拉絲機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論3</b></p><p><b>　　1傳動(dòng)方案4</b></p><p><b>　　1.1參數(shù)選擇4</b></p><p>　　1.2傳動(dòng)方案分析4</p&g

2、t;<p><b>　　2電動(dòng)機(jī)的選擇6</b></p><p>　　2.1電動(dòng)機(jī)類型選擇6</p><p>　　2.2電動(dòng)機(jī)功率6</p><p>　　2.2.1卷筒所需功率6</p><p>　　2.2.2電動(dòng)機(jī)所需功率6</p><p>　　2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 總傳

3、動(dòng)比7</p><p>　　3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)9</p><p><b>　　3.1各軸轉(zhuǎn)速9</b></p><p><b>　　3.2各軸功率9</b></p><p><b>　　3.3各軸轉(zhuǎn)矩9</b></p><p>

4、;　　4蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.1選擇材料、熱處理方法11</p><p>　　4.2蝸輪蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)設(shè)計(jì)11</p><p>　　5蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計(jì)18</p><p>　　5.1蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)18</p><p>　　5.1.1計(jì)算轉(zhuǎn)矩18</p>&l

5、t;p>　　6蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核19</p><p>　　6.1 軸的直徑與長(zhǎng)度的確定19</p><p>　　6.1.1.軸的最小直徑（外伸段的直徑）19</p><p>　　6.1.2計(jì)算轉(zhuǎn)矩19</p><p>　　6.2軸的校核21</p><p>　　6.2.1軸的受力分析圖21<

6、/p><p>　　6.2.2軸的校核計(jì)算22</p><p>　　7減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25</p><p>　　8減速器其他零件的選擇28</p><p><b>　　9減速器附件30</b></p><p>　　10減速器的潤(rùn)滑32</p><p><b&g

7、t;　　設(shè)計(jì)總結(jié)33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　減速器在國(guó)內(nèi)的狀況 國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特

8、別是大型的減速器問(wèn)題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。在通用減速器的制造方面，國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)廠家數(shù)目眾多，如對(duì)各種類型的圓柱齒輪機(jī)圓錐——圓柱齒輪或者齒輪——蝸桿減速器系列產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)主要廠家有南京高精齒輪股份有限公司、寧波東力傳動(dòng)設(shè)備有限公司、江陰齒輪箱制造有限公司、江蘇泰星減速器有限公司等。在各類專用傳動(dòng)裝置的開發(fā)機(jī)制造方面，國(guó)內(nèi)近幾年也取得了明顯的進(jìn)展，如重慶齒輪箱有限責(zé)任公司生產(chǎn)的MDH28型磨機(jī)邊緣驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，其最大功率已達(dá)7000KW，西

9、安重型機(jī)械研究所開發(fā)的水泥行業(yè)輥壓機(jī)懸掛系列行星齒輪箱的輸入功率已達(dá)1250KW。但是現(xiàn)有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對(duì)于大傳動(dòng)比的減速器，該問(wèn)題更為突出。由于減速裝置在各部門中使用廣泛，因此，人們都十分重視研究這個(gè)基礎(chǔ)部件。不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長(zhǎng)使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進(jìn)的話，都將會(huì)促進(jìn)資源（包括人力、材料和動(dòng)力）的節(jié)省。</p><p>　　需

10、求狀況：電機(jī)工業(yè)的良好發(fā)展，使電機(jī)市場(chǎng)有效需求在相當(dāng)一個(gè)時(shí)期趨于穩(wěn)定。近年來(lái)，我國(guó)電力建設(shè)正以超常速度發(fā)展。減速器國(guó)際市場(chǎng)需求量很大，并處于高速增長(zhǎng)階段。隨著國(guó)際市場(chǎng)的進(jìn)一步拓寬，減速器機(jī)在出口數(shù)量、品種、產(chǎn)品檔次、創(chuàng)匯額上將會(huì)有重大突破。特別是平動(dòng)齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動(dòng)效率高，將會(huì)節(jié)省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機(jī)械傳動(dòng)裝置，也是減速器的換代產(chǎn)品。本減速器可廣泛應(yīng)用于機(jī)械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領(lǐng)

