一级蜗杆减速器

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减速器主要类型、特点

减速器主要类型、特点

减速器主要类型、特点类型简图及特点一级圆柱齿轮减速器传动比一般小于5,可用直齿、斜齿或人字齿,传递功率可达数万千瓦、效率较高、工艺简单,精度易于保证,一般工厂均能制造,应用广泛。

轴线可作水平布置、上下布置或铅垂布置。

二级圆柱齿轮减速器传动比一般为8~40,用斜齿、直齿或人字齿。

结构简单,应用广泛。

展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置,因而载荷沿齿向分布不均,要求轴有较大刚度;分流式齿轮相对于轴承对称布置,常用于较大功率、变载荷场合;同轴式减速器长度方向尺寸较小,但轴向尺寸较大,中间轴较长,刚度较差,两级大齿轮直径接近,有利于浸油润滑。

轴线可多为水平。

一级圆锥齿轮减速器传动比一般小于3,可用直齿、斜齿或螺旋齿。

二级圆锥|齿轮减速器锥齿轮应布置在高速级,使其直径不致过大,便于加工。

一级蜗杆减速器结构简单、尺寸紧凑,但效率较低,适用于载荷较小,间歇工作的场合。

蜗杆圆周速度n≤4~5m/s时用下置蜗杆,n>4~5m/s时用上置式。

采用立轴布置时密封要求高。

齿轮|蜗杆减速器传动比一般为60~90。

齿轮传动在高速级时结构比较紧凑,蜗杆传动在高速级时则传动效率较高。

NGW型行星齿轮减速器一级传动比一般为3~9,二级为10~60。

通常固定内齿轮,也可以固定太阳轮或转臂。

体积小、重量轻,但制造精度要求高,结构复杂。

起重吊耳和吊钩箱盖上的起吊结构箱体上的起吊结构箱盖上的起吊结构吊耳吊环C3=(4~5)δ1,C4=(1.3~1.5)C3,b=(1.8~2.5)δ1,R=C4,r≈0.2C3,r≈0.25C3;δ1——箱盖壁厚d=b≈(1.8~2.5)δ1 R≈(1~1.2)δe≈(0.8~1)δ起重吊耳和吊钩箱盖上的起吊结构箱体上的起吊结构凸台及凸缘的结构尺寸(叁见减速器箱体主要结构尺寸插图)R0max 5 8 10r max 3 5 8减速器箱体主要结构尺寸齿轮减速箱体结构图蜗杆减速箱立体图名称符号减速器形式及尺寸关系齿轮减速器圆锥齿轮减速器蜗杆减速器箱座壁厚δ一级0.025a+1≥80.025(d1m+d2m)+1≥8或0.01(d1+d2)+1≥8其中d1、d2为小、大圆锥齿轮的大端直径;d1m、d2m为小、大圆锥齿轮的平均直径0.04a+3≥8 二级0.025a+3≥8三级0.025a+5≥8箱盖壁厚δ1一级0.02a+1≥80.01(d1m+d2m)+1≥8或0.085(d1+d2)+1≥8蜗杆在上:≈δ蜗杆在下:=0.85δ≥8 二级0.02a+3≥8三级0.02a+5≥8箱盖凸缘厚b1 1.5δ1箱座凸缘厚b 1.5δ箱座底凸缘厚b2 2.5δ地脚螺钉直径df0.036a+12 0.018(d1m+d2m)+1≥12 0.036a+12地脚螺钉数目na≤250时,n=4a>250~500,n=6a>500时,n=8n= 4轴承旁联接螺栓直径d10.75d f盖与座联接螺栓直径d2(0.5~0.6)d f联接螺栓d2的间距l150~200轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5)d f检查孔盖螺钉直径d4(0.3~0.4)d f 定位销直径d(0.7~0.8)d2d f、d1、d2至C1见表“凸台及凸缘的结构尺寸”注:多级传动时,a取低速中心距。

