1、本科毕业论文（20 届）粉碎机专用传动装置设计所在学院专业班级 机械设计制造及自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日粉碎机专用传动装置设计摘 要本设计是粉碎机的专用传动装置，单级蜗轮蜗杆减速器的设计过程。首先进行了传动方案的选取，选择蜗轮蜗杆减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算，包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容。绘制减速器的装配草图，和零件图，并且
2、运用 AutoCAD 软件进行齿轮减速器的二维平面设计。本次设计综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、几何精度、理论力学、材料力学、机械原理等知识，进行结构设计，并完成粉碎机机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。关键词：蜗轮蜗杆传动传动比传动效率、轴承的选用与校核、轴的设计与校核。Special mill transmission device design Abstractthe design of charging machine dedicated transmission device, single-stage worm gear and worm ge
3、ar reducer design process. First gives a brief introduction of the transmission scheme, select the worm gear and worm gear reducer as transmission device, and then to the design and calculation of speed reducer, including selecting motor, gear transmission design, shaft structure design, selection a
4、nd calculation of rolling bearing, selecting and calculating the coupling, check key link, and the choice of gear and bearing lubrication way nine parts. Use AutoCAD software for 2 d plane design of gear reducer, complete reducer two-dimensional plane part drawing and assembly drawing. The design of
5、 the integrated use of mechanical design, mechanical drawing, mechanical manufacturing base, geometric accuracy, theoretical mechanics, material mechanics, mechanical principle, such as knowledge, structural design, and complete the loading pattern in gear reducer assembly drawing, part drawing desi
6、gn and main parts in process and equipment design.Keywords: worm gear and worm drive gear ratio transmission efficiency，Bearing shaft and checking of selection, design and check.目 录前言 .11 总体方案设计 .31.1 电动机选择 .31.2 选择电动机容量 .31.3 确定电动机功率 .31.4 确定电动机转速 .32 传动方案的确定 .42.1 计算总传动比： .42.2 分配减速器的各级传动比： .42.3
7、计算各轴运动和动力参数 .43 传动零件的设计计算 .63.1 齿轮设计 .63.1.1 选材、精度 .63.1.2 初步计算小齿轮直径 .63.1.3 确定齿轮的基本参数 .73.2 蜗轮蜗杆设计 .73.2.1 选择传动精度等级，材料 .73.2.2 确定蜗杆，涡轮齿数 .83.2.3 确定涡轮许用接触应力 .83.2.4 接触强度设计 .83.2.5 主要几何尺寸计算 .93.2.6 计算涡轮的圆周速度和传动效率 .93.2.7 校核接触强度 .103.2.8 轮齿弯曲强度校核 .103.2.9 蜗杆轴刚度验算 .114 轴的设计计算 .134.1 I 轴的设计计算 .134.1.1 求
8、轴 I 的动力参数 .134.1.2 求作用在蜗杆蜗轮上的力 .13II4.1.3 初步确定轴的最小直径 .134.1.4 拟定轴上零件的装配方案 .144.1.5 轴上零件的周向定位 .154.1.6 确定轴上圆角和倒角尺寸 .154.1.7 轴的强度计算 .154.2 II 轴的设计计算 .164.2.1 轴 II 的动力参数 .164.2.2 求作用在齿轮上的力 .174.2.3 确定轴的直径 .174.2.4 轴的机构设计 .174.2.5 轴上零件的周向定位 .184.2.6 确定轴上圆角和倒角尺寸 .184.3 III 轴的设计计算 .194.3.1 III 轴的应力参数 .194
