《一級蝸輪蝸桿減速器機械設(shè)計課程設(shè)計樣本》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《一級蝸輪蝸桿減速器機械設(shè)計課程設(shè)計樣本(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
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一、 課程設(shè)計任務(wù)書
題目 : 設(shè)計某帶式傳輸機中的蝸桿減速器
工作條件 : 工作時不逆轉(zhuǎn) , 載荷有輕微沖擊 ; 工作年限為 , 二
班制。
已知條件 : 滾筒圓周力 F=4400N; 帶速 V=0.75m/s; 滾筒直徑
D=450mm。
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二、 傳動方案的擬定與分析
由于本課程設(shè)計傳動方案已給 : 要求設(shè)計單級蝸桿下置式減速器。它與蝸桿上置式減速器相比具有攪油損失小 , 潤滑條件好等優(yōu)點, 適用于傳動 V ≤ 4- 5 m/s, 這正符合本課題的要求。
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三、 電動機的選擇
1、 電動機類型的選擇
總
0.657
按工作要求和條件 ,
選擇全封閉自散冷式籠
3、型三相異步電動
機,
電壓 380V, 型號選擇 Y 系列三相異步電動機。
n滾筒
63.69r / min
2、 電動機功率選擇
1)
傳動裝置的總效率 :
P電機
4.38KW
2 3
總 聯(lián)軸器軸承蝸桿滾筒
n電動機 860 ~
0.992 0.993 0.72 0.96 0.657
10320 r / min
2) 電機所需的功率 :
FV
2300
1.2
P電機
1000
4.38KW
1000 總
0.
4、657
3、 確定電動機轉(zhuǎn)速
計算滾筒工作轉(zhuǎn)速 :
60
1000V
60
1000
1.2
63.69r / min
滾筒
D
360
,
按《機械設(shè)計》教材推薦的傳動比合理范圍
取一級蝸桿減速器
傳動比范圍 i減速器
5
80
,
則總傳動比合理范圍為
I 總 =5~80。故電
動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 :
n電動機 i總
n滾筒
(5 ~ 80)
63.69 3
5、18.45 ~ 5095.2r / min 。符合這一
范圍的同步轉(zhuǎn)速有
750、 1000 、 1500 和 3000r/min 。
根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速 , 由有關(guān)手冊查出有四種適用的電動機型號
,
因此有四種傳動比喻案 ,
綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、
重量、
價格和帶傳動、
減速器的傳動比 ,
可見第
4 方案比較適合 , 則選
n=3000r/min 。
4、 確定電動機型號
根據(jù)以上選用的電動機類型 ,
所需的
6、額定功率及同步轉(zhuǎn)速 ,
選
定電動機型號為 Y132S1-2。
其主要性能 :
額定功率 5.5KW; 滿載轉(zhuǎn)速 2920r/min;
額定轉(zhuǎn)
電動機型號 :
矩 2.2 。
Y132S1-2
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四、 計算總傳動比及分配各級的傳動比
1、 總傳動比
n電動機
2920
i總
45.85
n滾筒
63.69
i總 45
7、.85
五、 動力學(xué)參數(shù)計算
1、 計算各軸轉(zhuǎn)速
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n0
n電動機
2920r / min
n
n0 2920r / min
n
n
2920
i 減速器
63.69r / min
45.85
8、
n
n
63.69
i
63.69r / min
1
2、 計算各軸的功率
P0=P電機 =4.38 KW
PⅠ =P0η 聯(lián) =4.336KW
PⅡ =PⅠ η 軸承 η 蝸桿 =3.09KW
PⅢ =PⅡ η 軸承 η 聯(lián)=3.03KW
3、 計算各軸扭矩
6
6
4.38/2920=14.325 Nm
T =9.55 10 P /n
=9.55 10
0
0
0
TⅠ =9.55 106PII /n Ⅰ=9.55 106 4.3362/2920=14.1818 Nm
9、
TⅡ
=9.55 106PIII
/n Ⅱ
=9.55 1063.09/63.69=463.33
Nm
Ⅲ
6 III
/n
Ⅱ
6
Nm
T
=9.55 10 P
=9.55 10 3.03/63.69=454.33
n0 2920r / min