一级蜗轮蜗杆减速器

一级蜗轮蜗杆减速器

一级蜗轮蜗杆减速器一级蜗轮蜗杆减速器蜗轮蜗杆减速器是一种常用的减速装置,广泛应用于工业生产中的机械传动系统中。

它由蜗轮和蜗杆两部分组成,通过它们的啮合与转动,可以实现输入和输出轴之间的速度和转矩的转换。

1. 减速方式蜗轮蜗杆减速器通过蜗轮和蜗杆的啮合来实现减速的目的。

蜗轮的外形呈圆环状,上面有多个蜗齿,而蜗杆则呈螺旋状。

当蜗轮和蜗杆啮合时,蜗轮的旋转运动会转化为蜗杆的线性运动,从而实现减速的效果。

2. 结构特点一级蜗轮蜗杆减速器的结构相对简单,主要由蜗轮、蜗杆、轴承和外壳组成。

蜗轮位于输入轴上,蜗杆则位于输出轴上。

蜗轮和蜗杆的啮合面经过精密加工,以保证其啮合的精度。

轴承则用于支撑和固定蜗轮、蜗杆和轴的转动。

外壳则为整个减速器提供保护。

3. 工作原理一级蜗轮蜗杆减速器的工作原理相对简单。

当输入轴带动蜗轮旋转时,蜗轮上的蜗齿会与蜗杆相互啮合。

由于蜗杆螺旋状的结构,蜗轮的旋转运动会被转化为蜗杆的线性运动。

通过调整蜗轮和蜗杆的啮合角度,可以实现不同的速度比。

4. 优点和应用一级蜗轮蜗杆减速器具有以下优点:- 承载能力强:蜗轮蜗杆减速器由于采用螺旋齿形,具有很大的传动比。

同时,由于蜗轮和蜗杆啮合方式的特殊性,使得整个减速器的承载能力很高。

- 减速稳定:蜗轮蜗杆减速器具有减速比高的特点,能够稳定输出转矩和速度。

- 结构紧凑:一级蜗轮蜗杆减速器的结构紧凑,体积小,可以在有限的空间内实现大的减速比。

蜗轮蜗杆减速器广泛应用于各种需要减速的机械传动系统中。

例如,它常常用于机床、起重设备、输送设备等。

5. 维护保养为了保证一级蜗轮蜗杆减速器的正常运行和延长使用寿命,需要进行定期的维护保养。

具体措施包括:- 定期更换润滑油:蜗轮蜗杆减速器运转过程中,需要润滑油的保护。

因此,定期更换润滑油是十分必要的。

- 检查蜗轮和蜗杆的啮合情况:定期检查蜗轮和蜗杆的啮合面是否磨损严重,如果有磨损严重的情况,需要及时更换。

- 检查轴承的状况:轴承是减速器重要的支撑和固定部件,需要定期检查轴承的状况,如果有损坏或磨损严重的情况,需要及时更换。

一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计

一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计

一、课程设计任务书题目:设计某带式传输机中的蜗杆减速器工作条件:工作时不逆转,载荷有轻微冲击;工作年限为10年,二班制。

已知条件:滚筒圆周力F=4400N;带速V=0.75m/s;滚筒直径D=450mm。

80,则总传动比合理范围为动机转速的可选范围为:⨯~80)63.69750、1000、根据容量和转速,由有关手册查出有四种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、' 54838)348.24cos5.71=48.24从教材5.7110.9592140140=-=知许用弯曲应力][F =σ查得由ZCuSn10P15.71;v =ϕ119.681000cos cos5.71n γ=值法查大于原估计值,因此不用重算。

(68.885S 0.92t c =<∴=油的工作温度)合格。

= 68.8cS 0.92=设计小结经过几周的课程设计,我终于完成了自己的设计,在整个设计过程中,感觉学到了很多的关于机械设计的知识,这些都是在平时的理论课中不能学到的。

还将过去所学的一些机械方面的知识系统化,使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强。

除了知识外,也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真,并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。

在设计过程中,我们会碰到好多问题,这些都是平时上理论课中不会碰到,或是碰到了也因为不用而不去深究的问题,但是在设计中,这些就成了必须解决的问题,如果不问老师或是和同学讨论,把它搞清楚,在设计中就会出错,甚至整个方案都必须全部重新开始。

比如轴上各段直径的确定,以及各个尺寸的确定,以前虽然做过作业,但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去,毕竟考虑的还不是很多,而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。