11、域。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動(dòng)中有巨大的市場(chǎng)和應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　選題目的及意義：減速器，是一種各種齒輪傳動(dòng)的減速器，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳遞載荷的能力也大。為了進(jìn)一步了解減速器的結(jié)構(gòu)。對(duì)減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與箱體的位置關(guān)系以及減速器箱體的設(shè)計(jì)、加工有很好的認(rèn)識(shí)。掌握減速器箱體箱體類零件加工的主要工藝問(wèn)題及擬定其工藝卡的主要原則，掌握各種孔系加工及保證其精度要求的常用方法和加工工藝特點(diǎn)。&

12、lt;/p><p><b>　　1傳動(dòng)方案</b></p><p><b>　　1.1參數(shù)選擇</b></p><p>　　全套圖紙QQ：360702501</p><p>　　卷筒直徑:D=400mm。</p><p>　　外型尺寸：75CM*90CM*50CM</p&g

13、t;<p>　　規(guī)格：Ø5-Ø3.3</p><p>　　卷筒的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T：3000N.m</p><p>　　卷筒的轉(zhuǎn)速n:50r/min</p><p>　　工作條件：拉絲機(jī)連續(xù)工作</p><p><b>　　有輕微振動(dòng)</b></p><p><b&

14、gt;　　單班制工作 </b></p><p><b>　　使用期限20</b></p><p><b>　　1.2傳動(dòng)方案分析</b></p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　根據(jù)要求設(shè)計(jì)單級(jí)蝸桿減速器，傳動(dòng)路線為：電機(jī)——連軸器——減

15、速器——連軸器 --(如圖1.1所示) 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求可知，該蝸桿的圓周速度V≤4——5m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式見（如圖1.2所示），采用此布置結(jié)構(gòu)，由于蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處的冷卻和潤(rùn)滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤(rùn)滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。

16、 </p><p>　　該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、蝸輪軸、箱體、滾動(dòng)軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。</p><p><b>　　圖1.2</b></p><p>　　全套圖紙QQ：360702501</p><p><b>　　2電動(dòng)機(jī)的選擇

17、</b></p><p>　　2.1電動(dòng)機(jī)類型選擇</p><p>　　由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源，可考慮采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，啟動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。一般電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380V</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，該減速器卷筒直徑D=400mm。卷筒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=3000N.m,卷筒的轉(zhuǎn)速n

18、=50r/min,連續(xù)工作,有輕微振動(dòng),單班制工作，電源為三相交流電，電壓為380V。</p><p>　　按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V，Y系列. </p><p><b>　　2.2電動(dòng)機(jī)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>　　則 V=(60×1000)÷(50×D)=0.96m/s</p><p>　　Tw=9550×(Pw÷nw)=3000n/m </p><p>　　則 pw=3000×50÷9550=15.7

20、kw</p><p>　　傳動(dòng)裝置效率：（根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]第22頁(yè)表2-4得各級(jí)效率如下）其中：</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)效率:η1=0.70 </p><p>　　滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)）:η2=0.98</p><p>　　聯(lián)軸器效率: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電動(dòng)機(jī)所需功率全套圖紙QQ：360702501</p>&l

22、t;p>　　Pr= Pw/η =15.7/0.626=25.08KW</p><p>　　為了使電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱，則：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的額定功率取為：</p><p><b>　　pm=30kw</b></p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率 只需略大于 即可。查文獻(xiàn)[2]中Y系列電動(dòng)

23、機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選電動(dòng)機(jī)的額定功率為：30KW </p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定功率，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]第19頁(yè)表表3-1可查得所需的電動(dòng)機(jī)Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，查出有四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有四種傳動(dòng)比方案，如表2-1。</p><p>　　表2-1 單位mm</p><p>　

24、　2.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比全套圖紙QQ：360702501</p><p>　　單級(jí)蝸桿傳動(dòng)減速機(jī)傳動(dòng)比范圍10～40,則總傳動(dòng)比范圍為 10～40可見電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 (10～40)×50=(500～2000)r/min 。</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min（相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)定子繞組的

