燕山大学
机械设计课程设计说明
书题蜗杆- 齿轮二级减速
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电动机选择计算
1．原始数据
① 运输链牵引力 F=2252N ② 运输链工作速度 V=0.37m/s
③ 滚筒直径 D=0.36m 2 ．电动机型号选择 ⑴运输链所需功率，取
FV 1000ηw
2252 0.37 1000 0.96
0.87kW
P w =0.87kW
取 η1=0.99 （联轴器 轮）, η4=0.98（轴承）
）, η2=0.97（齿轮 ） , η3=0.8 （蜗 ηa =0.7 则传动装置总效率 ηa =η1 2 ×η2 × 3η× 4η4 =0.7
⑵电动机功率
P d =P w /
ηa =0.87/0.70=1.24kW
⑶卷筒轮转速
60V 60 0.37
蜗杆—齿轮减速器推荐传动比为 i ' =15~60
故电动机转速可选范围
n 'd =i '
×n=（15~60） ×19.6=294~1176
r / min 则符合这一范围的同步转速为
综合考虑选电动机型号为 Y100L-6 ，主要性能如下表： P d =1.24kW n=19.6r/m
电动机型号 Y100L-6 n d =1000r/m i n n m =940r/mi n
p 2 p 1× 12=p 1 2 3 1.23 ×0.8 ×0.98=0.96kW
P 4= 0.88kW p 3 p 2 23 p 2
2 3 =0.96 ×0.97 ×0.98=0.91kW
p
4
p 3 34 p 3 1 3=0.91 ×0.99 ×0.98=0.88kW
3.各轴输入转距： T d =9550
×P d /n m =9550×1.24/940=12.6N ·m
T 1=T d ×η01=T d 1 12.6 ×0.99=12.47 N·m
T 2=T 1×i 1×η12=12.47 ×20×0.98 ×0.8=195.5N· m
T 3=T 2×i 2× 23 =195.5 ×2.5 ×0.97 ×0.98=464.6 N ·m
T 4=T 3× 34 =464.6 ×0.98 ×0.99=450.75 N ·m
运动和动力参数计算结果整理于下 1.0
0 20
2.5 1.00
传动
比i 效率
η 0.99 0.784 0.95 0.97
T d =12.6 N ·m T 1=12.47 N ·m
T 2 195.5N
T 3 464.6N
T 4 450.75N
① 查表得： 9.47cosγ =9.26 ② 确定载荷： K=K A · K β·K V
中等冲击 K A =1 载荷平稳 K β=1
预估 v 2≤3m/s ，取 K v =1.05
四．传动零件的设计计算
相对滑动速度 V=2.8m/s 1．蜗杆蜗轮的选择计算 (1).选择蜗杆的传动类型
根据 GB/T 10085— 1988的推荐 ,采用渐开线蜗杆
(ZI)。 (2).选择材料、精度等级和蜗杆头数 材料：蜗杆 :45 钢，调质处理； 蜗轮：铸铝青铜 ZcuAl9Fe4Ni4Mn2 ，金属膜铸 造。轮芯用灰铸铁 HT100 制造。
精度等级：初选取 8 级 蜗杆头数： z 1=2(由 i=20 取) 则 z 2=iz 1=40 传动比误差为
20 19.18
19.18
2.3%<3%
(3).按齿面接触疲劳强度进行计算
根据闭式蜗杆传动的设计准则 ,先按齿面接触疲劳强度进行 设计 ,再校核齿根弯曲疲劳强度。
计算公式
m 3
q 9.47cos kT 2(
Z
E
蜗轮计算公
式和有关数
据皆引自 《机械设 计》第 102
页~115页 蜗杆材料用 45钢，蜗
轮 用铸铝青铜
ZcuAl9Fe4 Ni4Mn2
z 1=2 z 2=40
则K=1.25×1.1 ×1.05=1.155
③ 作用在蜗轮上的转距T2 =1.96 1×05N · mm
④ 查表得Z E=155 MPa
⑤ 查表得b=400MPa
⑥ 应力循环次数：
940 7
N2 60n2l2 60 365 8 8 6.6 107 i
则H 300 25V S 230MPa
⑦ 计算m3q
m3q≥ 9.26 ×1.05 ×1.96 ×105×( 155 )2=595
40 230
查表取m3q=640
则m=4，d1=40mm，q=10
(4).蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸
① 中心距
1
a d1 d2 100mm
2
变位系数为x a' a /m 0
② 蜗杆
头数z1=2，直径系数q=10；齿顶圆直径d a1d1
2ha*m 48 ；
分度圆导程角γ= arctan z111.31 ；
q
1
蜗杆轴向齿厚s a m 6.28mm
2
③ 蜗轮
K A=1
Kβ=1
K v=1.05
K=1.155
5
T2 1.96 105 N·mm
Z E=155
MPa
b=400MP a
N2=6.6
×107
230MPa m
3q=640 m=4 d1=40mm
q=10
a=100
x=0
z1=2
d a1=48mm
11018'36 "
s a=6.28mm
2
