环面蜗轮蜗杆减速器
蜗轮减速机工作原理

蜗轮减速机工作原理
蜗轮减速机是一种常用的减速装置,工作原理如下:
1. 主动轮驱动被动轮转动:蜗轮减速机的主要组成部分是主动轮(也称为蜗杆)和被动轮(也称为蜗轮)。
当主动轮转动时,由于主动轮上的螺旋线和被动轮上的齿轮互相啮合,被动轮也会开始转动。
2. 建立力矩传递:主动轮在转动的过程中会施加一个力矩,这个力矩会通过螺旋线传递给被动轮,从而使得被动轮受到力矩的作用而转动。
3. 实现减速作用:由于蜗轮的齿数相对较大,蜗轮减速机可以实现较大的减速比。
在减速过程中,主动轮的高速旋转被转换为被动轮的低速旋转,从而实现了减速作用。
4. 提供传动方向的改变:蜗轮减速机还可以改变传动方向。
通过调整主动轮和被动轮之间的啮合角度,可以改变传动方向,使得输出轴的转动方向与输入轴相反。
总的来说,蜗轮减速机利用螺旋线和齿轮的互相啮合,通过主动轮的转动来驱动被动轮的转动,并实现减速和传动方向的改变。
它在许多机械设备中广泛应用,以满足不同场合的传动需求。
蜗轮蜗杆减速机介绍

蜗轮蜗杆减速机介绍蜗轮蜗杆减速机是一种常见的传动装置,广泛应用于机械设备中。
它由蜗轮、蜗杆和壳体组成,通过蜗杆与蜗轮的啮合传动,实现减速效果。
蜗轮蜗杆减速机具有结构简单、体积小、承载能力大、传动比稳定等优点,被广泛应用于机械行业中的传动装置。
蜗轮蜗杆减速机是一种精密的传动装置,具有高传动效率和较低的维护成本。
它的传动比非常高,一般在5:1到100:1之间,可以根据不同的应用要求进行调整。
蜗轮蜗杆减速机的传动效率一般在80%到90%,相对于其他传动装置,传动效率较高。
蜗轮蜗杆减速机主要应用于需要较大扭矩和较低速度的场合,例如机械设备、工程机械、冶金设备、化工设备等。
它的精密传动特性使得其在工业生产中被广泛应用。
蜗轮蜗杆减速机通常可以实现扭矩从几十牛顿米到上百万牛顿米的范围,可以满足各种机械设备的传动需求。
蜗轮蜗杆减速机的结构相对较复杂,主要由蜗轮、蜗杆和壳体三部分组成。
蜗轮由高硬度材料制成,以保证其使用寿命和耐磨性。
蜗杆则是由高强度材料制成,并经过特殊的热处理工艺,以保证其承载能力和传动性能。
壳体则为蜗轮蜗杆减速机提供了必要的支持和保护。
蜗轮蜗杆减速机的工作原理是通过蜗杆的旋转驱动蜗轮旋转,实现减速效果。
蜗轮与蜗杆的啮合传动可以使得输出的转速大幅度降低,而扭矩则相应增大。
蜗轮蜗杆减速机的传动比可以通过改变蜗杆的螺距来调节,比较灵活,可以满足不同的应用需求。
蜗轮蜗杆减速机有多种类型和规格,可以根据不同的应用需求进行选择。
根据其结构形式,蜗轮蜗杆减速机可以分为直角型和行星型两种。
直角型蜗轮蜗杆减速机结构简单、体积小,适用于空间有限的场合。
行星型蜗轮蜗杆减速机结构复杂、承载能力大,适用于需要较大扭矩的场合。
根据不同的需求,可以选择合适的蜗轮蜗杆减速机。
在使用蜗轮蜗杆减速机时,需要注意保持其正常的工作环境和工作温度。
蜗轮蜗杆减速机通常需要加注适当的润滑油进行润滑,以保证其正常运转。
在维护时,需要定期检查润滑油的质量和量,及时更换和补充。
机械设计说明书 蜗轮蜗杆减速器逆向设计毕业设计说明书

