机械设计课程设计
《机械设计课程设计》
计算说明书
学生姓名XX
学号20080201107
专业采矿工程
班级采矿（2）班
指导教师
目录
引言 (1)
1设计题目 (1)
1.1带式运输机的工作原理 (1)
1.2工作情况 (2)
1.3设计数据 (2)
1.4传动方案 (2)
1.5课程设计内容及内容 (2)
2总体传动方案的选择与分析 (2)
2.1传动方案的选择 (2)
2.2传动方案的分析 (3)
3电动机的选择 (3)
3.1电动机功率的确定 (3)
3.2确定电动机的转速 (4)
4传动装置运动及动力参数计算 (4)
4.1各轴的转速计算 (4)
4.2各轴的输入功率 (5)
4.3各轴的输入转矩 (5)
5蜗轮蜗杆的设计及其参数计算 (6)
5.1传动参数 (6)
5.2蜗轮蜗杆材料及强度计算 (6)
5.3计算相对滑动速度与传动效率 (6)
5.4确定主要集合尺寸 (7)
5.5热平衡计算 (7)
5.6蜗杆传动的几何尺寸计算 (7)
6轴的设计计算及校核 (8)
6.1输出轴的设计 (8)
6.1.1选择轴的材料及热处理 (8)
6.1.2初算轴的最小直径 (8)
6.1.3联轴器的选择 (9)
6.1.4轴承的选择及校核 (10)
6.2轴的结构设计 (12)
6.2.1蜗杆轴的结构造型如下 (12)
6.2.2蜗杆轴的径向尺寸的确定 (13)
6.2.3蜗杆轴的轴向尺寸的确定 (13)
6.2.4蜗轮轴的结构造型如下 (13)
6.2.5蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配 (14)
6.2.6蜗轮轴的径向尺寸的确定 (14)
6.2.7蜗轮轴的轴向尺寸的确定 (15)
6.2.8蜗轮的强度校核 (15)
7键连接设计计算 (17)
7.1蜗杆联接键 (17)
7.2蜗轮键的选择与校核 (17)
7.3蜗轮轴键的选择与校核 (18)
8箱体的设计计算 (18)
8.1箱体的构形式和材料 (18)
8.2箱体主要结构尺寸和关系 (19)
9螺栓等相关标准的选择 (19)
9.1螺栓、螺母、螺钉的选择 (20)
9.2销，垫圈垫片的选择 (20)
10减速器结构与润滑的概要说明 (20)
10.1减速器的结构 (20)
10.2减速箱体的结构 (21)
10.3速器的润滑与密封 (21)
10.4减速器附件简要说明 (21)
11设计小结 (21)
谢辞 (22)
参考文献 (24)
附录 (25)
引言
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。在2010年01
月04日-2010年01月18日为期二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——滚筒），本人是在指导老师指导下完成的。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A2图纸装配图1张、A4图纸的零件图2张。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。
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。
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。
7设计题目：带式运输机的传动装置的设计
7.1带式运输机的工作原理
带式运输机的传动示意图如图
1、电动机
2、带传动
3、齿轮减速
4、轴承
5、联轴器、
6、鼓轮
7、运输带
7.2工作情况：
已知条件
1)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境
最高温度35℃；
2)使用折旧期；8年；
3)检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；
4)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；
5)运输带速度容许误差：±5%；
6)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
7.4传动方案
本课程设计采用的是单级蜗杆减速器传动。
7.5课程设计内容及内容
1)电动机的选择与运动参数计算；
2)斜齿轮传动设计计算；
3)轴的设计；
4)滚动轴承的选择；
5)键和连轴器的选择与校核；
6)装配图、零件图的绘制；
7)设计计算说明书的编写；
8)减速器总装配图一张；
9)齿轮、轴零件图各一张；
10)设计说明书一份。
2总体传动方案的选择与分析
2.1传动方案的选择
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：
2.2 传动方案的分析
