机械设计课程设计说明书
前言
课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。根据学院的教学环节，在2006年6月12日-2006年6月30日为期三周的机械设计课程设计。本次是设计一个蜗轮蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机），本人是在周知进老师指导下独立完成的。该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和A0图纸一张、A3图纸三张。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。
该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于作者初学水平，错误及不妥之处望老师批评指正。
设计者：
参数选择：
总传动比：I=35 Z1=1 Z2=35
卷筒直径：D=350mm
运输带有效拉力：F=6000N
运输带速度：V=0.5m/s
工作环境：三相交流电源
有粉尘
常温连续工作
一、传动装置总体设计：
根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——连轴器——减速器——连轴
器——带式运输机。(如图2.1所示) 根据生
产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V≤4—
—5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式
见（如图2.2所示），采用此布置结构，由于
蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均
较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。
蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径
向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外
伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵
入箱内，在轴承盖中装有密封元件。图
2.1
该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。
二、电动机的选择：
由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V
根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=350mm。运输带的有效拉力F=6000N，带速
V=0.5m/s，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V。
1、按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系
列
2、传动滚筒所需功率
3、传动装置效率：（根据参考文献《机械设计课程设计》刘俊龙何在洲主编机械
工业出版社第133-134页表12-8得各级效率如下）其中：
蜗杆传动效率η1=0.70
搅油效率η2=0.95
滚动轴承效率（一对）η3=0.98
联轴器效率ηc=0.99
传动滚筒效率ηcy=0.96
所以：
η=η1?η2?η33?ηc2?ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96=0.633
电动机所需功率： P r= P w/η=3.0/0.633=4.7KW
传动滚筒工作转速： n w＝60×1000×v / π×350
＝27.9r/min
根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》毛振扬陈秀宁施
高义编浙江大学出版社第339-340页表附表15-1可查得所需的电动机Y系列三相异
步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表3-1:
表3-1
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表3-2：
表3-2 四、运动参数计算：
4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩
P 0 = P r =4.7kw n 0=960r/min
T 0=9.55 P 0 / n 0=4.7×103
=46.7N .m 4.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩
P 1 = P 0·η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992
=3.19 kw n Ⅰ= 1
0o i n =
35
960 = 27.4 r/min
T 1= 95501
1n P = 9550×
4
.2719.3 = 1111.84N ·m
4.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩
P 2 = P 1·ηc ·ηcy =3.19×0.99×0.99=3.13kw
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n 2=
12
1i n = 1
4.27 = 27.4 r/min
T 2= 95502
2n P = 9550×4
.2713.3 = 1089.24N ·m
运动和动力参数计算结果整理于下表4-1： 表4-1
五、蜗轮蜗杆的传动设计：
蜗杆的材料采用45钢，表面硬度>45HRC ，蜗轮材料采用ZCuA110Fe3,砂型铸造。 以下设计参数与公式除特殊说明外均以参考由《机械设计 第四版》 邱宣怀主编 高等教育出版社出版 1996年 第13章蜗杆传动为主要依据。 具体如表3—1：
表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表
六、蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计
6.1蜗杆基本尺寸设计
根据电动机的功率P=5.5kw ，满载转速为960r/min ，电动机轴径mm d 38=电机，轴伸长E=80mm 轴上键槽为10x5。
1、 初步估计蜗杆轴外伸段的直径
d=（0.8——10）电机d =30.4——38mm 2、 计算转矩
3、 此说明书为完整版！下载即可用！需要图纸请联系叩叩：
360702501
4、
Tc=KT=K ×9550×
n
P =1.5×9550×5.5/960=82.1N.M
由Tc 、d 根据《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第334页表14-13可查得选用HL3号弹性柱销联轴器（38×83）。 5、 确定蜗杆轴外伸端直径为38mm 。
