機械設計課程設計--單級蝸輪蝸桿減速器

1、<p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　課程設計是考察學生全面在掌握基本理論知識的重要環(huán)節(jié)。本次是設計一個蝸輪蝸桿減速器，減速器是用于電動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置。本減速器屬單級蝸桿減速器（電機——聯(lián)軸器——減速器——聯(lián)軸器——滾筒），本人是在指導老師指導下完成的

2、。該課程設計內(nèi)容包括：任務設計書，參數(shù)選擇，傳動裝置總體設計，電動機的選擇，運動參數(shù)計算，蝸輪蝸桿傳動設計，蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計，蝸輪軸的尺寸設計與校核，減速器箱體的結構設計，減速器其他零件的選擇，減速器的潤滑等和A2圖紙裝配圖1張、A4圖紙的零件圖2張。設計參數(shù)的確定和方案的選擇通過查詢有關資料所得。</p><p>　　蝸輪蝸桿減速器的計算機輔助機械設計，計算機輔助設計及輔助制造（CAD/CAM）技術是當

3、今設計以及制造領域廣泛采用的先進技術，通過本課題的研究，將進一步深入地對這一技術進行深入地了解和學習。本文主要介紹一級蝸輪蝸桿減速器的設計過程及其相關零、部件的CAD圖形。計算機輔助設計（CAD），計算機輔助設計及輔助制造（CAD/CAM）技術是當今設計以及制造領域廣泛采用的先進技術，能清楚、形象的表達減速器的外形特點。</p><p>　　該減速器的設計基本上符合生產(chǎn)設計要求，限于作者初學水平，錯誤及不妥之處望

4、老師批評指正。</p><p>　　第一章 帶式運輸機的傳動裝置的設計</p><p>　　1.1 帶式運輸機的工作原理</p><p>　　帶式運輸機的傳動示意圖如圖</p><p>　　1、電動機2、聯(lián)軸器3、齒輪減速4、軸承5、聯(lián)軸器、6、鼓輪7、運輸帶</p><p><b>　　1.2 工作情

5、況</b></p><p><b>　　已知條件</b></p><p>　　工作條件：單班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作；</p><p>　　使用折舊期；6年，每年按300天計算；</p><p>　　動力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；</p><p>　　

6、制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　1.3 設計數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　1.4 傳動方案</b></p><p>　　本課程設計采用的是單級蝸桿減速器傳動。</p><p>　　1.5 課程設計內(nèi)容及內(nèi)容</p><

7、;p>　　電動機的選擇與運動參數(shù)計算；</p><p>　　蝸輪蝸桿傳動設計計算；</p><p><b>　　軸的設計；</b></p><p><b>　　滾動軸承的選擇；</b></p><p>　　鍵和連軸器的選擇與校核；</p><p>　　裝配圖、零件圖的繪

8、制；</p><p>　　設計計算說明書的編寫；</p><p><b>　　設計說明書一份。</b></p><p>　　1.6 傳動方案的選擇</p><p>　　該傳動方案在任務書中已確定，采用一個單級蝸桿減速器傳動裝置傳動，如下圖所示：</p><p>　　1.7 傳動方案的分析<

9、;/p><p>　　該工作機采用的是原動機為Y系列三相籠型異步電動機，三相籠型異步電</p><p>　　動機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機，電壓380 V，其結構簡單、工作可靠、價格低廉、維護方便；另外其傳動功率大，傳動轉矩也比較大，噪聲小，在室內(nèi)使用比較環(huán)保。傳動裝置采用單級蝸桿減速器組成的封閉式減速器，采用蝸桿傳動能實現(xiàn)較大的傳動比，結構緊湊,傳動平穩(wěn)，但效率低，多用于中、小功率間歇運

10、動的場合。工作時有一定的軸向力，但采用圓錐滾子軸承可以減小這缺點帶來的影響，但它常用于高速重載荷傳動，所以將它安放在高速級上。并且在電動機心軸與減速器輸入軸及減速器輸出軸與卷筒軸之間采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，因為三相電動機及輸送帶工作時都有輕微振動，所以采用彈性聯(lián)軸器能緩沖各吸振作用，以減少振動帶來的不必要的機械損耗。</p><p>　　總而言之，此工作機屬于小功率、載荷變化不大的工作機，其各部分零件的標準化程度高，

11、設計與維護及維修成本低；結構較為簡單，傳動的效率比較高，適應工作條件能力強，可靠性高，能滿足設計任務中要求的設計條件及環(huán)境。</p><p>　　第二章 運動學與動力學計算</p><p>　　2.1 電動機的選擇計算 </p><p>　　按工作要求和條件選取Y系列一般用途全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。</p><p>　　電動機

12、輸出功率： kw</p><p>　　工作機所需的功率： </p><p><b>　　所以kw</b></p><p>　　由電動機至工作機之間的總效率： </p><p>　　其中，，，，分別為蝸桿，聯(lián)軸器，軸承，攪油的傳動效率。</p><p>　　查表可知=0.7（蝸桿），=0.98（