该工作机采用的是原动机为Y 系列三相笼型异步电动机，三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机，电压380 V ，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便；另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室内使用比较环保。传动装置采用单级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及减速器输出轴与卷筒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。
7 电动机的选择
3.1 电动机功率的确定
1) 工作机各传动部件的传动效率及总效率：
查《机械设计课程设计指导书》表9.2可知蜗杆传动的传动比为：
40~10i =蜗杆；
又根据《机械设计基础》表4-2可知蜗杆头数为2Z 1=，由表4-4可知蜗杆传动的总效率为：
82.0~75.0=η蜗杆
查《机械设计课程设计指导书》表9.1可知各传动部件的效率分别为：
995.0~99.0=η
联轴器
；
)(97.0一对轴承
=η
；
97.0~94.0=η
卷筒
工作机的总效率为：
74.0~65.022=???=η
η
η
η
η
卷筒
轴承
蜗轮蜗杆
联轴器
总
2) 电动机的功率：
kw Fv P w 45.31000
5
.123001000=?==
所以电动机所需工作效率为：
kw P P w
d 3.565
.045
.3min
max ==
=
总η 3.2 确定电动机的转速
1) 传动装置的传动比的确定：
查《机械设计课程设计指导书》书中表9.2得各级齿轮传动比如下： 40~10=蜗杆i
理论总传动比：
40~10==蜗杆总i i
2) 电动机的转速：
卷筒轴的工作转速：
min /3.575005.1100060100060r D v n =??=?=π
π滚筒
所以电动机转速的可选范围为：
min /2292~5733.57)40~10(.r i n n d ===总滚筒
根据上面所算得的原动机的功率与转速范围，符合这一范围的同步转速有750 r /min 、1000 r/min 和1500 r/min 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min 的电动机。其主要功能表如下：
7 传动装置运动及动力参数计算
4.1 各轴的转速计算
1) 实际总传动比及各级传动比的他配：
由于是蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。
则总传动比∑i :
75.163
.57960
n n i w m ===∑ 所以取17i =总 2) 各轴的转速：
第一轴转速：r/min 960n n m 1== 第二轴转速：r/min 5.5617
960n n n 12===
总 4.2 各轴的输入功率
第一轴功率：kW 25.599.03.5P P d 01d 1=?=?P ==联轴器ηη 第二轴功率：kW 2.48.025.5P P P 112d 2=?=?==蜗杆ηη
第三轴功率：kW 03.499.097.02.4P P P 223d 3=??=??=?=联轴器轴承ηηη 4.3 各轴的输入转矩
电动机轴的输出转矩：mm N 1027.5960
3.51055.9n P 1055.9T 46m d 6
d ??=??=?= 第一轴转矩：mm N 1022.596025.51055.91055.9n P 1055.9T 466116
1??=??=?=?= 第二轴转矩：mm N 101.75.562.41055.9n P 1055.9T 56226
2??=??=?= 第三轴转矩：mm N 1081.65
.5603
.41055.9n P 1055.9T 56w 36
3??=??=?= 将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：
7 蜗轮蜗杆的设计及其参数计算
5.1 传动参数
蜗杆输入功率P=5.3 kW ，蜗杆转速min /r 960n 1=，蜗轮转速m i n /r 5.56n 2=，理论传动比i=16.75，实际传动比i=17，蜗杆头数2Z 1=，蜗轮齿数为34217 Z i Z 12=?==，蜗轮转速min /r 5.5617
960
i n n 12=== 5.2 蜗轮蜗杆材料及强度计算
减速器的为闭式传动，蜗杆选用材料45钢经表面淬火，齿面硬度 >45 HRC,蜗轮缘选用材料ZCuSn10Pb1,砂型铸造。
蜗轮材料的许用接触应力，由《机械设计基础》表4-5可知,[]H σ=180MPa. 估取啮合效率： 10.8η= 蜗轮轴转矩：
6
651
122 5.250.89.55109.55107.110mm n 56.5
P T N η?=?=??=?? 载荷系数：载荷平稳，蜗轮转速不高，取K=1.1.
计算2
1m d 值 []2
2122480m d H
KT Z σ??
≥
? ???
=2
5
3
4801.17.110mm 34180????? ?
