感谢杨文敏老师和赐予我 帮忙的同学们；总的来说通过这次机械设计,使我受益很大,发觉了自己的不足,巩固了自 己以前所学的学问,又学到了以前所没有学到的东西；同时也期望老师能多给我 们这样的机会；参考文献1 、吴宗泽,罗圣国. 机械设计课程设计手册.3版. 北京：高等训练出版社,1999. 2 、纪名刚,濮良贵 . 机械设计 .8 版. 高等训练出版社 ,2022. 3 、杨清晨,杨志勤 . 机械零部件选用与设计 . 国防工业出版社 ,2007 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页