拉丝机传动装置设计毕业设计说明书

1、<p><b>　　目录</b></p><p><b>　　绪论3</b></p><p><b>　　1传动方案4</b></p><p><b>　　1.1参数选择4</b></p><p>　　1.2传动方案分析4</p&g

2、t;<p><b>　　2电动机的选择6</b></p><p>　　2.1电动机类型选择6</p><p>　　2.2电动机功率6</p><p>　　2.2.1卷筒所需功率6</p><p>　　2.2.2电动机所需功率6</p><p>　　2.3确定电动机转速 总传

3、动比7</p><p>　　3 计算传动装置的运动参数和动力参数9</p><p><b>　　3.1各轴转速9</b></p><p><b>　　3.2各轴功率9</b></p><p><b>　　3.3各轴转矩9</b></p><p>

4、;　　4蜗轮、蜗杆的传动设计11</p><p>　　4.1选择材料、热处理方法11</p><p>　　4.2蜗轮蜗杆传动传动设计11</p><p>　　5蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计18</p><p>　　5.1蜗杆基本尺寸设计18</p><p>　　5.1.1计算转矩18</p>&l

5、t;p>　　6蜗轮轴的尺寸设计与校核19</p><p>　　6.1 轴的直径与长度的确定19</p><p>　　6.1.1.轴的最小直径（外伸段的直径）19</p><p>　　6.1.2计算转矩19</p><p>　　6.2轴的校核21</p><p>　　6.2.1轴的受力分析图21<

6、/p><p>　　6.2.2轴的校核计算22</p><p>　　7减速器箱体的结构设计25</p><p>　　8减速器其他零件的选择28</p><p><b>　　9减速器附件30</b></p><p>　　10减速器的润滑32</p><p><b&g

7、t;　　设计总结33</b></p><p><b>　　参考文献34</b></p><p><b>　　绪论</b></p><p>　　减速器在国内的状况 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，特

8、别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。在通用减速器的制造方面，国内目前生产厂家数目众多，如对各种类型的圆柱齿轮机圆锥——圆柱齿轮或者齿轮——蜗杆减速器系列产品，国内主要厂家有南京高精齿轮股份有限公司、宁波东力传动设备有限公司、江阴齿轮箱制造有限公司、江苏泰星减速器有限公司等。在各类专用传动装置的开发机制造方面，国内近几年也取得了明显的进展，如重庆齿轮箱有限责任公司生产的MDH28型磨机边缘驱动传动装置，其最大功率已达7000KW，西

9、安重型机械研究所开发的水泥行业辊压机悬挂系列行星齿轮箱的输入功率已达1250KW。但是现有的各类减速器多存在着消耗材料和能源较多，对于大传动比的减速器，该问题更为突出。由于减速装置在各部门中使用广泛，因此，人们都十分重视研究这个基础部件。不论在减小体积、减轻重量、提高效率、改善工艺、延长使用寿命和提高承载能力以及降低成本等等方面，有所改进的话，都将会促进资源（包括人力、材料和动力）的节省。</p><p>　　需

10、求状况：电机工业的良好发展，使电机市场有效需求在相当一个时期趋于稳定。近年来，我国电力建设正以超常速度发展。减速器国际市场需求量很大，并处于高速增长阶段。随着国际市场的进一步拓宽，减速器机在出口数量、品种、产品档次、创汇额上将会有重大突破。特别是平动齿轮减速器由于体积小，重量轻，传动效率高，将会节省可观的原料和能源。因此，本减速器是一种节能型的机械传动装置，也是减速器的换代产品。本减速器可广泛应用于机械，冶金、矿山、建筑、航空、军事等领

11、域。特别在需要较大减速比和较大功率的各种传动中有巨大的市场和应用价值。</p><p>　　选题目的及意义：减速器，是一种各种齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。为了进一步了解减速器的结构。对减速器的内部结构与箱体的位置关系以及减速器箱体的设计、加工有很好的认识。掌握减速器箱体箱体类零件加工的主要工艺问题及拟定其工艺卡的主要原则，掌握各种孔系加工及保证其精度要求的常用方法和加工工艺特点。&

12、lt;/p><p><b>　　1传动方案</b></p><p><b>　　1.1参数选择</b></p><p>　　全套图纸QQ：360702501</p><p>　　卷筒直径:D=400mm。</p><p>　　外型尺寸：75CM*90CM*50CM</p&g

13、t;<p>　　规格：Ø5-Ø3.3</p><p>　　卷筒的驱动转矩T：3000N.m</p><p>　　卷筒的转速n:50r/min</p><p>　　工作条件：拉丝机连续工作</p><p><b>　　有轻微振动</b></p><p><b&

14、gt;　　单班制工作 </b></p><p><b>　　使用期限20</b></p><p><b>　　1.2传动方案分析</b></p><p><b>　　图1.1</b></p><p>　　根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——连轴器——减

15、速器——连轴器 --(如图1.1所示) 根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V≤4——5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图1.2所示），采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。

