機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)--蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　2012屆</b></p><p><b>　　畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</b></p><p>　　題目：蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)</p><p>　　完成時(shí)間：2012年5月12日</p><p><b>　　目 錄</b></p><

2、p><b>　　內(nèi)容摘要2</b></p><p>　　關(guān)鍵詞.............................................................................................................................................2</p><p>

3、;　　Abstract.........................................................................................................................................3</p><p>　　Key words.......................................

4、................................................................................................4</p><p>　　1 電動(dòng)機(jī)的選擇4</p><p>　　1.1電動(dòng)機(jī)系列選擇4</p><p>　　1.2傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算4</p><p>

5、　　1.3 傳動(dòng)效率計(jì)算4</p><p>　　2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算6</p><p>　　2.1蝸桿軸的運(yùn)動(dòng)計(jì)算6</p><p>　　2.2 蝸輪的運(yùn)動(dòng)計(jì)算6</p><p>　　3 蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)計(jì)算7</p><p>　　4 蝸輪、蝸桿的基本尺寸設(shè)計(jì)13</p><p>　　4

6、.1 蝸桿的基本尺寸設(shè)計(jì).........13</p><p>　　4.2 蝸輪基本尺寸表..............................................................................................................................13</p><p>　　5 蝸桿軸的尺寸設(shè)計(jì)及

7、強(qiáng)度校核14</p><p>　　5.1 軸的直徑與長度的確定14</p><p>　　5.2 軸的校核15</p><p>　　5.3 蝸輪軸鍵槽的設(shè)計(jì)及鍵的選擇.....................................................................................17</p>

8、<p>　　6 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p><p>　　7 減速器其他零件的選擇20</p><p>　　8 減速器附件的選擇21</p><p>　　9 減速器的潤滑22</p><p><b>　　致　　謝23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24&

9、lt;/b></p><p>　　內(nèi)容摘要：減速器是用于電動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置。渦輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)是減速器設(shè)計(jì)中的主要一項(xiàng)，在各行各業(yè)的生產(chǎn)和建設(shè)中應(yīng)用十分廣泛，其應(yīng)用和發(fā)展前景也將會(huì)有進(jìn)一步提高。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是完成對(duì)渦輪、蝸桿、箱體的主要性能參數(shù)和尺寸參數(shù)的計(jì)算及說明和主要采用材料的選擇。除此之外還包括了為達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速和扭矩所需要選用原動(dòng)機(jī)也即電動(dòng)機(jī)的選擇。這類問題可用于對(duì)傳動(dòng)裝置的

10、維護(hù)和改造，以滿足行業(yè)內(nèi)對(duì)人才的需求現(xiàn)狀，具有一定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　這次所設(shè)計(jì)的減速器的主要形式是軸伸法蘭式一級(jí)蝸輪蝸桿減速器。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有減速器內(nèi)各傳動(dòng)元件的設(shè)計(jì)，主設(shè)計(jì)件包括蝸桿一個(gè)，渦輪一個(gè)，輸出軸一個(gè)。設(shè)計(jì)內(nèi)容還包括對(duì)傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)的擬定，其中包括根據(jù)一些原始數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)際條件和情況對(duì)減速器參數(shù)進(jìn)行擬定，再根據(jù)擬定參數(shù)，對(duì)傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括各傳動(dòng)件的定位，包括長度和直徑的計(jì)

11、算，結(jié)構(gòu)支撐和扭矩，彎曲強(qiáng)度的計(jì)算，扭矩強(qiáng)度的計(jì)算，扭轉(zhuǎn)變形，疲勞強(qiáng)度的計(jì)算，減速器其他標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，減速器的潤滑等。校核包括對(duì)蝸輪蝸桿硬度和強(qiáng)度等的校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：減速器 渦輪蝸桿 傳動(dòng) 轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　Abstract:Reducer is used for closed gear between the motor and machine i

12、ndependent. Worm reducer design reducer design a wide range of applications in production and construction of all walks of life, its applications and prospects for development will also have to further improve. The main

13、content of this design is to complete the calculation and description of the main performance parameters of the turbine, worm, box and size parameters and the main choice of materials. The addition also inclu</p>

