蜗杆圆柱减速器设计说明书.

燕山大学机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置学院：机械工程学院年级专业：10级机设1班学号：100101010279指导教师：许立忠学生姓名：贺晓东目录一、设计任务书······································（1）二、传动方案的拟定··································（2）三、电动机的选择及参数计算··························（2）四、传动件的设计计算································（6）五、轴的设计计算···································（17）六、角接触轴承的设计及计算·························（30）七、键的选择·······································（33）八、润滑与密封的选择·······························（33）九、传动装置的附件及说明···························（34）十、联轴器的选择···································（35）十一、其他技术说明·································（36）十二、设计小结·····································（36)十三、参考资料·····································(39）1一、设计任务书1、设计题目：带式输送机传动装置。2、传动装置简图：轴2轴1减速器传动简图：轴33、原始数据及要求：NF2203；mD30.0；sv/m30.04、其他条件：使用地点：室外；生产批量：小批；载荷性质：微震；使用年限：五年一班；5、工作计划及工作量：（1）传动方案及总体设计计算2天（2）装配草图8天（3）装配图校正5天（4）零件图2天（5）编写说明书2天（6）答辩1天2二、传动方案的拟定1、蜗杆传动（1）蜗杆传动可以实现较大的传动比，传动平稳，噪声较小，结构紧凑，适用于中小功率的场合。（2）采用锡青铜为涡轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对滑动速度，蜗杆传动在高速级时传动效率较高，可将蜗杆传动布置在高速级，以利于形成润滑油膜，可提高承载能力和传动效率。因此，将蜗杆传动布置在第一级。2、齿轮传动齿轮传动的平稳性较好，传动的速度和功率范围很大，效率高（一对齿轮可达005.99~98），对中心距的敏感性小，维修和装配简单，应用非常广泛，常在高速级或传动平稳的场合。因此，将齿轮传动布置在第二级。3、带传动传动平稳，噪音小，能缓冲吸震，结构简单，轴间距大，成本低，外廓尺寸大，由于传动比不稳定，应布置在低速级防止打滑。三、电动机的选择及参数计算1、电动机类型和结构形式的选择电动机是标准部件，因为使用地点为室外，载荷性质为微震，所以选择Y系列（IP44）封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。2、电动机容量的选择（1）工作所需要的功率wP为：蜗杆传动齿轮传动带传动电动机类型和结构电动机容量3wwFVP1000其中：96.0,/30.0,2203wsmVNF，所以：689.096.010003.02203wP（2）电动机的输出功率0P为:w0PP为电动机至滚筒轴的传动总效率，查指导手册88页表12-10，其中，联轴的传动效率99.01，蜗杆的传动效率为78.02，齿轮的传动效率97.03，滚动轴承的传动效率98.04，则：68.098.097.078.099.042443212（3）电动机所需要的功率为：kW01.168.0689.00wPP因载荷性质为微震，电动机额定功率mP需大于0P，查《机械设计课程设计指导手册》119页表14-4和120页续表14-4，选取电动机额定功率为Wk1.1。（4）电动机转速的选择滚筒轴工作转速：min/1.1930.014.330.06060nrDvw蜗杆传动比范围：60~15i1689.0wP输出功率68.0所需功率kW01.10P转速选择wnmin/19r4所以电动机实际转速的推荐值为：min)/(1146~286n1rniwd符合这一范围的同步转速有min/750r和min/1000r综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和价格等因素，为使传动装置机构紧凑，选用同步转速min/1000r的电动机。综上，所选电动机为：型号Y90L-6，满载转速min/910rnm,额定功率kW1.1。3、总传动比的确定及分配（1）总传动比为6.471.19910iwmnn（2）分配传动比齿轮传动比的常用值为：5~3i2取3i2,则9.1536.47i21ii4、计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴的转速：电动机min/910n0r;轴1min/910nn01r;轴2min/2.579.15910n112rin;轴3min/1.1932.57n223rin;卷筒轴min/1.19nn34r(2)各轴的输入功率：Y90L-6mnmin/910rkW1.1传动比分配6.47i3i29.15i1运动与动力参数转速n5电动机wPk01.10;轴1kwPP00.199.001.1101;轴2kw76.098.078.000.14212PP;轴3kw73.098.097.076.04323PP;卷筒轴kw70.098.099.073.01434PP;(3)各轴的输入转矩：电机轴mNPT60.1091001.19550n9550000;轴1mNPT49.1091000.19550n9550111轴2mNPT89.1262.5776.09550n9550222;轴3mNPT00.3651.1973.09550n9550333;滚筒轴mNnPT00.3501.1970.095509550444;(4)整理列表：运动和动力参数计算结果整理于下表：运动和动力参数表轴功率P/kW转矩T/N•m转速n/rpm电机轴1.0110.6091011.0010.4991020.76126.8957.230.73365.0019.1卷筒轴0.70350.0019.1功率P转矩T运动与动力参数表6四、传动件的设计计算一、蜗轮蜗杆的选择计算1、蜗轮蜗杆的选择计算（1）选择蜗杆的传动类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）。（2）选择材料蜗杆传动传递的功率不大，速度中等，故蜗杆用45钢，表面硬度45HRC，蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1，砂模铸造。轮芯用灰铸铁HT100制造。（3）头数选取蜗杆头数21Z;则蜗轮齿数8.31i112ZZ,取322Z,16232i12ZZ0000325.116)8.1516(（符合要求）（4）按齿面接触疲劳强度进行计算根据闭式蜗杆的传动设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。确定许用接触应力][H根据蜗杆材料为45钢，砂型铸造模，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，蜗轮蜗杆的选择计算45钢ZCuSn10P1HT10021Z322Z设计依据-齿面接触疲劳强度782710)9.0~7.0(][NbH可从《机械设计》104页表7-2中查得，MPab220,MPa140s，应力循环次数：1094.4836052.5760tn607222N则：827109.0][NbHa16.1621094.4102209.0877MP2、确定1,,dqm(1)确定作用在蜗轮上的转矩2T78.021，ZmmNPT1027.12.5776.0109550n109550562262(2)确定载荷系数K因工作载荷较稳定，《机械设计》109页查表7-6取0.1AK；由于载荷稳定，故取载荷分布不均匀系数1K；假设蜗杆圆周速度smv/3，由于转速不高，冲击不大，因此可取05.1VK，则：05.105.110.1VAKKKK(3)确定弹性影响系数EZ由《机械设计》110页表7-7，因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢][Ha16.162MP蜗轮蜗杆尺寸及中心距确定2T1027.15mmN05.1K8蜗杆相配，故a155MPZE；(4)由21Z,查《机械设计》110页式（7-9）下附表:26.9cos47.9，)][(cos47.9qm2223HEZZKT1104]16232155[1027.105.126.925根据1104m3q,查《机械设计》106页表7-4得：1250m3q时，000.10,50,5m1qmmdmm则：蜗轮分度圆直径mmmzd16032522（5）蜗杆导程角：31.11102tanatana1rcqZrc（6）定精度等级：蜗轮圆周度:sdn/m479.01000601602.57100060v222滑动速度：m/s44.231.11sin479.0sin2vvs。据《机械设计》103页表7-1，由2v选取8级精度。3、主要传动尺寸（1）传动中心距mmddxqzma1052)(21212,其中，变位系数x为0；（2）蜗杆中圆直径和蜗轮分度圆直径：mmdmmd160,5021a155MPZE5m501d000.10qmmd1602s/m479.0v2m/s44.2svmma100mmd501mmd160294、弯曲疲劳强度校核(1)许用弯曲应力][F25.110)08.025.0(][96VbsFNMPa5025.11094.410)22008.014025.0(976查《机械设计》104页表7-2取140,220sb(2)弯曲应力计算当量齿数：9.3331.11cos32cos332ZZV齿形系数：查《机械设计》110页表7-8,取90.1FY螺旋角系数：92.014031.1111401Y弯曲应力：YYKTFFmdd64.121292.090.15160501027.105.164.15)(5022.10安全MPaMPa（3）效率计算啮合效率：873.0)1.631.11tan(31.11tan)tan(tanv1弯曲疲劳强度校核][FMPa509.33VZ90.1FY92.0YFMPa22.10873.0110）取页表查《机械设计》由（1.6107112vsv搅油效率2取为0.99，滚动轴承效率4取0.98/对。总效率：847.098.099.0873.0)tan(tan42421V复核qm3：)][(cos47.9qm2223HEZZKT12501169]16232155[8.0847.01027.1(05.126.925）5、热平衡核算AkPttd)1(10000其中，取kwPPCt00.1,2010,传热系数)/(18~142CmWkd,取)/(152CmWkdmaA275.175.136.0)100105(33.0)100(33.0CCt806.4936.015)84.01(00.1100020所以热平衡符合要求。二、齿轮传动选择计算1、选精度等级、材料及齿数847.0mA236.0Ct6.49齿轮传动选择计算11（1）选精度等级运输机为一般工