蜗轮蜗杆减速器课程设计含图纸.doc

蜗轮蜗杆减速器设计摘 要通过对减速器的简单了解，开始学习设计齿轮减速器，尝试设计增强感性认知和对社会的适应能力，及进一步巩固已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题，以求把理论和实践结合一起，为以后的工作和更好的学习积累经验。学习如何进行机械设计，了解机械传动装置的原理及参数搭配。学习运用多种工具，比如CAD等，直观的呈现在平面图上。通过对圆柱齿轮减速器的设计，对齿轮减速器有个简单的了解与认知。齿轮减速器是机械传动装置中不可缺少的一部分。机械传动装置在不断的使用过程中，会不同程度的磨损，因此要经常对机械予以维护和保养，延长其使用寿命，高效化的运行，提高生产的效率，降低生产的成本，获得最大的使用效率。关键词：机械传动装置、齿轮减速器、设计原理与参数配置In this paperThrough the simple understanding of the speed reducer, started learning design of gear reducer, attempt to design enhance the perceptual cognition and ability to adapt to society, and further consolidate the learned theory knowledge, to improve the integrated use of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better learning experience. Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanical transmission device and parameter collocation. Study using a variety of tools, such as CAD, intuitive present on the floor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear reducer is a simple understanding and cognition. Gear reducer is an indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanical transmission device in use process, will be different degree of wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenance, prolong the service life and highly effective operation, improve production efficiency, reduce the cost of production, achieve maximum efficiency. Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design principle and parameter configuration目 录摘要IIn this paperII1电机选择12选择传动比22.1总传动比22.2减速装置的传动比分配23各轴的参数23.1各轴的转速23.2各轴的输入功率33.3各轴的输出功率33.4各轴的输入转矩33.5各轴的输出转矩33.6各轴的运动参数表44.蜗轮蜗杆的选择44.1选择蜗轮蜗杆的传动类型44.2选择材料44.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设44.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸64.5校核齿根弯曲疲劳强度74.6验算效率74.7精度等级公差和表面粗糙度的确定85圆柱齿轮的设计85.1材料选择85.2按齿面接触强度计算设计85.3计算95.4按齿根弯曲强度计算设计105.5取几何尺寸计算116 轴的设计计算126.1蜗杆轴12 6.1.1按扭矩初算轴径12 6.1.2蜗杆的结构设计126.2蜗轮轴13 6.2.1输出轴的设计计算13 6.2.2轴的结构设计146.3蜗杆轴的校核15 6.3.1求轴上的载荷15 6.3.2精度校核轴的疲劳强度176.4蜗轮轴的强度校核20 6.4.1精度校核轴的疲劳强度22 6.4.2精度校核轴的疲劳强度227.滚动轴承的选择及校核计算257.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算257.2蜗杆轴上轴承的选择计算278.键连接的选择及校核计算308.1输入轴与电动机轴采用平键连接308.2输出轴与联轴器连接采用平键连接308.3输出轴与蜗轮连接用平键连接319联轴器的选择计算319.1与电机输出轴的配合的联轴器319.2与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器3210.润滑和密封说明3210.1润滑说明3210.2密封说明3311拆装和调整的说明3312减速箱体的附件说明3313.设计小结3314参考文献34V1电机选择工作机所需输入功率所需电动机的输出功率传递装置总效率式中：蜗杆的传动效率0.75：每对轴承的传动效率0.98：直齿圆柱齿轮的传动效率0.97：联轴器的效率0.99：卷筒的传动效率0.96所以 故选电动机的额定功率为4kw符合这一要求的同步转速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min电机容量的选择比较：电动机的比较方案型号额定功率/kw同步转速/r/min满载转速/r/min重量价格1Y160M-84750720重高2Y132M-641000960中中3Y112M-4415001440轻低考虑电机和动传动装置的尺寸 重量及成本，可见第二种方案较合理，因此选择型号为：Y132M-6D的电动机。 2选择传动比2.1总传动比 2.2减速装置的传动比分配 所以 3各轴的参数将传动装置各轴从高速到低速依次定为I轴 II轴 III轴 IV轴 ：、 、 、 、 依次为电动机与I轴 I轴与II轴 II轴与III轴 III轴与V轴的传动效率 则：3.1各轴的转速 3.2各轴的输入功率 轴 轴 轴 轴 3.3各轴的输出功率 轴 轴 轴 轴 3.4各轴的输入转矩电动机 轴 轴 轴 轴 3.5各轴的输出转矩电动机 轴 轴 轴 轴 3.6各轴的运动参数表各轴的运动参数表轴号功率转矩(N·m)转速(r/min)传动i效率输入输出输入输出电机轴43.557835.39796010.991轴3.52333.457935.038834.338096031.08752轴2.58892.2571800.620784.599730.88060.73513轴2.51172.4615776.754761.218530.88060.97024卷轴2.38762.33982953.532894.4577.720.95064.蜗轮蜗杆的选择 4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型根据GB/T100851998 选择ZI4.2选择材料蜗杆选45钢，齿面要求淬火，硬度为45-55HRC.蜗轮用ZCuSn10P1,金属模制造。为了节约材料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设（1）根据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲劳强度计进行设计，再校对齿根弯曲疲劳强度。由文献1P254式（11-12）， 传动中心距由 前面的设计知作用在蜗轮上的转矩T2，按Z=1,估取，则：（2）确定载荷系数K因工作比较稳定，取载荷分布不均系数；由文献1P253表11-5选取使用系数；由于转速不大，工作冲击不大，可取动载系；则（3）确定弹性影响系数因选用的是45钢的蜗杆和蜗轮用ZCuSn10P1匹配的缘故，有（4）确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径 和中心距的比值，从文献1P253图11-18中可查到（5）确定许用接触应力根据选用的蜗轮材料为ZCuSn10P1，金属模制造，蜗杆的螺旋齿面硬度45HRC，可从文献1P254表11-7中查蜗轮的基本许用应力应力循环次数 寿命系数则 （6）计算中心距: 取a=160mm，由 i=30，则从文献1P245表11-2中查取，模数m=8蜗杆分度圆直径从图中11-18中可查，由于，即以上算法有效。4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（1）蜗杆轴向尺距 = 25.133mm直径系数q= =10齿顶圆直径 齿根圆直径 分度圆导程角 蜗杆轴向齿厚蜗杆的法向齿厚（2）蜗轮 蜗轮齿数, 变位系数 验算传动比，这时传动比误差为：，在误差允许值内。蜗轮分度圆直径喉圆直径齿根圆直径咽喉母圆半径4.5校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数 根据 从图11-9中可查得齿形系数Y=2.55螺旋角系数：许用弯曲应力：从文献1P256表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力=56MPa寿命系数 可以得到：<因此弯曲强度是满足的。4.6验算效率已知；与相对滑动速度有关。 从文献1P264表11-18中用差值法查得： 代入式中，得大于原估计值，因此不用重算。4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从GB/T10089-1988圆柱蜗杆，蜗轮精度选择8级精度，侧隙种类为f，标注为8f GB/T10089-1988。然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度，此处从略。详细情况见零件图。5圆柱齿轮的设计