??? =34804mm
模数及蜗杆分度圆直径由《机械设计基础》表4-1取标准值，分别为： 模数 m=8 mm 蜗杆分度圆直径 1d 80m m
=
5.3 计算相对滑动速度与传动效率
蜗杆导程角
11mz 82
=arctan
arctan 11.31d 80γ?==
蜗杆分度圆的圆周速度 111d n 80960
m /s 4.02m /s 601000601000
ππυ??=
==?? 相对活动速度
1
s 4.02
4.098m/s cos cos11.31
υυγ
=
=
=
当量摩擦角 取v 230 2.5ρ== 验算啮合效率
()()
1v tan tan11.31081tan tan 11.31 2.5γηγρ===++
（与初取值相近）。 传动总效率
10.960.960.810.78ηη==?=总 （在表4-4所列范围内）
。 5.4 确定主要集合尺寸
蜗轮分度圆直径：
12d mz 834272mm ==?=
中心距 12d d 80272
176mm 22
a ++=== 5.5 热平衡计算
环境温度 取0t 20C = 工作温度 取t 70C =
传热系数 取()2t k 13/m W C =? 需要的散热面积
()()()()
122t 010******* 5.310.78m 17.94m k t t 137020P A η-?-=
==-?- 5.6 蜗杆传动的几何尺寸计算
7轴的设计计算及校核6.1输出轴的设计
6.1.1选择轴的材料及热处理
考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩，其传递的功率不大，对其重量和尺寸无特殊要求，故选择常用的45钢，调质处理。
6.1.2初算轴的最小直径
已知轴的输入功率为5.25kW ，转速为960 r/min. 根据《机械设计基础》表7-4可知，C 值在106~118间。 所以输出轴的最小直径：
120.8D mm ≥== 但是，由于轴上有1个键槽，计入键槽的影响：
()1min 20.813%21.4D mm =+=
已知输出轴的输入功率为4.2kW ，转速为56.5r/min ，则 输出轴的最小直径：
249.6D mm ≥== 由于轴上由2个键槽，故
()2min 49.617%53.1D mm =+=
已知卷筒轴的输入功率为4.03kW ,转速为56.5r/min ，则 卷筒轴的最小直径为
48.9D mm ≤== 6.1.3联轴器的选择 1) 载荷计算
已知蜗杆轴名义转矩为45.2210N mm ??
由于蜗杆减速器的载荷较平稳，按转矩变化小考虑，取工作情况系数k=1.3。 蜗杆轴计算转矩：
4411 1.3 5.2210 6.810c T kT N mm ==??=??
已知蜗轮轴名义转矩为57.110N mm ??; 卷筒轴计算转矩为56.8210N mm
??
所以蜗轮轴计算转矩：
5522 1.37.1109.2310c T kT N mm ==??=??
卷筒轴计算转矩：
5533 1.3 6.82108.8710c T kT N mm ==??=??
2) 选择联轴器的型号
查《机械设计课程设计指导书》表14.2可知，电动机轴的直径38D mm =，轴长80E mm =；蜗杆轴直径21.4d mm ≥。
查《机械设计课程设计指导书》表13.1可知，蜗杆轴的输入端选用LH3型弹性柱销联轴器。 联轴器标记
LH3联轴器
13882
3060
J ??GB/T 5014
公称转矩
630n T N m =?
许用转速
[]5000/min n r =
查《机械设计课程设计指导书》表13.1可知，蜗轮轴的输出端选用LH4型弹性柱销联轴器。 联轴器标记
LH4联轴器
155112
5084
J ??GB/T 5014
公称转矩
1250n T N m =?
