單級(jí)蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì).doc

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1、保定科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 1.1 選擇電動(dòng)機(jī) 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(dòng)機(jī). 2．選擇電動(dòng)機(jī)容量：工作機(jī)所需功率 式中 =1.8 , =0.65 .查文獻(xiàn)[2]表10.7,得片式關(guān)節(jié)鏈 =0.95,滾動(dòng)軸承 =0.99。取 = =0.95 0.99=0.94，代入上式得 =1.24 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送鏈間的總效率 為 式中，查文獻(xiàn)[2]表10.7，得 聯(lián)軸器效率 =0.98 滾動(dòng)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(dòng)機(jī)的輸出功率 =1.67 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率 只需略大于 即可。查文獻(xiàn)[2]中Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選電動(dòng)機(jī)的額定功率 為2.2 。 3．確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：運(yùn)輸機(jī)鏈輪工作轉(zhuǎn)速為 =24.11 r/min 查文獻(xiàn)[2]表10.6得,單級(jí)蝸桿傳動(dòng)減速機(jī)傳動(dòng)比范圍 11=10~40,鏈傳動(dòng)比 12 6,取范圍 12=2~4,則總傳動(dòng)比范圍為 =10 2~40 4=20~160.可見電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min四種。查文獻(xiàn)[2]表19.1，對(duì)應(yīng)于額定功率 為2.2KW的電動(dòng)機(jī)型號(hào)分別取Y132S-8型，Y112M-6型,Y100L-4型和Y90L-2型。將以上四種型號(hào)電動(dòng)機(jī)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及相應(yīng)算得的總傳動(dòng)比列于表2-1。 表2-1 方案號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率KW同步轉(zhuǎn)速 r/min滿載轉(zhuǎn)速 r/min總傳動(dòng)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(duì)四種方案比較可以看出：方案3選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，質(zhì)量輕，價(jià)格低，與傳動(dòng)裝置配合結(jié)構(gòu)緊湊，總傳動(dòng)比為58.90，對(duì)整個(gè)輸送機(jī)而言不算大。故選方案3較合理。 Y100L-4型三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為 =2.2KW，滿載轉(zhuǎn)速n

5、=1400r/min。由文獻(xiàn)[2]表19.2查得電動(dòng)機(jī)中心高H=100 ，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器軸段的直徑和長(zhǎng)度分別為D=28 和E=60 。 1.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩 電機(jī)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(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列于表2-2。 表2-2 軸名 輸入功率 輸入轉(zhuǎn)矩 各軸轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比i 電機(jī)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(dòng)零件的設(shè)計(jì) 2.1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型及材料 根據(jù)GB/T 10085-1988的推存，采用漸開線蝸桿（ZI）。 選擇材料 1．蝸桿：根據(jù)庫(kù)存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)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(shù)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(shù)za=41 變位系數(shù)x2= 00 驗(yàn)證傳動(dòng)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(jié)構(gòu)尺寸 3.1主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)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(lián)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(gè)數(shù)n=4） 11 吊環(huán)螺釘 d5=8 (根據(jù)減速器的重量GB825-1988確定) 12 地腳螺栓數(shù) 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(tái)的結(jié)構(gòu)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(tái)高 h≈(0.35～0.45)D2=30 16 軸承旁聯(lián)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(dòng)件的嚙合情況、接觸斑點(diǎn)、側(cè)隙和向箱體內(nèi)傾注潤(rùn)滑油,在傳動(dòng)嚙合區(qū)上方的箱蓋上開設(shè)檢查孔 2．通氣器 ：速器工作時(shí),箱體溫度升高,氣體膨脹,壓力增大,對(duì)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(shí)排出油污,在箱體底部最

13、低位置設(shè)有排油孔,通常設(shè)置一個(gè)排油孔,平時(shí)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(zhǎng)度方向兩側(cè)各安裝一個(gè)圓錐定位銷 3.3減速器的潤(rùn)滑 蝸桿的潤(rùn)滑：雖然本蝸桿的圓周速度略小于0.5m/s,但考慮本傳動(dòng)裝置壽命較長(zhǎng)，滑移速度較大，故采用油池潤(rùn)滑. 參照文獻(xiàn)[1]表11-20選擇潤(rùn)滑劑為L(zhǎng)-AN 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑：下置式蝸桿的軸承，由于軸承位置較低，可以利用箱內(nèi)油池中的潤(rùn)滑油直接浸浴軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，即滾動(dòng)軸承采用油浴潤(rùn)滑 結(jié) 論 本文通過對(duì)單級(jí)蝸桿減速器的結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行分析，得出總體方案.按總體方案對(duì)各零部件的運(yùn)動(dòng)

14、關(guān)系進(jìn)行分析得出單級(jí)蝸桿減速器的整體結(jié)構(gòu)尺寸，然后以各個(gè)系統(tǒng)為模塊分別進(jìn)行具體零部件的設(shè)計(jì)校核計(jì)算，得出各零部件的具體尺寸，再重新調(diào)整整體結(jié)構(gòu)，整理得出最后的設(shè)計(jì)圖紙和說明書.此次設(shè)計(jì)通過對(duì)單級(jí)蝸桿減速器的設(shè)計(jì)，使我對(duì)成型機(jī)械的設(shè)計(jì)方法、步驟有了較深的認(rèn)識(shí).熟悉了蝸輪、軸等多種常用零件的設(shè)計(jì)、校核方法；掌握了如何選用標(biāo)準(zhǔn)件，如何查閱和使用手冊(cè)，如何繪制零件圖、裝配圖；以及設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零部件的要點(diǎn)、方法。 參考文獻(xiàn) [1]濮良貴 紀(jì)名剛等著 《機(jī)械設(shè)計(jì)（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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