哈工大机械设计课程设计

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)

8．附件及其说明 (14)

9．参考文献 (16)

一、电动机的选择

工作机的有效功率为

kW Fv

P W 1000

=

式中F ——输送带的有效拉力，N ；

v ——输送带的线速度，m/s ；

W P ——工作机的有效功率，kW 。

故

kW kW kW Fv

P W 295.11000

7

.018501000

=⨯=

=

从电动机到工作机输送带间的总效率为

542321ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑

式中1η——电动机与蜗杆之间的联轴器的传动效率，暂选0.99；

2η——蜗轮轴与卷筒轴之间的联轴器的传动效率，暂选0.99；

3η——滚动轴承的传动效率，暂选0.98；

4η——双头蜗杆的传动效率，查表取0.79；

5η——卷筒的传动效率，查表取0.96。

故

71.096.079.098.099.099.02542321=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=∑ηηηηηη

电动机所需的工作功率为

kW P P W d 823.171

.0295

.1===

∑η 工作机主动轴转速为

d

v

n W π100060⨯=

式中d ——卷筒直径，mm 。

故

min /4.51260

7

.0100060100060r d

v

n W =⨯⨯⨯=

⨯=

ππ

总的传动比即是蜗轮蜗杆的传动比，查表知i=10~80，所以电动机转速的可

选范围为

min /4112~514)80~10(4.51r i n n W d =⨯=⋅=

由电动机工作功率及可选转速查表，选择Y 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=m n 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/min ） 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

确定传动比为

29.184

.51940

===

W m n n i 蜗轮齿数

3758.3629.18212≈=⨯=⋅=i Z Z

所以最终确定传动比i=18.5。

二、 蜗轮、蜗杆的设计计算

蜗杆输入功率为

kW P P W

796.196

.079.098.099.0295

.12

5

42321=⨯⨯⨯=

⋅⋅⋅=

ηηηη 转速min /9401r n =，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 220~250HBW,蜗轮缘选用材料铸造铝青铜（ZCuAl0Fe3）,金属模铸造。

（2）蜗杆头数及蜗轮齿数

蜗杆头数2z 1=，蜗轮齿数为3725.1812=⨯==iz z 。 （3）按齿面接触疲劳强度确定模数和蜗杆分度圆直径

[]2

2E

122Z m d 9H

KT z σ⎛⎫

≥

⎪ ⎪⎝⎭

蜗轮轴转矩

mm N n P T i T ⋅⨯=⨯⨯⨯==51

1

6

1210397.21055.971.05.18η

载荷系数

=K A K K K νβ

⨯⨯

由表9.4查得使用系数

K 1.0

A =；预估蜗轮圆周速度23/V m s

<，则动载系数

K 1.0

ν=；因为工作载荷平稳，故齿向载荷分布系数

K 1.0

β=。所以

=K 1.0 1.0 1.0 1.0

A K K K νβ⨯⨯=⨯⨯=。

查表9.6得蜗轮材料的许用接触应力[]180H MPa

σ=。

材料弹性系数

E

Z ：

对于青铜或者铸铁蜗轮与钢制蜗杆配对时，取E Z 160MPa =。

3

2

5222121.1245)180

37160(10397.20.19)][(

9mm z Z KT d m H E =⨯⨯⨯⨯⨯=≥σ

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1d 50mm

=。

（4）计算传动中心距

蜗轮分度圆直径： mm mm mz d 18537522=⨯==。 中心距 mm d d a 5.1172

185

502

2

1=+=

+=

。 取mm xm d d a 120)2(2

1

21=++=

'，得0.5x =。 （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

s m n d v /49.01000

605.18940

1851000

602

22=⨯⨯

⨯=

⨯=

ππ

与假设相符。

蜗杆导程角'''

11mz 52=arctan

arctan 11.31111836d 50

γ⨯===o o