许用转速
[]4000/min n r =
6.1.4轴承的选择及校核 1) 初选输入轴的轴承型号
据已知工作条件和输入轴的轴颈，由《机械设计基础》附表8-5初选轴承型
号为圆锥滚子轴承30208（一对），其尺寸：D=80mm,d=40mm,B=18mm 。
据已知工作条件和输出轴的轴颈，由《机械设计基础》附表8-5初选轴承型号为圆锥滚子轴承30214（一对），其尺寸：D=125mm,d=70mm,B=24mm 。
基本额定动载荷 C=63000N 计算系数 e=0.37 轴向载荷系数 Y=1.6 2) 计算蜗杆轴的受力
蜗杆轴的切向力t F ，轴向力x F 和径向力r F 蜗杆轴：
4
112122 5.2210130580
t x T F N F d ??====-
蜗轮轴：
5
2212227.1105221272
t x T F N F d ??====-
221
t a n 5221t a n 20
1900r t r F F N F α==?==-
3) 计算轴承内部轴向力 轴承的内部轴向力：
1121900
59422 1.6
r s s F F N F Y =
===-? 4) 计算轴承的轴向载荷
轴承2的轴向载荷 由已知得，1s F 与1x F 方向相同，其和为 11259419002494s x s F F N N F +=+=>
（轴承2为“压紧”端），所以
2112494A s x F F F N =+=
轴承1的轴向载荷
11594A s F F N ==（轴承1为“放松”端）
5) 计算当量动载荷
轴承1的载荷系数
根据
11594
0.3131900
A r F e F ==<，由表8-8可知111,0X Y == 轴承2的载荷系数
根据
222494
1.3131900
A r F e F ==>由表8-8可知220.4, 1.6X Y == 轴承1的当量动载荷
1111111900P r A r F X F Y F F N =+==
轴承2的当量动载荷
222220.41305 1.624944512.4P r A F X F Y F N =+=?+?=
所以轴承的当量动载荷取1P F 、2P F 中较大者，所以
p 4512.4F N =
6) 计算轴承实际寿命
温度系数 由《机械设计基础》表8-6可知 1.0t f = 载荷系数 由《机械设计基础》表8-7可知 1.5p f = 寿命指数 滚子轴承 103
ε= 轴承实际寿命h L
6
1060t h p P f C L n f F ε
??
= ? ???
106
3
1016300060960 1.54512.4h ???=
?????
29448h =
轴承预期寿命
023*********h L h h =??=
结论 由于0h h L L > 轴承30208满足要求 6.2 轴的结构设计
6.2.1蜗杆轴的结构造型如下：
6.2.2蜗杆轴的径向尺寸的确定
从联轴段130d mm =开始逐渐选取轴段直径，2d 起固定作用，定位轴肩高度
()10.07~0.11~2a d mm ≈+，故()21123020.07136.2d d a d mm =+≥++= 。该直径处安装密封毡圈，标准直径，应取238d mm =；3d 与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装，取340d mm =，选定轴承型号为30208，4d 与蜗轮相配合，取蜗杆的齿根圆直径4160.8f d d mm ==，按标准直径系列，取463d mm =；6d 与轴承的内径配合，与3d 相同，故取6340d d mm ==；5d 起定位作用，定位轴肩高度
()60.07~0.11~2a d mm ≈+故()56624020.07146.2d d a d mm =+≥++=，取548d mm =。
6.2.3蜗杆轴的轴向尺寸的确定
联轴段取160L mm =；轴肩段取214L mm =；与轴承配合的轴段长度，查轴承宽度为18mm ；左轴承到蜗杆齿宽350L mm =；蜗杆齿宽41L b =()211.50.08Z m ≥+
即()411.50.08348113.76L mm =+??=，取4120L mm =；蜗杆齿宽右面到右轴承
间的轴环与左面相同取5350L L mm ==；与右轴承配合的轴段长度，查轴承宽度为18mm ；轴的总长为320mm 。 6.2.4蜗轮轴的结构造型如下：
输出轴的弯矩和转矩
6.2.5蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配
单级减速器中，可将蜗轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴固定，轴向固定靠平键和过渡配合。两轴承分别一轴肩和套筒定位，轴向则采用过渡配合或过盈配合固定。联轴器以轴肩轴向定位，
右面用轴端挡圈轴向固定，键联接作轴向固定。轴做成阶梯形，左轴承从左面装入，蜗轮、套筒、右轴承和联轴器依次从右面装到轴上。 6.2.6蜗轮轴的径向尺寸的确定
从左轴承段与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装取170d mm =，选定轴承型号为30214开始逐渐选取轴段直径，2d 起固定作用，定位轴肩高度()10.07~0.11~2a d mm ≈+，
该直径处安装密封毡圈，标准直径，应取275d mm =；3d 与蜗轮孔径相配合，
取蜗轮的内径370d mm =，按标准直径系列，取370d mm =； 5d 与轴承的内径配合，与3d 相同，故取5365d d mm ==；联轴段655d mm =；4d 起定位作用，定位轴肩高度故取560d mm =； 6.2.7蜗轮轴的轴向尺寸的确定
左面与轴承配合的轴段长度1L ，查轴承宽度为124L mm =；左轴承到蜗轮齿宽间的套筒取233L mm =；蜗轮齿宽367.2L mm =，故取370L mm =；蜗轮齿宽右面到右轴承间的轴环与左面相同取433L mm =；与右轴承配合的轴段长度，查轴承宽度为24mm ；右轴肩段514L mm =，联轴段684L mm =，故轴的总长为280mm 。 6.2.8蜗轮的强度校核
已知蜗轮的切向力
215221t x F F N =-=
蜗轮的径向力
211900r r F F N =-=
蜗轮轴向力
21305x F N =
求水平面支反力：
25221
2610.522
t AH BH F F F N ==== 水平面弯矩：
32610.580208840CH AH M F L N mm ==?=? 垂直面支反力，由0A M ∑=,即
22202
r x B V d
F L F F L +-=，得 222272
1900801350222059160
r x BV d F L F F N L +?+?