毕业设计说明书课题名称蜗轮蜗杆减速器逆向设计系别机械工程系专业计算机辅助设计与制造班级姓名 ___学号指导教师起讫时间:2009年3月31日~2009 年5月2日(共8 周)目录一、摘要及引言二、三维造型1、建文件夹2、箱座设计3、轴的设计4、轴套设计5、蜗轮的设计6、蜗杆的设计7、箱盖的设计三、零件的装配与爆炸四、加工工艺五、减速器润滑与密封六、设计总结七、参考文献一、摘要:本次毕业设计主要阐述的是一套系统的关于蜗轮蜗杆减速器的设计方法。
蜗轮蜗杆减速器按照蜗杆的形状不同可分为圆柱蜗杆减速器,环面蜗杆减速器,还有锥面蜗杆减速器。
本次毕业设计研究的是圆柱蜗轮蜗杆减速器的设计方法。
这个方法是以加工过程和蜗轮减速器的使用条件的数学和物理公式为基础的。
在设计说明书中,首先,在前言部分我们对国内外的蜗轮蜗杆减速器作了简单的介绍以及对比和说明,接着,阐述了蜗轮蜗杆减速器的设计原理和特点。
然后按照设计准则和设计理论设计了蜗轮蜗杆减速器,该设计过程是一般的减速器设计过程,日后对其它减速器的研究也有一定的价值。
目前,在蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上,国内与国外先进水平相比仍有较大差距。
国内在设计制造蜗轮蜗杆减速器过程中,存在着很大程度上的缺点,有待进一步的改进。
重要的问题如:轮齿的根切;蜗杆毛坯的正确设计;蜗轮蜗杆的校核。
关键词:蜗轮蜗杆逆向设计设计方法设计过程参考文献引言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传动为主,体积和重量问题,也未解决好。
蜗轮蜗杆减速机内部结构

蜗轮蜗杆减速机内部结构
蜗轮蜗杆减速机是一种常见的机械传动装置,其内部结构包括蜗轮、蜗杆、轴承、油封等部件。
下面我们来详细了解一下蜗轮蜗杆减速机的内部结构。
蜗轮是蜗轮蜗杆减速机的核心部件之一,它是一种圆柱形的齿轮,其齿面呈螺旋状,与蜗杆的螺旋齿相嵌合,从而实现传动。
蜗轮通常由高强度合金钢或铸铁制成,具有较高的硬度和耐磨性。
蜗杆是蜗轮蜗杆减速机的另一核心部件,它是一种长形的螺旋齿轮,其齿面与蜗轮的齿面相嵌合,从而实现传动。
蜗杆通常由高强度合金钢或不锈钢制成,具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。
除了蜗轮和蜗杆外,蜗轮蜗杆减速机还包括轴承和油封等部件。
轴承是支撑蜗轮和蜗杆的重要部件,它能够承受传动过程中的轴向和径向负载,并保证传动的稳定性和可靠性。
油封则是防止润滑油泄漏的重要部件,它能够有效地防止润滑油从减速机内部泄漏出来,从而保证减速机的正常运转。
蜗轮蜗杆减速机的内部结构非常复杂,其中蜗轮、蜗杆、轴承和油封等部件都起着重要的作用。
只有这些部件相互协调、配合良好,才能够实现减速机的正常运转,从而为工业生产提供可靠的动力保障。
蜗轮蜗杆减速器设计

蜗轮蜗杆减速器设计介绍蜗轮蜗杆减速器是一种常用于工业机械传动中的减速装置。
它由蜗轮和蜗杆组成,利用蜗杆旋转的连续螺旋线与蜗轮齿面的啮合相互作用,实现转速的降低,扭矩的增大。