但是经过老师的讲解,和自己的更加深入的思考之后,对很多的知识,知其然还知其所以然。

刚刚开始时真的使感觉是一片空白,不知从何处下手,在画图的过程中,感觉似乎是每一条线都要有一定的依据,尺寸的确定并不是随心所欲,不断地会冒出一些细节问题,都必须通过计算查表确定。

机械设计课程设计一级蜗轮蜗杆减速器设计(全套图纸)

机械设计课程设计一级蜗轮蜗杆减速器设计(全套图纸)

机械设计课程设计设计说明书题目设计者指导教师班级提交日期全套CAD图纸加153893706目录一、设计任务 (1)1、工作条件 (1)2、原始数据 (1)3、传动方案 (1)二、总体设计 (2)1、传动方案 (2)2、选择电机 (4)3、确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)4、减速器各轴转速、功率、转距的计算 (6)5、蜗轮蜗杆传动的设计 (7)6、轴的结构设计 (12)7、轴的校核 (16)8、平键联接计算 (19)9、滚动轴承校核 (20)10、润滑设计 (21)11、箱体及附件的设计 (22)三、设计心得与体会 (23)四、参考文献 (24)一设计任务1.题目F:设计一级蜗杆减速器,拉力F=7000N,速度v=0.538m/s,直径D=400mm,每天工作小时数:16小时,工作寿命:8年,工作天数(每年):300天,2.原始数据3.传动方案项目数据运输带拉力 F(KN)7000二 总体设计1、传动方案:已经给出,如第1页附图12、选择电动机(1)选择电动机的类型:无特殊要求,电机类型通常选用Y系列的三相笼型异步电动机,因其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便。

(2)选择电动机的容量工作机所需功率为370.53810 3.76610001000w FV P KW KW KW ⨯⨯=== 式中g r c ηηη、、、1η分别为蜗轮蜗杆传动、一对滚动轴承、联轴器、工作机传动效率,。

取gη=0.8、r η=0.99、c η=0.99、10.95η=则312..a g r c ηηηηηη=⋅⋅=0.8×0.993×0.99×0.95×0.96=0.7电动机所需工作功率为: 3.7665.020.75wd aP P KW η===(3)确定电动机转速卷筒工作速度为6010006010000.538/min 25.71/min 400w v n r r D ππ⨯⨯⨯===⋅⋅按高等教育出版社出版的机械设计课程设计指导书表3-1,常见机械传动的主要性能推荐的传动比合理范围,一级蜗杆减速器传动比10~40,根据V 带的传动比范围2 ~4经查表按推荐的合理传动比范围,一级蜗杆减速器传动比范围为:10--80,可选择的电动机转速范围为nd=(10-80)×25.71=257.1--2056.8r/min 。

一级蜗轮蜗杆减速器设计

一级蜗轮蜗杆减速器设计

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一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书第一章绪论1.1本课题的背景及意义计算机辅助设计及辅助制造(CADCAM)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术。

本次设计是蜗轮蜗杆减速器,通过本课题的设计,将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。

1.1.1 本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计。

设计零件的步骤通常包括:选择零件的类型;确定零件上的载荷;零件失效分析;选择零件的材料;通过承载能力计算初步确定零件的主要尺寸;分析零部件的结构合理性;作出零件工作图和不见装配图。

对一些由专门工厂大批生产的标准件主要是根据机器工作要求和承载能力计算,由标准中合理选择。

根据工艺性及标准化等原则对零件进行结构设计,是分析零部件结构合理性的基础。

有了准确的分析和计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。

1.2.(1)国内减速机产品发展状况国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。

另外材料品质和工艺水平上还有许多弱点。

由于在传动的理论上,工艺水平和材料品质方面没有突破,因此没能从根本上解决传递功率大,传动比大,体积小,重量轻,机械效率高等这些基本要求。

(2)国外减速机产品发展状况国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长。

但其传动形式仍以定轴齿轮转动为主,体积和重量问题也未能解决好。

当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。

1.3.本设计的要求本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。

机械设计综合课程设计一级蜗轮蜗杆减速器

机械设计综合课程设计一级蜗轮蜗杆减速器

机械课程设计设计说明书课程名称:机械设计原理课程设计系别:机械系姓名:丁戈学号:指导教师:王鸿翔一、《设计原理与方法》课程综合训练任务书1.设计题目带式输送机传动装置。

