1.蜗杆设计(论文)
第一章 绪论 1-1 减速器在国内外的状况 1..1 国内的发展概况 国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比 小,或者传动比大而机械效率过低的问题.另外,材料品质和工艺水平上还有许 多弱点.由于在传动的理论上,工艺水平和材料品质方面没有突破,因此,没能 从根本上解决传递功率大,传动比大,体积小,重量轻,机械效率高等这些基本 要求. 2.1.1 国外发展概况 国外的减速器,以德国,丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺 方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长.但其传动形式仍以定轴齿轮 传动为主,体积和重量问题,也未解决好.当今的减速器是向着大功率,大传动 比,小体积,高机械效率以及使用寿命长的方向发展. 1-2 课题研究的内容及拟采取的技术,方法 本设计是蜗轮蜗杆减速器的设计.设计主要针对执行机构的运动展开.为了 达到要求的运动精度和生产率,必须要求传动系统具有一定的传动精度并且各传 动元件之间应满足一定的关系,以实现各零部件的协调动作.该设计均采用新国 标,运用模块化设计,设计内容包括传动件的设计,执行机构的设计及设备零部 件等的设计. 第二章 传动装置总体设计 2-1 选择电动机 2.1.1 选择电动机类型 按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异 步电动机. 2.1.2 选择电动机容量 工作机所需功率 = 式中 =1.8 , =0.65 .查文献[2]表 10.7,得片式关节链 =0.95,滚动轴承 =0.99.取 = =0.95 0.99=0.94,代入上式得 = = =1.24 从电动机到工作机输送链间的总效率 为 式中,查文献[2]表 10.7,得 联轴器效率 滚动轴承效率 双头蜗杆效率 滚子链效率 则 =0.98 =0.99 =0.8 =0.96 =0.98 0.99 0.80 0.96=0.745 故电动机的输出功率 = = =1.67 因载荷平稳,电动机额定功率 只需略大于 即可.查文献[2]中 Y 系列电动 机技术数据表选电动机的额定功率 为 2.2 . 2.1.3 确定电动机转速 运输机链轮工作转速为 = = =24.11 r/min 查文献[2]表 10.6 得,单级蜗杆传动减速机传动比范围 11=10~40,链传动比 12 6,取范围 12=2~4,则总传动比范围为 =10 2~40 4=20~160.可见电动机转速可 选范围为 =(20~160) 24.11=(482.2~3857.6)r/min 符合这一范围的同步转速有 750r/min,1000r/min,1500r/min,3000r/min 四种 查文献[2]表 19.1 对应于额定功率 为 2.2KW 的电动机型号分别取 Y132S-8 . , 型,Y112M-6 型,Y100L-4 型和 Y90L-2 型.将以上四种型号电动机有关技术数据 及相应算得的总传动比列于表 2-1. 表 2-1 方案号 电动机型号 额定功率 (KW) 同步转速 (r/min) 满载转速 (r/min) 总传动比 1 Y132S-8 2.2 750 710 29.45 2 Y112M-6 2.2 1000 940 38.99 3 Y100L-4 2.2 1500 1420 58.90 4 Y90L-2 2.2 3000 2840 117.79 通过对四种方案比较可以看出:方案 3 选用的电动机转速较高,质量轻,价 格低,与传动装置配合结构紧凑,总传动比为 58.90,对整个输送机而言不算大. 故选方案 3 较合理. Y100L-4 型三相异步电动机的额定功率为 =2.2KW,满载转速 n=1400r/min.由文献[2]表 19.2 查得电动机中心高 H=100 ,轴伸出部分用于装 联轴器轴段的直径和长度分别为 D=28 和 E=60 . 2-2 确定传动装置总传动比和分配传动比 2.2.1 总传动比 = = =58.90 2.2.2 分配传动比 由 = 链 蜗杆,为使链传动的外部尺寸不致过大,初取传动比 链 1 =3,则 蜗杆 1 = = =19.63 取 蜗杆=20,则 链= = =2.95 2-3 计算传动装置的运动和动力参数 2.3.1 各轴转速 1 轴 2 轴 3 轴 n1=nm=1420r/min n2= n3= =1420/20=71 r/min =71/2.95=24.11 r/min 2.3.2 各轴的输入功率 1 轴 2 轴 3 轴 2.3.3 各轴的输入转矩 电机轴 1 轴 2 轴 3 轴 T0=9550 =9550 1.67/1420=11.23 T1=9550 =9550 1.63/1420=10.96 T2=9550 =9550 1.31/71=176.20 T3=9550 =9550 1.24/24.11=491.17 p1=p0 1=1.67 0.98=1.64 p2=p1 =1.63 .080=1.31 p3=p2 =1.31 0.99 0.96=1.24 将以上算得的运动和动力参数列于表 2-2. 