一级蜗杆减速器设计说
明书
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)
参数选择：
卷筒直径：D=350mm
运输带有效拉力：F=2000N
运输带速度：V=0.8m/s
工作环境：三相交流电源，三班制工作，单向运转，载荷平稳，空载启动，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。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，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。
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=2000N，带速V=0.8m/s，载荷平稳，常温下连续工作，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
Pw=FV/1000=2000*0.8/1000=1.6kw
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=1.6/0.633=2.5KW
传动滚筒工作转速： n w＝60×1000×v / ×350＝43.7r/min
根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》吴宗泽罗圣国
编高等教育出版社第155页表12-1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2-1:
表2-1
方案电动机型号
额定功率
P ed kw
电动机转速 r/min
额定转矩同步转速满载转速
1 Y132S1-
2 5.5 3000 2900 2.0
2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2
3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0
4 Y160M-8 5.
5 750 720 2.0
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2-2：
表2-2
三、运动参数计算：
3.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩
P 0 = P r =2.5kw n 0=960r/min
T 0=9550 P 0 / n 0=9550*2.5/960=24.9N .m 3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩
P 1 = P 0·η01 = 2.5×0.99×0.99×0.7×0.992 =1.68 kw n Ⅰ= n0/i1=
31
960 = 27.4 r/min
T 1= 9550P1/n1 = 9550×1.68/27.4= 585.55N ·m 3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩
P 2 = P 1·ηc ·ηcy =1.68×0.99×0.99=1.65kw n 2= n1/i12 = 1
4.27 = 27.4 r/min
T 2= 9550*p2/n2= 9550×1.65/27.4= 575.09N ·m 运动和动力参数计算结果整理于下表3-1： 表3-1 类型 功率P （kw ） 转速n （r/min ） 转矩T （N ·m ） 传动比i 效率η
蜗杆轴 2.5 960 24.9 1
0.633
蜗轮轴 1.68 27.4 585.55 31 传动滚筒轴 1.65
27.4
575.09
中心高H
外形尺寸
L ×（AC/2＋AD ）×
HD
底角安装尺寸 A ×B 地脚螺栓孔直径K
轴身尺寸 D ×E 装键部位尺寸 F ×G ×D 132
515×（270/2＋210）×315
216×178
12 38×80
10×33×
38
四、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《机械设计第八版》主编濮良贵纪名刚，副主编陈国定吴立言高等教育出版社出版 2006年第11章
蜗杆传动为主要依据。
表4—1蜗轮蜗杆的传动设计表
项
目
计算内容计算结果
中心距的计算
蜗杆
副的
相对滑动速度
s
m
T
n
V
s
/
15
.
4
09
.
575
960
10
2.
5
10
2.
5
3
4
3
2
1
4
=
?
?
=
?
=
-
-
参考文献5第37页（23式）
4m/s 当量 摩擦系数4m/s 37 . 1 024 . = = v v f ψ 选 [a d/ 1 ]值在图11.20的i=35的线上，查得[a d/ 1 ]=0.45 6 = γ7.0 1 = η [a d/ 1 ]=0.45 6 = γ 7.0 1 = η 蜗轮转矩 m N i n P i T T .31.6097 .031960 105.255 .955 .93 1 1 1112=???===ηη m N T .6102= 使用系数 按要求查表11.5 15.1=A K 转速系数 见表11-16 ：815 .0=n f 815.0=n f 弹性系数 根据蜗轮副材料，见公式11-11 2 1 160MPa Z E = 寿命系数 13 .112000 3 == h h L f 13 .1=h f 接触系数 由于计算有现成的数据[1d /a]=0.45,按图11.18查出 68 .2=ρZ 涡轮基本许用应力 根据涡轮材料和金属硬度，从表11-7中查得，][H σ MPa 268][, H =σ 接触疲劳最小安全系数 1max lim ≥= F F F C C S 其中：lim F C 为涡轮齿根应力系数，由表11-17查出 max F C 为涡轮齿根最大应力系数，由公式 max F C = ? 