6、 根据HL3号弹性柱销联轴器的结构尺寸确定蜗杆轴外伸端直径为38mm 的长度为
80mm 。
7、 由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学
出版社的第305页表10-1可查得普通平键GB1096—90A 型键10×70，蜗杆轴上
的键槽宽0036.010-mm ，槽深为2.00
0.5+mm ，联轴器上槽深mm t 3.31=，键槽长L=70mm 。 8、 初步估计d=64mm 。
9、 由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学
出版社第189页图7-19，以及蜗杆上轴承、挡油盘，轴承盖，密封圈等组合设计，蜗杆的尺寸如零件图1（蜗杆零件图）
6.2蜗轮基本尺寸表（由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第96页表4-32及第190页图7-20及表5—1蜗轮蜗杆的传动设
计表可计算得）
表6—1蜗轮结构及基本尺寸
蜗轮采用装配式结构，用六角头螺栓联接（≥
d100mm）,轮芯选用灰铸铁
2
HT200 ，轮缘选用铸锡青铜ZcuSn10P1+* 单位：mm
七、蜗轮轴的尺寸设计与校核
蜗轮轴的材料为45钢并调质，且蜗轮轴上装有滚动轴承，蜗轮，轴套，密封圈、键，轴的大致结构如图7.1：
图7.1 蜗轮轴的基本尺寸结构图
7.1 轴的直径与长度的确定
1.初步估算轴的最小直径（外伸段的直径）
经计算D6>51.7>100mm
又因轴上有键槽所以D6增大3%，则D6=67mm 计算转矩
Tc=KT=K ×9550×n
P =1.5×9550×3.19/27.4=1667.76N.M<2000 N.M
所以蜗轮轴与传动滚筒之间选用HL5弹性柱销联轴器65×142， 因此0d =65m m
2.由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的第305页表10-1可查得普通平键GB1096—90A 型键20×110，普通平键GB1096
—90A 型键20×70，联轴器上键槽深度2.0019.4+=t ，蜗轮轴键槽深度2.0005.7+=t ，宽度为0052.020-=b 由参考文献《机械设计基础》（下册） 张莹
主编 机械工业出版社 1997年的第316页—321页计算得：如下表：
7.2轴的校核
7.2.1
1"R F 1'R F
t F
2"R F Q F
图7.1 X-Y 平面受力分析
图7.2
X-Z 平面受力图：
水平面弯矩Nmm M Y X /- 1102123.7
Z X -
图7.5
436150.8 合成弯矩Nmm M M M Z X Y X /22--+=
1184736.3
714000 681175.5
图7.6 当量弯矩T 与aT T=1111840N mm aT=655985.6
Nmm
图7.7
7.2.2轴的校核计算如表5.1
轴材料为45钢，Mpa B 650=σ，Mpa S 360=σ，Mpa b 60][1=-σ
表7.1
轴的结果设计采用阶梯状，阶梯之间有圆弧过度，减少应力集中，具体尺寸和要求见零件图2（蜗轮中间轴）。
7.3装蜗轮处轴的键槽设计及键的选择
当轴上装有平键时，键的长度应略小于零件轴的接触长度，一般平键长度比轮毂长
度短5—10mm ，由参考文献1表2.4—30圆整，可知该处选择键2.5×110，高h=14mm ，
轴上键槽深度为2.009+=t ，轮毂上键槽深度为2
.0014.5+=t ，轴上键槽宽度为
0052.025-=b 轮毂上键槽深度为026.0026.0125+-=b
八、减速器箱体的结构设计
参照参考文献〈〈机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第19页表1.5-1可计算得，箱体的结构尺寸如表8.1：
表8.1箱体的结构尺寸
减速器箱体采用HT200铸造，必须进行去应力处理。
以下尺寸以参考文献《机械设计、机械设计基础课程设计》王昆等主编高等教育出版社 1995年表6-1为依据
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九、减速器其他零件的选择
经箱体、蜗杆与蜗轮、蜗轮轴以及标准键、轴承、密封圈、挡油盘、联轴器、定位销的组合设计，经校核确定以下零件：
表9-1键单
位：mm
表9-2圆锥滚动轴承单位：mm
表9-3密封圈（GB9877.1-88）单位：mm
表9-4弹簧垫圈（GB93-87）
一、课程设计任务书 题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器 工作条件：工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10年，二班制。 已知条件：滚筒圆周力F=4400N；带速V=0.75m/s；滚筒直径D=450mm。
二、传动方案的拟定与分析 由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗杆下置式减速器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优点，适用于传动V≤4-5 m/s,这正符合本课题的要求。
三、电动机的选择 1、电动机类型的选择 按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机，电压380Ｖ，型号选择Y 系列三相异步电动机。 2、电动机功率选择 1）传动装置的总效率： 23 ηηηηη=???总蜗杆联轴器轴承滚筒 230.990.990.720.960.657=???= 2）电机所需的功率： 2300 1.2 4.38100010000.657 FV P KW η?===?电机 总 3、确定电动机转速 计算滚筒工作转速： 601000601000 1.263.69/min 360 V r D ηππ???===?滚筒 按《机械设计》教材推荐的传动比合理范围，取一级蜗杆减速器传动比范围580i =减速器，则总传动比合理范围为I 总=5～80。故电动机转速的可选范围为： (5~80)63.69318.45~5095.2/min n i n r =?=?=总电动机滚筒。符合这一 范围的同步转速有750、1000、1500和3000r/min 。 根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第4方案比较适合，则选n=3000r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S1-2。 其主要性能：额定功率5.5KW ；满载转速2920r/min ；额定转矩2.2。 0.657η=总 63.69/min n r =滚筒 4.38P KW =电机 860~10320/min n r =电动机 电动机型号： Y132S1-2
浙江农林大学 课程设计 课程名称机械设计 题目名称带式运输机传动装置设计 学生学院工程学院 专业班级机械设计及自动化104班 学号 学生姓名 指导教师 2013年1月20日