=
== 在铅垂方向上，由0F ∑=，即20BV r AV F F F --=,得
220591900159AV BV r F F F N =-=-= 垂直面弯矩
21598012720C V A V M F L N m m ==?=? `1205980164720C V B V M F L N m m ==?=? 根据合成弯矩
M = 得 C 截面左侧弯矩
C M =
209227N mm ==?
C 截面右侧弯矩
`C M =
265895N mm ==? 转矩T
2272
522171005622
t d T F N mm ==?=? 当量弯矩e M
由当量弯矩图和轴的结构图可知，C 和D 处都有可能是危险截面，应分别计算其当量弯矩，此处可将轴的钮切应力视为脉动循环，取0.6a ≈，则 C 截面左侧当量弯矩
Ce M =
150333N mm ==? C 截面右侧当量弯矩
``265895Ce C M M N mm ==?
所以C 截面处当量弯矩在以上两数值中取较大者，即265895Ce M N mm =? D 截面弯矩
32610.545117473DH AH M F L N mm ==?=?
3159457155DV AV M F L N mm ==?=? D 截面合成弯矩
D M =
117691N mm =?
D 截面当量弯矩
De M =
719653N mm ==? 求危险截面处轴的计算直径
许用应力，轴的材料用45钢，由《机械设计基础》表7-1可知，[]160W MPa σ-= C 截面直径计算
35.4C d mm ≥
==
D 截面直径计算
49.3D d mm ≥
==
经与结构设计图比较，C 截面和D 截面的计算直径分别小于其结构设计确定的直径，故轴的强度足够。
7 键连接设计计算
7.1 蜗杆联接键
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
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。
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。
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)
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
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)
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)
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
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'=
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
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
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
一、选择电机 1． 选择电机类型 按工作要求和工作条件选择YB 系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭式自扇冷式结构，电压为380V 。 2． 选择电机的容量 工作机的有效功率为 19000.75 1.425kW 10001000 W Fv P ?= == 从电动机到工作机输送带间的总效率为 23 1234=ηηηηη∑ 式中： 1η---联轴器的传动效率； 2η---轴承的传动效率； 3η---蜗轮的传动效率； 4η---卷筒的传动效率。 由表9.1可知，10.99η=，20.98η=，30.75η=，40.95η=则 =0.671η∑ 所以电动机所需的工作功率为 d 1.425 2.1kW 0.671 W P P η∑ = = = 3． 确定电动机的转速 工作机卷筒的转速为 W 6010006010000.75 53.1r/min 270 v n d ππ???= =≈? 由于蜗杆的头数越大，效率越低，当选择蜗杆的头数Z 1=1时，对应电动机所算出的传动比不在推荐范围内。故选则蜗杆的头数Z 1=2。 所以电动机转速可选的范围为 ' W (14~27)60840~1620)r/min d n i n ∑==?=（
符合这一范围的同步转速为1000r/min 和1500r/min 。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min 的电动机。 根据电动机的类型、容量和转速，由机械设计手册选定电动机的型号为Y112M-6，其主要性能如表1.1所示，电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如表1.2所示。 表1.1 Y112M-6型电动机的主要性能 表1.2 电动机的主要外形和安装尺寸（单位mm ） 二、 计算传动装置的传动比 1． 总传动比 W 940 17.753.1 m n i i n ∑== == 三、 计算传动装置各轴的运动和动力参数 1． 各轴的转速 Ⅰ轴 m n n 940r /min I == Ⅱ轴 m n n 53.7r /min II == 卷筒轴 m n n 53.7r /min ==卷 2． 各轴的输入功率 Ⅰ轴
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。