14、<p>　　The main form of this design reducer shaft flange type a worm gear reducer. The main design elements within the transmission components in the reducer design, main design includes worm a turbine an output shaf

15、t one. The design also includes the formulation of the structure of the transmission components, including the actual conditions and circumstances based on the original data Reducer prepared according to formulation para

16、meters on the transmission of the structural design, including the posi</p><p>　　Key words: Reducer Worm Drive Torque </p><p><b>　　1 電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　由于實(shí)際生產(chǎn)過程中常采用

17、三相交流電源，可考慮采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，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。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，該減速器輸出轉(zhuǎn)速：，輸出扭矩：。</p><p>　　1.1電動(dòng)機(jī)系列選擇</p><p>　　電機(jī)系列的選擇：按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為3

18、80V，Y系列。</p><p><b>　　1.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　減速器輸入輸出轉(zhuǎn)速，和輸入輸出轉(zhuǎn)矩與傳動(dòng)比i的關(guān)系</p><p><b>　　, </b></p><p><b>　　1.3傳動(dòng)裝置效率</b></p><

19、p>　　其中傳動(dòng)裝置中各部件傳動(dòng)效率：</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)效率η1=0.70 </p><p>　　攪油效率η2=0.95 </p><p>　　滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)）η3=0.98</p><p>　　聯(lián)軸器效率ηc=0.99 </p><p>　　所以：η

20、=η1?η2?η32?ηc =0.7×0.95×0.982×0.99× =0.659</p><p>　　則減速器輸入轉(zhuǎn)速和輸入轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為： </p><p><b>　　即 得</b></p><p>　　根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，以及設(shè)計(jì)應(yīng)追尋的節(jié)約安全的原則可選Y—系列電動(dòng)機(jī)方案及電動(dòng)機(jī)性能及技術(shù)

21、參數(shù)如表1-1 ：</p><p>　　表1-1備選電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)</p><p>　　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，可見第3方案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)為Y180L-4其主要性能如下表1-2：</p><p>　　表1-2 Y1180L-4電動(dòng)機(jī)幾何及性能參數(shù)</p><p><b>　　2 運(yùn)

22、動(dòng)參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　2.1蝸桿軸的運(yùn)動(dòng)計(jì)算</p><p>　　蝸桿軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩</p><p>　　P0 = Pr=22kw </p><p>　　n0=1500r/min</p><p>　　T0=9550 P0 / n0=95

23、50*2.5/960=1.4N .m</p><p>　　2.2蝸桿軸的運(yùn)動(dòng)計(jì)算</p><p>　　蝸輪軸的輸入功率、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩</p><p>　　P1 = P0·η01 = 22×0.99×0.99×0.7×0.992 =1.48 kw </p><p>　　nⅠ= n0/i= =

24、30 r/min</p><p>　　得：i=50 </p><p><b>　　則，</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表2-1：</p><p>　　表2-1傳動(dòng)軸技術(shù)參數(shù)</p><p>　　3 蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)計(jì)算</p><p>　　

25、蝸桿的材料采用45鋼，表面硬度>45HRC，蝸輪材料采用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。</p><p>　　以下設(shè)計(jì)參數(shù)與公式除特殊說明外均以參考為主要依據(jù)。 </p><p>　　表3—1蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表</p><p>　　4 蝸輪、蝸桿的基本尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)</p><

26、;p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率P=22kw，滿載轉(zhuǎn)速為1500r/min，電動(dòng)機(jī)軸徑，軸伸長E=80mm</p><p>　　軸上鍵槽為10x4。</p><p>　　初步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑</p><p>　　d=（0.8——1.0）=30.4——38mm</p><p><b>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩</b></p

27、><p>　　Tc=KT=K×9550×=1.15×9550×5.5/960=62.9N.M</p><p>　　由Tc、d可選用HL3號(hào)彈性柱銷聯(lián)軸器（38×80）。</p><p>　　確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm。</p><p>　　根據(jù)HL3號(hào)彈性柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸確定蝸桿軸外伸端直

