机械设计课程设计蜗杆滚子链传动

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1、目录1绪论11.1本课题的研究现状和背景11.2本课题的研究意义22系统方案设计22.1系统设计的功能分解22.2系统的工作条件和技术数据32.3系统方案分析与拟定33电动机和传动装置动力参数的选择与计算43.1电动机的选择43.2分配传动比53.3传动装置的运动和动力参数的计算63.3.1各轴的转速计算63.3.2各轴的输入功率计算63.3.3各轴的输入转矩计算74传动零件及轴系零部件的设计和校核74.1链传动的设计74.2减速器内部闭式传动设计94.2.1蜗轮蜗杆的类型及材料的选择94.2.2蜗轮蜗杆的参数设计104.2.3蜗轮齿根弯曲疲劳强度的校核114.2.4蜗

2、轮蜗杆设计参数的确定114.2.5传动效率的验算124.2.6热平衡的计算134.3轴系零部件的初步选择134.3.1蜗杆零部件的设计134.3.2蜗轮轴零部件的设计154.3.3链轮轴零部件的设计164.4蜗杆的设计校核164.5蜗轮轴的设计校核204.6键的选择和计算214.6.1蜗杆上键的校核214.6.2蜗轮轴上键的校核214.7滚动轴承的选择及计算224.7.1蜗杆上的轴承的校核224.7.2蜗轮轴上轴承的校核254.8联轴器的选择264.8.1电机与蜗杆轴的联轴器264.8.2蜗轮轴与链传动轴的联轴器275基于Pro/E和ANSYS软件对蜗轮蜗杆的分析275

3、.1蜗杆的三维实体建模275.1.1三维模型软件的选择27455.1.2蜗杆三维建模的基本过程285.2蜗杆的有限元分析285.2.1选择材料及网格单元划分285.2.2施加约束和载荷305.2.3计算求解及后处理315.3蜗轮的三维实体建模325.4蜗轮的有限元分析345.4.1选择材料及网格单元划分345.4.2施加载荷和约束355.4.3计算求解及后处理365.5蜗杆的优化设计386润滑与密封及箱体附件的设计406.1润滑方式的选择406.1.1蜗轮蜗杆的润滑416.1.2轴承的润滑416.2密封方式的选择416.3箱体及附件的结构设计和选择417小结44附件47

4、451绪论1.1本课题的研究现状和背景胶带输送机又称皮带输送机，输送带根据摩擦传动原理而带动物料一起运动，从而输送物料。矿用胶带输送机主要用于煤矿的煤炭输送，亦用于冶金、化工、电厂、码头等行业的物料运输。与其他运输设备（如机车类）相比，带式输送机具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。当输送能力和运距较大时，可

5、配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。从煤炭开采史可知，矿用胶带输送机的发展始终是和采矿技术的发展联系在一起的。自从世界上第一个用液压自移支架、滚筒式浅截深采煤机和可弯曲链板输送机相互配套的长壁综合机械化采煤工作面于1954年在英国诞生以来，很快在欧洲各主要产煤国得到发展，胶带输送机在煤矿大量使用。在我国，80年代以来是煤矿采掘运设备和技术进步最快的时期，与采煤工作面设备相配套的胶带输送机也广泛使用。目前，胶带输送机成为煤矿生产过程中常用的一种重要运输设备。并正向大型化、大倾角和可弯曲方向发展[1]。胶

6、带输送机主要组成部分为：输送带、托辊、滚筒、传动系统、制动器、张紧装置、装载、卸载、清扫器等装置组成。本课题重点研究的是矿用胶带输送机的传动系统，即为矿用胶带输送机提供动力的传动部分，而传动部分的核心便是减速器的设计。45目前，德国FLENDER、比利时HANSEN、日本住友等公司在减速器制造业处于技术领先地位，国内企业通过改进设计方法、制造工艺使减速器的品质不断提高，部分中低端产品已经可以与国外的产品相媲美，但与FLENDER等公司相比，在产品性能、外观造型等方面仍存在一定差距，其根本原因是:在设计理念、设计方法上存在一定差距。例如,在设计理念上,国外公司重视减速器外

7、观造型设计,由此树立品牌特征,而国内企业往往只注重产品的性能而忽略了外观设计；在设计方法上,国外公司在20世纪80年代将模块化设计应用于减速器,而国内直到20世纪末才引入模块化的概念[2]。随着现代设计方法的不断发展,模块化设计、优化设计、有限元分析、可靠性设计等越来越多的新技术、方法被应用于减速器的设计中。当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展。六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率；二低即低噪声、低成本；二化即标准化、多样化。减速器和齿轮的设计与制造技术的发展，在一定程度上标志着