蜗杆齿轮减速器设计说明书

目录第一节前言（题目分析和传动方案的拟定及说明）第二节电动机的选择和计算第三节齿轮的设计和计算第四节轴的设计和校核第五节轴承的选择及寿命计算第六节键的校核第七节箱体的设计计算第八节轴承的润滑及密封第九节设计结果第十节小结第一节 前言慢动卷扬机传动装置设计推力机的原理是通过螺旋传动装置给推头传替力和运动速度。

它在社会生产中广泛应用，包括在建筑、工厂、生活等方面。

1 原始数据（1） 钢绳的拉力 F =18（kN ） （2） 钢绳的速度 V=11 （M/Min ） （3） 滚桶的直径 D=300 （mm ）（4） 工作情况：三班制，间歇工作，载荷变动小。

（5） 工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35°C 左右。

（6） 使用折旧期15年，3年大修一次。

（7） 制造条件及生产批量，专门机械厂制造，小批量生产。

第二节 电动机的选择一.初步确定传动系统总体方案如下图所示。

（1）由已知得：则工作机的转速V= min /11m ` 则由下面公式可求Pw执行机构的输出功率P W =1000VF ，其中 F-工作阻力即套筒钢绳的拉力， V-钢绳的速度。

对于蜗杆传动，采用封闭式传动，对于蜗轮副的传动效率在η1=（0.70-0.75）之间，则选取η1=0.72，传动比在10-40之间对于圆柱齿轮也采用闭式窗洞，传动效率在η2=（0.94-0.98）之间 则选取η2=0.96，传动比在3-6之间。

对于联轴器功率选取η3=0.99那么总的传动装置的总效率η η＝η1η2η3＝0.72×0.96×0.99＝0.68；η为蜗轮的传动效率，η为齿轮的效率，η3为联轴器传动的效率（齿轮为7级精度，稀油润滑）。

电动机所需工作功率为： P d ＝＝a FV η1000= 68.060100010001118⨯⨯⨯⨯=4.8kW(2)确定电动机的转速 卷筒的工作转速为N==∏⨯D V 1000min /67.11300111000r =∏⨯根据上面确定的蜗杆传动比为10-40之间，圆柱齿轮的传动比在3-6之间。

燕山大学机械设计课程设计阐明书题目：蜗杆-齿轮二级减速器学院（系）：机械工程学院年级专业：学号：学生姓名：指引教师：目录一.传动方案拟定 (1)二．电动机选取及传动比拟定 (1)1．性能参数及工况 (1)2．电动机型号选取 (1)三．运动和动力参数计算 (3)1.各轴转速 (3)2.各轴输入功率 (3)3.各轴输入转距 (3)四．传动零件设计计算 (4)1．蜗杆蜗轮选取计算 (4)2．斜齿轮传动选取计算 (8)五．轴设计和计算 (13)1.初步拟定轴构造及尺寸 (13)2．3轴弯扭合成强度计算 (17)六．滚动轴承选取和计算 (21)七．键连接选取和计算 (22)八、联轴器选取 (22)九．减速器附件选取 (23)十．润滑和密封选取 (24)十一．拆装和调节阐明 (24)十二.重要零件三维建模 (24)十三.设计小结 (28)十四．参照资料 (29)图2 蜗杆轴构造设计 1）初算轴头 按需用切应力初算d1 pd cn ≥d1段直接与电机相连，不受弯矩，查机械设计课本表10-2取c=112则 31 1.0011211.43940d mm ≥= 轴颈上有单键，轴颈虚增大3%，d 1=11.4×1.03=11.74 考虑到蜗杆轴刚度较小，需增大轴径，取d 1=18mm 查《机械设计指引手册》126页选用LT2型联轴器 l 1=42mm 2）计算d 2、l2 该段轴与联轴器想连，起定位作用，但不承受轴向力，且需要考虑密封圈内径为原则值，因此取d 2=20mm ，l 2需伸出端盖15~20mm ，由作图决定，作图后l 2=40mm 。

