一级涡轮蜗杆减速器设计说明书Word文档下载推荐.doc
- 文档编号:14121396
- 上传时间:2022-10-18
- 格式:DOC
- 页数:73
- 大小:1.22MB
一级涡轮蜗杆减速器设计说明书Word文档下载推荐.doc
《一级涡轮蜗杆减速器设计说明书Word文档下载推荐.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一级涡轮蜗杆减速器设计说明书Word文档下载推荐.doc(73页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
由电动机至工作机之间的总效率:
其中分别为蜗杆,联轴器,轴承和卷筒的传动效率。
查表可知=0.725(蜗杆)=0.99(联轴器)=0.98(滚子轴承)=0.96
所以:
工作机输入功率
所以电动机所需工作效率为:
2.1.3电动机的转速
工作机的转速n=50r/min
所以电动机转速的可选范围为:
根据《机械设计手册》中查的蜗杆的传动比在一般的动力传动中
在这个范围内的电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min.两种传动比方案如下表:
方案
型号
额定功率
同步转速
满载转速
质量
Y160M-6
7.5
1000
970
119
Y13M-4
1500
1440
81
=0.66
=3.66kw
=5.55kw
由上表可知同步转速高的电动机质量低,但综合考虑有表中数据可知两个方案均可行,但方案1的总传动比较小,传动装置结构尺寸较小,并且节约能量。
因此选择方案1,选定电动机的型号为Y160M-6。
2.2传动比分配
各级传动比分配:
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。
2.3计算传动装置的运动和动力参数
2.3.1蜗杆蜗轮的转速:
蜗杆转速和电动机的额定转速相同,杆=970r/min
蜗轮转速:
滚筒的转速和蜗轮的转速相同,滚=50r/min
2.3.2功率
蜗杆的功率:
p=5.55*0.99=5.49kW
蜗轮的功率:
p=5.49*0.725*0.98=3.90kW
滚筒的功率:
p=3.90*0.99*0.98*0.96=3.63kW
2.3.3各轴转矩
电动机型号:
Y160M-6。
i=19.4
杆=970r/min
=50r/min
滚=50r/min
P杆=5.49kW
P蜗=3.90kW
p筒=3.63kW
参数
蜗杆
蜗轮
滚筒
转速r/min
50
功率P/kw
5.55
5.49
3.90
3.63
转矩N.m
54.64
54.09
744.90
693.79
传动比i
19.4
效率
0.99
0.71
0.93
3.传动零件的设计计算
3.1蜗轮蜗杆设计计算
3.1.1选择蜗杆的传动类型
根据GB/T10085-1988的推荐,采用渐开式蜗杆(ZI)
3.1.2选择材料
考虑到蜗杆传动功率不大,速度只是中等,故蜗杆采用45钢;
因希望效率高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为45~55HRC,蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造.
3.1.3按齿面接触疲劳强度进行设计
根据闭式蜗杆传动设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。
公式如下:
(1)确定作用在蜗轮转矩,按=2,估取效率为=0.75,
(2)确定载荷系数K
因工作载荷有轻微冲击,取载荷分布不均系数=1;
表11—5《机械设计》选取使用系数
由于转速不高,冲击不大,可取动载系数;
K=KAKBKV=1.15×
1×
1.05≈1.21
(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=160
(4)确定蜗轮齿数
==220=40
(5)确定许用接触应力
根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造,蜗杆螺旋齿面硬度>
45HRC,可从《机械设计》表11—7查得蜗轮的基本许用应力=268。
应力循环次数
N=60j=60150(83655)=4.38
寿命系数:
KHN=(107/43800000)1/8=0.8314
则[бH]=KHN×
[бH]
`=0.8314×
268Mpa=222.8Mpa
(6)
因为=2,故从表11-2中m=8mm,分度圆直径d1=80mm
3.1.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸
(1)中心距
a=(+)/2=(80+840)/2=200mm
(2)蜗杆
=744.90N.m
蜗杆45号钢
蜗轮ZCuSn10P1
=744900N.mm
K=1.21
=160
=40
=268
N=4.38
KHN=0.8314
[бH]=222.8Mpa
m=8mm
d1=80mm
a=200mm
轴向齿距pa=25.133mm,直径系数q=10,齿顶圆直径da1=96mm
;
齿根圆直径df1=60.8mm,分度圆导程角γ=11°
18´
36"
;
蜗杆轴向齿厚Sa=12.5664mm
(3)蜗轮
传动比i取20
蜗轮分度圆直径:
d2=mZ2=8×
40=320mm
蜗轮喉圆直径:
da2=d2+2ha2=320+2×
[8×
(1-0.5)]=336mm
蜗轮齿根圆直径:
df2=d2-2hf2=320-2×
8×
1.2=300.8mm
蜗轮咽喉母圆半径:
rg2=a-1/2da2=200-1/2*336=32mm
3.1.5校核齿根弯曲疲劳强度
当量齿数
根据从图11—17中可查得齿形系数
螺旋角系数
可知许用弯曲应力
从《机械设计》表11—8查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力=56。
寿命系数
可见弯曲强度是满足的。
3.1.6验算效率
已知=;
与相对滑动速度有关。
从《机械设计》表11—18中用插值法查得=0.0235,代入式中得=0.831,大于原估计值,因此不用重算。
3.1.7精度等级公差和表面粗糙度的确定
考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动,属于通用机械减速器,从GB/T10089—1988圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择8级精度,侧隙种类为f,标注为8fGB/T10089—1988。
然后《机械设计课程设计》查得蜗杆的齿厚公差为=71μm,蜗轮的齿厚公差为=130μm;
蜗杆的齿面和顶圆的表面粗糙度均为1.6μm,蜗轮的齿面和顶圆的表面粗糙度为1.6μm和3.2μm。
3.1.8热平衡核算
初步估计散热面积:
取(周围空气的温度)为。
所以S=1.10合格
4.轴的设计计算
4.1蜗杆轴的设计
4.1.1作用在齿轮上的力
齿轮分度圆的直径为
圆周力:
轴向力:
径向力:
Fr1=·
tanα=4655.63×
tan200=1694.51N
pa=25.133mm
q=10
da1=96mm
df1=60.8mm
γ=11°
Sa=12.5664mm
d2=320mm
da2=336mm
df2=300.8mm
rg2=32mm
42.42
0.657
36.792mpa
S=1.10
(周围)=
工=69.62
Fr1=1694.51N
蜗轮上的轴向力、圆周力、径向力分别与蜗杆上相应的圆周力、轴向力、径向力大小相等,方向相反。
4.1.2蜗杆轴的设计计算
选用45调质,硬度217~255HBS,并查表15-3,取A0=120
d≥
考虑有键槽,将直径增大5%,则:
d=21.39×
(1+5%)mm=22.46mm
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,由转速和转矩得
Tc=KT1=1.5×
54090=81135N•mm
查表GB/T5014-2003弹性柱销联轴器选用LX4,标准孔径d=50mm,即轴伸直径为38mm,半联轴器的长度L=84mm。
初选圆锥滚子轴承30212(GB/T297-1994)
各段轴的长度及直径:
d≥21.39mm
Tc=81135N•mm
4.1.3轴的校核计算
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 一级 涡轮 蜗杆 减速器 设计 说明书