1. 设计题目 (3) 2. 传动方案的分析、拟定 (4) 3. 电动机选择与计算 (5) 4. 计算传动装置的运动和动力参数 (7) 5. 传动零件的设计计算 (9) 6. 轴的设计计算 (13) 7. 链及链轮的选择 (19) 8. 滚动轴承的选择及校核计算 (21) 9. 键连接的选择及校核计算 (23) 10.联轴器的选择及校核计算 (24) 11. 减速器的润滑方式和密封类型的选择 (25) 12. 箱体及附件的结构设计 (26) 13.设计小结 (27) 14.推荐参考文献 (27)
一、设计题目：带式传输机的传动装置设计题目数据 F(KN)：4.0 V(ｍ／ｓ)：0.6 D(ｍｍ)：500 一、运输机工作条件 工作环境:室外、多尘；工作时不逆转， 载荷有轻微冲击；工作条件:空载起动、 连续；工作年限为10年，年工作日250 天，二班制；三年一小修，五年一大修； 输送带允许速度误差：±4%；生产批量： 小批。 二、设计任务 1.选择电动机型号； 2.计算带传动参数； 3.选择联轴器型号； 4.设计蜗轮蜗杆减速器。 三、设计成果要求 1.蜗杆传动减速器装配图A1一张； 2.零件工作图2张； 画蜗轮轴和蜗轮零件工作图 3.设计计算说明书1份（约25~30页）。
二、总体传动方案的选择与分析 （1）传动方案的选择 该传动方案在任务书中已确定，采用个一级蜗轮蜗杆封闭式减速器传动装置传动，如下图所示： （2）传动方案的分析 该工作机采用的是原动机为Y系列的三相异步电动机，三相异步电动机在室内比较实用，传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小；另外价格相对于其它种类的各种原动机稍微便宜，在室内使用比较环保。传动装置采用一级蜗轮蜗杆减速器组成的封闭式减速器，采用蜗杆传动能实现较大的传动比，结构紧凑,传动平稳，但效率低，多用于中、小功率间歇运动的场合。工作时有一定的轴向力，但采用圆锥滚子轴承可以减小这缺点带来的影响，但它常用于高速重载荷传动，所以将它安放在高速级上。并且在电动机心轴与减速器输入轴之间采用弹性联轴器联接，因为三相电动机及输送带工作时都有轻微振动，所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损耗。 总而言之，此工作机属于小功率、载荷变化不大的工作机，其各部分零件的标准化程度高，设计与维护及维修成本低；结构较为简单，传动的效率比较高，适应工作条件能力强，可靠性高，能满足设计任务中要求的设计条件及环境。
单级蜗轮蜗杆减速器设计说明书配图 汇总
题目：和面机的传动设计（单级蜗轮蜗杆减速器设计）完成期限： 学习中心： 专业名称： 学生姓名： 学生学号： 指导教师：
和面机的传动设计 一、绪论 1、和面机发展前景 中国和面机产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理 产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家； 生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、 对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后 从什么角度分析中国和面机产业的发展状况？以什么方式评价中国和面机产业 的发展程度？中国和面机产业的发展定位和前景是什么？中国和面机产业发展 与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是和面机产业发展必须面对和 解决的问题——中国和面机产业发展已到了岔口；中国和面机产业生产企业急需 选择发展方向。 2、面机概述
用以和面的机械。有真空式和面机和非真空式和面机。分为卧式、立式、单轴、双轴、半轴等。 同义词：和粉机、搅拌机。 和面机功能介绍：功能多样，用途广泛，能够用来： 图1.和面机 搅---搅黄油、搅奶酪、搅鲜奶、打鸡蛋等； 揉---揉面团 拌---打果汁、拌果酱、拌面、拌冰沙、拌凉菜等； 在酒店，面包房，蛋糕店，咖啡厅，酒吧，茶厅，家庭等场合都有着广泛的用途 3、面机设计目的及内容要求 一本课程设计的内容选择具有代表性中小型作为设计课题使学生能在较短时间内（二周）完成和面机整体设计全部过程和基本训练 （1）设计内容 A.数设计根据课题要求确定和面机种类用途及生产能能力来确定和面机主要部件（例如桨叶、容器、电机、冲动部分）结构形
前言 在本学期临近期末的近半个月时间里，学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和动脑能力的课程设计。在这段时间里，把学到的理论知识用于实践。 课程设计每学期都有，但是这次和我以往做的不一样的地方：单独一个人完成一组设计数据。这就更能让学生的能力得到锻炼。但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较庞大的“工作”来说，虽然能够按时间完成，但是相信设计过程中的不足之处还有多。希望老师能够指正。总的感想与总结有一下几点： 1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的 训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。 2.由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计 中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准 3.在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程 的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。 最后，衷心感谢老师的指导和同学给予的帮助，才能让我的这次设计顺利按时完成。
目录 一．传动装置总体设计 (4) 二．电动机的选择 (4) 三．运动参数计算 (6) 四．蜗轮蜗杆的传动设计 (7) 五．蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 (13) 六．蜗轮轴的尺寸设计与校核 (15) 七．减速器箱体的结构设计 (18) 八．减速器其他零件的选择 (21) 九．减速器附件的选择 (23) 十．减速器的润滑 (25)
0p湖南科技大学 课程设计报告 课程设计名称：单级蜗杆减速器 学生姓名：涂皓 学院：机电工程学院 专业及班级：07级机械设计及其自动化1班 学号：0703010109 指导教师：胡忠举 2010 年6月17日
摘要 课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性相结合的教学环节，基本目的在于综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固和加深所学的知识，同时通过实践，增强创新意思和竞争意识，培养分析问题和解决问题的能力。通过课程设计，绘图以及运用技术标准，规范，设计手册等相关资料，进行全面的机械设计基本技能训练。 减速器是在当代社会有这举足轻重的地位，应用范围极其广泛，因此，减速器的高质量设计，可以体现出当代大学生对社会环境的适应及挑战，从整体设计到装配图和零件图的绘制，都可以让参与设计的同学深深领悟到机器在如今社会的重要作用