在工业领域中,蜗轮蜗杆减速器被广泛应用于各种设备和机械中,例如机床、输送机、起重机、冶金设备等。
本文将对蜗轮蜗杆减速器的设计进行介绍,包括其结构、工作原理和设计要点等。
结构蜗轮蜗杆减速器的基本结构包括蜗轮、蜗杆、轴承、壳体等部分。
蜗轮是一个圆盘状零件,其周边有一系列的齿,用于传递动力。
蜗杆是一个螺旋线状的零件,其上有几个螺旋齿,通过转动带动蜗轮。
轴承用于支撑蜗杆和蜗轮,确保其平稳运转。
壳体起到一个保护和支撑的作用,同时避免润滑脂泄漏。
工作原理蜗轮蜗杆减速器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.当蜗杆旋转时,由于其螺旋线的特性,蜗齿会逐渐将蜗轮齿面推动。
2.蜗轮在蜗齿的作用下开始转动,同时蜗杆不断推动蜗轮。
3.通过蜗轮的转动,输入轴上的动力被减速,并输出到输出轴。
4.输出轴上的转速较输入轴慢,但扭矩较大。
由于蜗轮蜗杆减速器的工作原理,使得其适用于需要大扭矩和较低转速的应用场景。
设计要点在进行蜗轮蜗杆减速器的设计时,有一些要点需要注意:1.选择正确的材料:蜗轮蜗杆通常由硬质合金材料制成,以确保其耐磨损和耐腐蚀的特性。
2.确定减速比:根据应用场景的需求,选择合适的减速比,以实现所需的输出速度和扭矩。
3.减速器的尺寸和重量:在设计过程中要考虑减速器的尺寸和重量,以确保其适应所安装的设备。
4.轴承的选择和安装:合适的轴承可以提供减速器稳定和平稳的运行。
5.润滑系统的设计:合适的润滑系统能够降低摩擦和磨损,延长减速器的使用寿命。
结论蜗轮蜗杆减速器是一种常用的工业传动装置,其结构简单,工作可靠。
通过合理的设计,可以实现所需的输出速度和扭矩。
在设计过程中,需要考虑选材、确定减速比、尺寸和重量、轴承选择和安装以及润滑系统设计等要点。
这些设计要点对于确保减速器的性能和寿命至关重要。
蜗轮蜗杆减速器课程设计说明书(有CAD图)

学生姓名 边朋博 班级 08 机械设计制造及其自动化(1)班 指导教师 题目 传动系统图: 职 称 教研室
编号 W-10
学
号 08102080128
设计电动卷扬机传动装置
原始数据:
钢绳拉力 F / kN 17 钢绳速度 v /( m ⋅ min ) 8
−1
卷筒直径 D / mm 330
工作条件:
连续单向运转,工作时有轻微振动,小批量生产,单班制工作,使用期限 8 年,运输带速度允 许误差为±5%
要求完成: 1.减速器装配图 1 张(A2) 。 2.零件工作图 2 张(箱体和轴) 。 3.设计说明书 1 份,6000-8000 字。 开始日期 2010 年 12 月 6 日 完成日期 2010 年 12 月 31 日 2010 年
西安理工大学
12
月
1 日
机械设计课程设计
目录
1.电机选择................................................................................................................................................... 1 2.选择传动比.......................
