涡轮蜗杆传动设计

《机械设计作业》《机械设计作业》 涡轮蜗杆传动设计 院院系系机械电气化工程学院机械电气化工程学院 专专业业机械设计机械设计 15-115-1 课程名称课程名称《《机械设计 机械设计 》》 指导教师指导教师 设设 计计 者者 题目名称题目名称 学学号号 试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器，传递功率试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器，传递功率 P=8.5kw,P=8.5kw, 主动轴转速主动轴转速 n n 1 1=1460r/min =1460r/min，传动比，传动比 i=20i=20，工作载荷稳定，单向工，工作载荷稳定，单向工 作，长期连续运转，润滑情况良好，要求工作寿命为作，长期连续运转，润滑情况良好，要求工作寿命为 15000h15000h。。 （1）选择蜗杆传动类型 根据 GB/T10085-1988 的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI） 。 （2）选择材料 考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用 45 号钢； 因希望传递效率尽可能高， 耐磨性要好， 故蜗杆螺旋齿面要求淬火， 硬度 45～55HRC。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）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。传动中心距： ZE×Zρ 3 2 a≥ √KT2× ( [σ ] ) H 1）确定作用在蜗轮上的转矩 T 2 按 z 1=2， 估取效率η=0.8，则 6 P2 T2=9.5×10 × n2 Z1=2 pη =9.55×106× n1/i12 =9.55×106× 1460/20=890500N.mm 2）确定载荷系数 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数 K β=1.0， 查表 11-5，选用使用系数 K A=1.15 由于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数 K V=1.0 K=K βKAKV=1.0×1.15×1.0=1.15 3）确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜 ZCuSn10P1 蜗轮和钢蜗 ZE=160√MPa 4）确定接触系数Zρ 8.5×0.8 η=0.8 K β=1.0 K A=1.15 K V=1.0 Z E=160√MPa 查图 11-18 一般而言 a 1=0.4，所以先假设它们的比值为 0.4，再选取Zρ， d Zρ=2.78 5）确定许用接触应力[σH] 根据蜗轮材料铸锡磷青铜 ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺 旋齿面硬度大于 45HRC，查表 11-7 中查得蜗轮的基本许用 应力[σH]，=268MPa， 应力循环次数N=60jn2LH=60×1× 8 1460 20 ×20000=8.76×107 则寿命系数KHN =√ 6.57×107=0.7624 则 [σ H]=KHN×[σH] ，=0.7624×268=204.3MPa 107 6）计算中心距 a≥ √KT2× ( [σ 3 3 ZE×Zρ 2) H] 160×2.78 2) 211.8 =√1.15× 889589× ( =165.24mm 综合考虑选取 a=200mm，因为传动比为 i 12=20，所以查表 11-2 得模数 m=8， 分度圆直径 d 1=80mm， 这时 a 1=0.4,与初选值一致， 因此以上计算结果可用。 d （4）蜗杆与蜗轮主要参数计算 1）蜗杆 轴向齿距 p a=πm=3.14×8=25.12， 直径系数 q=10.00 齿顶圆直径 d a1=d1+2ha *m=80+2×1×8=96mm 齿根圆 d f1=d1-2(ha *m+c)=80-2×(1×8+0.25)=60.8mm 分度圆导程角γ=11°18′36″ 蜗杆轴向齿厚 12.5664mm 2）蜗轮 蜗轮齿数为 z 2=41，变位系数 x2=-0.5 验算传动比 i 12= =20.5, 2 41 传动比误差为20.5−20 20 =2.5%在允许范围内 蜗轮的分度圆直径 d 2=mz2=8×41=328mm 蜗轮喉圆直径 d a2=d2+2ha=328+2×1×8=344mm 蜗轮齿根圆直径 d f2=d2-2df2=328-2×1.2×8=308.8mm 蜗轮咽喉母圆半径 r g2=a-2da2=200-2×344=28mm 11 （5）校核齿根弯曲疲劳强度 σF= d 1.53KT2 1d2m ×YFa2×Yβ≤ [σF] z41 当量齿数zv2= cos 2 ==43.48 3γ (cos11°18′36″)3 根据 x 2=-0.5,zv2=43.48, 查图 11-19 得齿形系数 YFa2=2.87 螺旋角系数Yβ=1- 140=1-140 =0.9192 许用弯曲应力 [σ F]=KFN∙ [σF] ， ，查表 11-8 由 ZCuSn10P1 制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 [σF] =56MPa。 寿命系数 K FN =√ 9 γ11.3° 106 8.76×107=0.608 ， [σ F]=KFN×[σF] =36.086 MPa σF= d 1.53KT2 1d2m ×YFa2×Yβ 1.53× 1.15× 890500 =× 2.87× 0.9192= 19.69≤ [σF] 80× 328× 8 所以弯曲疲劳强度满足，合格。 （6）验算效率η η=（0.95～0.96）× tanγ tan（γ+φv） 11 相对滑动速度 v s=60×1000 ==6.264m/s cosγ 60×1000×cos11.3 πd n 3.14×80×1460 从表 11-18 中用插值法查得 f v=0.020,φv=arctanfv=1.204° 代入上式中得η=0.86，大于原估计值 0.8，因此不用重算。 （7）精度等级公差和表面粗糙度的确定 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器， 从 GB/T 10089-1988 圆柱蜗杆，蜗轮精度中选择 8 级精度，侧隙种 类为 f，标注为 8f， GB/T10089-1988。 （8）润滑油和润滑方式的选择 考虑蜗杆运动速度不高，载荷中等，选用牌号 320，速度在 5～ 10m/s，运动粘度为 220cst （9）热平衡计算 保持正常工作温度所需要的散热面积 S=1000P(1−η) 1000×8.5×(1−0.86) αd(t0−ta) = 9×(80−20) =2.20m2 下面是赠送的范文，不需要的朋友可以下载后编辑删除下面是赠送的范文，不需要的朋友可以下载后编辑删除 20132013 党风建设心得体会范文党风建设心得体会范文 按照上级的统一部署，我们认真组织开展了党风廉政建设教育活动。通过学习，我 对活动的重要意义有了一个更高的认识，使我对开展党风廉政建设的重要性和必要性有 了更进一步的认识和了解。可以肯定地说，通过这次教育活动，使自己对相关内容在原 有的学习基础上有了更进一步的提高，在一些方面拓宽了思路，开阔了视野，增强了搞 好工作的信心。现就学习情况谈一点粗浅的认识和看法。 一、加强党风廉政建设，干干净净履行职责 党风廉政建设关乎民心向背，关乎事业成败。党中央领导