2 m ax 2b m F n t π 3.1min =H S 中心距 mm Z Z KT a H E 85.113) 268 13.168.2164( 60931015.1) ] [( 3 2 3 2 2=????= = σ ρ mm a 125= 传动基本尺寸 蜗杆头数 根据要求的传动比和效率选择,配合中心距要求，由表11-2 查出 Z1=1 蜗轮齿数模数 根据中心距尺寸，由表11-2查出 Z2=31 m=6.3 蜗杆分度 圆 直径 根据中心距尺寸，由表11-2查出 mm d 631= 蜗轮分度圆 直径 3.195313.622=?==mz d mm d 1952= 蜗杆导程角 根据中心距尺寸，由表11-2查出 8.5=γ 变位系数 根据中心距尺寸，由表11-2查出 x=-0.6587 蜗杆齿顶圆 直径 08 .733.68.026322* 111=??+=+=+=m h d h d d a a a 表 11.3 74 1=a d mm 蜗杆齿根圆 直径 52 .52)2.03.68.0(263) (211=+??-=+-=c h d d a f 表11.3 531 =f d mm 蜗杆齿宽 根据蜗杆头数和变位系数查表11-4得出蜗杆齿宽计算公式 m z b )5.10(11+≥ 73 1=b mm 蜗轮齿根圆直径 10 .174)2.06587.08.0(3.62195) (2* * 22=++??-=+--=c x h m d d a f 175 2 =f d mm 蜗轮齿顶圆直径（喉圆直径） 189 ))3.66587.0(8.0(2195) (222=?-+?+=++=xm h d d a a 189 2=a d mm 蜗轮外径 196 3.61892 2=+=+=m d d a e 196 2=e d mm 蜗轮咽喉母圆半径 5 .302/1891252 2 2=-=- =a g d a r mm r g 5.302= 蜗轮齿宽 B 08.7375.075.01?=≤a d =54.81 48 1 3 .6635.0(3.62) 15.0(212=++??=++ =m d m b B=55mm 48 2=b mm 蜗杆圆周速度 16 .3100060/9606314.31000 60/111=???=?=n d v π 1 v =3.16m/s 相对滑动速度 14 .38.5cos /16.3cos /0 1===γ v v s 14 .3=s v m/s 当量摩擦系数 由表11.18查得 5 .1028 .0==v v f ψ 轮齿弯曲疲劳强度验算 许用接触应力 85.1893 .126813.1815.0] [][m in , =? ?== H H h n H s f f σσ MPa H 190][=σ 最大接触应力 87 .81125 61000 15.168.21603 3 2 =???==a T K Z Z A E H ρ σ MPa MPa H 19087.81<=σ 合格 齿根弯曲疲劳强度 由表11.6查出 MPa F 180=σ 弯曲疲劳最小安全系数 结合设计需求选择 4 .1min =F S 许用弯曲 57.1284 .1180][min == = F F F S σ σ MPa F 57.128][=σ 疲劳应力 轮齿最大弯曲应力 79 .23195 483.6610000 15.1222 2 2=????= =d mb T K A F σ MPa MPa F 57.12879.23<=σ 合格 蜗杆轴扰度验算 蜗杆轴惯性矩 5 4 4 1 10 73.764 63 14.364 ?=?= = d I π 4 51073.7mm I ?= 允许蜗杆扰度 063 .01000/631000 ][1=== d y m y 063.0][= 蜗杆轴扰度 049 .0)9.0(48) tan 2( )2( 483 22 2 22 1 13 21 21 =??+= '+= d EI d T d T L EI F F y r t ][049.0y mm y <= 合格 温度计算 传动啮合效率 8 .0) 50.18.5(8 .5) (0 1=+= += tg tg tg tg v ψγγη 8 .01=η 搅油效率 根据要求自定 99 .02=η 轴承效率 根据要求自定 99 .03=η 总效率 78 .099.099.08.03 21=??==ηηηη 78 .0=η 散热 参考课本公式11-23和11-24 2 38.2mm S = 面积估算 ) ()1(10000 a d t t P S -? -= η 箱体工作温度 36 20 38 .25.1) 78.01(5.21000) 1(10000 0=+?-??== +-= t S a P t d a η 此处取w a =15w/（m 2c ） C C t 80361<= 合格 润滑油粘度和润滑方式 润滑油粘度 根据14.3=s v m/s 由表11-21选取 s mm v C /3502 40= 给油方法 由表11-21采用油池润滑 五、蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 5.1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——1.0）电机d =30.4——38mm 2、计算转矩 Tc=KT=K ×9550×n P =1.15×9550×5.5/960=62.9N.M 由Tc 、d 根据《机械设计课程设计》 张培金 蔺联芳 编 上海交通大学出版社第248页表8.2可查得选用HL3号弹性柱销联轴器（38×80）。 3、确定蜗杆轴外伸端直径为38mm 。 4、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 。 