蜗轮蜗杆减速机原理

蜗轮蜗杆减速机原理
蜗轮蜗杆减速机原理简介
蜗轮蜗杆减速机是一种广泛应用于机械传动中的减速机。
其结构简单,传动比较稳定,它适用于所有的输送机、切割机、机床等机械的减速
传动。
蜗轮蜗杆减速机的结构及其原理:蜗轮蜗杆减速机的结构包括蜗轮、
蜗杆、轴承、油封、轴等部件。
其中,蜗轮是圆锥面上的小圆,蜗杆
则是蜗轮对应的圆锥面,两者之间的移动使得减速器实现传动的作用。
在传动时,蜗杆的旋转会带动蜗轮的回转,同时蜗轮也会转动外部的
机械部件。
这个过程中,由于蜗杆和蜗轮的摩擦接触,摩擦损失较大,所以传动效率相对较低,不过,由于蜗轮蜗杆的结构比较稳定可靠,
其实际使用寿命较长。
此外,蜗轮蜗杆减速器还具有方向性,使得它的反向输出相对较困难,因此应用时需注意。
总之,蜗轮蜗杆减速机是一种在现代机械传动系统中广泛使用的减速
器,其原理比较简单,使用寿命长,比较可靠,可被广泛应用于所有的输送机、切割机、机床等机械的减速传动。
矿山绞车TP环面蜗杆减速器的设计

摘要本次毕业设计主要阐述的是矿山绞车TP环面蜗杆减速器的设计方法,该减速器是蜗轮蜗杆减速器的一种形式。
本设计课题来源于张家港某矿山工程机械有限公司,通过分析传统减速器的设计方法和主要考虑的问题,以矿山绞车减速器为设计背景,按照设计准则和设计理论设计了TP 环面蜗轮蜗杆减速器并加以校核,接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核,该设计代表了环面蜗轮蜗杆设计的一般过程,对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。
目前,在矿山绞车减速器的设计、制造以及应用上,国内与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造减速器过程中存在着很大程度上的缺点,本文通过确定其合理的提升方式及运转参数,改造现有提升设备,采用最新最新技术、最新工艺、使其不断体积小、质量轻,提升能力大,运行准确可靠和高度集中化自动化方向发展。
关键词:矿山绞车;PT环面蜗杆;减速器;结构设计AbstractThis graduation design is the main design method of mine hoist TP toroidal worm reducer, the reducer is a form of worm gear reducer.This design derives from a mine in Zhangjiagang Construction Machinery Co., Ltd., through the analysis of the traditional design method of main reducer and consideration, in mine hoist reducer design background, in accordance with the design criteria and design theory to design TP toroidal worm reducer and be checked, then the components of the reducer to the size of the calculation and verification, the design represents the torus worm general design process, on the other worm design work also has a certain value.At present, in mine hoist reducer design, manufacture and application of domestic, compared with foreign advanced level there are still large gaps exist, home to a large extent the shortcomings in the design and manufacture of reducer process, but our country is further enhancing the basic theory of equipment, determine a reasonable upgrade mode and operation