28、徑為38mm的長度為80mm。</p><p>　　可選用普通平鍵GB1096—90A型鍵10×63，蝸桿軸上的鍵槽寬mm，槽深為mm，聯(lián)軸器上槽深，鍵槽長L=63mm。</p><p>　　初步估計(jì)d=60mm。</p><p>　　4.2蝸輪基本尺寸表 </p><p>　　對(duì)于傳動(dòng)件結(jié)構(gòu)的選擇，蝸輪采用裝配式結(jié)構(gòu)，用六角

29、頭螺栓聯(lián)接（100mm）,輪芯選用灰鑄鐵 HT200 ，輪緣選用鑄錫青銅ZcuSn10P1。 </p><p>　　表4—1蝸輪結(jié)構(gòu)及基本尺寸 單位：mm</p><p>　　5 蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)及校核</p><p>　　蝸輪軸的材料為45鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動(dòng)軸承，蝸輪，軸套，密封圈、鍵。</p><p>　　5.1 軸的直

30、徑與長度的確定</p><p>　　1 .計(jì)算轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　Tc=KT=K×9550×=1.15×9550×1.68/30.96=595.94N.M<2000 N.M</p><p>　　所以蝸輪軸與傳動(dòng)滾筒之間選用HL5彈性柱銷聯(lián)軸器32×60，</p><p>&

31、lt;b>　　因此=32m m</b></p><p>　　2.鍵GB1096—79A型鍵12×8，普通平鍵GB1096—79A型鍵14×9，聯(lián)軸器上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度，寬度為</p><p><b>　　5.2軸的校核</b></p><p>　　5.2.1軸的受力分析圖 &

32、lt;/p><p>　　圖5.1軸的受力分析</p><p>　　X-Y平面受力分析圖</p><p>　　圖5.2 X-Y平面受力分析</p><p><b>　　X-Z平面受力圖：</b></p><p>　　圖5.3 X-Z平面受力</p><p>　　合成彎矩則軸的彎矩

33、圖：</p><p><b>　　592368.15</b></p><p><b>　　35700</b></p><p>　　340587.75 </p><p><b>　　圖5.4軸的彎矩</b></p><p>&l

34、t;b>　　蝸桿軸當(dāng)量彎矩圖：</b></p><p>　　T=518217Nmm</p><p>　　aT=327992.8Nmm</p><p>　　圖5.5 蝸桿軸當(dāng)量彎矩</p><p>　　軸的結(jié)果設(shè)計(jì)采用階梯狀，階梯之間有圓弧過度，減少應(yīng)力集中，具體尺寸和要求見零件圖。軸的校核計(jì)算如表5-1:</p>

35、<p>　　表5-1軸的校核計(jì)算表</p><p>　　軸材料為45鋼，，， </p><p>　　5.3蝸輪軸的鍵槽設(shè)計(jì)及鍵的選擇</p><p>　　當(dāng)軸上裝有平鍵時(shí)，鍵的長度應(yīng)略小于零件軸的接觸長度，一般平鍵長度比輪轂長度短5—10mm，圓整，可知該處選擇鍵2.5×65，高h(yuǎn)=14mm，軸上鍵槽深度為，輪轂上鍵槽深度為，軸上鍵槽寬度

36、為輪轂上鍵槽深度為</p><p><b>　　6 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如表6.1：</p><p>　　表6-1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　減速器箱體采用HT200鑄造，必須進(jìn)行去應(yīng)力處理</p><p>　　以表6-1為依據(jù)計(jì)算，箱體幾何尺寸如表6

37、-2：</p><p>　　表6-2 箱體的幾何尺寸</p><p>　　定位銷為GB117-86 銷8×38 材料為45鋼</p><p>　　7 減速器其他零件的選擇</p><p>　　經(jīng)箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標(biāo)準(zhǔn)鍵、軸承、密封圈、擋油盤、聯(lián)軸器、定位銷的組合設(shè)計(jì)，經(jīng)校核確定以下零件：</p><p