第3题,第6组2.工作条件及设计要求带式传送机工作装置如下图所示,主要完成由传送带运送机器零、部件的工作。

该机室内工作,单向运转,工作有轻微振动,两班制。

要求使用期限十年,大修期三年。

输送带速度允许误差±5%。

在中小型机械厂批量生产。

3.原始数据传动带工作拉力F=4100N,运输带工作速度V=1m/s,滚筒直径D=500mm。

二、传动方案的拟定与分析用一级蜗轮蜗杆减速器和一级链传动达到减速要求,传动方案图已经给出:三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择Y 系列三相异步电动机。

2、电动机功率选择(1)传动装置的总效率:滚子链滚筒蜗轮蜗杆轴承联轴器总ηηηηηη==0.99×0.99×0.8×0.96×0.97=0.73(蜗轮蜗杆减速器效率包括减速器中的轴承) (2)电机所需的功率: 电动机输出功率:awP d P η=kw 工作机所需的功率: kw FV P w 1000==kw kw 1.4100014100=⨯ 所以 总η1000FVd P =kw=5.6kw因载荷轻微振动,电动机d ed p P ≥即可,但5.6kw 与5.5kw 较为接近,效率又为保守估计,实际效率应该稍高于假设效率,故ed P可先取5.5kw 。

3、确定电动机转速总η=0.73d P =5.6kw w P =4.1kwed P =5.5kw(2)、轴上零件定位及轴的主要尺寸的确定1)轴端链齿轮选用和定位链条选择A16单排滚子链,链齿轮选择RS80,链轮轴孔长L=50mm。

取轴端长为48mm。

按轴径选择用普通平键b×h=16mm×10mm,键长45mm(GB/T 1095-1990)。

课程设计单级蜗杆减速器

课程设计单级蜗杆减速器

课程设计单级蜗杆减速器一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握单级蜗杆减速器的基本结构、工作原理及用途。

2. 掌握蜗杆减速器的主要参数计算方法,如蜗杆直径、蜗轮齿数、传动比等。

3. 了解蜗杆减速器的优缺点以及在使用过程中应注意的问题。

技能目标:1. 能够阅读并分析蜗杆减速器的工程图,识别其主要部件和参数。

2. 能够运用所学知识,进行简单的蜗杆减速器设计计算。

3. 能够运用所学知识,对蜗杆减速器进行简单的故障分析和维护。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械传动装置的兴趣,激发其探索精神和创新意识。

2. 增强学生的团队合作意识,培养其在工程实践中的沟通与协作能力。

3. 强化学生对产品质量和安全意识的认识,使其在实际工作中能够遵循规范,确保设备运行安全。

课程性质分析:本课程为机械设计基础课程,旨在帮助学生掌握单级蜗杆减速器的原理、设计和应用,提高学生的实际操作能力。

学生特点分析:学生处于高年级阶段,具备一定的机械基础知识,具备一定的自学和动手能力,但对复杂机械设备的了解有限。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养,使学生在掌握基本知识的同时,能够解决实际问题。

通过本课程的学习,学生能够具备蜗杆减速器的基本设计和应用能力,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 引言:介绍蜗杆减速器的定义、分类以及在工业中的应用。

相关教材章节:第一章第二节。

2. 单级蜗杆减速器的基本结构和工作原理:- 蜗杆、蜗轮的结构特点及其材料选择。

- 蜗杆与蜗轮的啮合原理、传动特点。

相关教材章节:第二章第一、二节。

3. 蜗杆减速器的参数计算与设计:- 蜗杆直径、蜗轮齿数、传动比的计算方法。

- 蜗杆减速器的强度计算。

- 蜗杆减速器的设计步骤。

相关教材章节:第三章第一节、第二节。

4. 蜗杆减速器的优缺点及使用注意事项:- 蜗杆减速器的优点、缺点分析。

- 蜗杆减速器在使用过程中的维护与保养。

机械设计计算题及答案

机械设计计算题及答案

《机械设计计算题》试题库29001单级齿轮减速器由电动机直接驱动,减速器输入功率P=7.5kW,电动机转速n=1450r/min,齿轮齿数z1=20,z2=50,减速器效率?=0.9。