parameters, transformation the existing lifting equipment, using the latest technology, the latest technology, it has small volume, light weight, big lifting capacity, accurate and reliable operation and highly centralized automated direction.Key words: Mine hoist; PT toroidal worm; reducer; structure design目 录摘 要 .............................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 目 录 ........................................................................................................................................... I II1 绪论 (1)1.1本课题的研究内容和意义 (1)1.2国内外的发展概况 (2)1.3本课题应达到的要求 (3)2 选定设计方案 (4)2.1 原动机的选择 (4)2.2 传动装置的选择 (4)3 电动机的选择及动力参数计算 (7)3.1 初选电动机类型和结构型式 (7)3.2 电动机的容量 (8)3.2.1 确定减速器所需的功率w P (8)3.2.2 确定传动装置效率 (9)3.2.3电动机的技术数据 (9)3.3 传动装置运动参数的计算 (9)3.3.1 总传动比的计算 (10)3.3.2各轴功率计算 (10)3.3.3各轴转速的计算 (10)3.3.4各轴输入扭矩的计算 (10)4 减速器部件的选择计算 (11)4.1 蜗杆传动设计计算 (11)4.1.1 选择蜗杆、蜗轮材料 (11)4.1.2 确定蜗杆头数1Z 及蜗轮齿数2Z (12)4.1.3 验算滚筒的速度 (12)4.1.4 确定蜗杆蜗轮中心距a (12)4.1.5 蜗杆传动几何参数设计 (13)4.2 环面蜗轮蜗杆校核计算 (15)4.3 轴的结构设计 (16)4.3.1 蜗杆轴的设计 (16)4.3.2 蜗轮轴的设计 (18)4.4 轴的校核 (20)4.4.1 蜗杆轴的强度校核 (20)4.4.2 蜗轮轴的强度校核 (22)4.5 滚动轴承的选择及校核 (24)4.5.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核 (24)4.5.2 蜗轮轴上轴承的校核 (25)4.6 键联接的强度校核 (26)4.6.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接 (26)4.6.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接 (26)4.6.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接 (27)4.7 联轴器的选择和计算 (27)4.7.1 与电机输出轴的配合的联轴器 (27)4.7.2 与蜗轮蜗杆减速器配合的联轴器 (27)4.8 箱体结构尺寸及密封 (28)4.8.1 箱体结构尺寸 (28)4.8.2 箱体的密封 (29)5 润滑及附件的结构设计 (30)5.1 减速器的润滑 (30)5.1.1 润滑油选择 (30)5.1.2 蜗杆传动的热平衡计算 (30)5.2 减速器的附件 (32)5.2.1 窥视孔和视孔盖 (32)5.2.2 通气器 (32)5.2.3 定位销 (33)5.2.4 起盖螺钉 (33)5.2.5 起吊装置 (33)5.2.6 放油孔及螺塞 (34)5.3 减速器的安装、使用及维护 (34)5.3.1 减速器的安装 (34)5.3.2 减速器的使用和维护 (35)6结论与展望 (36)6.1 结论 (36)6.2 不足之处及未来展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1本课题的研究内容和意义减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。