表 2-2 轴名 传动比 i 效率 电机轴 1.67 11.23 1420 1 0.98 1 轴 1.63 10.96 1420 20 0.8 2 轴 1.31 176.20 71 2.95 0.95 3 轴 1.24 491.17 24.11 第三章 传动零件的设计 3-1 蜗杆传动设计计算 3.1.1 选择蜗杆传动类型 根据 GB/T 10085-1988 的推存,采用渐开线蜗杆(ZI). 3.1.2 选择材料 蜗杆:根据库存材料的情况,并考虑到蜗杆传动传递的功率不大,速度只是 中等,故蜗杆用 45 钢;因希望效率高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬 火,硬度为 45~55HRC. 蜗轮:由公式 得 滑动速度 因而蜗轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造.为了节约贵重的有色金 属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁 HT100 制造. 3.1.3 按齿面接触疲劳强度进行设计 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.由文献[1]式(11-12),传动中心距 1.确定作用在涡轮上的转距 =176.20 =176200 2.确定载荷系数 K 因工作载荷较稳定,故取载荷分布不均系数 ;由文献[1]表 11-5 选 取使用系数 ;由转速不高,冲击不大,可取动载荷系数 KV=1.05;则 K= =1.15 1 1.05 1.21 3.确定弹性影响系数 因用铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故 =160 4.确定接。
2.求一份蜗杆传动设计论文及材料
[原文] 1 引言 蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。
在绝大多数情况下,两轴在空间是互相垂直的轴交角为90°。它广泛应用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造部门中,最大传动功率可达750kW,通常用在50kW以下;最高滑动速度可达35m/s,通常用在15m/s以下。
蜗杆传动的主要优点是结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。在传递动力时,传动比一般为8—100,常用的为15—50。
在机床工作台中,传动比可达几百,甚至到1 000。这时‘需采用导程角很小的单头蜗杆,但传动效率很低,只能用在功率小的场合。
在现代机械制造业中正力求提高蜗杆传动的效率,多头蜗杆的传动效率已可达到98%;与多级齿轮传动相比,蜗杆传动零件数目少,结构尺寸小,重量轻。缺点是在制造精度和传动比相同的条件下,蜗杆传动的效率比齿轮传动低,同时蜗轮一般需用贵重的减摩材料(如青铜)制造。
蜗杆传动多用于减速,以蜗杆为原动件。也可用于增速,齿数比单级为5—15,但应用很少。
按蜗杆形状不同可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动三类。由于刀具加工位置的不同,圆柱蜗杆又有阿基米德蜗杆(ZA型)、渐开线蜗杆(ZI型)、法向直廓蜗杆(ZN型)等多种。
按蜗杆螺旋线方向不同,有左旋和右旋之分。除非特殊需要,一般都采用右旋。
两者原理相同,计算方法也相同,但作用力的方向不同(除径向力外)。按蜗杆头数不同有单头蜗杆与多头蜗杆之分。
单头蜗杆主要用于传动比较大的场合,要求自锁的传动必须采用单头蜗杆。多头蜗杆主要用于传动比不大和要求效率较高的场合。
2 传动装置的总体设计 2.1.拟订传动方案本传动装置用于带式运输机,工作参数:运输带工作拉力F=5.5KN,工作速度=0.8m/s,滚筒直径D=450mm,单班制工作,期限6年,工作较平稳。
[参考资料] [1] 成大先.机械设计手册(第四版 第四卷).北京:化学工业出版社,2002 [2] 席伟光,杨光,李波.机械设计课程设计.北京:高等教育出版社,2003 [3] 叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册(上册).北京:机械工业出版社,2001 [4] 徐锦康.机械设计.北京:机械工业出版社,2001 [5] 任金泉.机械设计课程设计.西安:西安交通大学出版社,2003 [6] 王宗荣.工程图学.北京:机械工业出版社,2001 [7] 朱孝录.中国机械设计大典(第四卷).南昌:江西科学技术出版社,2002 [8] 宋昭祥.机械制造基础.北京:高等教育出版社,1998 [9] 刘鸿之.材料力学(第三版 上、下册).北京:高等教育出版社,2001 [10] 赵程,杨建民.机械工程材料.北京:高等教育出版社,2001 [11] 牛又奇,孙建国.Visual Basic程序设计教程.苏州:苏州大学出版社,2002 [12] 崔凤奎.Pro/Engineer机械设计.北京:机械工业出版社,2004 [13] 陆玉,何在洲,佟延伟.机械设计课程设计(第三版).北京:机械工业出版社,2000 [14] 高秀华,李炎亮,邓洪超,冯增铭.机械三维动态设计仿真技术.北京:化学工业出版社,2003 [15] 云杰媒体工作室.Pro/Engineer 零件设计初级指南.北京大学出版社,2002 [16] 郝利剑,张宏波,李晓辉.中文版Rro/ENGINEER WildFire基础教程.北京:清华大学出版社,2004 [17] 龚桂义.机械设计课程设计图册(第三版).北京:高等教育出版社,1989。
