畢業(yè)設(shè)計(jì)論文—環(huán)面蝸桿蝸輪減速器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 級(jí)蝸桿減速器，傳動(dòng)路線為：電機(jī) —— 聯(lián) 軸器 —— 減速器 —— 聯(lián) 軸器 —— 帶式運(yùn)輸機(jī)如圖 22所示 。 蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及 蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤(rùn)滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。 圖 22傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、蝸輪軸、箱體、滾動(dòng)軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。 煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文 6 第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇及各級(jí)傳動(dòng)比的 確定 電動(dòng)機(jī) 的選擇 選擇電機(jī)的類型 由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源，可考慮采用 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī) ，全 封閉扇冷 鼠籠 式結(jié)構(gòu)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，啟動(dòng)性 能好等優(yōu)點(diǎn)。一般電動(dòng)機(jī)的額定電壓為 380V。 選擇電機(jī)的功率 傳動(dòng)滾筒所需功率 kwFVPw 1000? ==6000*由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率 ? 為 ? = 1? ? 2? ? 23? ? 4? ?5? ?6? 其中： 蝸桿傳動(dòng)效率 、 聯(lián) 軸器 1 效率 、 蝸桿傳動(dòng) 的 滾動(dòng)軸承 效率（一對(duì)） 、 聯(lián) 軸器 2 效率 、卷筒軸的軸承效率、 傳動(dòng)滾筒效率 分別為 1? = 、 2 ? ? 3 ? ? 、 4 ? ? 、 5 ? ? 、 6 ? ? ? = 2 = 電動(dòng)機(jī)所需功率： PwP K Wa?? ? ? 確定 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)滾筒工作轉(zhuǎn)速： 6 0 * 1 0 0 0 6 0 * 1 0 0 0 * 0 . 5 2 7 . 3* 3 5 0w Vn D??? ? ? r/min 按推薦的合理傳動(dòng)比范圍， 取 單級(jí)蝸桿傳動(dòng)減速機(jī)傳動(dòng)比范圍 i =1080， 可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 N=(10~80)*nw=（ 10~80） *=273~2184r/min 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速 ， 查出所得電動(dòng)機(jī) Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查出有四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有以下四種傳動(dòng)比方案。 如表 31: 煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文 7 表 31 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 Pd kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 額定轉(zhuǎn)矩 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y132S4 1500 1440 2 Y132M26 1000 960 3 Y160M8 750 720 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和減速器的 傳動(dòng)比，可見(jiàn)第 2方案比較適合， 因此選定電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)為 Y132M26其主要性能如下表 32： 表 32 電動(dòng)機(jī)主要性能 確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)確定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。 總傳動(dòng)比 960 3 5 .1 62 7 .3mwni n? ? ? 上 式中 i— 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 ； mn — 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 ； wn — 電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 ； 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動(dòng)比。 中心高 H 外形尺寸 L（ AC/2＋ AD） HD 底角安裝尺寸 A B 地腳螺栓孔直徑 K 軸身尺寸 D E 裝鍵部位尺寸 F G D 132 515（ 270/2＋ 210）315 216 178 12 38 80 10 3338 煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文 8 各軸 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 的 計(jì)算 、 蝸輪軸 、 傳動(dòng)滾筒軸 的輸入功率 0 2 3 8 9 6dP P KW??? ? ? ? ? 1 0 1 6 2 8P P KW?? ? ? ? 2 1 3 4 5 3 .2 8 0 .9 9 0 .9 8 0 .9 8 3 .1 2P P KW? ? ?? ? ? ? ? ? 2. 蝸桿軸 、 蝸輪軸 、 傳動(dòng)滾筒軸 的轉(zhuǎn)速 0 960 / minnr? 011960 2 7 .4 / m in35nnri? ? ? 1222 7 .4 2 7 .4 / m in1nnri? ? ? 3. 蝸桿軸 、 蝸輪軸 、 傳動(dòng)滾筒軸 的 轉(zhuǎn)矩 30004 . 5 69 . 5 5 9 . 5 5 1 0 4 5 . 4960PT K N mn ?? ? ? ? ? ? 31113 . 2 89 . 5 5 9 . 5 5 1 0 1 1 4 3 . 22 7 . 4PT K N mn ?? ? ? ? ? ? 32223 . 1 29 . 5 5 9 . 5 5 1 0 1 0 8 82 7 . 4PT K N mn ?? ? ? ? ? ? 上述 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參 數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表 33所示： 表 33 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 類型 功率 P（ kw） 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 轉(zhuǎn)矩 T（ KN m） 傳動(dòng)比 效率 η 蝸桿軸 960 35 蝸輪軸 滾筒軸 1088 煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文 9 第四章 環(huán)面 蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 蝸桿傳動(dòng)類型及材料 根據(jù) GB/T 100851988 的推存，采用 環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 。 蝸輪用鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為 了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造。 考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用 45 鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 4555HRC。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) [3] 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由傳動(dòng)中心距 : ? ? 23 2 ()EPHZZa KT ?? （ 21） 1)確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故 取載荷分布不均系數(shù) 1K?? ；由參考文獻(xiàn) 3選取使用系數(shù) ? ；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù) ? ；則 1 .1 5 1 1 .0 5 1 .2 1AvK K K K?? ? ? ? ? 2)確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 T2 02 1 1 2 30 5 35 2 8 99601143 .2 .PT T i inK N m? ? ? ???? ? ? ? ?? 3）確定接觸系數(shù) Z? 煙 臺(tái) 汽 車 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 論 文 10 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 1d 和傳動(dòng)中心距 a的比 值 ad/1 =，從 參考文獻(xiàn) 3 的 圖1118 中可查的 ?? 。 4）確定彈性影響系數(shù) EZ 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和剛蝸桿相配，故 160EZ MPa? 。 5）確定許用接觸應(yīng)力 []H? 根據(jù) 蝸輪用鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，金屬模鑄造。蝸桿 硬度大于 45HRC，從 參考文獻(xiàn) 3 的 表 117 中查的蝸輪 的基本許用應(yīng)力 39。[]H? =268Mpa。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 260 hN jn L? =60 1 960 12021/35= 107 壽命系數(shù)787871010 7 10 2HNK N???? 則 []H? = 39。[]H HNK? = 107=181MPa