试求减速器输出轴的功率和转矩。

所以,29002带式输送机的传动简图如下图所示,已知输送带输出功率为 2.51kW,现有Y100L2-4型电动机一台,电动机额定功率P ed=3kW,满载转速n m=1420r/min,试问此电动机能否使用。

各效率如下:?联轴器=0.99,?齿轮=0.97,?轴承=0.99。

验算此电动机能否使用P输入=P输出/?总=2.51/0.895=2.805kWP ed(=3kW)>P输入(=2.805kW)此电动机能用。

29003带式输送机的传动简图如下图所示,已知输送带的工作拉力F=2300N(F中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗的影响),输送带的速度v=1.1m/s,卷筒直径D=400mm,齿轮的齿数为z1=17,z2=102,z3=24,z4=109,试求传动装置的输出功率、总效率、总传动比和输入功率。

各效率如下:?联轴器=0.99、?齿轮=0.97、?轴承=0.99。

1)输出功率:2)总效率:3)总传动比:4)输入功率29004一蜗杆减速器,蜗杆轴功率,传动总效率,三班制工作,如工业用电为每度0.12元,试计算五年(每年按260天计算)中用于功率损耗的费用。

功率损耗五年中损耗能量损耗费用元五年中用于功率损耗的费用为74880元。

29005下图为一卷扬机传动系统简图,已知:被提升的重物W=5000N,卷筒直径D=300mm,卷筒转速n G=25r/min,电动机转速n E=720r/min,试求:1)重物W的上升速度v;2)卷筒的转矩T;3)匀速提升重物时卷筒的功率P;4)电动机所需功率P E(传动总效率?=0.886);5)减速器总传动比?i总。

1)2)3)4)5)29006 带式输送机的传动系统如下图所示,已知z1=z3=z5=z7=17,z2=z4=z6=z8=34,带轮直径D1=125mm、D2=250mm,电动机转速n1=1440r/min,各效率为?轴承=0.99、?带=0.94、?齿轮=0.97、?链=0.96,求:1)电动机至卷筒之间的总效率;2)传动系统的传动比i总(电动机至卷筒);3)卷筒的转速n8(即大链轮z8的转速)。

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盛年不重来,一日难再晨。

及时宜自勉,岁月不待人。

目录前言 (2)一、初定传动方案 (3)二、电动机的选择 (4)2.1 选择电动机的类型 (4)2.2 选择电动机的容量 (4)2.3 确定电动机的转速 (5)三、绘制各轴运动和动力参数 (6)3.1传分配动比 (6)3.2运动和动力参数计算 (6)四、设计蜗轮蜗杆 (8)4.1蜗杆蜗轮参数设计 (8)4.2 校核蜗轮蜗杆弯曲疲劳强度….………………………………………………………4.3蜗杆的刚度计算 (9)4.4 蜗杆传动热平衡计算4.5 绘制蜗轮蜗杆基本尺寸表 (8)五、轴的设计计算 (111)5.1 高速轴(蜗杆轴)的设计计算 (111)5.2 低速轴的设计计算 (13)六、键联接的选择及校核计算 (16)6.1 蜗杆轴定固联轴器键166.2 蜗轮定固联轴器键166.3 定固蜗轮键16七、轴承的选择及计算 (17)7.1 高速轴上轴承的选择及校核 (17)7.2 高速轴上轴承的选择及校核 (17)八、联轴器的选择 (19)8.1、电动机与高速轴之间的联轴器 (19)8.2、低速轴与卷筒之间的联轴器 (19)九、减速器箱体尺寸及结构的确定 (200)9.1 箱体尺寸的设计 (200)9.2 箱体各部件结构的设计 (221)十、参考文献 (243)前言课程设计能培养学生综合运用所学的理论知识与实践技能,树立正确的设计思想,掌握设计的基本方法。