目录 一、摘要 二、传动装置总体设计 1、传动机构整体设计 2、电动机的选择 3、传动比的确定 4、计算传动装置的运动参数 三、传动零件的设计 1、减速器传动设计计算 2、验算效率 3、精度等级公差和表面粗糙度的确定 四、轴及轴承装置设计 1、输出轴上的功率、转速和转矩 2、蜗杆轴的设计 3、涡轮轴的设计 4、滚动轴承的选择 5、键连接及联轴器的选择 五、机座箱体结构尺寸及附件 1、箱体的结构尺寸 2、减速器的附件 六、蜗杆减速器的润滑 1、蜗杆的润滑 2、滚动轴承的润滑 七、蜗杆传动的热平衡计算 1、热平衡的验算 八、设计体会 参考文献
一、传动装置总体设计 1、传动机构整体设计 根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机。(如图右图所示) 根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V ≤4——5m/s ，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图下图所示），采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异 物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。 该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。 总传动比：i=27 Z 1=2 Z 2=54 为了确定传动方案先初选卷筒直径：D=380mm 运输带速度：V=1m/s 卷筒转速w n =60×1000v/(πD)= 60×1000×1/(π×380)r/min=50.28 r/min 而i=27 ，并且w n =2n ， 所以有1n =i 2n =27×50.28=1357.6 r/min 选择同步转速为1500r ，满载转速为1440r/min 的电动机。 w n =2n = 1 n i =53.33r/min
1引言 蜗轮蜗杆减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。本文主要介绍一级蜗轮蜗杆减速器的设计过程及其相关零、部件的CAD图形。计算机辅助设计（CAD），计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，能清楚、形象的表达减速器的外形特点。 2 设计方案的拟订 2.1 箱体 (1) 蜗轮蜗杆箱体内壁线的确定； (2) 轴承孔尺寸的确定； (3) 箱体的结构设计； a.箱体壁厚及其结构尺寸的确定 b. 轴承旁连接螺栓凸台结构尺寸的确定 c.确定箱盖顶部外表面轮廓 d. 外表面轮廓确定箱座高度和油面 e. 输油沟的结构确定 f. 箱盖、箱座凸缘及连接螺栓的布置 2.2 轴系部件 (1) 蜗轮蜗杆减速器轴的结构设计 a. 轴的径向尺寸的确定 b. 轴的轴向尺寸的确定 (2) 轴系零件强度校核 a. 轴的强度校核 b. 滚动轴承寿命的校核计算 2.3 减速器附件 a.窥视孔和视孔盖 b. 通气器 c. 轴承盖 d. 定位销 e. 油面指示装置 f. 油塞 g. 起盖螺钉 h. 起吊装置 3 减速器的总体设计 3.1 传动装置的总体设计 3.1.1 拟订传动方案 本传动装置用于带式运输机，工作参数：运输带工作拉力F=5KN，工作速度=1.6m/s，滚筒直径D=500mm，传动效率η=0.96，（包括滚筒与轴承的效率损失）两班制，连续单向
运转，载荷较平稳；使用寿命8年。环境最高温度80℃。本设计拟采用蜗轮蜗杆减速器，传动简图如下图所示。 传动装置简图 1—电动机2、4—联轴器3—一级蜗轮蜗杆减速器 5—传动滚筒6—输送带 3.1.2 电动机的选择 （1）选择电动机的类型 按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列三相异步电动机,封闭式结构,电压380V。 （2）选择电动机的功率 电动机所需的功率P d = P w/ 式中P d—工作机要求的电动机输出功率，单位为KW； η—电动机至工作机之间传动装置的总效率； P w—工作机所需输入功率，单位为KW； =Fv／1000=5000×1.6／1000×0.79=10.12 kW 输送机所需的功率P W
机械工程学院 机械设计课程设计说明书设计题目：单机蜗轮蜗杆减速器课程设计专业：机械设计制造及其自动化 班级： 13机制 姓名：学号 指导教师：王利华张丹丹 2016年7 月3 日
目 录 一、设计任务 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 1.设计题目 ................................................................................................................................... 1 2.原始数据 ................................................................................................................................... 1 3.工作条件 ................................................................................................................................... 1 4.传动系统方案的拟订 . (1) 二、设计计算 (2) 1.选择电机 ........................................................................................................................................... 2 1.1电动机的功率 (2) 1.2电动机转速的选择 (2) 1.3电动机型号的选择 ..................................................................................................................... 2 1.4传动比的分配 .............................................................................................................................. 3 2.