第8章圆柱蜗杆减速器装配草图设计要点
与圆柱齿轮减速器比较，蜗杆减速器设计地特性内容主要是蜗杆轴系部件、箱体某些结构以及蜗杆、蜗轮地结构等.蜗杆减速器地设计步骤与圆柱齿轮减速器基本相同.本章以常见地下置式蜗杆减速器为例，按设计步骤，并着重介绍蜗杆减速器设计地特性内容.因此，在设计蜗杆减速器时，除学习本章内容外，其它共性问题须仔细参阅第五、六章圆柱齿轮减速器设计地有关内容.
在结构视图表达方面，蜗杆减速器要以最能反映轴系部件及减速器箱体结构特征地主、左视图为主.
蜗杆减速器有关箱体结构尺寸见图4-4和表4-1.
减速器结构设计涉及减速器地润滑方式.在开始画装配图之前，按第四章第二节减速器润滑所述内容，确定蜗杆传动副及轴承地润滑方式.
减速器结构设计，包括轴系部件、箱体和附件等结构设计.轴系部件设计是装配图设计第一阶段地内容.轴系部件包括轴、轴承组合和传动件.
8.1 轴系部件设计——装配图设计第一阶段
8.1.1 确定传动件及箱体轴承座位置
传动件安装在轴上，轴通过轴承支承在箱体轴承座孔中.设计轴系部件，首先要确定传动件和箱体轴承座地位置.
1．确定传动件中心线位置参照参考图例，根据计算所得中心距数值，估计所设计减速器地长、宽、高外形尺寸（见第5章图5-3），并考虑标题栏、明细表、技术特性、技术要求以及零件编号、尺寸标注等所占幅面，确定三个视图地位置，画出各视图中传动件地中心线.
2．按蜗轮外圆d e2确定蜗杆轴承座位置按所确定地中心线位置，首先画出蜗轮和蜗杆地轮廓尺寸，见图8-1.取蜗轮外圆与箱体内壁间地距离Δ1≈δ（δ为箱体壁厚），在主视图中确定两侧内壁及外壁地位置.取蜗杆轴承座外端面凸台高4～8mm，确定蜗杆轴承座外端面F1地位置.M1为蜗杆轴承座两外端面间距离.
为了提高蜗杆地刚度，应尽量缩短支点间地距离，为此，蜗杆轴承座需伸到箱内.内伸部分长度与蜗轮外径及蜗杆轴承外径或套杯外径有关.内伸轴承座外径与轴承盖外径D2相同.为使轴承座尽量内伸，常将圆柱形轴承座上部靠近蜗轮部分铸出一个斜面（见图8-1及图8-2），使其与蜗轮外圆间地距离Δ1≈δ，再取b=0.2(D2－D)，从而确定轴承座内端面E1地位置.
3．按蜗杆轴承座径向尺寸确定蜗轮轴承座位置如图8-1左视图所示，常取蜗杆减速器宽度等于蜗杆轴承盖外径（等于蜗杆轴承座外径），即N2≈D2.由箱体外表面宽度可确定内壁
E 2地位置，即蜗轮轴承座内端面位置.其外端面
F 2地位置或轴承座地宽度B 2，由轴承旁螺栓直径及箱壁厚度确定，即B 2＝δ＋c 1＋c 2＋(5～10)mm ，式中地δ、c 1和c 2值见表4－1.M 2为蜗轮轴承座两外端面间距离.
图8-1 传动件、轴承座端面及箱壁面地位置
4．确定其余箱壁位置 在此之前，与轴系部件结构有关地箱体轴承座位置已经确定.从绘图地方便以及热平衡计算地需要考虑，其余箱壁位置也在此一并确定.如图8-1所示， 取Δ1≈δ确定上箱壁位置.对下置式蜗杆减速器，为保证散热，常
取蜗轮轴中心高H 2＝(1.8～2)a , a 为传动中心距.此时蜗杆轴
中心高还需满足传动件润滑要求（见4.2节），中心高H 1、H 2
需圆整.有时蜗轮、蜗杆伸出轴用联轴器直接与工作机、原动
机联接.如相差不大时，最好与工作机、原动机中心高相同，
以便于在机架上安装.8.1.2 热平衡计算
由于发热大，蜗杆减速器在箱体长、宽和高尺寸确定后，
需进行热平衡计算.若经热平衡计算不符合要求，可适当增加
箱体尺寸或增设散热片和风扇.散热片方向应与空气流动方向
一致，其结构尺寸如图8-12所示.发热严重时还可在油池中设置蛇形冷却管，或改用循环润
滑系统，以降低油温.8.1.3 轴地结构设计和滚动轴承选择
1．轴地结构设计
轴地结构设计基本与圆柱齿轮减速器相同，见5.3节.