5、由参考文献《机械设计课程设计》 张培金 蔺联芳 编 上海交通大学出 版社的第220页表4.1可查得普通平键GB1096—90A 型键10×63，蜗杆 轴上的键槽宽0036 .010-mm ，槽深为2 .000.5+mm ，联轴器上槽深mm t 3.31=，键槽长L=63mm 。 6、初步估计d=60mm 。 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） 5.2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5—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（≥2d 100mm ）,轮芯选用灰 铸铁 HT200 ，轮缘选用铸锡青铜ZcuSn10P1 单位：mm 3d l 4d 1l a=b C x B 98 70 8 23 13 10 2 55 e n 2R 2a d γ 2 0 D w D 5 d 10 3 25 189 90o 112 202 156 六、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. 6.1 轴的直径与长度的确定 1 .计算转矩 Tc=KT=K ×9550×n P =1.15×9550×1.68/30.96=595.94N.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32×60， 因此0 d =32m m 2.由参考文献 张培金 蔺联芳 编 上海交通大学出版社的第220页表4-1可查得普通平键GB1096—79A 型键12×8，普通平键GB1096—79A 型键14×9，联轴器上键槽深度2 .0018.3+=t ，蜗轮轴键槽深度2 .00 05.5+=t ，宽 度为0 043 .014 -=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.其中各段见零件图的“涡轮轴”。 6.2轴的校核 6.2.1轴的受力分析图 r F 2 ' R F a F 1 "R F 1 ' R F t F 2 " R F Q F 图6.1 X-Y 平面受力分析 t F 1 'R F a F 2'R F Q F 图6.2 X-Z 平面受力图： 1 "R F 2 " R F r F 图6.3 合成弯矩Nmm M M M Z X Y X /22--+= 592368.15 35700 340587.75 图6.4 当量弯矩T 与aT T=518217Nmm aT=327992.8N mm 图6.5 6.2.2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6.1 计算项目 计算内容 计算结果 转矩1T mm N T ?=5182171 518217 1=T Nmm 圆周力 80 518217 221 1?= = d T F t =12955.4N t F =12955.4N 径向力 34 .64.12955tg tg F F t ?==γα αF =1438.9N 轴向力 t t F F αγtan ==12955.4×tan 20o F r =4715.4N 计算支承反力 194119 6000194 97 47151901438'1?- ?+?= R F 1'R F =563.4N 194 190 3.2745194 313 4.4715979.1438'2?- ?+?= R F 2'R F =972.75N 垂直面反力 2 4 .47152 " 21 " = = =r R R F F F 21""R R F F ==235 7.7N 水平面X-Y 受力图 图6.2 垂直面X-Z 受力 图6.3 画轴的弯矩图 合成弯矩 XZ XY M M M += 图7.4 轴受转矩T T=1T =518217Nmm T=518217Nmm 许用应力值 表16.3，查得 Mpa b 60][1=-σMpa b 5.102][0=σ 应力校正系数a a=59.05.102/60]/[][01==-b b σσ a=0.59 当量弯矩图 当量弯矩 蜗轮段轴中间截面 2 2 3 ') (aT M M +==437814Nmm 轴承段轴中间截面处 2 2 2 ' 6.655985714000 +=M =484690.6Nmm =III M '437814Nmm II I M -'=484690.6Nmm 当量弯矩图 图7.5 轴径校核 mm M d b III 7038601.0437814][1.0'3 3 13≤=?= = -σ mm M d b II I 609.2860 1.06.484690] [1.0'3 3 12 ≤=?= = --σ 验算结果在设计范围之内，设计合格 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）。 6.3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2.5×65，高h=14mm ，轴上键槽深度为2 .00 9+=t ，轮毂上键槽深度为2 .00 1 4.5+=t ，轴上 键槽宽度为0 052 .025-=b 轮毂上键槽深度为026 .0026 .01 25+-=b 七、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7.1： 表7.1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。 设计内容 计 算 公 式 计算结果 箱座壁厚度δ 8304.0≥+=a δ=0.04×125+3=8mm a 为蜗轮蜗杆中心距 取δ=8mm 箱盖壁厚度δ1 δδ85.01==0.85×8=6.8mm 取δ1=6.8mm 机座凸缘厚度b b=1.5δ=1.5×8=12mm b=12mm 机盖凸缘厚度b 1 b 1=1.5δ1=1.5×6.8=10.5mm b 1=10.5mm 机盖凸缘厚度P P=2.5δ=2.5×8=20mm P=20mm 地脚螺钉直径d ? 