16、 </p><p>　　该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。</p><p><b>　　图1.2</b></p><p>　　全套图纸QQ：360702501</p><p><b>　　2电动机的选择

17、</b></p><p>　　2.1电动机类型选择</p><p>　　由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V</p><p>　　根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=400mm。卷筒驱动转矩T=3000N.m,卷筒的转速n

18、=50r/min,连续工作,有轻微振动,单班制工作，电源为三相交流电，电压为380V。</p><p>　　按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系列. </p><p><b>　　2.2电动机功率</b></p><p>　　2.2.1卷筒所需功率</p><p>　　nＷ=(6

19、0×1000×V)÷(D)=50r/min </p><p>　　则 V=(60×1000)÷(50×D)=0.96m/s</p><p>　　Tw=9550×(Pw÷nw)=3000n/m </p><p>　　则 pw=3000×50÷9550=15.7

20、kw</p><p>　　传动装置效率：（根据参考文献[2]第22页表2-4得各级效率如下）其中：</p><p>　　蜗杆传动效率:η1=0.70 </p><p>　　滚动轴承效率（一对）:η2=0.98</p><p>　　联轴器效率:ηc=0.99 </p><p>

21、　　卷筒效率: η3=0.95</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　η=η1×η2×ηc×η3 =0.7×0.982×0.992×0.95 =0.626</p><p>　　2.2.2电动机所需功率全套图纸QQ：360702501</p>&l

22、t;p>　　Pr= Pw/η =15.7/0.626=25.08KW</p><p>　　为了使电动机在工作时不会产生过热，则：</p><p>　　电动机的额定功率取为：</p><p><b>　　pm=30kw</b></p><p>　　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

23、机技术数据表选电动机的额定功率为：30KW </p><p>　　根据电动机的额定功率，根据参考文献[2]第19页表表3-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表2-1。</p><p>　　表2-1 单位mm</p><p>　

24、　2.3确定电动机转速 总传动比全套图纸QQ：360702501</p><p>　　单级蜗杆传动减速机传动比范围10～40,则总传动比范围为 10～40可见电动机转速可选范围为 (10～40)×50=(500～2000)r/min 。</p><p>　　符合这一范围的同步转速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min（相应的电动机定子绕组的

25、极对数为2、4、6、8）四种。查文献[2]表3-1，对应于额定功率 为30KW的电动机型号分别取Y250M-8型，Y225M-6型, Y200L-4型和Y200L1-2型。</p><p>　　低转速电动机的极对数多，转矩也大，因此外廓尺寸及重量都必须较大，价格较高，但可以使传动比减小，使传动装置的体积、重量较小；高转速电动机则相反。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合

26、。因此选定电动机机型号为Y200L-4其主要参数如下表2-2：</p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　总传动比：总传动比按公式有: </p><p>　　3 计算传动装置的运动参数和动力参数</p><p><b>　　3.1各轴转速</b></p>&l

27、t;p><b>　　电动机轴： </b></p><p><b>　　Ⅰ： </b></p><p><b>　　Ⅱ： </b></p><p><b>　　卷筒轴：</b></p><p>　　3.2各轴功率 全套图纸QQ：360702501<

28、;/p><p><b>　　3.3各轴转矩</b></p><p><b>　　电动机轴：</b></p><p>　　运动和动力参数计算结果整理于下表4-1：</p><p><b>　　表4-1单位mm</b></p><p>　　4蜗轮、蜗杆的传动设计

29、</p><p>　　4.1选择材料、热处理方法</p><p>　　根据GB/T 10085-1988的推存，采用渐开线蜗杆（ZI）。 由蜗杆的失效形式可知，蜗轮、蜗杆的材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是要有良好的跑合性、耐磨性和抗胶合能力。蜗杆材料选用45钢并经淬火，硬度为45HRC。（高速重载蜗杆常用15Cr或20Cr，并经渗碳淬火和磨削。对于高速不高 、载荷

30、不大的蜗杆可采用40、45钢调质处理，硬度为220~250HBS）蜗轮材料采用ZCuA110Fe3,砂型铸造。蜗轮常用材料为青铜和铸铁。锡青铜耐磨性能及抗胶合性能较好，但价格较贵，常用的有ZcuSn10p1(铸锡磷青铜)、ZcuSn5pb5Zn5(铸锡锌铅青铜)等，用于滑动速度较高的场合。铝铁青铜的力学性能较好，但抗胶合性略差，常用的有ZguAl9Fe4Ni4Mn2(铸铝铁镍青铜)等，用于滑动速度较低的场合。灰铸铁只用于滑动速度v≤2m

31、/s的传动中。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，速度小于1m/s，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。 因而蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。为了节约贵</p><p>　　4.2蜗轮蜗杆传动传动设计全套图纸QQ：360702501</p><p>　　由表3-1得根据传动比i＝29.4，选择蜗