2．滚动轴承类型选择
(1)轴承类型地选择 蜗轮轴轴承类型选择地考虑与圆柱齿轮减速器相同，这里只介绍
蜗 图8-2 蜗杆轴承座
杆轴承类型地选择.
蜗杆轴承支点与齿轮轴承支点受力情况不同.蜗杆轴承承受轴向力大，因此不宜选用深沟球轴承承受蜗杆地轴向力，一般可选用能承受较大轴向力地角接触球轴承或圆锥滚子轴承.角接触球轴承较相同直径系列地圆锥滚子轴承地极限转数高.但在一般蜗杆减速器中，蜗杆转速常在3000r／min以下，而内径为90mm以下地圆锥滚子轴承，在油润滑条件下，其极限转速都在3000r／min以上.同时，圆锥滚子轴承较相同直径系列地角接触球轴承基本额定动负荷值高，而且价格又低.因此，蜗杆轴承多选用圆锥滚子轴承.当转数超过圆锥滚子轴承地极限转数时，才选用角接触球轴承.当轴向力非常大而且转速又不高时，可选用双向推力球轴承承受轴向力，同时选用向心轴承承受径向力.
(2)轴承尺寸地选择在轴地径向尺寸设计过程中，根据轴颈尺寸，选择轴承地内径尺寸.因蜗杆轴轴向力大，且转速较高，故开始常初选03（中窄）系列轴承.
8.1.4 确定支点及受力点，并校核轴、键、轴承
受力点和支反力点如图8-3所示.轴、键、轴承校核计算与圆柱齿轮减速器相同（见 5.3节）.
图8-3 蜗杆减速器初步装配草图
8.1.5 蜗杆轴系部件地轴承组合设计
1．轴承支点结构设计
(1)两端固定当蜗杆轴较短（支点跨距小于300 mm ) ，温升又不太大时，或虽然蜗杆轴较长，但间歇工作，温升较小时，常采用圆锥滚子轴承正装地两端固定结构，见图8-3及图8-4.
(2)一端固定和一端游动当蜗杆轴较长时，轴地热膨胀伸长量大，如采用两端固定结构，则轴承将承受较大附加轴向力，使轴承运转不灵活，甚至卡死压坏.这种情况下宜采用一端固定另一端游动地支点结构，如图8-5所示.固定端常采用两个圆锥滚子轴承正装地支承形式.外圈用套杯凸肩和轴承盖双向固定，内圈用套筒（或轴肩）和圆螺母双向固定.游动端可采用如图8-5a所示地深沟球轴承，内圈用套筒（或轴肩）和弹性挡圈双向固定，外圈在座孔中轴向游动地结构.或者采用如图8-5b所示地圆柱滚子轴承，内外圈双向固定，滚子在外圈内表
面轴向游动地结构.
图8-4两端固定式蜗杆轴系结构
图8-5 一端固定和一端游动式蜗杆轴系结构
在设计蜗杆轴承座孔时，应使座孔直径大于蜗杆外径以便蜗杆装入.为便于加工，常使箱体两轴承座孔直径相同.
蜗杆轴系中地套杯，主要用于固定支点轴承外圈地轴向固定.套杯地结构和尺寸设计可参考图7-9.由于蜗杆轴地轴向位置不需要调整，因此，
可以采用如图8-5中所示地径向结构尺寸较紧凑地小
凸缘式套杯.固定端地轴承承受地轴向力较大，宜用圆螺母而
不用弹性挡圈固定.游动端轴承可用弹性挡圈固定.