3.齿轮传动论文
齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。 在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递任意两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦;速度最高可达300m/s;齿轮直径可以从几毫米至二十多米。
但是制造齿轮需要有专门的设备,啮合传动会产生噪声。 [编辑本段]类型 (1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下类型: <1>圆柱齿轮传动; <2>锥齿轮传动; <3>交错轴斜齿轮传动。
(2)根据齿轮的工作条件,可分为: <1>开式齿轮传动式齿轮传动,齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑。 <2>半开式齿轮传动,齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭。
<3>闭式齿轮传动,齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙不易进入,安装精确, 齿轮传动有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。 [编辑本段]设计准则 针对齿轮五种失效形式,应分别确立相应的设计准则。
但是对于齿面磨损、塑性变形等,由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据,所以目前设计齿轮传动时,通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动(如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等),还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算(参阅GB6413-1986)。
至于抵抗其它失效能力,目前虽然一般不进行计算,但应采取的措施,以增强轮齿抵抗这些失效的能力。 1、闭式齿轮传动 由实践得知,在闭式齿轮传动中,通常以保证齿面接触疲劳强度为主。
但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮(如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮)或材质较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时,则视具体情况而定。
功率较大的传动,例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动,发热量大,易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等,为了控制温升,还应作散热能力计算。 2、开式齿轮传动 开式(半开式)齿轮传动,按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算,但如前所述,对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善,故对开式(半开式)齿轮传动,目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
为了延长开式(半开式)齿轮传动的寿命,可视具体需要而将所求得的模数适当增大。 前已述之,对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸,通常仅作结构设计,不进行强度计算。
[编辑本段]齿轮传动类型 1.圆柱齿轮传动 用于平行轴间的传动,一般传动比单级可到8,最大20,两级可到45,最大60,三级可到200,最大300。传递功率可到10万千瓦,转速可到10万转/分,圆周速度可到300米/秒。
单级效率为0.96~0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。
斜齿轮传动运转平稳,适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。
圆柱齿轮传动的啮合形式有3种:外啮合齿轮传动,由两个外齿轮相啮合,两轮的转向相反;内啮合齿轮传动,由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合,两轮的转向相同;齿轮齿条传动,可将齿轮的转动变为齿条的直线移动,或者相反。 2.锥齿轮传动 用于相交轴间的传动。
单级传动比可到6,最大到8,传动效率一般为0.94~0.98。直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦,圆周速度5米/秒。
斜齿锥齿轮传动运转平稳,齿轮承载能力较高,但制造较难,应用较少。曲线齿锥齿轮传动运转平稳,传递功率可到3700千瓦,圆周速度可到40米/秒以上。