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第一章调研报告减速器的作用减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。
减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类,二者的设计、制造和使用特点各不相同。
70~80年代,世界减速器技术有了很大发展。
通用减速器体现以下发展趋势:(1)高水平、高性能。
(2)积木式组合设计。
基本参数采取优先数,尺寸规格整齐、零件通用性和互换性强、系列容易扩充和花样翻新,利于组织批量生产和降低成本。
(3)形式多样化、变型设计多。
摆脱了传统的单一底座安装方式,增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速机一体式联接,多方位安装面等不同型式,扩大使用范围。
促进减速器水平提高的主要因素有:(1)硬齿面技术的发展和完善,如大型磨齿技术、渗碳淬火工艺、齿轮强度计算方法、修形技术、变形及三、优化设计方法、齿根强化及其元化过渡、新结构等。
(2)用好的材料,普遍采用各种优质合金钢锻件,材料和热处理质量控制水平高。
(3)结构设计更合理。
(4)加工精度提高到ISO5-6级。
(5)轴承质量和寿命提高。
(6)润滑油质量提高。
齿轮减速器的特点齿轮传动是机械传动中重要的传动之一,形式很多,应用广泛,传递的功率可达近十万千瓦,圆周速率可达200m/s。
齿轮传动的特点主要有:1 效率高在常用的机械传动中,以齿轮传动效率最高。
如一级圆柱齿轮传动的效率可达99℅。
2 结构紧凑在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间尺寸一般比较小。
3 工作可靠,寿命长设计制造正确合理,使用维护良好的齿轮传动,工作可靠,寿命可长达一,二十年,这也是其它机械传动所不能比拟的。
4 传动比稳定传动比稳定是对传动性能的基本要求。
齿轮传动能广泛应用,也是因为具有这一特点。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格昂贵,且不宜用于传动距离过大的场合。
蜗杆减速器的特点蜗杆传动是在空间交错的两轴之间传递运动和动力的一种机构,两轴交错的夹角可为任意值,常用的为90度,这种传动由于具有下述特点,故应用颇为广泛。
1 当使用单头蜗杆时,蜗杆旋转一周,蜗轮只转过了一个齿距,因而能实现大的传动比。
在动力传动中,一般传动比I=5-80;在分度机构或手动机构中,传动比可达300;若只传递运动,传动比可达1000。
由于传动比大,零件数目又少,因而结构很紧凑。
2 在杆蜗传动中,由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿,它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的,同时啮合的齿对又较多,故冲击载荷小,传动平稳,噪声低。
3 当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时,蜗杆传动更具有自锁性。
4 蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似,在啮合处有相对滑动。
当滑动速度很大,工作条件不够良好时,会产生较严重的磨擦和磨损,从而引起过分发热,使润滑情况恶化。
因此磨损较大,效率低;当蜗杆传动具有自锁性时,效率仅为0.4左右。
同时由于摩擦与磨损严重,常需耗用有色金属制造蜗轮,以便与钢制的蜗杆配对组合成减磨性良好的滑动摩擦剂。
根据蜗杆分度曲面的形状,蜗杆传动可以分成三大类:圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。
蜗杆分度曲面是圆环内表面的一部分,蜗杆轴线平面内理论齿廓为直线的蜗杆传动称为直廓环面蜗杆传动,俗称“球面蜗轮传动”。
它始于1921年的美国造船业,其代表产品是美国CONE DRIVE,50年代起在我国得到推广应用。
与普通圆柱蜗杆传动相比,这种蜗杆同时包容齿数多,双线接触线形成油膜条件好,两齿面接触线诱导法曲率半径大。
因此,承载能力是相同中心矩普通蜗杆的1.5~3倍(小值适应于小中心矩,大值适应于大中心矩)。
在传递同样功率时,中心矩可缩小20%-40%。
由于性能优良,美国、日本、俄罗斯等国都将这种传动作为动力传动中的主要形式之一广泛使用。
