【正文】 33 . 7 3 0 . 9 9 3 . 6 93 . 6 9 0 . 7 0 . 9 8 2 . 4 82 . 4 8 0 . 9 9 2 . 4 5 52 . 4 5 5 0 . 9 4 0 . 9 8 2 . 2 1 6dpppppppp??????? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 各軸輸入扭矩 ()Nm 的計(jì)算 1112229 5 5 0 9 5 5 0 3 .6 9 9 3 3 3 7 .7 79 5 5 0 9 5 5 0 2 .4 8 3 .1 1 7 6 1 .5 4pT npT n? ? ? ? ?? ? ? ? ? 33 39 5 5 0 9 5 5 0 2 . 4 5 5 3 1 . 1 7 5 3 . 8 7pT n? ? ? ? ? 44 49 5 5 0 9 5 5 0 2 . 2 1 6 8 . 6 9 2 4 3 5 . 3pT n? ? ? ? ? 表 各軸運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù) 軸號(hào) 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 效率 1 933 2 3 4 4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 減速器的蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 該傳動(dòng)為一閉式蝸桿減速器中的蝸桿傳動(dòng)，輸入功率P=,轉(zhuǎn)速 1 933 / minnr? 傳動(dòng)比為 1 30i? ，滿載起動(dòng)，工作中有中等振動(dòng)，其壽命為 ? 1 30i ? 2 ?1234933nnnn???? 1234pppp???? 12TT?? 3 ?4 ? 6 計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 8 15 % 2 36 0 10 86 40hLh? ? ? ? ? ? 選擇蝸桿的 設(shè)計(jì)類型 考慮到傳遞功率不，轉(zhuǎn)速較低，根據(jù) GB/T10085— 1988 的推薦，采用漸開線蝸桿（ ZI）傳動(dòng)，精度 8f 級(jí)。傳動(dòng)比為0 933 303 1 .1ni n? ? ?。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YZR160M16，滿載轉(zhuǎn)速為 0n? 933r/min。39。取 選擇方案 2 kw? 4 計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 4? —— 圓柱斜齒輪傳動(dòng)效率。取 2? —— 蝸桿蝸輪傳動(dòng)效率。 最終方案確定：采用蝸輪蝸桿減速器，其傳動(dòng)系統(tǒng)為 ：電動(dòng)機(jī)→傳動(dòng)系統(tǒng)→執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如下圖） 3 計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 圖 24 選擇方案 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 選擇電動(dòng)機(jī)類型 按工作要求和條件，選用三相籠式異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， YZR 型。圖 中的方案振動(dòng)大。 傳動(dòng)簡圖及設(shè)計(jì)原始參數(shù)如 表： 數(shù)據(jù)編號(hào) 鋼 ? 拉力 F（ KN） 鋼 ? 速度 V（ m/s） 滾筒直徑 D（ mm） 8 11 12 440 2 計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 表 11 原始數(shù)據(jù) 2 系統(tǒng)總體方案 的確定 系統(tǒng)總體方案 電動(dòng)機(jī)→傳動(dòng)系統(tǒng)→執(zhí)行機(jī)構(gòu)，初選三種傳動(dòng)方案，如下： 圖 二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng) 圖 蝸輪蝸桿減速器 圖 二級(jí)圓柱圓錐減速器 系統(tǒng)方案總體評(píng)價(jià) 比較上述方案，在圖 中，此方案為整體布局小，傳動(dòng)平穩(wěn)，而且可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，由于卷揚(yáng)機(jī)要求的工作環(huán)境惡劣。目 錄 設(shè)計(jì) 題目……………………………………… …… …………… … … 3 系統(tǒng)總體方案的確定 …………………………… …… …………… … 3 系統(tǒng)總體方案……………………………………………………………… 3 系統(tǒng)方案總體評(píng)價(jià)………………………………………………………… 4 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定…………… ………………… …… ……………… … 4 選擇電動(dòng)機(jī)類型…………………………………………………………… 4 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) …………………………… …… ………… ………… 7 減速器的蝸桿 傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………………………………………………… 7 開式直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)……… … …………… … ……………………… 14 軸系零件的設(shè)計(jì) ……… …… ……… ………… … ………………… 17 蝸桿軸的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 17 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 23 滾動(dòng)軸承的選擇及驗(yàn)算 ………………… … … …………………… 29 鍵的選擇計(jì)算及強(qiáng)度校核 ……………… ………… … …………… 33 潤滑的選擇…… …………………………………… …… ………… 34 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算……… … ……………………… … ……… 35 聯(lián)軸器的選擇 ……………… …………………………… ……… 35 1 箱體的大體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………… ………………… 35 1 參考文獻(xiàn) ………………… ……………………………………… 38 1 附錄 Ⅰ設(shè)計(jì)任務(wù)書…………… ………………………………… 39 附錄 Ⅱ （ 1）裝配圖 （ 2）零件圖 —— 箱體 （ 3）零件圖 —— 蝸輪軸 （ 4）零件圖 —— 蝸桿 軸 計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 1 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)一電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置，間歇工作，每班工作時(shí)間不超過 15%，每次工作時(shí)間不超過 10min，滿載起動(dòng)，工作有中等振動(dòng)，兩班制工作，小批量生產(chǎn)，鋼 ?