计算传动装置的运动和动力参数 ............................................................................................ 3 2.1各轴转速 ........................................................................................................................................ 3 2.2各轴的输入功率 ......................................................................................................................... 3 2.3各轴的转矩 ................................................................................................................................... 3 3.蜗轮蜗杆的设计计算 ................................................................................................................... 4 3.1选择蜗杆传动类型 ..................................................................................................................... 4 3.2选择材料 ........................................................................................................................................ 4 3.3按齿面接触疲劳强度进行设计 ............................................................................................. 4 3.4确定许用接触应力 (5) 3.5计算12d m 值 (5) 3.7校核齿根弯曲疲劳强度 (6) 3.8验算效率 ........................................................................................................................................ 7 3.9精度等级工查核表面粗糙度的确定 ................................................................................... 7 3.10蜗杆传动的热平衡计算 ......................................................................................................... 7 4.轴的设计计算 .................................................................................................................................. 8 4.1蜗轮轴的设计计算 ..................................................................................................................... 8 4.2蜗杆轴的设计计算 ................................................................................................................... 10 5.轴承的计算 .................................................................................................................................... 14 5.1计算输入轴轴承 ....................................................................................................................... 14 5.2计算输出轴轴承 ....................................................................................................................... 15 6.键连接的选择的计算 ................................................................................................................. 16 6.1蜗杆轴键的计算 ....................................................................................................................... 16 6.2蜗轮轴上键的选择 ................................................................................................................... 16 7.联轴器的校核 ................................................................................................................................ 16 7.1蜗杆轴联轴器的校核 .............................................................................................................. 16 7.2蜗轮轴联轴器的校核 .............................................................................................................. 17 8.减速器箱体结构设计 .. (17)