美国生产产品系列中心矩为15~1320㎜;速比为5~343000;最高传动效率可达97%。
我国经过40年的研究和发展,目前这种蜗杆的生产品种也十分可观,最大中心矩可达到1200㎜;最少齿数比为5;蜗杆头数达6;最高传动效率可达94%。
这种蜗杆传动分为“原始型”和“修整型”两种。
“原始型”直廓环面蜗杆的螺旋齿面的形成为:一条与成形圆相切、位于蜗杆轴线平面内的直线,在绕成形圆的圆心作等角速的旋转运动的同时,又与成形圆一起围绕蜗杆的轴线作等角速的旋转运动,这条直线在空间形成的轨迹曲面,就是直廓环面蜗杆的齿面。
由于蜗杆齿面的发生线是直线刀刃,蜗杆螺旋面是直线刀刃形成的不可展直纹面而不是由包络产生的,难以实现磨削,这种蜗杆制造钢筋工艺比较复杂,不易获得高精度的传动,这是直廓环面蜗杆传动的主要缺点。
“修整型”直廓环面蜗杆螺旋面的形成,基本上与“原始型”相同,不同之处在于加工时根据设计要求的修形曲线,将加工参数加以改变。
一般常用的有:变位异速修形和变速比修形两种工艺方法。
变位异速修形方法就是在加工蜗杆时,刀具位置及固定传动比不同于蜗杆副工作时的位置及速比。
变速比修形方法则是加工时瞬时传动比按一定规律变化。
用修形加工方法加工的蜗杆与由修形滚刀加工成的蜗轮组成“修整型”直廓环面蜗杆传动,消除了蜗轮齿面中部棱线接触,不仅改善了装配条件,减少了误差敏感性,更重要的是:与“原始型”蜗杆传动比较,接触区扩大,形成油膜条件好,包容齿数间载荷有平均作用,因而其承载能力、啮合性能和传动效率均较“原始型”高。
准平行啮合线二次包络环面蜗杆是河南省焦作市科林齿轮有限公司的一项科研成果。
蜗轮滚刀是可铲背可磨削的,蜗轮齿面没有脊线,运动不会产生干涉。
工装和理论相吻合。
和同类蜗杆相比,它还具有以下几个特点:1 瞬时接触线和相对运动速度方向夹角稳定,且接近90度。
2 蜗轮齿面是用铲背滚刀制造加工而成,因此蜗轮齿面接触面大、质量稳定。
Z Z为蜗杆齿数)。
3 同时参加啮合的蜗轮齿数多,一般可达22(94 蜗轮齿面无脊线,传递运动时不会产生干涉。
因此这种蜗杆传动承载功率大,动压油涵稳定传动、噪声低、平衡温度低等特征。
由以上分析可以看出,虽然普通齿轮减速器具有效率高,工作可靠,寿命长,传动比稳定等优点,但是不具备设计条件中重点要求的自锁性,所以不能选用;而准平行啮合线环面蜗杆减速器,它具有普通环面蜗杆减速器所不具备的很多优点。
第一章选定设计方案根据设计要求并结合以上分析,我们在设计中采用准平行啮合线环面蜗杆减速器。
具体设计方案是:选用的电动机输出转速是940r/min,由凸缘联轴器将电动机轴和准平行啮合线环面蜗杆减速器的输入轴相联接,经过减速器的减速,电动机输出的转速降为18.8r/min,再有凸缘联轴器将减速器的输出轴与滚筒轴联接,将减速器输出轴的转速传给滚筒,滚筒转动带动绕在其上面的钢丝绳旋转,由钢丝绳提起具有一定质量的灯具。
1电动机 2 联轴器 3 蜗轮蜗杆减速器 4 联轴器 5 滚筒图2-1减速器第二章电动机的选择2.1 初选电动机类型和结构型式电动机是专门工厂批量生产的标准部件,设计时要根据工作机的工作特性、电源种类(交流或直流)、工作条件(环境温度、空间位置等)、载荷大小和性质(变化性质、过载情况等)、起动性能和起动、制动、正反转的频繁程度等条件来选择电动机的类型、结构、容量(功率)和转速,并在产品目录中选出其具体型号和尺寸。
电动机分交流电动机和直流电动机两种。
由于生产单位一般多采用三相交流电源,因为此,无特殊要求时均应选用三相交流电动机,其中以三相异步交流电动机应用最广泛。
根据不同防护要求,电动机有开启式、防护式、封闭自扇冷式和防爆式等不同的结构型式。
Y系列三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机,由于其结构简单、工作作可靠、价格低廉、维护方便,因此广泛应用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上,如金属切削机床、运输机、风机、搅拌机等。
对于经常起动,制动正反转的机械,如起重、提升设备,要求电动机具有较小的转动惯量和较大过载能力,应选用冶金及起重用三相异步电动机Yz 型(笼型)或YzR 型(绕线型)。
电动机的容量(功率)选择的是否合适,对电动机的正常工作和经济性都有影响。
容量选得过小,不能保证工作机正常工作,或使电动机因超载而过早损坏;而容量选得过大,则电动机的价格高,能力又不能充分利用,而且由于电动机经常不满载运行,其效率和功率因数较低,增加电能消耗而造成能源的浪费。
