2014机械设计课程设计说明书(单级蜗杆减速器).docVIP

设计任务书 班级学号 姓名 一、设计题目：蜗轮减速器 设计带式运输机的传动装置，如图1所示。工作条件：带式输送机在常温下连续工作，单向运转；空载启动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度V的允许误差为±5％；二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修为2~3年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。 图1 带式输送机传动系统简图 1—电动机；2一联轴器；3—蜗杆减速器；4—卷筒；5—输送带 二、原始数据： 带的圆周力F(N) 传送带速度V(m/s) 滚筒直径D（mm） 550 2 300 选定设计方案 工作条件：带式输送机在常温下连续工作，单向运转；空载启动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度V的允许误差为±5％；二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修为2~3年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。 已知：运输机带的圆周力：550N 带速：2m/s 滚筒直径：300mm 选定传动方案为：蜗杆减速器 1.传动装置简图。 图1-1 带式输送机的传动装置简图 2.传动方案简图如下： 图1-2 带式输送机传动系统简图 1—电动机；2一联轴器；3—蜗杆减速器；4—卷筒；5—输送带 电动机的选择 初选电动机类型和结构型式 根据动力源和工作条件，并参照第12章选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机，卧式封闭结构，电源的电压为380V。 电动机的容量 确定减速器所需的功率 根据已知条件，工作机所需要的有效功率为 =kW 确定传动装置效率 查表第十章中表10-2得： 联轴器效率=0.99 蜗杆传动效率=0.70 一对滚动轴承效率=0.98 输送机滚筒效率=0.96 估算传动系统总效率为 =0.99×0.70×0.98×0.96=0.6517 工作时，电动机所需的功率为 =kW 由表19-1可知，满足P≥P条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率P应取为2.2kW。 电动机的转速 根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速为 r/min 查表2-2得： 蜗杆减速器的传动比=10～40，则总传动比的合理范围=10～40，故电动机的转速可选范围为： （10～40）×127.4r/min=1228～4912 r/min 符合这一转速范围的同步转速有：1500r/min 3000r/min 由表19-1可知，对应于额定功率P为2.2kW的电动机型号分别为Y100L1-4型和Y90L-2型。现将Y100L1-4型和Y90L-2型电动机有关技术数据及相应算得的总传动比列于表2-1中。 表2-1 方案的比较 方案号 电动机型号 额定 功率 （kW） 同步转速 （r/min） 满载转速 （r/min） 总传动比 外伸轴径D （mm） 轴外伸长度E （mm） Ⅰ Y100L1-4 2.2 1500 1440 11.70 24 50 Ⅱ Y90L-2 2.2 3000 2870 23.37 28 60 通过对上述两种方案比较可以看出：方案Ⅱ电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸较大，成本提高。一般来说，如无特殊要求，常选用同步转速为1500r/min，故选方案I较为合理。 电动机的技术数据 图2-1 电动机外形尺寸 表2-2 级数 A B C D E F G H K AB AC AD HD BB L 4 160 140 63 28 60 8 24 100 12 205 205 180 245 170 380 传动装置的传动比及动力参数计算 传动装置运动参数的计算 由式（3-5）可知，传动系统的总传动比 由传动系统方案（见图1-2）知： 1；1； 又，所以=11.4 传动系统各级传动比分别为 1； =11.4； 1 传动系统的运动和动力参数计算 传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下： 1轴（电动机轴）： =1440r/min 1.7×0.99=1.683kW 10.66N·m 2轴（蜗杆轴）： 1440r/min 1.683×0.99×0.75=1.47kW 9.75N·m 3轴（蜗轮轴）： 123r/min 1.47×0.99×0.99=1.44kW 112.80N·m 4轴（单级蜗杆传动低速轴、即输送机滚筒轴）： 123r/min 1.44×0.99×0.96=1.37kW 106.8N·m 轴 号 电动机 单级蜗杆减速器 工作机 1轴 2轴 3轴 4轴 转速n （r/min） 1440 1440 123 123 功率P （kW） 1.683 1.47 1.44 1.37 转矩T （N·m） 10.66 9.75 112.80 106.8 传动比 1 11.4 1 将上述计算结果列于表2-2