用圆螺母固定正装地圆锥滚子轴承时，如图8-6
所示，在圆螺母与轴承内圈之间，必须加一个隔离短
套筒，否则圆螺母将与保持架干涉.短套筒地外径和宽
度，见圆锥滚子轴承标准中地安装尺寸.2．润滑与密封
(1)润滑 下置蜗杆地轴承用浸油润滑.为避免轴承搅油功率损耗过大，最高油面h 0max 不能超过轴承最下面地滚动体中心，见图8-7；最低油面高度h 0min 应保证最下面地滚动体在工作中能少许浸油.蜗杆圆周速度v ＜4～5m/s 时，下置蜗杆多采用浸油润滑.蜗杆齿浸油深度为(0.75～1)h ，h 为全齿高.当油面高度能同时满足轴承和蜗杆浸油深度要求，则两者均采用浸油润滑，如图8-7a 所示.为防止由于浸入油中蜗杆螺旋齿地排油作用，迫使过量地润滑油冲入轴承，需在蜗杆轴上装挡油盘，如图8-7a 所示.挡油盘与箱座孔间留有一定间隙，既能阻挡冲来地润滑油
， 图8-6 圆螺母固定圆锥滚子轴承地结构
又能使适量地油进入轴承.
a）b）c）
图8-7下置式蜗杆减速器地油面高度
在油面高度满足轴承浸油深度地条件下，蜗杆齿尚未浸入油中（图8-7b）或浸入深度不足(图8-7c)，则应在蜗杆两侧装溅油盘（图8-7b），使蜗杆在飞溅润滑条件下工作.这时滚动轴承浸油深度可适当降低，以减少轴承搅油损耗.在蜗杆浸油深度不足时，也可以在蜗杆两侧装设两个结构简单地溅油盘（图8-4），辅以溅油润滑.
蜗轮轴承转速较低，可用脂润滑或用刮板润滑（见图8-8中地俯视图）.
上置式蜗杆减速器地润滑，参阅第四章第二节及有关资料.
(2)密封下置蜗杆应采用较可靠地密封形式，如采用橡胶密封圈（见18.3节表18-15）密封.蜗轮轴轴承地密封与齿轮减速器相同.
8.1.6 蜗杆和蜗轮结构
1．蜗杆结构
如表19-3所示，由于蜗杆径向尺寸小而常与轴制成一体，称为蜗杆轴.蜗杆根圆直径d f1略大于轴径d，其螺旋部分可以车制（d f1－d≥2～4mm），也可以铣制.当d f1＜d时，只能铣制（d可大于d f1）.
2．蜗轮结构
蜗轮结构分装配式和整体式两种.为节省有色金属，大多数蜗轮做成装配式结构，只有铸铁蜗轮或直径d e2＜100mm地青铜蜗轮才用整体式结构.装配式结构有：螺钉联接和铰制孔螺栓联接.表19-4中图a为青铜轮缘用过盈配合装在铸铁轮芯上地装配式蜗轮结构，其常用地配合为H7/s6或H7/r6.为增加联接地可靠性，在配合表面接缝处装4～8个螺钉.为避免钻孔时钻头偏向软金属青铜轮缘，螺孔中心宜稍偏向较硬地铸铁轮心一侧.表19-4中图b为轮缘与轮芯用铰制孔用螺栓联接地装配式蜗轮结构，其螺栓直径和个数由强度计算确定.这种组合结构工作可靠、装配方便，适用于较大直径地蜗轮.为节省青铜和提高联接强度，在保证必需地轮缘厚度地条件下，螺栓位置应尽量靠近轮缘.
图8-8为蜗杆减速器装配草图设计第一阶段完成地内容.
8.2 箱体及附件设计——装配图设计第二阶段
剖分式蜗杆减速器箱体结构设计，除前面所述蜗杆、蜗轮轴承座确定方法之外，其它结构与齿轮减速器设计相似，附件结构设计也与圆柱齿轮减速器相似，可参阅第六章.这里只简单介绍一下整体式箱体结构.如图8-9所示，整体式箱体两侧一般设两个大端盖孔，蜗轮由此装入，该孔径要稍大于蜗轮外圆地直径.为保证传动啮合地质量，大端盖与箱体间地配合采用
H7/js6或H7/g6.
图8-8 蜗杆减速器第一阶段装配草图
为增加蜗轮轴承座地刚度，大端盖内侧可加肋.
为使蜗轮跨过蜗杆装人箱体，蜗轮外圆与箱体上壁间应留有相应地距离s（图8-9）.
当蜗杆减速器需要加设散热片时，散热片地布置一般取竖直方向.若在蜗杆轴端装风扇，则散热片布置方向应与风扇气流方向一致.散热片地结构和尺寸见图8-10.
图8-10 散热片结构和尺寸
H＝（4～5）δ，a＝2δ，b＝δ，r＝0.5δ，r1＝025δ
图8-9 整体式蜗杆减速器箱体结构
图8-11为蜗杆减速器装配草图设计完成第二阶段后地内容.