25、極對(duì)數(shù)為2、4、6、8）四種。查文獻(xiàn)[2]表3-1，對(duì)應(yīng)于額定功率 為30KW的電動(dòng)機(jī)型號(hào)分別取Y250M-8型，Y225M-6型, Y200L-4型和Y200L1-2型。</p><p>　　低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)多，轉(zhuǎn)矩也大，因此外廓尺寸及重量都必須較大，價(jià)格較高，但可以使傳動(dòng)比減小，使傳動(dòng)裝置的體積、重量較小；高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)則相反。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和減速器的傳動(dòng)比，可見第3方案比較適合

26、。因此選定電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)為Y200L-4其主要參數(shù)如下表2-2：</p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　總傳動(dòng)比：總傳動(dòng)比按公式有: </p><p>　　3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　3.1各軸轉(zhuǎn)速</b></p>&l

27、t;p><b>　　電動(dòng)機(jī)軸： </b></p><p><b>　?、瘢?</b></p><p><b>　?、颍?</b></p><p><b>　　卷筒軸：</b></p><p>　　3.2各軸功率 全套圖紙QQ：360702501<

28、;/p><p><b>　　3.3各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)軸：</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表4-1：</p><p><b>　　表4-1單位mm</b></p><p>　　4蝸輪、蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)

29、</p><p>　　4.1選擇材料、熱處理方法</p><p>　　根據(jù)GB/T 10085-1988的推存，采用漸開線蝸桿（ZI）。 由蝸桿的失效形式可知，蝸輪、蝸桿的材料不僅要求具有足夠的強(qiáng)度，更重要的是要有良好的跑合性、耐磨性和抗膠合能力。蝸桿材料選用45鋼并經(jīng)淬火，硬度為45HRC。（高速重載蝸桿常用15Cr或20Cr，并經(jīng)滲碳淬火和磨削。對(duì)于高速不高 、載荷

30、不大的蝸桿可采用40、45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為220~250HBS）蝸輪材料采用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。蝸輪常用材料為青銅和鑄鐵。錫青銅耐磨性能及抗膠合性能較好，但價(jià)格較貴，常用的有ZcuSn10p1(鑄錫磷青銅)、ZcuSn5pb5Zn5(鑄錫鋅鉛青銅)等，用于滑動(dòng)速度較高的場(chǎng)合。鋁鐵青銅的力學(xué)性能較好，但抗膠合性略差，常用的有ZguAl9Fe4Ni4Mn2(鑄鋁鐵鎳青銅)等，用于滑動(dòng)速度較低的場(chǎng)合?；诣T鐵只用于滑動(dòng)速度v≤2m

31、/s的傳動(dòng)中。蝸桿：根據(jù)庫(kù)存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度小于1m/s，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45~55HRC。 因而蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴</p><p>　　4.2蝸輪蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)設(shè)計(jì)全套圖紙QQ：360702501</p><p>　　由表3-1得根據(jù)傳動(dòng)比i＝29.4，選擇蝸

32、桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2。從而確定為Z1＝1，Z2＝30。</p><p>　　表4—1蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及基本幾何尺寸計(jì)算表</p><p>　　5蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1蝸桿基本尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率P=30kw，滿載轉(zhuǎn)速為1470r/min，電動(dòng)機(jī)軸徑，軸伸長(zhǎng)E=110mm,軸上鍵槽為

33、16x100。</p><p>　　初步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑d=（0.8～1）=44～55mm</p><p><b>　　5.1.1計(jì)算轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　Tc=KT=K×9550×=1.5×9550×30/1470=292N.M</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)

34、[3]表2-145可查得選用LX4號(hào)彈性柱銷聯(lián)軸器（55×112）,再根據(jù)LX4號(hào)彈性柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸確定蝸桿軸外伸端直徑為55mm的長(zhǎng)度為112mm。銷聯(lián)軸器（55×112）。確定蝸桿軸外伸端直徑為55mm</p><p>　　根據(jù)LX4號(hào)彈性柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸確定蝸桿軸外伸端直徑為55mm的長(zhǎng)度為112mm。由參考文獻(xiàn)[2]表4-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵16×