目录 前言 课程设计任务书 一、参数选择---------------------------------------------------01 二、传动装置总体设计---------------------------------------01 三、电动机的选择---------------------------------------------02 四、运动参数选择---------------------------------------------03 五、蜗轮涡杆的传动设计------------------------------------04 六、蜗轮涡杆的基本尺寸设计------------------------------09 七、涡轮轴的尺寸设计和校核------------------------------11 八、减速器箱体的结构设计---------------------------------17 九、减速器其他零件选择------------------------------------20 十、减速器附件的选择---------------------------------------22 十一、减速器的润滑和密封------------------------------------24 十二、心得体会---------------------------------------------------24 十三、参考资料---------------------------------------------------25 附件： 1、蜗轮零件图 2、蜗杆零件图 3、蜗轮轴零件图 4、减速器装配图
机械设计课程设计 设计说明书 设计题目：一级蜗轮蜗杆减速器的设计 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 20**年6月30日
目录 1、机械设计课程设计任务书------------------------------第2页 2、运动学与动力学计算------------------------------------第3页 3、传动零件设计计算----------------------------------------第7页 4、轴的设计计算及校核-------------------------------------第12页 5、箱体的设计-------------------------------------------------第22页 6、键等相关标准的选择-------------------------------------第24页 7、减速器结构与润滑、密封方式的概要说明----------第26页 8、参考文献----------------------------------------------------第28页 9、设计小结----------------------------------------------------第29页
1.《机械设计》课程设计任务书 一、设计题目 设计用于带式运输机的传动装置。 二、工作原理及已知条件 工作原理：带式输送机工作装置如下图所示。 己知条件 工作条件：一班制，连续单向运转。载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支撑件，包括 卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考 虑）。 使用期限：十年，大修期三年。 生产批量：10台。 动力来源：电力，三相交流，电 压380／220 V。 运输带速度允许误差：±5％。 生产条件：中等规模机械厂， 可加工7-8级精度齿轮及蜗轮。 滚筒效率：ηj=0.96（包括滚筒与轴承）。 设计工作量： 1.减速器装配图一张（A0或A1）。 2.零件图1-2张。 3.设计说明书一份。 已知条件传送带工作拉 力F（N）传送带工作速 度v（m/s） 滚筒直径D （mm） 参数1955 1.2 240
机械工程学院 机械设计课程设计说明书 设计题目： ___________ 单机蜗轮蜗杆减速器课程设计_____________________ 专业：机械设计制造及其自动化_________________________ 班级：13 机制_____________________________________ 姓名： _________ 学号________________ 指导教师：王利华张丹丹__________________________________________________ 2016年7 月3 日
目录 1. .................................................................. 设计题目 1 2. .................................................................. 原始数据 1 3. .................................................................. 工作条件 1 4. 传动系统方案的拟订 1.选择电机 (2) 1.1电动机的功率 (2) 1.2 电动机转速的选择 (2) 1.4传动比的分配 ....................... 3 2.计算传动装置的运动和动力参数 (3) 2.1各轴转速 ......................... 3 2.2各轴的输入功率 ....................... 3 2.3各轴的转矩 . ........................................ 3 3.蜗轮蜗杆的设计计算 . . (4) 3.1选择蜗杆传动类型 ..................... 4 3.2 选择材料 . (4) 3.3按齿面接触疲劳强度进行设计 ................ 4 3.4确定许用接触应力 ..................... 5 3.5计算口尙值 .......................... 5 3 .7校核齿根弯曲疲劳强度 .................. 6 3.8验算效率 (7) 3.9精度等级工查核表面粗糙度的确定 (7) 一、设计任务 . ............................... 错误! 未定义书 签。 设计计算 1.3 电动机型号的选择 (2)
机械设计基础课程设计 说明书 设计题目：单级蜗轮蜗杆减速器 所在学院：能源与动力工程学院 专业班级：核工1001 学生姓名：陈剑波
目录 1、机械设计课程任务书 (2) 2、运动学和动力学的计算 (5) 3、传动件的设计计算 (7) 4、蜗杆副上作用力的计算 (10) 5、减速器箱体的主要结构尺寸 (11) 6、蜗杆轴的设计计算 (12) 7 、键连接的设计 (17) 8、轴、滚动轴承及键连接校核计算 (17) 9、低速轴的设计与计算 (19) 10 、键连接的设计 (25) 11、润滑油的选择 (25) 12、减速器附件的选择 (26)