电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件来决定。
由以上的选择经验和要求,我选用:三相交流电 Y 系列笼型三相异步交流电动机。
2.2 电动机的容量2.2.1 确定减速器所需的功率P ω由滚筒圆周力F 和滚筒速度v,得'1000w Fv P = 其中: F G mg ==(N )m ——提升重量,m=450kg ,4509.84410F =⨯= N90.15/60v m s == s 带入数据得 'w P =44100.150.66151000⨯= KW ' 1.250.6615 1.250.8269w w P P =⨯=⨯= KW2.2.2确定传动装置效率传动装置的效率由以下的要求:(1) 轴承效率均指一对轴承而言。
(2) 同类型的几对运动副或传动副都要考虑其效率,不要漏掉。
(3) 蜗杆传动的效率与蜗杆头数z 1有关,应先初选头数后,然后估计效率。
此外,蜗杆传动的效率中已包括了蜗杆轴上一对轴承的效率,因此在总效率的计算中蜗杆轴上轴承效率不再计入。
各传动机构和轴承的效率为:法兰效率: 10.98η=设计中,电动机与减速器相连的法兰,相当于一个凸缘联轴器一级环面蜗杆传动效率: 7.02=η一对滚动轴承传动效率:30.98η=凸缘联轴器效率: 98.04=ηη —— 从电动机至工作机主动轴之间的总效率故传动装置总效率:21234ηηηηη==20.980.70.980.980.646⨯⨯⨯=,电动机的输出功率d P考虑传动装置的功率损耗,电动机输出功率d P =wP η则,d P =wP η=0.826875 1.30.646= KW2.2.3电动机的技术数据根据计算的功率可选定电动机额定功率,取同步转速1000m in r ,6级由《简明机械设计手册》选用Y100L -6三相异步电动机,其主要参数如下电动机额定功率:0P =1.5kw ;电动机满载转速:n =940m in r电 流 : I=5.6A电动机外形和安装尺寸为:D=28mmE=60mmH=100mmA=160mmB=140mmC=63mmK=12mmAB=205mmAD=180mmAC=105mmHD=245mmAA=40mmBB=176mm第三章 传动装置的传动比及动力参数计算3.1 传动装置运动参数的计算3.1.1各轴功率计算1P =0P 1η=1.50.98 1.47⨯=KW21P P =2η23η=()21.470.70.980.97⨯⨯=KW3.1.2各轴转速的计算n 1=940min r ,n 2=n 滚筒=940/50=18.8m in r3.1.3各轴输入扭矩的计算1T 11P 1.479550955014.93n 940=⨯=⨯=N mm g 2T 22P 0.9795509550492.74n 18.8=⨯=⨯=N mm g第四章 减速器部件的选择计算4.1 蜗杆传动设计计算4.1.1 选择蜗杆、蜗轮材料1.选择蜗杆传动的类型采用准平行环面蜗杆传动.2.选择蜗杆、蜗轮材料,确定许用应力考虑蜗杆传动中,传递的功率不大,速度只是中等,根据《机械零件课程设计》表5-2,蜗杆选用40Cr ,因希望效率高些,耐磨性好故蜗杆螺旋齿面要求:调质HB265:285.蜗轮选用铸锡磷青铜ZQSn10-1,金属模铸造,为了节约贵重有色金属,仅齿圈用锡磷青铜制造,轮芯用灰铸铁HT100制造由《机械零件课程设计》表5-3查得蜗轮材料的许用接触应力[H σ] =1902/N mm由《机械零件课程设计》表5-5查得蜗轮材料的许用弯 曲应力[F σ]=442/N mm4.1.2 确定蜗杆头数Z 1及蜗轮齿数Z 2由《机械零件课程设计》表5-6,选取Z 1=1则Z 2=Z 1·i =1×50=50故取Z 2=504.1.3 验算滚筒的速度实际传动比 i =50/1 工作机滚筒转速 n 滚筒=940/50=18.8m in r钢丝绳的提升速度V ' =3.14D n 3.1418.810001000⨯⨯⨯⨯Ⅱ= = m/s速度误差 V V V '-%=88.938-%=0.78%<5%,合适4.1.4 确定蜗杆蜗轮中心距a1.确定蜗杆的计算功率c1P1A C1P K P K =F MP (K )式中 K A ——使用场合系数,每天工作一小时,轻度震动由《机械工程手册》查得:K A =0.7;K F ——制造精度系数,取7级精度,查得:K F =0.9;K MP ——材料配对系数,齿面滑动速度 < 10由《机械工程手册》查得:K MP =0.85。