3）计算d 3、l3 该段与圆螺母配合，考虑圆螺母原则值。

因此取d 3=25mm ，l 3=17. 4）计算d 4、l4 该段与轴承配合，因此选用d 4=30mm ，选用7206C 轴承，长度l 4为两个轴承宽度16mm ，考虑到还需添加套筒和溅油板，故l 4=53mm 5）计算d 5、l5 该段重要是固定溅油板因此取d 5=36，其厚度为10，因此取l 5=5 6）计算d 6、l6 该段为轴向固定溅油板，因此取d 6=41mm ，长度取5mm 。

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wpKWFvpww30.196.010005.25001000=⨯⨯==η根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96.0=wη。

电动机输出功率dpηwdpp=传动装置的总效率433221ηηηηη⋅⋅⋅=式中，21ηη、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。

由表10-2KWPw3.1=电动机外形尺寸：四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比传动装置总传动比：由选定的电动机满载转速m n 和工作机主轴的转速n ，可得传动装置的传动比是：98.82.1591430===n n i m 所得i 符合单级蜗杆减速器传动比的常用范围。

五、传动装置的运动和动力参数1、各轴转速1n 为蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转速，则：min /14301r n n m ==2n 为蜗轮的转速，由于和工作机连在一起，其转速等于工作主轴转速，则：m in /2.1592r n n ==各轴输入功率按电动机额定功率cd P 计算各轴输入功率，设1P 为蜗杆轴的功率，2P 为蜗轮轴的功率，3P 为工作机主轴的功率。

机械设计课程设计蜗轮蜗杆减速器的设计一、选择电机1）选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相异步电动机。

2）选择电动机的容量工作机的有效功率为从电动机到工作机输送带间的总效率为=式中各按【1】第87页表9.1取η－联轴器传动效率：0.991η－每对轴承传动效率：0.982η－涡轮蜗杆的传动效率：0.803η－卷筒的传动效率：0.964所以电动机所需工作功率3）确定电机转速工作机卷筒的转速为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、1500三种。

综合考虑电动机和传动装置尺寸、质量、价格等因素，为使传动机构结构紧凑，决定选用同步转速为1000。

根据电动机的类型、容量、转速，电机产品目录选定电动机型号Y112M-6,其主要性能如下表1：/(9402 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：3 计算传动装置各轴的运动和动力参数： 1）各轴转速：Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴 2）各轴输入功率： Ⅰ轴 Ⅱ轴卷筒轴3） 各轴输入转矩：电机轴的输出转矩Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴运动和动力参数结果如下表：940二、涡轮蜗杆的设计1、选择材料及热处理方式。

考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度也不高，蜗杆选用45号刚制造，调至处理，表面硬度220250HBW；涡轮轮缘选用铸锡磷青铜,金属模铸造。

2、选择蜗杆头数和涡轮齿数i=15.16 =2 =i=215.16303、按齿面接触疲劳强度确定模数m和蜗杆分度圆直径1）确定涡轮上的转矩，取，则2)确定载荷系数K=根据工作条件确定系数=1.15 =1.0 =1.1K==1.15 1.0 1.1=1.2653)确定许用接触应力由表查取基本许用接触应力=200MPa应力循环次数 N=故寿命系数4)确定材料弹性系数5）确定模数m和蜗杆分度圆直径查表取m=6.3mm，=80mm4、计算传动中心距a。

涡轮分度圆直径a=满足要求5、验算涡轮圆周速度、相对滑动速度及传动效率<3符合要求tan=0.16,得=8.95°由查表得当量摩擦角=1°47,所以=0.790.80与初值相符。

第一部分零件图的创建一、创建蜗杆1 新建文件在工具栏中单击“新建”按钮，在弹出“新建”对话框中选择“零件”单选按钮，早子类型中选择“实体”单选按钮。

输入文件名称为“wogan”，去掉“使用缺省模板”框的对勾，单击“确定”，在弹出的“新文件夹选项“对话框中选择公制模板mmns_part_solid，单击”确定“按钮进入零件设计界面。

2 创建蜗杆（1）单击特征工具栏中“旋转“按钮，在视图下侧出现的”旋转“界面上选择“实体”按钮，以指定生成拉伸实体，单击“放置”按钮，打开上滑面板中的定义按钮，系统弹出“草绘”对话框，选取FRONT基准平面作为草绘平面，接受系统默认的生成方向，单击对话框中“草绘”按钮，进入草绘界面。