速度允許誤差177。 5 ％， 設(shè)計(jì)壽命 10 年。適合所需要的工作條件。圖 中的方案布局比較小，但是圓錐齒輪加工較困難，特別的是大直徑，大模數(shù)的錐輪，所以一般不采用。 選擇電動(dòng)機(jī) 選擇電機(jī)的容量 由于鋼 ?速度 v=12m/min=, 鋼 ?的 拉力 F=11000N， 功 率 11 00 0 0. 2 / 2. 2wP F V N m s k w? ? ? ? （ 31） 這里的功率只是工作所需的功率，還應(yīng)該包括各零件之間消耗的功率，傳動(dòng)系數(shù)的總效 率 2 4 2 40 . 9 9 0 . 7 0 . 9 8 0 . 9 4 0 . 5 9? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?1 2 3 4 （ 32） 其中， 1? —— 彈性聯(lián)軸器效率。取 3? —— 滾動(dòng)軸承效率。取 電機(jī)所需功率 (kw )為 2 . 2 3 . 7 30 . 5 9wd p kwp k w?? ? ? （ 33） 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 鋼 ? 工作轉(zhuǎn)速為 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 1 2 7 0 . 9 4 / m in350w DnrD??? ? ?? ? ?（ 34） 按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，查表可知蝸桿傳動(dòng)比一般為i =10～ 80，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 39。 ( 1 0 ~ 8 0 ) 7 0 . 9 4 7 0 9 . 4 ~ 5 7 5 6 . 2 / m i ndawn i n r? ? ? ? ?符合這一范圍的有 750， 1000， 1500r/min，三個(gè)轉(zhuǎn)速，但根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作要求，適合起要求的就只有 YZR 型電動(dòng)機(jī)，由書 [3]中 854 頁表 1933 查得電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)，選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 ,滿載轉(zhuǎn)速 933r/min,可從電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄中查出電動(dòng)機(jī)的中心高為 165mm，外伸軸段 D E=48mm 110mm。設(shè)計(jì)方案分析蝸桿傳動(dòng)為一級(jí)減速，不存在傳動(dòng)比的分配。在已選出電動(dòng)機(jī)型號(hào)后，應(yīng)將傳動(dòng)裝置中各軸的傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn) 矩計(jì)算出來，為傳動(dòng)零件和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)。 選擇材料 考慮到傳遞功率不，轉(zhuǎn)速較低，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45~55HRC。為了節(jié)約貴重金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造。由書 [1]式（ 1112），傳動(dòng)中心距 232 []E HZZa KT ???? ????? （ 41） 確定中心距。 （ 5）確定許用接觸應(yīng)力 ? ?H? 根據(jù)蝸輪材 料用鑄錫青銅 ZCuSn10P1,金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度 45HRC，可從參考書目 [3]表 117 中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 ? ?39。應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 2 9336 0 6 0 1 8 6 4 0 1 6 1 2 2 2 4 030hN jn L? ? ? ? ? ? （ 43） 壽命系數(shù) 78 10 0 .8 5 2 816122240HNK ?? （ 44） 則 ? ? ? ? 39。這時(shí) 1 / ? ，從參考書目 [1]圖 1118 中可查得接觸系數(shù) 39。ZZ??? ，因此以上結(jié)果可用。齒頂圓直徑 1 1 12 10 9 2 1 10 110aad d h? ? ? ? ? ? ? ?；齒根圓直徑 ? 1/ 2160EZ MP? ? ? 16122240N ? ? ? ? ? ? a =200mm m=10mm， 1 90d mm? 39。5 4238? ? ； 蝸 桿 軸齒 厚 1 1 5 .7 0 7 92aSm???；111。 （ 2）、蝸輪 蝸輪齒數(shù) 2 31。 （ 3）求蝸輪的圓周速度，并校核效率，驗(yàn)算傳動(dòng)比，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 3 1 3 0 3 .3 %3 0 0 .0 3 3? ?? 是允許的。90 93 3 / 3. 93 /60 00 0 c os 60 00 0 c os 5 42 38s dnv m s m s? ?? ??? ? ?（ 46） 蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 由經(jīng)驗(yàn)可知對(duì)閉式蝸桿傳動(dòng)通常只作蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核計(jì)算。5 4238? ? ， ? 2 31z ? ， 2 310d ? 2 326ad ? 2 ? 37gr ? /v m s? /v m s? 9 計(jì) 算 及 說 明 主 要 結(jié) 果 當(dāng)量齒數(shù) 23331 3 1 . 4 7c o s c o s 5 . 7 1v zz ?? ? ? ，根據(jù)2 0, 31 .47vxz?? ，從書 [1]中圖 119 中查得齒形系數(shù)2 ? 螺旋角系數(shù) 1 0 .9 5 9 2140Y? ?? ? ? （ 48） 許用彎曲應(yīng)力 ? ? ? ?39。 56FaMP? ? ，壽命系數(shù) 66991 0 1 0 0 . 7 3 4 216122240FNK N? ? ? （ 410） 所以， ? ? ? ? 39。 精度等級(jí)的公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳遞的是動(dòng)力，屬于傳遞動(dòng)力的機(jī)械減速器，從 GB/T 10089— 1988 圓柱蝸桿蝸輪中選擇 8 級(jí)精度，側(cè)隙種類為 f，其標(biāo)準(zhǔn)為 8f GB/T 10089— 1988 熱平衡核算 取潤滑油的工作溫度為 80C ， 周圍空氣溫度為 20C ，箱體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)215d wmc? ?而滑移速度為 s mv s? 由書 [1]表 1118 中查得當(dāng)量摩擦角 ? ? ∴蝸桿的傳動(dòng)效率為 1 2 3 t a n0 . 9 5 0 . 7 1 5t a n ( )v?? ? ? ? ??? ? ? ?? （