32、杆头数Z1和蜗轮齿数Z2。从而确定为Z1＝1，Z2＝30。</p><p>　　表4—1蜗轮蜗杆的传动设计及基本几何尺寸计算表</p><p>　　5蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计</p><p>　　5.1蜗杆基本尺寸设计</p><p>　　根据电动机的功率P=30kw，满载转速为1470r/min，电动机轴径，轴伸长E=110mm,轴上键槽为

33、16x100。</p><p>　　初步估计蜗杆轴外伸段的直径d=（0.8～1）=44～55mm</p><p><b>　　5.1.1计算转矩</b></p><p>　　Tc=KT=K×9550×=1.5×9550×30/1470=292N.M</p><p>　　根据参考文献

34、[3]表2-145可查得选用LX4号弹性柱销联轴器（55×112）,再根据LX4号弹性柱销联轴器的结构尺寸确定蜗杆轴外伸端直径为55mm的长度为112mm。销联轴器（55×112）。确定蜗杆轴外伸端直径为55mm</p><p>　　根据LX4号弹性柱销联轴器的结构尺寸确定蜗杆轴外伸端直径为55mm的长度为112mm。由参考文献[2]表4-1可查得普通平键GB1096—90A型键16×

35、;100，杆轴上的键槽宽mm，槽深为mm，联轴器上槽深，键L=100mm。</p><p>　　由参考文献以及蜗杆上轴承、挡油盘，轴承盖，密封圈等组合设计，蜗杆的尺寸零件图1（蜗杆零件图）</p><p>　　蜗轮基本尺寸表（由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第96页表4-32及第190页图7-20及表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表可计算得&l

36、t;/p><p>　　6蜗轮轴的尺寸设计与校核</p><p>　　蜗轮轴的材料为45钢并调质，且蜗轮轴上装有滚动轴承，蜗轮，轴套，密封圈、键，轴的大致结构如图。</p><p>　　6.1 轴的直径与长度的确定全套图纸QQ：360702501</p><p>　　6.1.1.轴的最小直径（外伸段的直径） </p><

37、p>　　经查表计算66<D6<100,又因轴上有键槽所以D6增大3%，则D5=70mm</p><p><b>　　6.1.2计算转矩</b></p><p>　　Tc=KT=K×9550×=1.5×9550×27.93/50=8000N.M<11200 N.M</p><p>　

38、　蜗轮轴与传动卷筒轴之间选用LX7弹性柱销联轴器70×112，因此=70mm。</p><p>　　由参考文献的表4-1可查得普通平键键20×12，联轴器上键槽深度，蜗轮轴键槽深度，长度如下表：普通平键GB1095—79型键20×12，联轴器上键槽深度，蜗轮轴键槽深度，宽度为由参考文献《机械零件课程设计》 汤慧瑾 主编高等教育出版社1990年的第211页计算得：如下表：</p

39、><p><b>　　6.2轴的校核</b></p><p>　　6.2.1轴的受力分析图 </p><p>　　7减速器箱体的结构设计</p><p><b>　　10减速器的润滑</b></p><p>　　减速器内部的传动零件和轴承都需要有良好的润滑，这样不仅可以减小

40、摩擦损失，提高传动效率，还可以防止锈蚀、降低噪声。</p><p>　　本减速器采用蜗杆下置式，所以蜗杆采用浸油润滑，蜗杆浸油深度h大于等于1个螺牙高，但不高于蜗杆轴轴承最低滚动中心。蜗轮轴承采用刮板润滑。蜗杆轴承采用脂润滑，为防止箱内的润滑油进入轴承而使润滑脂稀释而流走，常在轴承内侧加挡油盘。</p><p><b>　　设计总结</b></p>&l

41、t;p>　　首先：做完后我在复习课本的时候发现我的设计中由于疏忽存在很多错误的地方，但由于时间的原因，不可能一一纠正过来。第一次做这样的作业，刚开始不知道从那里入手，好不容易做了一部分，后来却发现做错了，又要再做一次，那时候觉得很烦，真的很想不做了。现在这一份是经过多次修改之后得出来的。虽然还有很多错漏，但是是经过我的努力得出来的结果。</p><p>　　其次，在这次课程设计前一个星期我基本上每天都花十几

42、个钟，上大学以来来从来没花这么都时间去做一件事，感觉非常之累，甚至想过放弃，但我坚持了下来，做完后有一种成就感！</p><p>　　在次，我的课程设计虽然做的不好，但只有做了才真正明白什么是什么.通过这次的设计,极大的提高了我们对机械设计这门课程的掌握和运用。</p><p><b>　　参考文献</b></p><p>　　[1]《机械设计

43、课程设计》（修订版）鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年 </p><p>　　[2]《机械零件设计课程设计》 汤慧瑾 主编 高等教育出版社出版 1990年</p><p>　　[3]《机械设计、机械设计基础课程设计》 王昆等主编 高等教育出版社 1995年</p><p>　　[4]《机械设计课程设计图册》（第三版） 龚桂义