蜗杆齿轮变速器的设计方案.doc

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1、蜗杆齿轮变速器的设计方案1．已知条件１）运输带工作拉力F；２）运输带工作速度V；３）滚筒直径D；４）滚动效率η=0.95；５）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；６）工作环境：室，灰尘较大，环境最高温度35°C左右；７）使用折旧期8年，4年大修一次；８）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。2.设计方案：设计运输机的蜗杆－圆柱齿轮减速器；（1）原始数据：运输带工作拉力F=5.5KN，运输带工作速度V=0.45m/s，卷筒直径D=450mm.（2）传动装置简图，如下：一、电动机的选择1.总体传动方案初步确定传动系统总体方案如图1所示。蜗杆－圆柱齿

2、轮减速器。传动装置的总效率ηa＝0.982×0.75×0.992×0.95×0.96＝0.637；=0.98为轴承的效率，=0.75为蜗轮的效率，=0.99为弹性联轴器的效率，=0.95为齿轮的效率，＝0.96为输送机效率。2.电动机的选择卷筒轴工作效率为：＝19.11r/min蜗杆齿轮传动比=60～90按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，电压为380v工作机有效功率为：＝2.475kw工作机所需工作功率为：＝3.89kw工作机卷筒轴的转速为：＝19.11kw所以电动机转速的可选围为：＝(60～90)×19.11=1146.4～1719.9r/m

3、in因此选择Y132S-4电机其主要性能如表1所示，安装尺寸如表2所示。表1Y123S-4型电动机的主要性能型号额定功率/kW铁心长度/mm气隙长度/mm定子外径/mm定子径/mm定子线规nc-dc每槽线数并联支路数绕组型式节距槽数Z1/Z2转动惯量/(kg·m^2)质量/kg:Y112M-44.01350.31751101-1.06461单层交叉1～9/2～10/18～1136/330.009543表2Y112M-4电动机的安装尺寸型号HABCDEF×GDGKbb1b2hAABBHAL1Y132S-413221614089388010×833122802101

4、3531560200184753.传动装置的总传动比和传动比分配（1）总传动比=75（2） 分配传动比=(0.03～0.06)×75=3.75=204.传动装置运动和动力参数的计算（1）各轴转速  Ⅰ轴nI＝=1440r/min  Ⅱ轴nII＝nI/i1＝72r/min  Ⅲ轴nIII＝nII/i2＝20r/min（2）各轴输入功率   Ⅰ轴PI＝P0×＝3.89×0.99＝3.81kW  Ⅱ轴PII＝PI××＝3.81×0.75×0.98＝2.74kW   Ⅲ轴PIII＝PII××＝2.74×0.98×0.95＝2.55kW（3）各轴输入转矩电动机轴输出转矩=

5、2.58×N·㎜  Ⅰ轴 TI＝×=2.55×N·㎜ Ⅱ轴 TII＝TI×i1×=48.45×N·㎜Ⅲ轴 TIII＝TII×i2××=16.92×N·㎜卷筒轴TIV=TIII××=16.08×N·㎜二、传动零件的设计1.齿轮的设计计算（一）高速级蜗轮蜗杆传动的设计计算1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085—1988推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）2.齿轮材料，热处理及精度蜗杆：45钢淬火，螺旋齿面要求淬火，淬火后硬度为45—55HRC蜗轮：铸锡磷青铜ZCuSn10Pl,金属模制造，齿芯用灰铸铁HT1003.按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先

6、按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度，传动中心距(1)确定作用在蜗轮上的转矩T按z=2,估取效率涡轮=0.8，则=583611N·㎜（2）确定载荷系数K取载荷分布不均系数K=1，选取选用系数K=1，取动载系数K=1.05，则K=KKK=1.05（3）确定弹性影响系数Z=160MPa(4)确定弹性系数设蜗杆分度圆直径d和传动中心距a的比值d/a=0.35，因此=2.9(5)确定许用接触应力[]根据蜗轮材料为ZCnSn10Pl，金属模制造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，查得蜗轮的基本许用应力[]΄=268Mpa应力循环次数N=60jnL=60×1××1

7、9200=8.42×10寿命系数=0.7662则，[]=×[]΄=0.7662×268=205.3Mpa（6）计算中心距=145.55mm取中心距a＝160mm,i=20,因此，取m=6.3，蜗杆分度圆直径d=63mm。这时d/a=0.39，查图11—18可查得接触系数΄=2.72因为,΄<因此，以上计算结果可用4.蜗杆与蜗轮的主要参数及尺寸（1）蜗杆：轴向齿距P=m=3.14×6.3=19.792㎜；直径系数q=d/m=10；齿顶圆直径d=d+2×m=63+2×1×6.3=75.6㎜；齿根圆直径=d－2m(h+)=63－2×6.3(1+0.2)=47.88㎜；

8、分度圆导程角=11˚18