本人此次设计的是一级蜗杆减速器装置,适用于带式运输机。

在袁逸萍老师的指导下,由本人独立完成设计任务:根据所给数据,任意选择一组参数,从而由所选参数设计整个传动装置,其中包括电动机的选择,运动参数计算,蜗轮蜗杆传动设计,蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计,蜗轮蜗杆轴的尺寸设计与校核,减速器箱体的结构设计,减速器其他零件的选择,最后完成减速器装配图一长,零件工作图两张,设计说明书一份。

此次设计所选参数;运输滚筒直径:D=420mm运输带有效拉力:F=2400N运输带工作速度:V=1.1m/s工作条件:三相交流电源,两班制工作,单向、连续运转,工作中有轻微振动。

运输带速度允许速度误差为±5%使用期限:工作期限为十年,检修期间隔为三年。

生产批量及加工条件:小批量生产。

传动装置简图如右图:一、初定传动方案根据要求设计单级蜗杆减速器,传动路线为:电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。

当蜗杆的圆周速度V>4m/s时蜗杆选择上置式,选择上置式需要给箱体增加整体润滑装置,箱体底部蜗轮需要安装刮油板,及时除去蜗轮轮缘的污垢,有利于装置传动,散热增加,蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。

蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承,承受径向载荷和轴向载荷的复合作用,为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘,异物侵入箱内,在轴承盖中装有密封元件。

该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。

整体构造如下图:二、电动机的选择2.1 、选择电动机的类型根据工作要求选用Y 系列封闭扇冷式三相异步电动机,电源电压为380V 。

三相异步电动机具有结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,启动性能好等优点。

2.2 、选择电动机的容量电动机所需工作功率为:ηw dP P=工作机所需功率:kWFv PW64.210001.124001000=⨯==传动装置的总效率为 ηηηηη⋅⋅⋅=433221联轴器效率1η=0.99,滚动轴承效率(一对)2η=0.98,闭式蜗轮蜗杆传动效率3η=0.85,传动滚动效率η4=0.96为代入得:75.096.085.098.099.032=⨯⨯⨯=η电动机所需功率为:ηw dP P ==KW 52.3776.08.4=因载荷平稳,电动机额定功率ed P 略大于d P 即可。

由Y 系列电动机技术数据,选电动机的额定功率ed P 为4kW 。

2.3 、确定电动机的转速滚筒轴工作转速min /02.50100060r Du n w =⨯=π一般一级蜗轮蜗杆减速器传动比 '1i 为10~40,故电动机的转速可选范围为:'dn = mi n /08.2000~2.500mi n /02.50)40~10('1r r n i w =⨯= 符合这一范围的同步转速有750 r/min 、1000 r/min 、1500r/min ,现将这量种方案进行比较。

有相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表1。

表2-1 额定功率为4KW时电动机选择对总体方案的影响方案电动机型号同步转速/满载转速(r/min)电动机质量(kg)价格/元传动比ai1 Y160M1-8 750/720 89 981 2.8i2 Y132S-6 1000/960 78 1440 0.5i3 Y112M-4 1500/1440 76 980 1.5i 方案3电动机质量较小,价格相对便宜,传动比适中,所以选择Y112-M4.三、计算传动装置以及动力参数3.1、分配传动比:总传动比 :错误!未找到引用源。

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28.78减速器的传动比,即一级蜗杆传动比i :i=错误!未找到引用源。

=28.783.2、运动和动力参数计算3.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩P 1= P 0· 1=3.42kw错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=1440r/min T 1=9550错误!未找到引用源。

=22.68N .m 3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩P 2 = P 1·η2η3 = 2.85kWn 2=错误!未找到引用源。

=50.03r/min T 2= 955022n P = 555.48N ·m 3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩P 3 = P 2·η2·η1=2.77kW错误!未找到引用源。

