个人收集整理资料， 仅供交流学习， 勿作商业用途一：设计要求（1） 设计任务 设计带式输送机传动系统。要求传动系统中含有单级蜗杆减速器。（2） 传动系统机构简图 根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V4-5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见如右图所示），采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。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。3、 传动系统的总体设计 1）电动机的选择 由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V。根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=335mm。运输带的有效拉力F=2400N，带速V=0.9m/s，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V。1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系列2、 传动滚筒所需功率3、 传动装置效率：由电动机至工作机之间的总效率：其中、分别为联轴器，轴承，窝杆，齿轮，链和卷筒的传动效率。查表可知：联轴器效率：=0.99 滚动滚子轴承效率一对）：=0.98窝杆传动效率：=0.75 传动滚筒效率：=0.96 所以：电动机所需功率： Pr= Pw/=2.16/0.646=3.34 KW传动滚筒工作转速： n601000V/33551.3 r/min根据容量和转速，根据课本表3-2和续表3-2可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如下表: 表1 方案电动机型号额定功率kw电动机转速 r/min额定转矩同步转速满载转速1Y122M-24.0300028902.22Y112M-44.0150014402.23Y132M1-64.010009602.04Y160M1-84.07507202.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第2方案比较适合。因此选定电动机机型号为Y112M-4其主要性能如下表2：表2中心高H外形尺寸LAC/2AD）HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴身尺寸DE装键部位尺寸FGD112400计算总传动比和各级传动比的分配 1、计算总传动比： 2、各级传动比的分配 由于为蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。 (3传动系统的运动和动力参数计算 1.蜗杆轴的功率、转速与转矩 P0 = Pr0.990.98=3.24kw n0=1440 r/min T0=9550 P0/n0=21.5 N .m 2.蜗轮轴的功率、转速与转矩 P1 = P001 = 3.240.750.98=2.32 kw r/min T1= 9550P1/n1 = 431.5 Nm 3.传动滚筒轴的功率、转速与转矩 P2 = P112=2.320.990.98=2.25 kw r/minT2= 9550P2/n2 = 419.0 Nm运动和动力参数计算结果整理于表3： 表3 参数电动机蜗杆蜗轮滚筒转速r/min1440144051.351.3功率P/kw3.34 3.242.32 2.25转矩N.m22.221.5431.5 419.0传动比i28.1效率0.970.720.974、 减速器传动零件的设计计算蜗轮蜗杆的传动设计：蜗杆 选40Gr，表面淬火45-55HRC；蜗轮边缘选择ZCuSn10P1，金属模铸造。以下设计参数与公式除特殊说明外均以蜗杆传动为主要依据，具体如表4： 表4计算工程计算内容计算结果1.选择材料2确定许用应力确定接触应力循环次数：许用接触应力确定弯曲应力循环次数：许用弯曲应力3.确定蜗杆头数及蜗轮齿数3.按接触疲劳强度设计估取载荷系数K初步估计蜗杆传动总效率确定蜗轮的输出转矩确定模数及蜗杆直径确定蜗杆传动基本参数4.计算蜗杆传动各尺寸参数5.校核蜗轮齿的弯曲强度6.蜗杆传动热平衡计算估算蜗杆传动箱体的散热面积A计算蜗杆圆周运动速度计算相对滑动速度当量摩擦角啮合效率传动总效率油温计算结论蜗杆 选40Gr，表面淬火45-55HRC；蜗轮边缘选择ZCuSn10P1,金属模铸造。查P204表9-8得许用接触应力力为:查P205表9-10得许用弯曲应力为：由P204式9-21:由P205式9-22:查P195表9-3，得=1；所以=31查机械设计课程设计教材表4-5得：=1。=31。中心距a=160，m=8,=80因载荷平稳，取 K=1.1由P203页9-18得：综合分析：中心距a=160，m=8,=80m=8,=80,=-0.5=5度42分38秒cos=0.995蜗轮当量齿数蜗轮齿形系数按P204表9-7，由内插法得：=1.39由，所以小于，所以蜗轮齿弯曲强度足够。将箱体简化为长方体，箱体高为3a,箱体宽为2a,箱体厚为a, a为蜗杆传动中心距。一般箱体底部与机座接触，计算箱体散热面积不包括底部面积。故:由P200表9-5，根据插入法可查得：=1度17分取由P206公式9-25，取室温，则油温：40GrZCuSn10P1=1=31K=1.1=5度42分38秒cos=0.995=1.39=1度17分合适五减速器轴及轴承装置的设计1）蜗轮轴的设计以下设计参数与公式除特殊说明外均以蜗杆传动为主要依据，具体如下表：计算工程计算内容计算结果1轴的材料的选择，确定许用应力2按扭转强度，初步估计轴的最小直径3轴承和键4轴的结构设计 1）、径向尺寸的确定2）、轴向尺寸的确定5轴的强度校核1）计算蜗轮受力2）计算支承反力3）弯矩4）当量弯矩 5）分别校核6）键的强度校核及设计考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩，所以选用45号钢，正火处理；b+=600MPa b-=55MPad轴伸安装联轴器，考虑补偿轴的可能位移，选用无弹性元件的联轴器，查P469表18-1：工作情况系数K=1.5。计算转矩Tc=KT=1.5431.5 =647.25N.M查95版汝元功、唐照民主编机械设计手册：P498表13-10，蜗轮轴与传动滚筒之间选用HL4弹性柱销联轴器40112，轴孔直径为40，轴孔长度为112.因此采用角接触球轴承，并采用凸缘式轴承盖，实现轴承系两端单向固定。从轴段d1=40mm开始逐渐选取轴段直径，d2起固定作用，定位轴肩高度可在0.070.1）d范围内，故d2=d1+2h401+20.07）=45.6mm，该直径处安装密封毡圈，标准直径。应取d2=45mm；d3与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装，取d3=50mm，轴承选用角接触球轴承，7010C。 d5与蜗轮孔径相配合。按标准直径系列，取d5=60mm；d4由h=0.070.1）d=0.070.1）d，取d4=54mm；d6起轴向固定作用，取d6=66。d8与轴承配合，取d8=d3=50mm； d7起轴向固定轴承作用，取d7=54。由课程设计课本：；所以取经调整设计如下：L1=50mm；L2=38mm；L3=18mm；L4=43mm；L5=76mm；L6=20mm；L7=26mm；L8=17mm两轴承的中心的跨度为L跨=186mm，轴的总长为L总=288mm。蜗轮的分度圆直径d=248mm； 转矩T=431.5Nm蜗轮的切向力：Ft=2T/d=2431.5/0.