35、;100，桿軸上的鍵槽寬mm，槽深為mm，聯(lián)軸器上槽深，鍵L=100mm。</p><p>　　由參考文獻(xiàn)以及蝸桿上軸承、擋油盤，軸承蓋，密封圈等組合設(shè)計(jì)，蝸桿的尺寸零件圖1（蝸桿零件圖）</p><p>　　蝸輪基本尺寸表（由參考文獻(xiàn)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 毛振揚(yáng) 陳秀寧 施高義 編 浙江大學(xué)出版社第96頁(yè)表4-32及第190頁(yè)圖7-20及表5—1蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表可計(jì)算得&l

36、t;/p><p>　　6蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　蝸輪軸的材料為45鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動(dòng)軸承，蝸輪，軸套，密封圈、鍵，軸的大致結(jié)構(gòu)如圖。</p><p>　　6.1 軸的直徑與長(zhǎng)度的確定全套圖紙QQ：360702501</p><p>　　6.1.1.軸的最小直徑（外伸段的直徑） </p><

37、p>　　經(jīng)查表計(jì)算66<D6<100,又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D5=70mm</p><p><b>　　6.1.2計(jì)算轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　Tc=KT=K×9550×=1.5×9550×27.93/50=8000N.M<11200 N.M</p><p>　

38、　蝸輪軸與傳動(dòng)卷筒軸之間選用LX7彈性柱銷聯(lián)軸器70×112，因此=70mm。</p><p>　　由參考文獻(xiàn)的表4-1可查得普通平鍵鍵20×12，聯(lián)軸器上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度，長(zhǎng)度如下表：普通平鍵GB1095—79型鍵20×12，聯(lián)軸器上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度，寬度為由參考文獻(xiàn)《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》 湯慧瑾 主編高等教育出版社1990年的第211頁(yè)計(jì)算得：如下表：</p

39、><p><b>　　6.2軸的校核</b></p><p>　　6.2.1軸的受力分析圖 </p><p>　　7減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　10減速器的潤(rùn)滑</b></p><p>　　減速器內(nèi)部的傳動(dòng)零件和軸承都需要有良好的潤(rùn)滑，這樣不僅可以減小

40、摩擦損失，提高傳動(dòng)效率，還可以防止銹蝕、降低噪聲。</p><p>　　本減速器采用蝸桿下置式，所以蝸桿采用浸油潤(rùn)滑，蝸桿浸油深度h大于等于1個(gè)螺牙高，但不高于蝸桿軸軸承最低滾動(dòng)中心。蝸輪軸承采用刮板潤(rùn)滑。蝸桿軸承采用脂潤(rùn)滑，為防止箱內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承而使?jié)櫥♂尪髯?，常在軸承內(nèi)側(cè)加擋油盤。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p>&l

41、t;p>　　首先：做完后我在復(fù)習(xí)課本的時(shí)候發(fā)現(xiàn)我的設(shè)計(jì)中由于疏忽存在很多錯(cuò)誤的地方，但由于時(shí)間的原因，不可能一一糾正過(guò)來(lái)。第一次做這樣的作業(yè)，剛開始不知道從那里入手，好不容易做了一部分，后來(lái)卻發(fā)現(xiàn)做錯(cuò)了，又要再做一次，那時(shí)候覺得很煩，真的很想不做了?，F(xiàn)在這一份是經(jīng)過(guò)多次修改之后得出來(lái)的。雖然還有很多錯(cuò)漏，但是是經(jīng)過(guò)我的努力得出來(lái)的結(jié)果。</p><p>　　其次，在這次課程設(shè)計(jì)前一個(gè)星期我基本上每天都花十幾

42、個(gè)鐘，上大學(xué)以來(lái)來(lái)從來(lái)沒花這么都時(shí)間去做一件事，感覺非常之累，甚至想過(guò)放棄，但我堅(jiān)持了下來(lái)，做完后有一種成就感！</p><p>　　在次，我的課程設(shè)計(jì)雖然做的不好，但只有做了才真正明白什么是什么.通過(guò)這次的設(shè)計(jì),極大的提高了我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的掌握和運(yùn)用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)

43、課程設(shè)計(jì)》（修訂版）鄂中凱，王金等主編 東北工學(xué)院出版社 1992年 </p><p>　　[2]《機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 湯慧瑾 主編 高等教育出版社出版 1990年</p><p>　　[3]《機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年</p><p>　　[4]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》（第三版） 龔桂義