江西工程学院。
机械设计学课程设计》任 务
书。专业机械设计制造及其自动化。
学生姓名武建刚。
班级 14级机械2班。
学号 2014100571
指导教师李湘明。
教研室主任。
起止日期。单级蜗杆减速器传送链传动。
前言。课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。根据学院的教学环节，在2024年6月3日-2024年6月9日为期一周的机械设计课程设计。
本次是设计一个单级蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——链式运输机），本人是在李湘老师指导下独立完成的。该课程设计内容包括：
任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计和a4图纸一张、a3图纸三张。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。
该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于本人初学水平，错误及不妥之处老师批评指正。
2024年6月8日。
参数选择：牵引力/kn:3.5
传送速度/（m*s-1）：0.65
链轮齿数：11
链节/mm：160
使用期限/年：6
总传动比：i=35 z1=1 z2=35
卷筒直径：d=350mm
根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——连轴器——减速器——连轴器——链式运输机。(如图2.
1所示) 根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度v≤4——5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图2.2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。 图2.1
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。
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，**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=350mm。运输带的有效拉力f=6000n，带速v=0.5m/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：
蜗杆传动效率η1=0.70
搅油效率η2=0.95
滚动轴承效率（一对）η3=0.98
联轴器效率ηc=0.99
传动滚筒效率ηcy=0.96
所以：η=1η2η33ηc2ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
电动机所需功率： pr= pw/η 3.0/0.633=4.7kw
传动滚筒工作转速：nw＝60×1000×v /×350＝27.9r/min
4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩。
p0 = pr=4.7kw
n0=960r/min
t0=9.55 p0 / n0=4.7×103=46.7n .m
4.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩。
p1 = p0·η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅰ= 27.4 r/min
t1= 9550 = 9550×= 1111.84n·m
4.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩。
p2 = p1·ηc·ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= =27.4 r/min
t2= 9550 = 9550×= 1089.24n·m
运动和动力参数计算结果整理于下表4-1：
表4-1表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表。
根据电动机的功率p=5.5kw，满载转速为960r/min，电动机轴径，轴伸长e=80mm
轴上键槽为10x5。
1、 初步估计蜗杆轴外伸段的直径。
d=（0.8——10）=30.4——38mm
2、 计算转矩。
tc=kt=k×9550×=1.5×9550×5.5/960=
3、 确定蜗杆轴外伸端直径为38mm。
4、 根据hl3号弹性柱销联轴器的结构尺寸确定蜗杆轴外伸端直径为38mm的长度为80mm。
5、 普通平键gb1096—90a型键10×70，蜗杆轴上的键槽宽mm，槽深为mm，联轴器上槽深，键槽长l=70mm。
6、 初步估计d=64mm。
7、 以及蜗杆上轴承、挡油盘，轴承盖，密封圈等组合设计，蜗杆的尺寸如零件图1（蜗杆零件图）
表6—1蜗轮结构及基本尺寸。
蜗轮采用装配式结构，用六角头螺栓联接（100mm）,轮芯选用灰铸铁 ht200 ，轮缘选用铸锡青铜zcusn10p1+* 单位：mm
蜗轮轴的材料为45钢并调质，且蜗轮轴上装有滚动轴承，蜗轮，轴套，密封圈、键，轴的大致结构如图7.1：
图7.1 蜗轮轴的基本尺寸结构图。
一) 轴的直径与长度的确定。
1.初步估算轴的最小直径（外伸段的直径）
经计算d6>51.7>100mm
又因轴上有键槽所以d6增大3%，则d6=67mm
计算转矩 tc=kt=k×9550×=1.5×9550×3.19/27.4=<2000
所以蜗轮轴与传动滚筒之间选用hl5弹性柱销联轴器65×142，因此=65m m
2.普通平键gb1096—90a型键20×110，普通平键gb1096—90a型键20×70，联轴器上键槽深度，蜗轮轴键槽深度，宽度为。
轴材料为45钢。
表7.1 当轴上装有平键时，键的长度应略小于零件轴的接触长度，一般平键长度比轮毂长度短5—10mm，由参考文献1表2.4—30圆整，可知该处选择键2.
5×110，高h=14mm，轴上键槽深度为，轮毂上键槽深度为，轴上键槽宽度为轮毂上键槽深度为。
减速器箱体采用ht200铸造，必须进行去应力处理。
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