第8章圆柱蜗杆减速器装配草图设计要点
8.1 轴系部件设计——装配图设计第一阶段
8.1.1 确定传动件及箱体轴承座位置
8.1.2 热平衡计算
8.1.3 轴地结构设计和滚动轴承选择
8.1.4 确定支点及受力点，并校核轴、键、轴承
8.1.5 蜗杆轴系部件地轴承组合设计
8.1.6 蜗杆和蜗轮结构
8.2 箱体及附件设计——装配图设计第二阶段
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目录 第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 -
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)
四川理工学院 机械设计课程设计 设计说明书 题目带式运输机用蜗杆减速器设计 设计者许鹏 指导教师胡莲君 班级机自 14班 提交日期 2009 年一月八日
目录 1、机械设计课程设计任务书-------------------------------（3） 2、电动机的选择------------------------------------------------（5） 3、传动装置的运动和动力参数的计算-------------（7） 4、传动零件设计计算------------------------------------------（8） 5、轴的设计计算及校核----------------------------------------（13） 6、轴承的校核-------------------------------------------------（19） 7、键的选择和校核-------------------------------------- （22） 8、箱体的设计------------------------- （22） 9、键等相关标准的选择------------------------------------- （24） 10、减速器结构与润滑、密封方式的概要说明-------------（25） 附录轴的反力及弯矩、扭矩图------------- （29）
机械设计课程设计任务书 题目带式运输机用蜗杆减速器设计（G1） 设计者许鹏 指导教师胡莲君 班级机自14班 设计时间2008年12月20日~2009年1月7日 任务要求： 1.减速器装配图一张(0号或1号图纸) 2.零件图1~3张（由指导教师指定） 3.设计说明书一份（6000~8000字） 其它要求：设计步骤清晰，计算结果正确，说明书规范工整，制图符合国家标准。按时、独立完成任务。
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
题目：设计输送运输机的驱动装置 一、课程设计的目的 1、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产 实际知识去 分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。 2、学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的 能力。 3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和 规范。 二、已知条件 （一）圆锥圆柱齿轮减速器 （二）工作机转矩：400N.m，不计工作机效率损失。螺旋轴转速:85r/min。 （三）动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率P=4.66kw。 （四）工作情况：三班制;每班工作8小时,五年,每年三十天,螺旋输送机效率为0.92。 （五）工作环境：室内。 三、工作要求 1、画减速器装配图一张（A1图纸）； 2、对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析； 3、对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差； 4、设计说明书一份。 四、参考资料 1、《机械设计》杨恩霞主编哈尔滨工程大学生出版社出版 2、《机械设计课程设计指导书》宋宝玉主编高等教育出版社出版 3、《机械设计课程设计》唐增宝何永然刘安俊主编华中科技大学出版社出版 4、《画图几何及机械制图》（第五版）朱冬梅主编华中理工大学出版社出版
目录一、减速器结构分析 (一)传动系统的作用 (二)传动方案的特点 (三)电机和工作机的安装位置 二、传动装置的总体设计 （一）电动机的选择 （二）传动比的设计 （三）计算传动装置的运动和动力参数 （四）初算轴的直径 （五）联轴器的选择 （六）齿轮的设计与校核 （七）轴的结构设计与校核 （八）轴承的校核 三、装配图设计 （一）装配图的作用 （二）减速器装配图的绘制 四、零件图设计 （一）零件图的作用 （二）零件图的内容及绘制 五、设计小结
目录 一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案 (3) 三、选择电动机 (3) 四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5) 五、传动装置的运动和动力参数 (5) 六、确定蜗杆的尺寸 (6) 七、减速器轴的设计计算 (9) 八、键联接的选择与验算 (17) 九、密封和润滑 (18) 十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18) 十一、减速器附件的设计 (20) 十二、小结 (23) 十三、参考文献 (23)
一、课程设计任务书 2007—2008学年第 1 学期 机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计 设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计 完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
二、传动方案 我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下： 三、选择电动机 1、电动机的类型和结构形式 按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v， Y型。 2、电动机容量 工作机所需功率 w p KW Fv p w w 30 .1 96 .0 1000 5.2 500 1000 = ? ? = = η 根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96 .0 = w η。 电动机输出功率 d p η w d p p= 传动装置的总效率 4 3 3 2 2 1 η η η η η? ? ? = 式中， 2 1 η η、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表10-2 KW P w 3.1 =
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)
