成都大学机械设计课程设计

课程名称：机械设计课程设计设计题目：单级蜗杆减速器院系：工业制造学院

班级：2011级2班

设计者：不能告诉你

学号:

指导教师：

设计时间：2013/9/15

传动装置简图

1 —电动机2、4—联轴器3——级蜗轮蜗杆减速器

5—传动滚筒6—输送带

一：选择电机

1•选择电机类型

按工作要求和工作条件选择YB 系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭式 自扇冷式结构，电压为380V 。

2. 选择电机的容量

3. 工作机的有效功率为

从电动机到工作机输送带间的总效率为

式中:

1

, 2, 3, 4 -分别为联轴器、轴承、 蜗杆传动和卷筒的效率

由表9.1取 1=0.98、

2=

0.98、

3=

0.78、

4=

0.96,贝V 、=0.982 0.982

0.78 0.96 = 0.72

所以电动机所需的工作功率为

Rd 需九

936kW

3.确定电动机的转速

由于蜗杆的头数越大，效率越低，先选择蜗杆的头数 Z 1=1，所算出的传动比不

在推荐范围内。故选则蜗杆的头数 Z 1=2

按表9.1推荐的传动比合理范围，一级蜗杆减速器传动 比心=10~40,工作机卷筒的转速为

600 1000/ 60 1000 0.68 “ . n W 52r/min

nd n 250

Fv

1000

2050 0.68

1000

= 1.394kW

、二 1

2

所以电动机转速可选的范围为

i 、nw =(10~40) 52 =(520~ 2080)r/min

符合这一范围的同步转速为 750r/min 、1000r/min 和1500r/min 。综合考虑电动 机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用 同步转速为1000r/min 的电动机。

根据电动机的类型、容量和转速，由机械设计手册选定电动机的型号为

YB112M-6,其主要性能如表1.1所示，电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如表 1.2所示。

表1.1YB112M-6型电动机的主要性能

表1.2电动机的主要外形和安装尺寸（单位 mm ）

.计算传动装置的总传动比并分配传动比 1•总传动比

三•计算传动装置各轴的运动和动力参数

1•各轴的转速 1轴

n 1=n m =940r/m in

2轴的输入功率 1轴

n d 940

52

=18 . 07

R = PdS = 1.936 汇0.98 = 1.897kW

2轴

P2 =p n3 =1.897x0.78 = 1.550kW

卷筒轴

P卷二P2, 2=1.550 0.98 0.98=1.489kW 3.各轴的输入转矩

电动机的输出转矩T d为

T d=9.55 106 1936 =19668.9N mm

940

故1轴

T1 -T d 1 =19668.9 0.98=192755N mm

2轴

T2^T1i1 3=19275.5 0.78 18.06 =2.72 105N mm

卷筒轴

T卷二T2 1 2=2.72 106 0.98 0.98 =2.61 105N mm 将上述计算结果汇总于表1.3,以备查用

四•传动零件的设计计算

1•涡轮蜗杆的材料选择

蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC 蜗轮材料，根据V s = 5 .2 10 一4n 1 \T2 (m / s)

其中n i为蜗杆转速，T2为蜗轮转矩

初估蜗杆副的滑动速度V s=3.2m/s，选择蜗轮的材料为无锡青铜

2.按疲劳强度设计，根据公式

m2d _9KT(—Z )2

Z2^H ]

其中z2为蜗轮的齿数，T为蜗轮的转矩，z为系数，K为系数，

[二H]为材料的许用应力

根据减速器的工作环境及载荷情况取K A=1.15 K v=1.0、K? = 1.0

K 二K A K V K ： =1.0 1.0 1.15 = 1.15

通过查表取z -160 MPa，r] =160MPa

Z2 二iz1 =18.06 2 =36.16,取z =36

则有

2 5 160 2 3

m2d -9 1.15 2.72 105 ( )2 =2172.22mm3

160 汉36

由表取m=6.3,蜗杆分度圆直径d1=63

蜗杆倒程角

<■' =arctan®)二 arctan(2-6.3

^11.31 d ^ 63

蜗轮圆周速度

蜗杆副滑动速度

n

3.14 63 940

3.16m/s

60 1000cos

60 1000 cos11.31

蜗轮圆周速度

V 1 = Jv ； -v ； = P3.162

-0.622

=3.10m/s

故选择减速器的类型为蜗杆下置

查表取当量摩擦角—2 17'则涡轮蜗杆的传动效率

符合初取的效率值

涡轮蜗杆的尺寸计算 蜗轮分度圆直径

mz 2 = 6.3

36 二 226 . 8

中心距

变位系数

n d 2 n ? V

2 一 60 1000

3.14 226.8 52

60 1000

=0.62m/s

V s

=(0.78 ~ 0.80)

d 1 d 2

63 226.8

= 144.9