5.1612125036.012036.0=+?=+=a d f d ?=18mm 地脚沉头座直径D0 D0==36mm D0==36mm 地脚螺钉数目n 取n=4个取n=4 底脚凸缘尺寸（扳手空间） L1=30mm L1=30mm L2=26mm L2=26mm 轴承旁连接螺栓直径d1d1= 13.5mm d1=14mm 轴承旁连接螺栓通孔直径 d`1 d`1=15.5 d`1=15.5 轴承旁连接螺栓沉头座直 径D0 D0=30mm D0=30mm 剖分面凸缘尺寸（扳手空间）C1=18mm C1=18mm C2=30mm C2=30mm 上下箱连接螺栓直径d2d2 =9mm d2=9mm 上下箱连接螺栓通孔直径 d`2 d`2=10.5mm d`2=10.5mm 上下箱连接螺栓沉头座直 径 D0=20mm D0=20mm 箱缘尺寸（扳手空间） C1=16mm C1=16mm C2=14mm C2=14mm 轴承盖螺钉直径和数目n,d3n=4, d3=7.2mm n=4 d3=7.2mm 检查孔盖螺钉直径d4d4=0.4d=8mm d4=8mm 圆锥定位销直径d5d5= 0.8 d2=8mm d5=8mm 减速器中心高H H=225mm H=225mm 轴承旁凸台半径R R=C2=15mm R1=15mm 轴承旁凸台高度h 由低速级轴承座外径确定，以便于扳手 操作为准。 取50mm 轴承端盖外径D2D2=轴承孔直径+(5~5.5) d3取D2=120mm 箱体外壁至轴承座端面距 离K K= C1+ C2+(8~10)=44mm K=54mm 轴承旁连接螺栓的距离S 以Md1螺栓和Md3螺钉互不干涉为准尽量S=120 靠近一般取S=D2 蜗轮轴承座长度（箱体内壁 至轴承座外端面的距离） L1=K+δ=56mm L1=56mm 蜗轮外圆与箱体内壁之间的距离 δ2.1 1 ≥ ?=15mm 取 1 ?=15mm 蜗轮端面与箱体内壁之间的距离 δ ≥ ? 2 =12mm 取 2 ?=12mm 机盖、机座肋厚m1,m m1=0.85δ1=5.78mm, m=0.85δ=10mm m1=5.78mm, m=7mm 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 蜗杆顶圆与 箱座内壁的 距离 6 ?=43mm 轴承端面 至箱体内 壁的距离 3 ?=4mm 箱底的厚 度 20mm 轴承盖凸缘 厚度 e=1.2 d3=12mm 箱盖高度116mm 箱盖长度 （不包括 凸台） 308mm 蜗杆中心线 与箱底的距 离110mm 箱座的长 度308mm 装蜗杆轴 部分的长 度 413mm 箱体宽度 （不包括凸 台）206mm 箱底座宽 度 199mm 蜗杆轴承 座孔外伸 长度 10mm 蜗杆轴承座 长度65mm 蜗杆轴承座内端面与箱体 内壁距离 5mm 八、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8-1键单位：mm 安装位置类型b（h9）h（h11）L9（h14） 蜗杆轴、联轴器以及电动机联接处GB1096-90 键10×50 10 8 50 蜗轮与蜗轮轴联 接处GB1096-90 键18×56 18 11 56 蜗轮轴、联轴器及传动滚筒联接处GB1096-90 键20×50 20 12 50 表8-2圆锥滚动轴承单位：mm 安装 位置轴承型号 外形尺寸 d D B 蜗杆3509 45 85 23 209 45 85 19 蜗轮轴3508 40 80 23 208 40 80 18 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 . . .. . . 初步设计 1.设计任务书 设计课题：带式运输机上的一级闭式圆柱齿轮减速器。 设计说明：1) 运输机连续单向运转，工作负荷平稳，空载起动。 2) 运输机滚筒效率为0.96，滚动轴承（一对）效率η=0.98-0.99。 3) 工作寿命10年，每年300个工作日，每日工作16小时（大修期3年）。 4) 电力驱动，三相交流电，电压380/220V 5) 运输容许速度误差为5%。 2.原始数据 3.传动系统方案的拟定 1 （一级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图） 一、电动机的选择 按照工作要求和条件，选用三相鼠笼异步电动机，Y 系列，额定电压380V 。 1. 电动机的容量选择 电动机所需的工作功率为 kW P P a w d η= 工作机所需工作功率为 kW Fv P w 1000 = 因此 kW Fv P a d η1000= 由电动机至运输带的传动总效率为 5433 21ηηηηηη????=a 式中：54321ηηηηη、、、、分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。 取96.01=η，98.02=η(滚子轴承)，97.03=η(齿轮精度8级，不包括轴承效率)， 99.04=η(齿轮联轴器)，96.05=η，则 83.096.099.097.098.096.03=????=a η 所以 kW Fv P a d 5.483 .0100000 .218501000=??== η 2. 确定电动机转速 滚筒轴工作转速为 min /39.76500 00 .2100060100060r D v n =???=?= ππ 取V 带传动的传动比4~2' 1=i ，一级圆柱齿轮减速器传动比6~3' 2=i ，则总传动比合理围 为24~6' =a i ，故电动机转速的可选围为 min /36.1833~34.45839.76)24~6(''r n i n a d =?=?= 3. 