（2）单击草绘工具栏中“中心线”按钮，绘制一条竖直中心线，然后按照图1-1所示的草绘剖面绘制草图。

单击“草绘器”工具栏按钮退出草绘模式。

图1-1（3）接受系统默认的旋转角度值为360，单击鼠标中建完成特征创建。

3、创建倒角(1）单击工程特征工具栏上的“倒角“按钮，打开”倒角“特征操作板，在“标注形式”下拉框中选择“45×D”选项，在尺寸框输入倒角尺寸为3和0.5，选择需要倒的角。

（2）单击按钮完成倒角特征的创建，最终结果如图1-2所示。

图1-24、创建螺纹（1）单击特征工具栏中“插入“按钮，选择螺旋扫描，进入草绘区，在菜单管理器中选择“常数，穿过轴，右手定则”完成，退出。

所需节距为4.71。

（2）单击按钮完成螺旋扫描特征的创建，最终结果如图1-3图1-35、创建键槽（1）、创建基准平面。

单击特征工具栏中“基准平面”按钮，选front：f3平面偏移5。

(2)单击特征工具栏中“拉伸“按钮，在“拉伸”界面上选择“实体“按钮，以指定生成拉伸实体，单击”放置“按钮，打开上滑面板。

单击上滑面板中的定义按钮，系统弹出”草绘“对话框，并且提示用户选择草绘平面，选取DTM1基准平面作为草绘平面，接受系统默认上的生成方向，单击对话框中”草绘“按钮，进入草绘界面。

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。

目录一、设计要求 (2)二、传动系统方案设计 (2)三、传动系统的总体设计 (3)四、减速器传动零件的设计计算 (5)五、减速器轴及轴承装置的设计 (9)六、箱体的设计计算 (16)七、减速器其他零件及附件的选择 (18)八、减速器的润滑 (21)九、设计小结 (21)十、参考文献 (22)一、设计要求（1）设计任务设计带式输送机传动系统。

要求传动系统中含有单级蜗杆减速器。

（2）传动系统机构简图（3）原始数据输送带有效拉力F=2400 N输送带工作速度v=0.9 m/s输送机滚筒直径d=335 mm减速器设计寿命为5年。

（4）工作条件两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；电压为380/220V的三相交流电源。

二、传动系统方案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（如右图所示），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。

三、传动系统的总体设计（1）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=335mm 。

运输带的有效拉力F=2400N ，带速V=0.9m/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：由电动机至工作机之间的总效率：6543421ηηηηηηη=a其中1η、2η、3η、4η、5η、6η分别为联轴器，轴承，窝杆，齿轮，链和卷筒的传动效率。

课程设计--蜗轮蜗杆减速器的设计前言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。

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传动为主，体积和重量问题，也未解决好。

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。

本设计是蜗轮蜗杆减速器的设计。

设计主要针对执行机构的运动展开。

为了达到要求的运动精度和生产率，必须要求传动系统具有一定的传动精度并且各传动元件之间应满足一定的关系，以实现各零部件的协调动作。

该设计均采用新国标，运用模块化设计，设计内容包括传动件的设计，执行机构的设计及设备零部件等的设计。

该减速器机体全部采用焊接方式，因此本减速器不仅具有铸造机体的所有特点还具有如下优点：（1）结构简单（没有拔模角度、铸造圆角、沉头座）、不需要用木模，大大简化了设计和毛胚的制造；（2）由于钢的弹性模量E及切变模量G要比铸铁大40%~70% ，焊接机体的刚度较高；（3）焊接机体的壁厚通常取为铸造机体的0.7~0.8倍，且其他部分的尺寸也可适当减小，故通常焊接机体比铸造机体轻1/4左右。

因而，近年来，焊接机体日益得到广泛应用，尤其是在单间和小批量生产中。

摘要一击蜗杆蜗轮减速器是减速器的一种形式，这篇一击蜗杆蜗轮减速器的设计说明书主要是将以及蜗杆蜗轮减速器的全部设计过程表达了出来。

整个设计过程按照理论公式和经验公式计算，最终得到较为合理的设计结果。

在设计说明书中，首先，从总体上对动力参数进行了计算，对设计方案进行了选择；再次，对减速器的传动部分进行了设计，具体的说就是对蜗杆和涡轮轴的设计计算与校核计算；最后，对整个减速器的箱体、联接部分，键及轴承，还有润滑方式等细节进行了完善。