13、角接觸軸承），=0.99(聯(lián)軸器），</p><p>　　=0.95（攪油）。 </p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　電動機輸出功率</b></p><p>　　所以電動機所需工作效率為：</p><p><b>　　電動機的轉速

14、：</b></p><p><b>　　卷筒軸的工作轉速：</b></p><p>　　所以電動機轉速的可選范圍為：</p><p>　　根據(jù)《機械設計基礎》中查的蝸桿的傳動比在一般的動力傳動中</p><p>　　在這個范圍內(nèi)的電動機的同步轉速有720r/min和1500r/min.兩種傳動比方案，綜合考慮

15、電動機和傳動裝置的情況來確定最后的轉速，為降低電動機的重量和成本，可以選擇同步轉速720r/min。根據(jù)同步轉速查表17-7確定電動機的型號為Y160M2-8。</p><p><b>　　參數(shù)如下:</b></p><p>　　2. 2 計算總傳動比和各級傳動比的分配</p><p><b>　　轉速計算</b><

16、;/p><p>　　各級傳動比的分配 </p><p>　　由于為蝸桿傳動，傳動比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動比。</p><p>　　2. 3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p>　　2.3.1 各軸轉速n (r/min)</p><p><b>　　高速軸轉速： </b><

17、;/p><p><b>　　中間軸轉速：</b></p><p><b>　　滾筒軸轉速：</b></p><p>　　2.3.2 各軸功率P （kw）</p><p>　　高速軸的功率：p=5.5*0.99=5.45kW</p><p>　　中間軸的功率：p=5.45*

18、0. 7*0.98^2=3.66kW</p><p>　　滾筒軸的功率：p=3.66*0.99*0.98^2=3.48kW</p><p>　　2.3.3 各軸轉矩T （N*m）</p><p><b>　　高速軸轉矩：</b></p><p><b>　　中間軸轉矩：：</b></p&

19、gt;<p><b>　　滾筒軸轉矩：：</b></p><p>　　將所計算的結果列表：</p><p>　　第三章 傳動零件的設計計算</p><p>　　第四章 箱體的設計計算</p><p>　　4.1 箱體的結構形式和材料</p><p>　　采用下置剖分式蝸桿減速器

20、（由于V=1m/s4m/s）</p><p>　　鑄造箱體，材料HT150。</p><p>　　4.2 鑄鐵箱體主要結構尺寸和關系</p><p>　　第五章 鍵等相關標準的選擇</p><p>　　本部分含鍵的選擇聯(lián)軸器的選擇，螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇墊圈，墊片的選擇，具體內(nèi)容如下：</p><p>　　第六章

21、 減速器結構與潤滑的概要說明</p><p>　　在以上設計選擇的基礎上，對該減速器的結構，減速器箱體的結構，軸承端蓋的結構尺寸，減速器的潤滑與密封，減速器的附件作一簡要的闡述。</p><p>　　第七章 設計小結</p><p>　　一級蝸桿減速器的設計是一個較為復雜的過程，通過這次設計覺得自己受益匪淺。機械設計課程設計是機械設計課程的一個重要環(huán)節(jié)，它可以

22、讓我們進一步鞏固和加深學生所學的理論知識，通過設計把機械設計及其他有關先修課程（如機械制圖、材料力學、工程材料等）中所獲得的理論知識在設計實踐中加以綜合運用，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結合起來。而且，本次設計是我們學生首次進行完整綜合的機械設計，它讓我樹立了正確的設計思想，培養(yǎng)了我對機械工程</p><p>　　設計的獨立工作能力；讓我具有了初步的機構選型與組合和確定傳動方案的能力；為我今后的設計工作打了良好的基

23、礎。</p><p>　　通過本次課程設計，還提高了我的計算和制圖能力；同時對減速器的結構和設計步驟有了一個大概的了解，對之前所學的專業(yè)知識作了一個很好的總結，設計中尚有很多不合理和不理解的地方，以待在今后的學習工作中來彌補。設計過程中我能夠比較熟悉地運用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范；熟悉有關的國家標準和行業(yè)標準（如GB、JB等），獲得了一個工程技術人員在機械設計方面所必須具備的基本技能訓練。<

24、/p><p>　　當一份比較像樣的課程設計完成的時候，我的內(nèi)心無法用文字來表達。幾天以來日日夜夜的計算與繪圖和在電腦前編輯排版說明書，讓我感覺做一個大學生原來也可以這么辛苦。但是，所有的這一切，都是值得的，它讓我感覺大學是如此的充實。在課程設計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到設計的順利完成，有多少可敬的師長、同學給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！同時我還要特別感謝老師對我這次課程設計指導付出

25、的苦心與汗水，謝謝你們。要是沒有你們的指導與幫助，我想也許我自己一個人無法這么快這么順利的完成了。</p><p>　　第八章 參考文獻</p><p>　　[1] 劉鴻文.材料力學[M].北京：高等教育出版社，2008.12.</p><p>　　[2] 濮良貴，紀名剛.機械設計第八版[M].北京：高等教育出版社，2006.5.</p><