3.双曲面齿轮传动 用于交错轴间的传动。单级传动比可到10,最大到100,传递功率可到750千瓦,传动效率一般为0.9~0.98,圆周速度可到30米/秒。
由于有轴线偏置距,可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。
4.螺旋齿轮传动 用于交错间的传动,传动比可到5,承载能力较低,磨损严重,应用很少。 5.蜗杆传动 交错轴传动的主要形式,轴线交错角一般为90°。
蜗杆传动可获得很大的传动比,通常单级为8~80,用于传递运动时可达1500;传递功率可达4500千瓦;蜗杆的转速可到3万转/分;圆周速度可到70米/秒。蜗杆传动工作平稳,传动比准确,可以自锁,但自锁时传动效率低于0.5。
蜗杆传动齿面间滑动较大,发热量较多,传动效率低,通常为0.45~0.97。 6.圆弧齿轮传动 用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。
空载时两齿廓是点接触,啮合过程中接触点沿轴线方向移动,靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高,易于形成油膜,无根切现象,齿面磨损较均匀,跑合性能好;但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大,故对制造和安装精度要求高。
7.摆线齿轮传动 用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小,耐。
4.齿轮传动论文
齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。 在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递任意两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦;速度最高可达300m/s;齿轮直径可以从几毫米至二十多米。
但是制造齿轮需要有专门的设备,啮合传动会产生噪声。 [编辑本段]类型 (1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下类型: <1>圆柱齿轮传动; <2>锥齿轮传动; <3>交错轴斜齿轮传动。
(2)根据齿轮的工作条件,可分为: <1>开式齿轮传动式齿轮传动,齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑。 <2>半开式齿轮传动,齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭。
<3>闭式齿轮传动,齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙不易进入,安装精确, 齿轮传动有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。 [编辑本段]设计准则 针对齿轮五种失效形式,应分别确立相应的设计准则。
但是对于齿面磨损、塑性变形等,由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据,所以目前设计齿轮传动时,通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动(如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等),还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算(参阅GB6413-1986)。
至于抵抗其它失效能力,目前虽然一般不进行计算,但应采取的措施,以增强轮齿抵抗这些失效的能力。 1、闭式齿轮传动 由实践得知,在闭式齿轮传动中,通常以保证齿面接触疲劳强度为主。
但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮(如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮)或材质较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时,则视具体情况而定。
功率较大的传动,例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动,发热量大,易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等,为了控制温升,还应作散热能力计算。 2、开式齿轮传动 开式(半开式)齿轮传动,按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算,但如前所述,对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善,故对开式(半开式)齿轮传动,目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
为了延长开式(半开式)齿轮传动的寿命,可视具体需要而将所求得的模数适当增大。 前已述之,对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸,通常仅作结构设计,不进行强度计算。
