機(jī)械設(shè)計課程設(shè)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(shè)計是考察學(xué)生全面在掌握基本理論知識的重要環(huán)節(jié)。本次是設(shè)計一個蝸輪蝸桿減速器，減速器是用于電動機(jī)和工作機(jī)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(jī)——聯(lián)軸器——減速器——聯(lián)軸器——滾筒），本人是在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下完成的

2、。該課程設(shè)計內(nèi)容包括：任務(wù)設(shè)計書，參數(shù)選擇，傳動裝置總體設(shè)計，電動機(jī)的選擇，運動參數(shù)計算，蝸輪蝸桿傳動設(shè)計，蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計，蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核，減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計參數(shù)的確定和方案的選擇通過查詢有關(guān)資料所得。</p><p>　　蝸輪蝸桿減速器的計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計，計算機(jī)輔助設(shè)計及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)

3、今設(shè)計以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，通過本課題的研究，將進(jìn)一步深入地對這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。本文主要介紹一級蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計過程及其相關(guān)零、部件的CAD圖形。計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD），計算機(jī)輔助設(shè)計及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，能清楚、形象的表達(dá)減速器的外形特點。</p><p>　　該減速器的設(shè)計基本上符合生產(chǎn)設(shè)計要求，限于作者初學(xué)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(jī)的傳動裝置的設(shè)計</p><p>　　1.1 帶式運輸機(jī)的工作原理</p><p>　　帶式運輸機(jī)的傳動示意圖如圖</p><p>　　1、電動機(jī)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(zhuǎn)，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(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　1.4 傳動方案</b></p><p>　　本課程設(shè)計采用的是單級蝸桿減速器傳動。</p><p>　　1.5 課程設(shè)計內(nèi)容及內(nèi)容</p><

7、;p>　　電動機(jī)的選擇與運動參數(shù)計算；</p><p>　　蝸輪蝸桿傳動設(shè)計計算；</p><p><b>　　軸的設(shè)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(shè)計計算說明書的編寫；</p><p><b>　　設(shè)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(wù)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(jī)采用的是原動機(jī)為Y系列三相籠型異步電動機(jī)，三相籠型異步電</p><p>　　動機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式電動機(jī)，電壓380 V，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、維護(hù)方便；另外其傳動功率大，傳動轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jī)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(jī)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(jī)械損耗。</p><p>　　總而言之，此工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大的工作機(jī)，其各部分零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，

11、設(shè)計與維護(hù)及維修成本低；結(jié)構(gòu)較為簡單，傳動的效率比較高，適應(yīng)工作條件能力強，可靠性高，能滿足設(shè)計任務(wù)中要求的設(shè)計條件及環(huán)境。</p><p>　　第二章 運動學(xué)與動力學(xué)計算</p><p>　　2.1 電動機(jī)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(jī)。</p><p>　　電動機(jī)

12、輸出功率： kw</p><p>　　工作機(jī)所需的功率： </p><p><b>　　所以kw</b></p><p>　　由電動機(jī)至工作機(jī)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(jī)輸出功率</b></p><p>　　所以電動機(jī)所需工作效率為：</p><p><b>　　電動機(jī)的轉(zhuǎn)速

14、：</b></p><p><b>　　卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》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(jī)的同步轉(zhuǎn)速有720r/min和1500r/min.兩種傳動比方案，綜合考慮

15、電動機(jī)和傳動裝置的情況來確定最后的轉(zhuǎn)速，為降低電動機(jī)的重量和成本，可以選擇同步轉(zhuǎn)速720r/min。根據(jù)同步轉(zhuǎn)速查表17-7確定電動機(jī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速n (r/min)</p><p><b>　　高速軸轉(zhuǎn)速： </b><

17、;/p><p><b>　　中間軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　滾筒軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩T （N*m）</p><p><b>　　高速軸轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　中間軸轉(zhuǎn)矩：：</b></p&

19、gt;<p><b>　　滾筒軸轉(zhuǎn)矩：：</b></p><p>　　將所計算的結(jié)果列表：</p><p>　　第三章 傳動零件的設(shè)計計算</p><p>　　第四章 箱體的設(shè)計計算</p><p>　　4.1 箱體的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系</p><p>　　第五章 鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明</p><p>　　在以上設(shè)計選擇的基礎(chǔ)上，對該減速器的結(jié)構(gòu)，減速器箱體的結(jié)構(gòu)，軸承端蓋的結(jié)構(gòu)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(shè)計小結(jié)</p><p>　　一級蝸桿減速器的設(shè)計是一個較為復(fù)雜的過程，通過這次設(shè)計覺得自己受益匪淺。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計課程的一個重要環(huán)節(jié)，它可以

22、讓我們進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識，通過設(shè)計把機(jī)械設(shè)計及其他有關(guān)先修課程（如機(jī)械制圖、材料力學(xué)、工程材料等）中所獲得的理論知識在設(shè)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(jié)合起來。而且，本次設(shè)計是我們學(xué)生首次進(jìn)行完整綜合的機(jī)械設(shè)計，它讓我樹立了正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)了我對機(jī)械工程</p><p>　　設(shè)計的獨立工作能力；讓我具有了初步的機(jī)構(gòu)選型與組合和確定傳動方案的能力；為我今后的設(shè)計工作打了良好的基

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

24、/p><p>　　當(dāng)一份比較像樣的課程設(shè)計完成的時候，我的內(nèi)心無法用文字來表達(dá)。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(xué)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(xué)是如此的充實。在課程設(shè)計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到設(shè)計的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)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(shè)計指導(dǎo)付出

25、的苦心與汗水，謝謝你們。要是沒有你們的指導(dǎo)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(xiàn)</p><p>　　[1] 劉鴻文.材料力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2008.12.</p><p>　　[2] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計第八版[M].北京：高等教育出版社，2006.5.</p><