电动机型号的选定 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) 机械设计课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F= KN 运输带速度：V=S 鼓轮直径：D=310mm 2、工作情况：使用期限8年，2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； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 3) 带传动的设计计算； 2) 齿轮传动的设计计算； 4) 轴的设计与强度计算； 5) 滚动轴承的选择与校核； 6) 键的选择与强度校核； 7) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张； 目录 一、传动方案的拟定及说明.......................................... 二、电机的选择 .................................................................... 1、电动机类型和结构型式....................................................... 2、电动机容量................................................................. P.......................................................... 3、电动机额定功率 m 4、电动机的转速 ............................................................... 5、计算传动装置的总传动....................................................... 三、计算传动装置的运动和动力参数.................................. 1．各轴转速................................................................... 2.各轴输入功率为(kW) ........................................................ 3.各轴输入转矩（N m） ........................................................ 四、传动件的设计计算.............................................. 1、设计带传动的主要参数....................................................... 2、齿轮传动设计............................................................... 五、轴的设计计算.................................................. 1、高速轴的设计............................................................... 2、低速轴的设计............................................................... 六、轴的疲劳强度校核.............................................. 1、高速轴的校核............................................................... 2、低速轴的校核............................................................... 七、轴承的选择及计算.............................................. 1、高速轴轴承的选择及计算..................................................... 2、低速轴的轴承选取及计算..................................................... 八、键连接的选择及校核............................................ 1、高速轴的键连接............................................................. 2、低速轴键的选取............................................................. 九、联轴器的选择.................................................. 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择...................... 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表............................................... 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封.................................................. 1、润滑....................................................................... 2、密封....................................................................... 