目 录1、机械设计课程设计任务书 -（3）2、电动机的选择-（5）3、传动装置的运动和动力参数的计算 -（7）4、传动零件设计计算-（8）5、轴的设计计算及校核-（13）6、轴承的校核 -（19）7、键的选择和校核 - （22）8、箱体的设计 - （22）9、键等相关标准的选择- （24）10、减速器结构与润滑、密封方式的概要说明-（25）附录 轴的反力及弯矩、扭矩图 - （29）机械设计课程设计任务书题 目 带式运输机用蜗杆减速器设计（G1） 设 计 者 许 鹏 指导教师 胡 莲 君 班 级 机 自 14班 设计时间 2008年12月20日2009年1月7日 任务要求：1. 减速器装配图一张(0号或1号图纸)2. 零件图13张（由指导教师指定）3. 设计说明书一份（60008000字）其它要求：设计步骤清晰，计算结果正确，说明书规范工整，制图符合国家标准。按时、独立完成任务。1设计题目带式运输机用蜗杆减速器设计。1.1. 工作原理及已知条件工作原理：带式输送机工作装置如下图所示己知条件： 1.工作条件：三班制，运输机连续工作，单向动转，载荷平稳，空载起动。 2.使用寿命：使用期限10年（每年300工作日）； 3.运输带速度允许误差；5；三、原始数据已知条件传送带工作拉力F（kN）传送带工作速度v（m/s）滚筒直径D（mm）参数20.83501电动机 2联轴器 3蜗杆减速器 4带式运输机附图G计算及说明结果2.1电动机的选择计算2.1.1 选择电动机2.1.1.1选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2.1.1.2选择电动机容量工作机所需的功率： 由电动机至工作机之间的总效率： 其中 分别为联轴器，轴承，蜗杆和卷筒的传动效率。查表可知=0.99（滑块联轴器）=0.98（滚子轴承）=0.73（单头蜗杆） =0.96（卷筒） 所以：所以电动机输出功率： kw2.1.1.3确定电动机转速根据已知条件计算出工作机滚筒的工作转速为 =1.6kw=0.63=2.54kwnw=43.68r/min 计算及说明 结果电动机转速可选范围： nd=i* nd=(1070)*43.68=436.83057.6r/min2.1.1.4确定电动机型号 查表16-1，可得：方案号电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比极数 1Y100L-23kw3000r/min2870r/min65.71 22Y100L-43kw1500r/min1440r/min32.97 43Y132S-63kw1000 r/min960r/min21.986 计算及说明 结果经合考虑，选定方案3。因为同步转速较高，电动机价格比较便宜，而且方案3的传动比不是很大，尺寸也不是很大，结构还比较紧凑。电动机的型号为Y132 S-6计算及说明结果2.1.2 计算总传动比和各级传动比的分配2.1.2.1 计算总传动比： 2.1.2.2 各级传动比的分配 2.1.2.3 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 计算传动装置的运动和动力参数3.1 蜗杆蜗轮的转速：蜗杆转速和电动机的额定转速相同蜗轮转速：滚筒的转速和蜗轮的转速相同3.2 功率蜗杆的功率：p1=2.540.99=2.51KW蜗轮的功率：p2=2.510.730.98=1.80kW滚筒的功率：p3=1.80.980.99=1.75Kw3.3 转矩 =21.98n=43.68 r/minp1=2.51KWp2=1.80KWp3=1.75KW将所计算的结果列表： 参数电动机蜗杆蜗轮滚筒转速(r/min)96096043.6843.68功率(P/kw)2.542.511.801.75转矩(Nm)25.2725.02533.4507传动比i21.98效率0.990.730.96 计算及说明 结果4.选择蜗轮蜗杆的传动类型根据 GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆ZI。4.1选择材料考虑到蜗杆的传动功率不大，速度只是中等，故选择45钢，蜗杆螺旋部分要求淬火，硬度为4555HRC，蜗轮用铸锡磷青钢ZCuSn10P1，金属模铸造，为了节约贵重金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。4.2按齿面接触强度进行设计传动中心矩计算公式如下：(1) 确定作用在蜗轮上的转矩 =533.4Nm(2) 确定载荷系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布系数KA=1.1(3) 确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故=147渐开线蜗杆ZI45钢ZCuSn10P1青铜HT100=533.4NmKA=1.1=147 计算及说明结果(4) 确定接触系数先假设蜗杆分度圆d1和传动中心矩a的比值，从图11-18可查得=3.1(5) 确定接触疲劳极限根据蜗轮材料为ZCuSn10P1，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，可从表11-7中查得无蜗轮的基本许用应力=265MPa(6) 确定接触疲劳最小安全系数 根据推荐值可取=1.2（7）确定寿命系数 116800 （8）计算中心距 取中心矩a=200mm这时， =3.1由图11-18查得，因为， 因此以上计算结果可用。=3.1=1.2a=178.4mm计算及说明结果4.3 蜗轮蜗杆的主要参数和几何尺寸确定蜗杆的头数 确定模数m蜗杆分度圆直径 查机械设计书表11-3，取标准值d1=80mm，直径系数q=10齿顶圆齿根圆df1=m(q-2.4)=60.8mm分度圆导程角蜗杆轴向齿宽蜗轮齿数=21.98=44验算传动比i=传动比误差，是允许的取=2取m=8d1=80mm=44 计算及说明结果蜗轮分度圆直径=844=352mm实际中心距 a=1/2(d1+d2)=216mm 蜗轮宽度 蜗杆圆周速度 相对滑动速度 当量摩擦系数 查机械设计书表13-6，4.4 校核轮齿接触疲劳强度许用接触应力 最大接触应力 =352mmb2=61.1mmm/sm/s，=123.4合格计算及说明结果齿根弯曲疲劳强度查机械设计书表13-2，取弯曲疲劳最小安全系数根据机械设计书推荐值，取许用弯曲疲劳应力 轮齿最大弯曲应力 温度计算传动啮合效率搅油效率根据机械设计书自定为轴承效率根据机械设计书自定为 总效率 合格计算及说明结果散热总面积估算 箱体工作温度 此处取=15w/（mc）,中等通风环境5.轴的设计计算及校核5.1轴的材料的选择，确定许用应力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。选取轴的材料为45钢，调质处理。查机械设计书表得 b=640MPa -11=55MPa取A=115，于是得d轴的最小直径为d1，与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号计算转矩=,查机械设计书表，选取=1.2，则有=KT=1.29.5501.8/43.68=472，3N.m考虑轴头有一键槽，将轴径增大5%，即d=39.7*1.05=41.6mm，因轴头安装联轴器，根据联轴器内孔直径取最小直径为d=42mm选联轴器查表GB 4384-1997 选WH6滑块联轴器，标准孔径d=42mm合格45钢b=640MPa -11=55MPa=1.2=472.3N.mWH6滑块联轴器计算及说明结果5.2蜗轮轴的结构设计5.2.1确定各轴段直径 根据确定各轴段直径的确定原则，由右端至左端，从最小直径开始，轴段1 为轴的最小