课程名称：机械设计课程设计
设计题目：单级蜗杆减速器
院系： 工业制造学院。
班级： 2011级2班。
设计者： 不能告诉你
学号。指导教师。
设计时间： 2013/9/15
传动装置简图。
1—电动机—联轴器 3—一级蜗轮蜗杆减速器。
5—传动滚筒 6—输送带。
一：选择电机。
1.选择电机类型。
按工作要求和工作条件选择yb系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭式自扇冷式结构，电压为380v。
2.选择电机的容量。
3.工作机的有效功率为。
从电动机到工作机输送带间的总效率为。
式中：所以电动机所需的工作功率为。
3.确定电动机的转速。
由于蜗杆的头数越大，效率越低，先选择蜗杆的头数z1=1，所算出的传动比不在推荐范围内。故选则蜗杆的头数z1=2
所以电动机转速可选的范围为。
符合这一范围的同步转速为750r/min、1000r/min和1500r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及**等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。
根据电动机的类型、容量和转速，由机械设计手册选定电动机的型号为yb112m-6，其主要性能如表1.1所示，电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如表1.2所示。
表1.1yb112m-6型电动机的主要性能
表1.2电动机的主要外形和安装尺寸（单位mm）
2.计算传动装置的总传动比并分配传动比。
1.总传动比。
3.计算传动装置各轴的运动和动力参数。
1.各轴的转速。
1轴。n1=nm=940r/min
2.轴的输入功率。
1轴 2轴。
卷筒轴。3.各轴的输入转矩。
电动机的输出转矩td为。
故1轴。2轴。
卷筒轴。将上述计算结果汇总于表1.3，以备查用。
4.传动零件的设计计算。
1.涡轮蜗杆的材料选择。
蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50hrc
蜗轮材料，根据。
其中n1为蜗杆转速，t2为蜗轮转矩。
初估蜗杆副的滑动速度vs=3.2m/s，选择蜗轮的材料为无锡青铜。
2.按疲劳强度设计，根据公式。
则有。由表取m=6.3，蜗杆分度圆直径d1=63
蜗杆倒程角。
蜗轮圆周速度。
蜗杆副滑动速度。
蜗轮圆周速度。
故选择减速器的类型为蜗杆下置。
符合初取的效率值。
涡轮蜗杆的尺寸计算。
蜗轮分度圆直径。
中心距。变位系数。
其他尺寸总汇于表1.4
热平衡计算：根据公式。
该设计的减速器工作环境是煤场，故取油温t=70℃。周围空气温度t0=20℃，通风条件良好，取散热系数ks=15w/m2*℃，传动效率为η=0.78.则。
机体外表面的面积。
机体表面凸缘面积。
所需要加的散热片面积。
每片散热片的面积。
所加散热片的数目。
选择蜗杆和涡轮的精度等级。
蜗轮的圆周速度。
通过查表选用精度等级为9级，应为该传动平稳，选用的侧隙种类为c，即传动9cgb/t10089-1988.
蜗杆的圆周速度。
通过查表选用精度等级为8级，应为该传动平稳，选用的侧隙种类为c，即传动8cgb/t10089-1988.