n 2920r / min n 63.69r / min n 63.69r / min
P0=4.38KW
PI=4.336KW
PII =3.09
10、KW
PIII =3.03KW
T0=14.325N m TI=14.1818N m TII =463.33N m TIII =454.33N m
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六、 傳動零件的設(shè)計計算
? 蝸桿傳動的設(shè)計計算1、 選擇蝸桿傳動類型
根據(jù) GB/T10085—1988 的推薦 , 采用漸開線蝸桿 (ZI) 。
2、 選擇材料
考慮到蝸桿傳動功率不大 , 速度只是中等 , 故蝸桿采用 45 鋼; 因希望效率高些 , 耐磨性好些 , 故蝸桿螺旋齒面要求淬
11、火 , 硬度為 45~55HRC。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。
3、 按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計
根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則 , 先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計, 再校核齒根彎曲疲勞強度。 由教材 P254式 (11 —12), 傳動中心距
a 3 KT2 ( E P ) 2
H
(1) 確定作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)矩 2
按
1 1 ,
估
取
效 率
=0.72,
則
=
9.55 106 p
9.55
106
12、
3.09
=468667N.mm
n
63.69
(2) 確定載荷系數(shù) K
因工作載荷有輕微沖擊 , 故由教材 P253 取載荷分布不均系數(shù)
=1; 由教材 P253 表 11—5 選取使用系數(shù) A 1.0 由于轉(zhuǎn)速不高 ,
沖擊不大 , 可取動載系數(shù) v 1.05 ; 則由教材 P252
v 1.0 1 1.05 1.05
(3) 確定彈性影響系數(shù)
1
因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配 , 故 =160 a 2 。
(4) 確定接觸系數(shù)
先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 d
13、1 和傳動中心距 a 的比值 d1 =0.35 從教 a
材 P253 圖 11—18 中可查得 =2.9 。
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(5) 確定許用接觸應(yīng)力
根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1,金屬模鑄造 , 蝸桿螺 K=1.21 旋齒面硬度 >45HRC,可從從教材 P254 表 11—7 查得蝸輪的基本許用
應(yīng)力 =268 a 。由教材 P254 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
60 jn 2 Lh 60 1 63.69 365 24 10 33475460
107
壽命系數(shù) HN 8 0
14、.6448
334754640
則 H HN ? H 0.6448 268 173 a
(6) 計算中心距
160
2
a
3 1.05
2.9
152.405 mm
468667
173
(6) 取中心距 a=180mm,因 i=45.85,
故從教材
P245表 11— 2 中取
模數(shù) m=6.3mm, 蝸輪分度圓直徑 d1 =63mm這時 d1
=0.35 從教材 P253
a
圖 11—18 中可查得接觸系數(shù)
=2.9 因為=
, 因此
15、以上計算結(jié)
果可用。
4、 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸
(1) 蝸桿
軸向尺距 a
m
3.14
6.3
19.792 mm;直徑系數(shù) q 10 ;
齒頂圓直徑 da1
d1
2ha m
63
2 1
6.3 75.6mm ;
齒根圓直徑 d f 1
d1
2 ha m
c
47.25mm;
19.792
a
分 度 圓 導(dǎo) 程 角
5 48 38
; 蝸 桿 軸 向 齒 厚
Sa
m
3.14 6.3
9.896 mm。
da1
75.6mm
2
2
df 1
47.25mm
(2)
蝸輪
蝸輪齒數(shù) 48; 變位系數(shù)
2
0.4286 mm;
演 算 傳 動 比 i z2 48 48 mm, 這 時 傳 動 誤 差 比 為
z1 1
48 45.85 4.7% , 是允許的。
45.85
蝸輪分度圓直徑 d2 mz2 6.3 48 302.4 mm