9、.3.2 III 轴的动力参数 .194.3.3 求作用在齿轮上的力 .194.3.4 初步确定轴的最小直径 .194.3.5 轴的机构设计 .204.3.6 轴上零件的周向定位 .214.3.7 确定轴上圆角和倒角尺寸 .215 箱体尺寸的设计 .226 润滑与密封 .246.1 齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 .246.2 滚动轴承的润滑 .246.3 油标及排油装置 .246.4 密封形式的选择 .247 技术要求 .26结论 .27参考文献 .28致谢 .291前 言减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，是一种相对精密的机械，使用它的目的是用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某
10、些场合也用来增速，称为增速器。 减速器主要由传动零件(齿轮或蜗杆)、轴、轴承、箱体及其附件所组成。其基本结构有三大部分：1齿轮、轴及轴承组合。2箱体、箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。3减速器附件。 为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。减速器按用途可分
11、为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。其主要类型：齿轮减速器；蜗杆减速器；齿轮 蜗杆减速器；行星齿轮减速器。一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。减速器特点：蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相
12、比较差。输入转速不能太高。行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。为了解决这些问题，国内外在减速器的研究与发展投入了许多精力，并且都取得了很大的成就，尤其在德国、日本、美国以及英国在减速器的材料和制造工艺的方面取得了较大的突破，并且在减去器传动原理和结构上也大胆创新，例如平动齿轮传动原理。在国内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
13、艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长 1。然而减速器仍然有很广阔的发展2前景，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、高水平、高性能、积木式组合设计、型式多样化，变型设计多等方向发展 2。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，是一种相对精密的机械，使用它的目的是用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器 1。减速器主要由传动零件(齿轮或蜗杆)、轴、轴承、箱体及其附件所组成。其基本结构有三大部分：1 齿轮、轴及轴承组合。2 箱体 箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度
14、。箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。3 减速器附件 为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体级结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。本次设计的设计题目是装料机专用传动装置的设计，装料机的传动装置是由一个蜗轮蜗杆减速器和一组开式齿轮构成，因此本次设计的主要内容是蜗轮蜗杆减速器的设计和开式齿轮的设计。蜗轮蜗杆减速器设计是机械设计的重要内容，设计主要针对执行机构和运动展开
15、。为了达到要求的运动精度和生产率，必须要求系统具有一定的传动精度并且各传动元件之间满足一定关系，以实现各个零件的协调动作。开式齿轮则需要较位精准的传动比，由于是开式齿轮，必须更加材料的选用，以便能够延长使用寿命。此外，通过蜗轮蜗杆减速器的设计训练，可以进一步提高我对机械设计（包括设计计算、工程制图等方面）的能力，使我在设计过程中培养严谨的工作作风，独立工作的能力和团队合作的精神，同时也加深了我识图、制图、运算、编写技术文件和对电脑制图软件的熟悉程度。31 总体方案设计1.1 电动机选择按工作要求和工作条件选用 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源额定电压为 380V。1.2 选择电动
16、机容量 传动装置的总效率 滚动轴承效率： 9.01开式齿轮传动效率： 52蜗杆传动效率： 8.3联轴器效率： 904故 7.32311.3 确定电动机功率根据已知条件装料机的主轴功率为 3.0kw，选择电动机容量 由设计4.1dpkw要求得电动机所需功率。因载荷平稳，电动机额定功率略大于 即可，因此选定电P动机额定功率 为 5.5kw。edP1.4 确定电动机转速曲柄工作转速 ，减速器传动比为 10480，故电动机转速可选范min/r8.3nw围为 。符合这一范围的同步转速有 1000r/min 和124dani1500r/min，由于转速大，齿轮也大，故选定电动机转速为 1000r/min。
17、进而确定电动机型号为 Y132M2-6。42 传动方案的确定2.1 计算总传动比：960/min25.633.8awnri2.2 分配减速器的各级传动比：取第二级齿轮传动比 ，24i故第一级蜗杆传动比。 12/63.1ai2.3 计算各轴运动和动力参数电机轴：Nm=960r/min,Pd=4.1kw, T0=9550*P0/Nm=40.786N*M对于轴（蜗杆轴）:P1=4.1* 4=4.059kwN1=960r/minT1=9550*P0/Nm=40.379N*M对于轴（蜗轮轴）：P2=P1* 3* 1=4.059*0.80*0.99=3.215kwN2=N1/63.16=15.199r/minT2=9550*P2/N2=2020.083N*M对于轴（大齿轮轴）：P3=P2* 1* 2=3.215*0.99*0.95=3.024kwN3=N2/4=3.79975r/minT3=9550*P3/N3=7861.622N*M