[编辑本段]齿轮传动类型 1.圆柱齿轮传动 用于平行轴间的传动,一般传动比单级可到8,最大20,两级可到45,最大60,三级可到200,最大300。传递功率可到10万千瓦,转速可到10万转/分,圆周速度可到300米/秒。
单级效率为0.96~0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。
斜齿轮传动运转平稳,适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。
圆柱齿轮传动的啮合形式有3种:外啮合齿轮传动,由两个外齿轮相啮合,两轮的转向相反;内啮合齿轮传动,由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合,两轮的转向相同;齿轮齿条传动,可将齿轮的转动变为齿条的直线移动,或者相反。 2.锥齿轮传动 用于相交轴间的传动。
单级传动比可到6,最大到8,传动效率一般为0.94~0.98。直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦,圆周速度5米/秒。
斜齿锥齿轮传动运转平稳,齿轮承载能力较高,但制造较难,应用较少。曲线齿锥齿轮传动运转平稳,传递功率可到3700千瓦,圆周速度可到40米/秒以上。
3.双曲面齿轮传动 用于交错轴间的传动。单级传动比可到10,最大到100,传递功率可到750千瓦,传动效率一般为0.9~0.98,圆周速度可到30米/秒。
由于有轴线偏置距,可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。
4.螺旋齿轮传动 用于交错间的传动,传动比可到5,承载能力较低,磨损严重,应用很少。 5.蜗杆传动 交错轴传动的主要形式,轴线交错角一般为90°。
蜗杆传动可获得很大的传动比,通常单级为8~80,用于传递运动时可达1500;传递功率可达4500千瓦;蜗杆的转速可到3万转/分;圆周速度可到70米/秒。蜗杆传动工作平稳,传动比准确,可以自锁,但自锁时传动效率低于0.5。
蜗杆传动齿面间滑动较大,发热量较多,传动效率低,通常为0.45~0.97。 6.圆弧齿轮传动 用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。
空载时两齿廓是点接触,啮合过程中接触点沿轴线方向移动,靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高,易于形成油膜,无根切现象,齿面磨损较均匀,跑合性能好;但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大,故对制造和安装精度要求高。
7.摆线齿轮传动 用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小,耐磨性好,无根切现象,但制造。
5.齿轮传动设计毕业论文
单级斜齿圆柱齿轮传动设计+绞车传动
论文编号:JX146 所有图纸,论文字数:6739.页数:36
机械设计课程设计任务书
设计题目:单级斜齿圆柱齿轮传动设计+绞车传动
原始数据:
F=12000 F:卷筒圆周力
n=35(r/min) n:卷筒转速;
D=400mm D:滚筒直径。
设计工作量:
设计说明书一份
一张主要零件图(手工)
零号装配图一张 (CAD)
工作要求:
卷筒间歇工作,载荷平稳,传动可逆转,起动载荷为名义载荷的1.25倍。传送比误差为±5%。每隔二分工作一次,停机5分钟,允许误差为±5%。,使用年限10年,两班制
目 录
第一章、设计任务书…………….…………………………2
第二章、前言 ……………………………….…….………3
第三章、运动学与动力学计算………………………….……3
一、电动机的选择与计算 …………………….………….… 5
二、各级传动比的分配….……………………….…………5
三、计算各轴的转速,功率及转矩,列成表格……………….6
第四章、齿轮的设计及计算…………………….……………7
第五章、轴与轴承的计算与校核 …..………………………12
第六章、键等相关标准键的选择……………………………20
第七章、减速器的润滑与密封……………………………21
第八章、箱体的设计………………………………………22
第九章、设计小结…………………………………………24
第十章、参考资料………………………………………25
以上回答来自:
6.蜗杆传动的基本类型
传动方式有:机械传动、电气传动、气压传动、液压传动机械传动,包括螺旋传动、磨擦轮传动,带、链传动,齿轮传动,多点啮合柔性传动。
螺旋传动、磨擦轮传动主要介绍滑动螺旋传动、转动螺旋传动、磨擦轮传动的型式、结构、设计计算、利用等;带、链传动主要介绍各种带传动(V带传动、多楔带传动、平带传动、同步带传动等)的类型、特点、设计计算、张紧和安装等;齿轮传动主要介绍渐开线圆柱齿轮传动、圆弧圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、蜗杆传动、渐开线圆柱齿轮行星传动、渐开线少齿差行星齿轮传动、销齿传动、活齿传动等的特点、结构、设计计算、利用等;多点啮合柔性传动主要介绍多点啮合柔性传动的结构型式、设计计算、选型方法、动力学计算等。
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