一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。 3．知条件：运输带卷筒转速19/min r， 减速箱输出轴功率 4.25 P=马力， 二、传动装置总体设计： 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均 匀，要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设 置在高速级。其传动方案如下： 三、选择电机 １.计算电机所需功率d P：查手册第3页表1-7： η－带传动效率：0.96 1 η－每对轴承传动效率：0.99 2 η－圆柱齿轮的传动效率：0.96 3 η－联轴器的传动效率：0.993 4 η—卷筒的传动效率：0.96 5 说明： η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：
2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=2 4 二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用 的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下： 四确定传动装置的总传动比和分配传动比：
总传动比：96050.5319 n i n = ==总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ?== ()121.31.5i i =取121.3i i =经计算2 3.56i =1 4.56i = 注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。 五 计算传动装置的运动和动力参数： 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴 01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴 1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与 轴4之间的传动效率。 １. 各轴转速：1960 314.86/min 3.05 m n n r i == =带 2各轴输入功率：101 3.670.96 3.52d p p kW η=?=?= 3各轴输入转矩： 3.67 9550955036.5.960 d d w p T N m n ==? = 运动和动力参数结果如下表： 六 设计V 带和带轮： 1.设计V 带
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)
比畢大舉 课程设计报告 课程名称：__________ 机械设计综合课程设计 ____ 设计题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器学院：______________ 机械工程学院___________ 专业年级：______________ 机制08-2 ___________ 姓名：____________________ 何沧萍 ___________ 班级学号：___________________ 14 _____________ 指导教师：_________________ 杨秋晓 ___________
二O—O 年09 月10 日 目录 一、课程设计任务书------------------------------------ 1 二、传动方案的拟定与分析------------------------------ 2 三、电动机的选择-------------------------------------- 3 四、计算总传动比及分配各级传动比------------------------ 4 五、动力学参数计算------------------------------------ 5 六、传动零件的设计计算-------------------------------- 6 七、轴的设计计算-------------------------------------- 9 八、滚动轴承的选择及校核计算-------------------------- 12 九、键连接的选择及校核计算---------------------------- 14 十、联轴器的选择及校核计算---------------------------- 15十一、减速器的润滑与密封------------------------------- 16十二、箱体及附件的结构设计----------------------------- 17设计小结----------------------------------------------- 18参考文献---------------------------------------------- 19
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
课程设计说明书 课程名称：机械设计课程设计 设计题目：一级蜗轮蜗杆减速器 学校：沈阳工业大学 专业：机械设计制造及其自动化 班级：1307 班 设计者：孙震宇 学号：130101706 指导教师：赵铁军 日期：2015年6月22日~ 7月10日
目录 一前言--------------------------------- 3 二设计题目-------------------------------5 三电动机的选择---------------------------4 四传动装置动力和运动参数 ----------------8 五蜗轮蜗杆的设计-------------------------9 六轴的设计------------------------------13 七滚动轴承的确定和验算------------------21 八键的选择及校核-------------------------22 九联轴器的选择及校核---------------------23 十润滑与密封的设计----------------------24 十一铸铁减速器结构主要尺寸----------------25 十二感谢----------------------------------26 十三参考文献------------------------------27
一、课程设计的目的和意义 机械设计基础课程设计是相关工科专业第一次较全面的机械设计练习，是机械设计基础课程的最后一个教学环节。其目的是： 1、培养学生综合运用所学的机械系统课程的知识去解决机械工程问题的能力，并使所学知识得到巩固和发展。 2、学习机械设计的一般方法和简单机械传动装置的设计步骤。 3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 4、机械设计基础课程设计还为专业课课程设计和毕业设计奠定了基础。 二、课程设计的内容和份量 1、题目拟订 一般选择通用机械的传动装置作为设计的课程，传动装置中包括齿轮减速器、带传动、链传动、蜗杆传动及联轴器等零、部件。 传动装置是一般机械不可缺少的组成部分，其设计内容既包括课程中学过的主要零件，又涉及到机械设计中常遇到的一般问题，能达到课程设计的目的。 （具体题目附在任务书的后面） 2、内容
机械设计设计说明书 前言 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，在为期三周的机械设计设计。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。
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。
{机械设计基础课程设计} 设计说明书 课程设计题目 带式输送机传动装置 设计者李林 班级机制13-1班 学号9 指导老师周玉 时间20133年11-12月