= 错误!未找到引用源。

= 50.03 r/min T 3= 955033n P = 538.30N ·m 运动和动力参数计算结果整理于下表3-1: 表3-1各轴运动和动力参数轴名功率P/kW 转矩T(N·m)转速n/(r/min)传动比i效率输入输出输入输出电动机轴蜗杆轴蜗轮轴传动滚筒轴3.422.852.773.523.392.822.7422.68555.48538.3023.3422.45549.93532.921440144050.0350.03128.7810.970.8330.97四 、设计蜗轮蜗杆4.1蜗杆蜗轮参数设计(1)选择材料并确定其许用应力蜗杆用40钢,表面淬火,硬度为45~55HRC;蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1砂轮铸造许用接触应力,查表12-2得[σH ]=200MPa 许用弯曲应力,查表12-6得 [σF ]=50MPa (2)选择蜗杆头数Z,并估计传动效率 由 i=27查表12-2,取Z 1=2,则Z 2=i Z 1=58; 由Z1=2查表12-8,估计η=0.8; (3)确定蜗杆转矩mmN P T n•=⨯=87.43521855.92610η(4)确定使用系数k A ,综合弹性系数z E 取k A =1.2,取z E =150(钢配锡青铜) (5)确定接触系数z P假定45.01=ad ,由图12-11得z P =2.65(6)计算中心距amm T a Q zz kHpE a30.127])/[(32=≥(7)确定模数m,蜗轮齿数z2,蜗杆直径系数q,蜗杆导程角τ,中心距a等参数 由式12-10得mm a d 23.4768.0875.01==mm a m zd 58.3221=-=现取mm m 5=, 10=q , mm d 501=,mm d 2905852=⨯=则mm a 30.127170)5810(55.0>=+⨯⨯=,导程角 3099.1110/2arctan /arctan 1===q r z 。

4.2校核蜗轮蜗杆弯曲强度(1)蜗轮齿形系数由当量齿数 5.612)3099.11/(cos 58)/(cos 33===r Z Z V ≈62查图11-8得,Y Fa 2=2.3 (2)蜗轮齿根弯曲应力σF=85.25cos 53.1212=⨯⨯rm T Ka dd Y Fa Mpa<[σF]=50Mpa弯曲强度足够4.3蜗杆的刚度校核圆周力F t 1=F a 2=2T 1/d 1=222.68/0.05=907.2N蜗杆轴向力F a 1=F t 2=2T2/d 2=3830.89.4N 蜗杆径向力F r 1=F r 2=F a 1tan α°=1394.33N蜗杆材料弹性模量 E=2.06105MPa蜗杆危险截面惯性矩 I=错误!未找到引用源。

=306787.11mm 蜗杆支点跨距l=0.9d 2=261mm 许用挠度 [Y]=d 1/1000=0.05mm 由切向力F t 1和径向力F r 1产生的挠度分别为Y t 1=EIL F t 4831=5.3210-3mm Y r 1=mm EILF r 103314.648-⨯=合成总挠度为2121Y Yr t Y +==8.32错误!未找到引用源。

10-3mm<[Y]刚度足够。

4.4蜗杆热平衡的计算在闭式传动中,热量通过箱壳散逸,要求箱内油温和周围空气温度之差不超过温差许用值[△t]:△t=1000P1(1-h )/a tA[△t]=60~70℃所代入数据:P1=3.42KW,h =0.85,a t=16W/(㎡℃)散热面积A=0.47264㎡△ t=1000×3.42×0.15/(16×0.47245)=67.86℃﹥[△t]温差高于许用值,需采用冷却措施,为箱体增加循环油冷却装置。

4.5 绘制蜗轮蜗杆基本尺寸表圆柱蜗杆传动的几何尺寸名称 计算公式蜗杆 蜗轮 分度圆直径 d1=mq=50 d2=mz2=290 齿顶高 ha=m=5 ha=m=5 齿根高 hf=1.2m=6 hf=1.2m=6齿顶圆直径 da1=m(q+2)=60da2=m(z2+2)=300齿根圆直径 df1=m(q-2.4)=38df2=m(z2-2.4)=278径向间隙 c=0.20m=1 中心距 a=0.5m(q+z2)=170五、轴的设计计算5.1 高速轴(蜗杆轴)的设计计算高速轴用45Cr ,表面淬火处理。

[τ]=3040MPa p=3.42kW C=118107 取C=1151.1 先按扭转计算轴的最小直径3nPC d ⋅>=15.34mm 即轴的最小直径dmin=20mm 。

1.2再由当量弯矩校核轴的直径。

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