根据传动中心距a可以确定铸铁蜗杆减速器机体的结构尺寸计算表如下：
表1.5连接螺栓扳手空间c1，c2值和沉头座直径表。
四。蜗杆轴的设计计算。
1.轴的材料选择。
因传递功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，考虑到经济性选用常用材料45#钢，调质处理。
2.初算轴径。
对于转轴，按扭转强度初算轴径，查参考书1表10.2得c=106~118，考虑到轴端的弯矩和转矩的大小，故取c=110则。
考虑到键槽的影响，取。
3.结构设计。
1）轴承部件的结构形式：蜗杆减速器的中心距a=135，通过查表选择减速器的机体采用剖分式结构。因传递功率小，故轴承的固定方式可采用两端固定方式。
因此，所设计的轴承部件的结构形式如上图所示。然后可按转轴轴上零件的顺序，从dmin处开始设计。
2）联轴器及轴段1的设计：dmin就是轴段1的直径，又考虑到轴段1上安装联轴器，因此，轴段1的设计和联轴器的设计同时进行。
由于联轴器的一端连接工作机一端连接轴，其转速比较低，传递转矩比较大。考虑到安装时不一定能保证同心度，采用有良好的补偿位移偏差性能的刚性可移式联轴器。选用金属滑块联轴器。则转矩。
由机械设计手册查得联轴器的轴孔长度为70mm，许用转矩为500n*m许用转速为250r/min，轴径范围为36~40mm，考虑到轴段3连接的是轴承，故取l1=70mm ，d1=40mm。
3）密封圈与轴段2的设计：考虑到联轴器右端的固定和密封圈的标准，取轴段d2=48mm，密封圈为毛毡油封密封圈fz/t92010-1991中直径是50的。
4）轴段3与轴段6：考虑到蜗杆减速器有轴向力，轴承类型选用圆锥滚子轴承，轴段3上安装轴承，要使轴承便于安装又符合轴承内径系列，暂取轴承型号为30210，查轴承手册，其内径d=50mm，外径d=90mm，宽度b=20mm，故取d3=d6=50mm，考虑到安装挡油板时的侧隙，l3=50mm，轴段6除了安装轴承外还有有加工倒角，故l6=32mm。
5）蜗轮与轴段4：轴段4上安装蜗轮，为了方便安装蜗轮d4应该略大于d3，取d4=52mm，按照蜗轮的设计，蜗轮的轮毂宽为（1.5~1.
9）d5，取轮毂宽为78mm，则轴段5的长度略小于蜗轮轮毂宽度，取l5=75mm
6）轴肩5的设计：轴段6上安装与轴段3成对的挡油板，考虑到轴承受力的对称性轴肩5的长度l5=11mm。
7）轴段2的长度：轴段2的长度根据箱体的壁厚、轴承凸台的厚度、轴承端盖的厚度以及联轴器类型确定：l25=0mm
8）键连接：联轴器及蜗轮的轴向连接均采用普通平键连接，分别为键12×61gb/t1096-1990及键16×68gb/t1096-1990.
4.轴受力分析。
蜗轮所受力。
fa=fr=ft991n
ft==2720n
在水平面上。
负号表示力的方向于受力简图中所设方向相反。
在垂直平面上。
轴承ⅰ上的总支承反力。
轴承ⅱ上的总支承反力。
1）画弯矩图。
在水平面上。
a-a剖面左侧：
a-a剖面右侧：
在竖直平面上。
合成弯矩。a-a剖面左侧：
a-a剖面右侧：
2）画转矩图。
1. 校核轴的强度。
a-a剖面左侧因弯矩大、有转矩，还有键引起的应力集中，故a-a剖面左侧为危险截面。
由附表10.1，抗弯剖面模量。
抗扭剖面模量。
弯曲应力 扭剪应力。
对于调质处理的45钢，由表10.1查得，由表10.1注查得材料的等效系数，。
键槽引起的应力集中系数，由表10.4查得。
绝对尺寸系数，由附图10.1查得。
轴磨削加工时的表面质量系数由附图10.2查得。
安全系数。查表10.5得许用安全系数，显然，故a-a剖面安全。
5.校核键连接的强度。
联轴器处键连接的挤压应力。
取键、轴、联轴器的材料都为钢，查表6.1得。显然，，故强度足够。
齿轮处键连接的挤压应力。
取键、轴、齿轮的材料都为钢，查表6.1得。显然，，故强度足够。
6.校核轴承寿命。
1) 计算轴承的轴向力。由表11.13查得70309轴承内部轴向力计算公式，则轴承ⅰ、ⅱ的内部轴向力分别为。
根据轴承手册查得。
图一：轴承布置及受力。
的方向如图一所示，同向，则。
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