带式运输机上的单级蜗杆减速器设计

机械课程设计说明书

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1 设计题目: (2)

2 传动简图: (2)

3 原始数据................................................... - 2-

4 设计工作量要求 (2)

5 传动装置的总体设计 (2)

5.1 拟定传动方案 (2)

5.2 选择电动机 (3)

5.3 确定传动装置的总传动比及其分配 (4)

5.4 计算传动装置的运动及动力参数 (4)

6 传动零件的设计计算 (4)

6.1 选定蜗轮蜗杆类型、精度等级、材料及齿数 (4)

6.2 确定许用应力 (5)

6.3 接触强度设计 (5)

6.4 校核蜗轮齿面接触强度 (7)

6.5 蜗轮齿根弯曲强度校核 (7)

6.6 蜗杆刚度校核 (8)

7 轴的设计计算 (9)

7.1 蜗轮轴的设计与计算 (9)

7.2 蜗杆轴的设计与计算 (13)

8 滚筒轴承的选择 (17)

9 蜗杆联轴器选择 (17)

10润滑剂的选择 (18)

11箱体的选择 (18)

12设计小结 (19)

13参考资料 (21)

1 设计题目

带式运输机上的单级蜗杆减速器

2 传动简图

图1

3 原始数据

已知条件：运输带工作拉力F=3.2kN ；运输带工作速度v=0.8m/s （允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=335mm ；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C ；小批量生产。

4 设计工作量要求

每个同学独立完成减速器装配图1张，零件工作图1张（从动轴），设计说明书1份。

5 传动装置的总体设计 5.1 拟定传动方案

采用一级蜗轮蜗杆减速器，优点是传动比较大，结构紧凑，传动平稳，噪音小，适合于繁重及恶劣条件下长期工作。缺点是效率低，发热量较大，

1-电动机3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带

45

6

3

2-联轴器2

不适合于传递大功率。

5.2 选择电动机

表1

5.3 确定传动装置的总传动比及其分配

计 算 和 说 明

结 果

稳定运转下工件机主轴所需功率：

kW FV P 560.21000

8.0*32001000===ω

工作机主轴转速为：

min 6317.45335

*14.38

.0*1000*601000*60r

D v n ===

π

工作机主轴上的转矩：

m N n P T ⋅===768.5356317

.459550*560.29550*ω

如传动简图所示，初选联轴器为弹性柱销联轴器和凸缘联轴器，滚动轴承为滚子轴承，闭式传动。

弹性柱销联轴器： 9925.0=η 双滚子轴承： 98.0=η 凸缘联轴器（刚性）： 1=η 滚筒及运输带效率： 95.0=η

闭式蜗轮蜗杆的传动效率： 83.0=η（双头闭式） 所以，电动机至工件机主轴之间的总效率为：

η = 0.9925 * 0.95* 0.83* 0.98 * 0.98 * 0.98 * 0.98* 1 = 0.722

所以电动机所需功率为： kW P P d 546.3722

.0560

.2==

=

η

ω

选取电动机的转速为 n =min 1000r ，查《机械设计手册》，取电动机型号为Y132M1-6，则所选取电动机部分性能如下：

额定功率 kW P ed 4= 满载转速 min 960r n m =

总传动比 0380.216317

.45960===

w m n n i 5.4 计算传动装置的运动及动力参数

各轴转速： min 960r n n m Ⅰ==

min 6317.450380

.219601r

i n n ⅠⅡ===

各轴的输入功率： kW P P d Ⅰ519.39925.0*546.301===η

kW P P ⅠⅡ863.298.0*83.0*519.3*12===η

电动机的输出转矩： m N n P T m

d

d ⋅==2753.359550

各轴的输入转矩： m N n P T Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ⋅===007.35960

519

.3*95509550

同理 m N T Ⅱ⋅=181.599

6传动零件的设计计算

6.1 选定蜗轮蜗杆类型、精度等级、材料及齿数

A) 如图1所示，选用普通ZA 圆柱蜗杆传动，有利于保障传动的平稳性；

B) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8c GB10089-88； C) 材料选择。蜗杆用35CrMo 表面淬火，硬度45—50HRC ，表面粗糙度Ra<1.6µm ，涡轮轮缘选用ZCuSn10P1金属膜铸造。

D) 蜗轮蜗杆的传动比：

210380.216317

.45960≈===

ⅡⅠ

n n i 参考《机械设计手册》表35.5-5，初选数据如下：

初选蜗杆头数 ： 21=Z