设计任务书一、传动方案 二、工况及有关参数 带的圆周力F(N) 传送带速度 V(m/s) 滚筒直径D （mm） 5500 0.125 400 工作条件：带式输送机在常温下连续工作，单向运转；空载启动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度V的允许误差为±5％；二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为10年，大修为2~3年，少批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。 已知：运输机带的圆周力：5500N 带速：0.125m/s 滚筒直径：400mm 选定传动方案为：蜗杆减速器
三、设计要求 装配图设计：1张A1（包括主视图、俯视图和左视图， 零件明细表，技术特性表，技术要求）零件图设计：2张 ①轴 ②齿轮 编写设计计算说明书 指导老师：毛宽民 2012年12月3日
2、运动学和动力学的计算 电动机的选择 初选电动机类型和结构型式 根据动力源和工作条件，并参照选用一般用途的Y 系列三相交流同步电动机，电源的电压为380V 。 电动机的容量 确定减速器所需的功率 根据已知条件，工作机所需要的有效功率为 1000Fv P W ==6875.01000 125 .05500=?kW 确定传动装置效率 查表得： 联轴器效率1η=0.99 双头蜗杆传动效率2η=0.70 一对滚动轴承效率3η=0.99 输送机滚筒效率4η=0.96 开式滚子链传动5η=0.92 估算传动系统总效率为 543 3221ηηηηηη????==.6551 工作时，电动机所需的功率为 η W d P P = = 0495.16551 .06875.0=kW 由表查表可知，满足P e ≥P d 条件的Y 系列三相交流同步6级电动机Y100L-6额定功率 P e 应取为1.5kW,960r/min 。 电动机的转速 根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速w n 为 097134.5400 14.30.125 6000060000≈??== D v n w πr/min w m n i n 总'=
一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书 第一章绪论 1.1本课题的背景及意义 计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术。本次设计是蜗轮蜗杆减速器，通过本课题的设计，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。 1.1.1 本设计的设计要求 机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容，因此，必须从机器整体出发来考虑零件的设计。设计零件的步骤通常包括：选择零件的类型；确定零件上的载荷；零件失效分析；选择零件的材料；通过承载能力计算初步确定零件的主要尺寸；分析零部件的结构合理性；作出零件工作图和不见装配图。对一些由专门工厂大批生产的标准件主要是根据机器工作要求和承载能力计算，由标准中合理选择。 根据工艺性及标准化等原则对零件进行结构设计，是分析零部件结构合理性的基础。有了准确的分析和计算，而如果零件的结构不合理，则不仅不能省工省料，甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件，或者根本装不起来。 1.2.（1）国内减速机产品发展状况 国内的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。另外材料品质和工艺水平上还有许多弱点。由于在传动的理论上，工艺水平和材料品质方面没有突破，因此没能从根本上解决传递功率大，传动比大，体积小，重量轻，机械效率高等这些基本要求。 （2）国外减速机产品发展状况 国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮
转动为主，体积和重量问题也未能解决好。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的方向发展。 1.3.本设计的要求 本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容，因此，必须从机器整体出发来考虑零件的设计计算，而如果零件的结构不合理，则不仅不能省工省料，甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件，或者根本装不起来。 机器的经济性是一个综合性指标，设计机器时应最大限度的考虑经济性。提高设计制造经济性的主要途径有：①尽量采用先进的现代设计理论个方法，力求参数最优化，以及应用CAD技术，加快设计进度，降低设计成本；②合理的组织设计和制造过程；③最大限度地采用标准化、系列化及通用化零部件； ④合理地选择材料，改善零件的结构工艺性，尽可能采用新材料、新结构、新工艺和新技术，使其用料少、质量轻、加工费用低、易于装配⑤尽力改善机器的造型设计，扩大销售量。 提高机器使用经济性的主要途径有：①提高机器的机械化、自动化水平，以提高机器的生产率和生产产品的质量；②选用高效率的传动系统和支承装置，从而降低能源消耗和生产成本；③注意采用适当的防护、润滑和密封装置，以延长机器的使用寿命，并避免环境污染。 机器在预定工作期限内必须具有一定的可靠性。提高机器可靠度的关键是提高其组成零部件的可靠度。此外，从机器设计的角度考虑，确定适当的可靠性水平，力求结构简单，减少零件数目，尽可能选用标准件及可靠零件，合理设计机器的组件和部件以及必要时选取较大的安全系数等，对提高机器可靠度也是十分有效的。 1.4.研究内容（设计内容） （1）蜗轮蜗杆减速器的特点
1总体传动方案的选择与分析 该传动方案在任务书中已确定，采用一个单级蜗杆减速器传动装置传动，如下图所示： 1 电动机 2 联轴器 3 减速器 4 联轴器 5 卷筒
2.运动学与动力学计算 2.1电动机的选择 2.1.1电动机类型的选择 按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机，电压380Ｖ，型号选择Y 系列三相异步电动机。 2.1.2电动机的容量 电动机输出功率： a w P d P η=kw 工作机所需的功率： a a T d P ηη9550=kw 由电动机至工作机之间的总效率： 4332 21ηηηηη=a 其中1η 2η 3η 4η分别为蜗杆，联轴器，轴承和卷筒的传动效率。 查表可知1η=0.725（蜗杆）2η=0.99（联轴器）3η=0.98（滚子轴承） 4η=0.96 所以：66.096.098.099.0725.022=???=a η 工作机输入功率 kw P a T w 66.39550 50 *7009550 == = η 所以电动机所需工作效率为： kw P P w d == = 66 .066 .3a max η 2.1.3电动机的转速 工作机的转速n=50r/min 所以电动机转速的可选范围为： min /2000~50050)40~10(.r i n n d =?== 根据《机械设计手册》中查的蜗杆的传动比在一般的动力传动中 在这个范围内的电动机的同步转速有1000r/min 和1500r/min.两种传动比方案如下表： 方案 型号 额定功率 同步转速 满载转速 质量 1 Y160M-6 7.5 1000 970 119 a η=0.66 w P =3.66kw d P =5.55kw
