试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器，传递功率P=8.5kw,主动轴转速n =1460r/min，传动比i=20，工作载1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l5000h1、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：(1)确定作用在蜗轮上的转矩T按z=2， 估取效率n=0.8,则1T=9.5 X 106 X2p2 =9 . 55 X 106 X JpXn =9.55 Xn2 ni/i12106 XZ1=2 n =0.88-5x0-8 =889589N.mm1460/20(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匸查表11-5，选用使用系数K=1.15A由于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数K=1.0VK=K KK=1.0X1.15X1.0=1.15(3) 确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜ZCuSn10P1蜗轮和钢蜗杆相配，故^=160 JmPS(4)确定接触系数Zp一般而言匚0.4,所以先假设它们的比值为0.4,再选取Zp，a PK =1.0K=1.15AK=1.0VZ=160 /MPaZp=2.78查图 11-18 得，Zp=2.78(5)确定许用接触应力［oH］[°H],=268MPa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［。
』，=268MPa,应力循环次数 N=60jn L =60X1 X 1460X15000=6.57X1072 H 20则寿命系数K =8HN107 =0.79036.57X107a=200mm m=8 d =80mm1z=21q=10.00Y=11° 1836〃 z=412x =-0.5002贝|J [o』=K X[o』，=0.7903X268=211.8MPaH hn H(6)计算中心距a> 3IKT X (Zexzp)2=3/1,15 x 889589X (160x2-78)2=165.24mm7 2 ［审 7 211.8综合考虑 选取a=200mm，因为传动比为i仁=20，所以查表11-2得 模数m=8,分度圆直径d =80mm，蜗杆头数为z=2,直径系数q=10.00,1 1分度圆导程较角Y=11° 18’ 36〃，蜗轮齿数为z2=41，变位系数 x =-0.5002这是—0.4,与初选值一致，因此以上计算结果可用a4、蜗杆与蜗轮主要参数计算(1)蜗杆p=nm=3.14X8=25.12， 直径系数 q=10.00齿顶圆直径 d =d +2h *m=80+2 X 1 X 8=96mm- a1 1 a齿根圆 d =d -2(h *m+c)=80-2 X(1 X 8+0.25)=63.5mm分度圆导程角Y=11° 18’ 36〃蜗杆轴向齿厚 s=2nm=2X3.14X8=12.56mma 2 2(2)蜗轮蜗轮齿数为z =41，变位系数x =-0.5002 2验算传动比i =41=20.5,12 2传动比误差为20-5-20=2.5% 在允许的误差范围内。
20蜗轮的分度圆直径d =mz =8X41=328mm2 2蜗轮喉圆直径 d =d +2h =328+2 X 1 X 8=344mma2 2 a蜗轮齿根圆直径 d =d -2d =328-2X1.2X8=308.8mmf2 2 f2蜗轮咽喉母圆半径r =a-1d =200-2X344=28mmg2 2 a2 25、校核齿根弯曲疲劳强度°F=1-53KT? d1d?m当量齿数 Z二亠匸 41 二43.48v2 cos3 Y (cos11° 18' 36" )3根据 x 二-O.5,Z =43.48,2 v2查图11-19得齿形系数丫二2.85Fa2螺旋角系数 Y=1-丄二1-11兰二0.9193P 140 140许用弯曲应力[』二叫“』，查表11-8由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力[oF]，=56MPa 寿命系数 K 二 J 106 =0 . 6281FN 7 6.57x107[aF]=KNX[aF],=35.17 MPaa =1-53KT2XY XYr = 1-53x1-15x889589X 2.85 x 0.9193= 19.54< [a ]F d1d2m Fa2 P 80X328X8 F所以弯曲疲劳强度满足，合格。
6、验算效率nn二(0.95〜0.96)X—tan^—tan(y+®v)相对滑动速度 V 二一nd1n一= 3.14x80x1460 =6.233m/ss 60x1000 cos y 60x1000xcos 11.3从表11-18中用插值法查得f二0.021,甲二arctanf =1.203°v v V代入上式中得 n =0.856，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/T10089-19888、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，可选用牌号320,速度在5〜 10m/s，可采用油池润滑，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_1oooP(1-n)_1ooox8.5x(1-o.856)_2 667m2ad(t0-ta) 9x(80-20)10、 蜗轮的结构设计机械设计》作业设计题目：蜗轮蜗杆传动学 院： 机械电气化工程学院专业班级：_机械设计制造及其自动化15-1__姓 名： 胡胜强. 学 号： 8011211120 指导老师：日 期： 2013/10/30 成 绩：。