38、>　　表7-1鍵 單位：mm</p><p>　　表7-2圓錐滾動(dòng)軸承 單位：mm</p><p>　　表7-3密封圈（GB9877.1-88） 單位：mm</p><p>　　表7-4彈簧墊圈（GB93-87） </p><p>　　表7-5擋油盤

39、單位：mm</p><p>　　8 減速器附件的選擇</p><p>　　減速器其他附件的選用情況如下列表：</p><p>　　表8-1視孔蓋（Q235） 單位mm</p><p>　　表8-2吊耳 單位mm</p><p>　　表8-3通氣器 單位mm</p><p>　　表

40、8-4軸承蓋（HT150） 單位mm</p><p>　　表8-5油標(biāo)尺 單位mm</p><p>　　表8-6油塞（工業(yè)用革） 單位mm</p><p><b>　　9 減速器的潤滑</b></p><p>　　減速器內(nèi)部的傳動(dòng)零件和軸承都需要有良好的潤滑，這樣不僅可以減小摩擦損失，提高傳動(dòng)效率，還可以防

41、止銹蝕、降低噪聲。</p><p>　　本減速器采用蝸桿下置式，所以蝸桿采用浸油潤滑，蝸桿浸油深度h大于等于1個(gè)螺牙高，但不高于蝸桿軸軸承最低滾動(dòng)中心。</p><p>　　蝸輪軸承采用刮板潤滑。</p><p>　　蝸桿軸承采用脂潤滑，為防止箱內(nèi)的潤滑油進(jìn)入軸承而使?jié)櫥♂尪髯?，常在軸承內(nèi)側(cè)加擋油盤。</p><p><b>

42、　　致謝</b></p><p>　　對(duì)于這次設(shè)計(jì)的完成,本人覺得應(yīng)感謝我的學(xué)校——新鄉(xiāng)學(xué)院的辛勤培育，感謝學(xué)校給我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)、知道了知識(shí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勞。</p><p>　　xx老師的耐心指導(dǎo)，我順利地完成了我的課程設(shè)計(jì)。在此深深感謝xx給予我的耐心指導(dǎo)和幫助,這也體現(xiàn)了她們對(duì)工作高度認(rèn)真負(fù)責(zé)的精神，同時(shí)也感謝給我?guī)А禖AD

43、制圖》、《互換性與測量技術(shù)》的xx老師、《機(jī)械工程材料》的xx老師。沒有這些課程做基礎(chǔ)，是無法完成機(jī)械課程設(shè)計(jì)的，感謝你們！</p><p>　　在我的設(shè)計(jì)過程中，還得到了眾多同學(xué)的支持和幫助，在此，我對(duì)這些同學(xué)表示我衷心的感謝和永遠(yuǎn)的祝福！ </p><p>　　對(duì)于這次的課程設(shè)計(jì)，還有許多美好的設(shè)想由于時(shí)間和自身因素?zé)o法得以實(shí)現(xiàn)，這不能不說是本次設(shè)計(jì)的遺憾之處。不過，至少它啟發(fā)了我的思

44、維，提高了我的動(dòng)手能力，豐富了我為人處世的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)，這為我在以后的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。也為以后在自己的工作崗位上發(fā)揮才能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　最后，再一次衷心的感謝贈(zèng)與我知識(shí)、給予我?guī)椭乃欣蠋?，你們傳遞的知識(shí)使我受用一生，你們的恩情我會(huì)銘記一生！雖然說謝謝二字不足以表達(dá)我的感情，但是仍然對(duì)你們說聲“謝謝”，“桃李不言，下自成溪”！</p><

45、p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]劉建華.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008年</p><p>　　[2]劉建華 杜鑫.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:北京交通大學(xué)出版社,2010年</p><p>　　[3]王昆.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).北京:高等教育出版社,1995年</p><p&g

46、t;　　[4]魏增菊.機(jī)械制圖.北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2010年</p><p>　　[5]吳宗澤 羅圣國.機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 北京:高等教育出版社, 2002年</p><p>　　[6] 張培金 藺聯(lián)芳.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).上海：上海交通大學(xué)出版社， 1992年</p><p>　　[7]劉俊龍 何在洲.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).上海：機(jī)械工業(yè)出版社，1993年&l