0p湖南科技大学课程设计报告 课程设计名称：单级蜗杆减速器 学生姓名：涂皓 学院：机电工程学院 专业及班级：07级机械设计及其自动化1班 学号：0703010109 指导教师：胡忠举
2010 年6月17日 摘要 课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性相结合的教学环节，基本目的在于综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固和加深所学的知识，同时通过实践，增强创新意思和竞争意识，培养分析问题和解决问题的能力。通过课程设计，绘图以及运用技术标准，规范，设计手册等相关资料，进行全面的机械设计基本技能训练。 减速器是在当代社会有这举足轻重的地位，应用范围极其广泛，因此，减速器的高质量设计，可以体现出当代大学生对社会环境的适应及挑战，从整体设计到装配图和零件图的绘制，都可以让参与设计的同学深深领悟到机器在如今社会的重要作用
目录 一、摘要 二、传动装置总体设计 1、传动机构整体设计 2、电动机的选择 3、传动比的确定 4、计算传动装置的运动参数 三、传动零件的设计 1、减速器传动设计计算 2、验算效率 3、精度等级公差和表面粗糙度的确定 四、轴及轴承装置设计 1、输出轴上的功率、转速和转矩 2、蜗杆轴的设计 3、涡轮轴的设计 4、滚动轴承的选择 5、键连接及联轴器的选择 五、机座箱体结构尺寸及附件 1、箱体的结构尺寸 2、减速器的附件 六、蜗杆减速器的润滑 1、蜗杆的润滑 2、滚动轴承的润滑 七、蜗杆传动的热平衡计算 1、热平衡的验算 八、设计体会 参考文献
一、传动装置总体设计 1、传动机构整体设计 根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机。(如图右图所示) 根据生产 设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V ≤4——5m/s ，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图下图所示），采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异 物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。 该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。 总传动比：i=27 Z 1=2 Z 2=54 为了确定传动方案先初选卷筒直径：D=380mm 运输带速度：V=1m/s 卷筒转速w n =60×1000v/(πD)= 60×1000×1/(π×380)r/min=50.28 r/min 而i=27 ，并且w n =2n ， 所以有1n =i 2n =27×50.28=1357.6 r/min 选择同步转速为1500r ，满载转速为1440r/min 的电动机。
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：设计能够实现一定行程做直线运动的机构 学生姓名：……学号： 201010601049 所在院(系)：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 2010级四班 指导教师：……职称：…… 2013年 3月 1 日
目录 一课题任务计划书 1、目地及要求： 2、设计题目： 3、分析减速器结构 二电动机选择 1、选择电动机类型： 2、丝杠所需功率： 3、确定传动装置效率： 三计算传动装置总传动比和分配各级传动比 1、齿轮齿条齿数初选： 2、传动装置总传动比： 3、分配各级传动比： 四计算传动装置的运动和动力参数 1、各轴的转速 2、各轴的输入功率： 3、各轴的转矩： 五传动件的设计计算 1、V型传动带的设计计算： 1、确定计算功率： 2、选择普通V带型号： 3、确定带轮的基准直径d并验算带速： 4、确定V带中心距a,并选择V带的基准长度Ld: 5、验算小带轮上的包角： 6、计算带的根数Z： 7、计算单根V带的初拉力的最小值Fomin 8、计算压轴力Fp: 9、设计结果： 2、一级标准圆柱斜齿减速器计算： 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 2、按齿面接触强度设计 3、计算 4、按齿根弯曲强度设计 5、几何尺寸计算： 3、蜗杆传动的设计计算： 1、选择蜗杆类型 2、材料选择 3、按齿面接触强度设计 4、蜗轮蜗杆的主要参数与几何尺寸 5、校核齿根弯曲疲劳强度 6、验算效率 7、精度等级公差和表面粗糙度的确定 8、蜗杆传动润滑
一、课题任务计划书 一、目地及要求： 机械设计课题的设计主要是培养学生的机械设计的综合能力。通过自己动手，可以体会和巩固先修课程理论和实际知识，同时还能学习如何运用标准、规范、手册等有关国家标准及技术手册，更重要的是可以提高学生从机器功能的要求、尺寸、工艺、经济和安全等诸多方面综合考虑如何设计的能力，从而树立正确的设计思想。 二，设计题目： A，设计一台减速器和V带传动装置： 1，减速器齿轮传动用圆柱斜齿齿轮； 2，减速器中要有蜗轮蜗杆（单头蜗轮蜗杆）； 3，减速器中间轴受到的轴向载荷最小； 4，要求丝杠在L行程内做来回直线运动； 5，V带传动要可靠，打滑不超过允许的限度； B，已知条件： 丝杠行程 L=300 mm 丝杠轴向速度 V=120 mm/s 丝杠受到的推力 F=7500 N C，设计步骤： 1，选择电动机； 2，减速器外部传动零件设计； 3，设计减速器零件； 4，对减速器各轴进行机构设计，按弯扭组合验算轴的强度； 5，按疲劳强度条件计算输出轴上轴承的强度； 6，选择各对轴承，计算输出轴上轴承的寿命； 7，选择各键，验算输出轴上键连接的强度; 8, 选择各配合尺寸处的公差与配合； 9，决定润滑方式，选择润滑剂； 10，绘制装配图和部分零件工作图。 三，分析减速器结构 1，传动系统的中间作用： 介于原动机与从动机构之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此做减速作用，并协调两者的转速和转矩。 2，减速器传动特点： 结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便等。电动机、V型带和减速器并列，横向和纵向面积偏大，为了减小占地面积，可以把电动机和减速器放在V型带的一侧。为了使结构更为紧凑和合理，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。 3，电机和工作机位置： 电机和减速器安放在V型带的一侧，由于采用蜗轮蜗杆减速器，其输出端必定会有高度位置上的差值，故输出端向右。 4，传动系统简图如下：