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 仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000η总=1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min 和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 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，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 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Y100l2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比（1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π∴i 齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、计算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1 机械设计基础课 程设计说明书设计题目：机械设计基础课程设计 学院： 专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 机械设计课程计算内容 一、传动方案拟定 (3) 二、电动机的选择 (4) 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (5) 四、传动装置的运动和动力设计 (5) 五、普通V带的设计 (6) 六、齿轮传动的设计 (7) 七、轴的设计 (9) 八、滚动轴承的选择 (13) 九、键连接的选择与校核 (14) 十、轴连接器选择 (15) 十一、减速器箱体和附件的选择 (15) 十二、润滑与密封 (16) 十三、设计小结 (16) 十四、参考书目 (17) 设计课题：机械设计基础课程设计设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。 原始数据： 传送带卷筒转速n (r/min)= 78r/min w (kw)=3.2kw 减速器输出功率p w 使用年限Y（年）=6年 设计任务要求： 1，主要部件的总装配图纸一张 2，A1,典型零件的总做图纸2张 3，设计说明书一份（20页左右）。 计算过程及计算说明： 一，传动方案拟定。 设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 1，使用年限6年，工作为双班工作制，载荷平稳，环境有轻度粉尘。 (r/min)=78 r/min ２、原始数据：传送带卷筒转速n w 减速器输出功率p (kw)=3.2kw w 使用年限Y（年）=6年 方案拟定：1 采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 1.电动机 2.V 带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 二、运动参数和动力参数计算 （1）电动机的选择 1、电动机类型和结构的选择：选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2. 、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： 式（1）：Ｐd ＝ＰＷ／ηa () 由电动机至运输带的传动总效率为： η总 =η１×η２2×η３ 式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、轴承、齿轮传动。 η１=0.96 η２=0.99 η３=0.987η η总=0.91 所以：电机所需的工作功率： Ｐd ＝ＰＷ／ηa =3.2/0.91=3.52 kw 3.额定功率p ed =5.5 . 查表 二十章 20-1 4. 根据手册Ｐ７表１推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3～６。 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 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 一级减速器设计说明书 课题：一级直齿圆柱齿轮减速器设计 学院：机电工程 班级：2015机电一体化（机械制造一班）姓名：陈伟 学号：1558020120104 指导老师：童念慈 目录 一、设计任务书———————————————————— —— 二、电动机的选择———————————————————— — 三、传动装置运动和动力参数计算————————————— — 四、V带的设计————————————————————— — 五、齿轮传动设计与校核————————————————— — 六、轴的设计与校核——————————————————— — 七、滚动轴承选择与校核计算——————————————— — 八、键连接选择与校核计算———————————————— — 九、联轴器选择与校核计算———————————————— — 十、润滑方式与密封件类型选择—————————————— — 十一、设计小结————————————————————— 十二、参考资料————————————————————— 一、设计任务说明书 1、减速器装配图1张； 2、主要零件工作图2张； 3、设计计算说明书 原始数据：（p10表1-4）1-A输送带的工作拉力;F=2000 输送带工作速度：V=1.3m/s 滚筒直径：D=180 工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限15年，每年300个工作日，每日工作16小时，两班制工作，运输带速度允许误差为5% 传动简图: 二、电动机的选择 工作现场有三相交流电源，因无特殊要求，一般选用三相交流异步电动机。 