二级蜗杆齿轮减速器设计_机械设计课程设计说明书_精品.docVIP

燕山大学 机械设计课程设计说明书 题目： 二级蜗杆齿轮减速器设计 学院（系）：机械工程学院 年级专业： 10级机控（1）班 学 号： 学生姓名： 指导教师：韩晓娟 教师职称：教授 目录 一、传动方案分析 1 1.斜齿轮传动 1 2.蜗杆传动 1 二．电动机选择计算 1 1．原始数据 1 2．电动机型号选择 1 三．总传动比确定及各级传动比分配 3 四．传动装置的运动和动力参数 3 五．传动零件的设计计算 5 1．蜗杆蜗轮的选择计算 5 2．齿轮传动选择计算 10 六．轴的设计和计算 16 1．初步计算轴径 16 2．轴的结构设计 17 3．3轴的弯扭合成强度计算 18 七. 角接触轴承的选择校核 23 八．键的选择及其大齿轮键校核 25 九．传动装置的附件及说明 26 十．联轴器的选择 27 十一．润滑和密封说明 28 1．润滑说明 28 2．密封说明 28 十二．拆装和调整的说明 28 十三．设计小结 28 十四．参考资料 29 一、传动方案分析 1.斜齿轮传动 啮合性能好：斜齿圆柱齿轮轮齿之间是一种逐渐啮合过程，轮齿上的受力也是逐渐由小到大，再由大到小；因此斜齿轮啮合较为平稳，冲击和噪声小，适用于高速、大功率传动。斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。因此斜圆柱齿轮传动，这样的传动方案是比较合理的。 2.蜗杆传动 蜗杆传动平稳，适用于中小功率间歇运转的场合。当与齿轮传动同时使用时若要求减速器结构紧凑，可布置于低速级。因此，在传动方案中设置蜗杆齿轮传动是合理的。 二．电动机选择计算 1．原始数据 ①传输带牵引力F=1842N ②传输带工作速度V=0.34m/s ③滚筒直径D=0.38m 2．电动机型号选择 选择电动机类型 由于Y系列三相异步电动机具有高效节能按工作要求和工作条件，选用Y系列三相异步电动机 确定电机容量 电动机的输出功率Pd=Pw / ηa 其中，传输带所需功率 P= Kw 式中为卷筒效率（不包括轴承），取=0.96 传动装置的总效率ηa=（η1）2×η2× η3× (η4)4 式中η1为联轴器的效率η1=0.99，η2为齿轮传动效率（8级精度齿轮传动）η2=0.97 , η3为蜗轮蜗杆传动效率（双头蜗杆）η3=0.75，η4为轴承效率（滚动轴承）η4=0.993,； ηa=0.992×0.970.750.9934=0.694 电动机功率 Pd=Pw / ηa=0.626/0.694=0.94kw 选择电动机转速 卷筒轴的工作转速为 按推荐的传动比合理范围，i‘=60~90，故电动机可选转速范围为 符合这一范围的同步转速有1500r/min。因此选用同步转速为1500r/min的电动机。综合考虑电动机和传动装置尺寸的重量、价格、功率等因素，决定选用型号为Y90S-4电动机。其主要性能如表： 电动机型号 额定功率 /kw 同步转速 /(r/min) 满载转速 /(r/min) 堵转转矩/ 额定转矩 最大转矩/ 额定转矩 Y90S-4 1.1 1500 1400 2.2 2.3 三．总传动比确定及各级传动比分配 总传动比为（满载转速nm=1400r/min） Ia=nm/n=1400/17.1=81.87 取齿轮传动比i2=(0.04~0.07)ia=(0.04~0.07)81.87=3.27~5.73 取i2=4.55，i1=i/i2=81.87/4.55=18 四．传动装置的运动和动力参数 设蜗杆为1轴，蜗轮轴为2轴，圆柱齿轮轴为3轴,卷筒轴为4轴， 1.各轴转速： n1=nm =1400 r / min n2=n1 / i1=1400 /18=77.78 r / min n3=n2 / i2=77.78 /4.55=17.10r / min n4=n3=17.10r/min 2.各轴输入功率： P1=Pd×η01= Pd×η1=1.1×0.99=1.089kw P2=P1×η12= P1×η3×η4=1.089×0.993×0.75=0.811kw P3=P2×η23= P2×η2×η4=0.811×0.993×0.97=0.78kw P4=P3×η34= P3×η1×η4=0.78×0.993×0.99=0.767kw 3.各轴输入转距： 电动机轴输出转矩为： Td=9550×Pd/nm=9550×1.1/1440=7.5N·m T1=Td×η01= Td×η1=7.5×0.99=7.425 N·m T2=T1×i1×η12= T1×i1×η3×η4=7.425×18×0.75×0.993=99.54 N·m T3=T2×i2×η23= T2×i