目录 一、课程设计前提条件 (3) 二、课程设计任务要求 (3) 三、传动方案的拟定 (3) 四、方案分析选择 (3) 五、确立设计课题 (4) 六、电动机的选择 (5) 七、传动装置的运动和动力参数计算 (6) 八、高速级齿轮传动计算 (8) 九、低速级齿轮传动计算 (13) 十、齿轮传动参数表 (18) 十一、轴的结构设计 (19) 十二、轴的校核计算 (20) 十三、滚动轴承的选择与计算 (24) 十四、键联接选择及校核 (25) 十五、联轴器的选择与校核 (26) 十六、减速器附件的选择 (27) 十七、润滑与密封 (30) 十八、设计小结 (31) 十九、参考资料 (31)
一．课程设计前提条件： 1. 输送带牵引力F(KN)： 2.8 输送带速度V(m/S)：1.4 输送带滚筒直径(mm)：350 2. 滚筒效率：η=0.94（包括滚筒与轴承的效率损失） 3. 工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 4. 工作环境：运送谷物，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内常温，灰尘较大。 5. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 6. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 二．课程设计任务要求 1. 用CAD设计一张减速器装配图（A0或A1）并打印出来。 2. 轴、齿轮零件图各一张，共两张零件图。 3.一份课程设计说明书（电子版）。 三．传动方案的拟定 四．方案分析选择 由于方案（4）中锥齿轮加工困难，方案（3）中蜗杆传动效率较低，都不予考虑；方案（1）、方案（2）都为二级圆柱齿轮减速器，结构简单，应用广泛，初选这两种方案。 方案（1）为二级同轴式圆柱齿轮减速器，此方案结构紧凑，节省材料，但由于此 方案中输入轴和输出轴悬臂，容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳，若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向，
机械设计课程设计说明书 参数选择： 总传动比：I=20 Z1=2 Z2=40 卷筒直径：D=530mm 运输带有效拉力：F=3500N 运输带速度：V=0.8m/s 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。 根据生产设计要求该蜗杆减速器采用蜗杆下置式，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 轴外伸段箱润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱，在轴承盖中装有密封元件。 二、 电动机的选择： 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=530mm 。运输带的有效拉力F=3500N ，带速V=0.8m/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》 席伟光 光 波 主编 高等教育 第34页表3-4得各级效率如下）其中： 蜗杆传动效率η1=0.70 滚动轴承效率（一对）η2=0.98 联轴器效率ηc =0.99 传动滚筒效率ηcy =0.96
所以： η=η1??η22?ηc2?ηcy =0.7×0.982×0.992×0.96=0.633 电动机所需功率： P r= P w/η=2.8/0.633=4.4KW 传动滚筒工作转速： n w＝60×1000×v /( ×D) ＝28.8r/min 根据容量和转速，根据参考文献《机械设计课程设计》席伟光光波主编高等教育第209页表9-39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，如下表: 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其主要性能查表9-40得相关数值如下表： 4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩 P0 = P ed=5.5kw n0=960r/min
蜗轮蜗杆减速器设计 摘要 通过对减速器的简单了解，开始学习设计齿轮减速器，尝试设计增强感性认知和对社会的适应能力，及进一步巩固已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题，以求把理论和实践结合一起，为以后的工作和更好的学习积累经验。学习如何进行机械设计，了解机械传动装置的原理及参数搭配。学习运用多种工具，比如CAD等，直观的呈现在平面图上。通过对圆柱齿轮减速器的设计，对齿轮减速器有个简单的了解与认知。齿轮减速器是机械传动装置中不可缺少的一部分。机械传动装置在不断的使用过程中，会不同程度的磨损，因此要经常对机械予以维护和保养，延长其使用寿命，高效化的运行，提高生产的效率，降低生产的成本，获得最大的使用效率。 关键词：机械传动装置、齿轮减速器、设计原理与参数配置
In this paper Through the simple understanding of the speed reducer, started lea rning design of gear reducer, attempt to design enhance the perce ptual cognition and ability to adapt to society, and further cons olidate the learned theory knowledge, to improve the integrated us e of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better lea rning experience. Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanical transmission device and parameter collocation. Study us ing a variety of tools, such as CAD, intuitive present on the f loor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear r educer is a simple understanding and cognition. Gear reducer is a n indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanic al transmission device in use process, will be different degree o f wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenan ce, prolong the service life and highly effective operation, impro ve production efficiency, reduce the cost of production, achieve m aximum efficiency. Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design pr inciple and parameter configuration