最常用的电动机为Y 系列鼠笼式三相异步交流电动机，其效率高，工作可靠，结构简单，维护方便，价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。本装置的工作场合属一般情况，无特殊要求。故采用此系列电动机。 1.电动机功率选择 1选择电动机所需的功率: 工作机所需输出功率Pw=1000 FV 故Pw= 1000 8 .12000?= 3.60 kw 工作机实际需要的电动机输入功率Pd=η w p 其中54321ηηηηηη= 查表得：1η为联轴器的效率为0.98 2η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd= 98 .099.099.096.097.098.0 3.60 ?????=4.09KW 减速器在原动机和工作机或者是执行机构之间起到匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按照用途可以分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。20世纪70－80年代，世界上的减速器技术有了很大的发展，并且与新技术革命的发展紧密结合。 减速器多用来作为原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。用来降低转速和增大转矩，以满足工作的需要。在某中场合也可用作增速传动装置，成为增速器。根据传动型式，减速器可分为齿轮、蜗杆、和齿轮-蜗杆减速器；根据齿轮形状不同，可分为圆柱、圆锥和圆柱-圆锥减速器，根据传动的级数，可分为一级和多级减速器；根据传动的结构布置形式，还可分为展开式、同轴式和分流式减速器。 减速器的种类虽然是多种多样的，但是它们的工作原理是相同的，都是工作在原动机和从动机（即执行机构之间）。减速器减速器在现实生活当中的应用是十分广泛的，在现在以及未来减速器都会在人们的日常生活中起到重要的作用，本次设计主要就是针对简单的一级减速器进行设计。 一.序言 1.毕业设计的目的 毕业设计是机电工程类教学过程的一个重要环节，其目的在于： 1）运用所学的机械设计课程的理论，以及有关课程的知识，进行一次较为全面的综合设计练习，培养自己的动手能力，加深对所学知识的理解，也是达到毕业要求的一部分。 2）通过这一设计环节，掌握一般传动装置的设计方法、设计步骤等 3）通过这一设计掌握具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力，进一步培养独立分析问题和解决问题的能力。 2.毕业设计的内容和步骤 ⑴毕业设计的内容：以一级减速器的设计为主，其设计内容包括 ①拟定传动装置的传动方案。 ②电动机的选择。 ③传动装置的运动参数和动力参数的计算 ④传动件及轴的设计计算 ⑤轴承、键的选择和校核计算及减速器润滑和密封的选择 ⑥减速器的结构和附件设计 ⑦零件图的绘制等 ⑵毕业设计的步骤 第一阶段：拟定传动装置的转动方案；选择电动机；传动装置总传动比的确定及各级传动比分配；计算轴的功率、转矩和转速。 第二阶段:传动零件及轴的设计计算。如齿轮传动，带传动及轴径的初算。 第三阶段：设计及相关的零件图。包括减速箱箱体的设计；轴的设计（轴的机构）；轴承的选择；键的选择；减速器的润滑和密封方式的选择。 第四阶段：相关零件图的绘制及结束语。 二.传动装置的总体设计 1.减速器的简要介绍 减速器多用来作为原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。用来降低转速和增大转矩，以满足工作的需要。在某中场合也可用作增速传动装置，成为增速器。根据传动型式，减速器可分为齿轮、蜗杆、和齿轮-蜗杆减速器；根据齿轮形状不同，可分为圆柱、圆锥和圆 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) 课程设计说明书 课程名称：一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计 院系：机械工程系 学生姓名：彭亚南 学号：200601030039 专业班级：06汽车（2）班 指导教师：苗晓鹏 2009年 3 月 1 日 《机械设计》课程设计设计题目：带式输送机传动装置的设计 内装：1. 设计计算说明书一份 2. 减速器装配图一张（A1） 3. 轴零件图一张（A3） 4. 齿轮零件图一张（A3） 机械工程系06汽车（2）班级设计者：彭亚南 指导老师：苗晓鹏 完成日期： 2009年3月1日 成绩：_________________________________ 安阳工学院 课程设计任务书 带式输送机传动装置的设计 摘要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为215HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。 关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器 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机械设计课程设计模板
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一级圆柱齿轮减速器装配图(最好有尺寸标注)和设计说明书
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