带式输送机单级蜗杆减速器的设计.doc

. . ..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）1．设计题目带式运输机用蜗杆减速器设计。

1.1.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：1.工作条件：三班制，运输机连续工作，单向动转，载荷平稳，空载起动。

2.使用寿命：使用期限10年（每年300工作日）；3.运输带速度允许误差；±5％；已知条件传送带工作拉力F（kN）传送带工作速度v（m/s）滚筒直径D（mm）参数 2 0.8 3501．电动机2．联轴器3．蜗杆减速器4．带式运输机附图G2.1.1.4确定电动机型号查表16-1，可得：5.2蜗轮轴的结构设计5.2.1确定各轴段直径根据确定各轴段直径的确定原则，由右端至左端，从最小直径开始，轴段1 为轴的最小直径，已确定d1=42mm 轴段2考虑联轴器定位，按照标准尺寸取d2=52mm轴段3安装轴承，为了便于安装拆卸应取d3>d2,且与轴承内径标准系列相符，故取d3=55mm.( 轴承型号选30211)轴段4安装蜗轮，此直径采用标准系列值，故取d4=60mm 轴段5为轴环，考虑蜗轮的定位和固定取d5=70mm轴段6考虑左端轴承的定位需要，根据轴承型号30211查得d6=64mm轴段7与轴段3相同轴径d7=55mm5.2.2确定各轴段长度为了保证蜗轮固定可靠，轴段4的长度应小于蜗的轮毂宽度2mm，取L4=60mm为了保证蜗轮端面与箱体内壁不相碰及轴承拆装方便，蜗轮端面与箱体内壁间应有一定间隙，取两者间距为23mm 为保证轴承含在箱体轴承孔中，并考虑轴承的润滑，取轴承端面与箱体内壁的距离为2mm .根据轴承宽度B=21mm，取轴段7长度L7=21mm，因为两轴承相对蜗轮对称，故取轴段3长度为L3=（2+23+2+21）=48mm。

课程设计报告课程名称：机械基础设计题目：一级蜗杆传动设计系别：机电工程系专业班级：机电设备二班学生姓名：司海强学号： 020******* 指导老师：隋冬杰设计时间： 2012年12月河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录一传动方案的拟定 (3)二电动机的选择和传动装置的运动和动力学计算 (5)三传动装置的设计 (8)四轴及轴上零件的校核计算 (12)1 蜗杆轴及其轴上零件的校核计算 (12)2 涡轮轴及其轴上零件的校核计算 (15)五轴承等相关标准件的选择 (17)六密封方式的选择 (20)七参考资料 (23)第二章. 传动方案选择及机构运动简图2.1传动方案的选择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。

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。

2.2机构运动简图电动机联轴器蜗杆减速器联轴器滚筒输送带第三章. 电动机的选择和运动参数的计算3.1电动机的选择1. 选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y 系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机。

2.选择电动机容量（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》表2.3各类传动、轴承及联轴器效率的概略值，减速机构使用了一对滚动球轴承，一对联轴器和单线蜗轮蜗杆机构，各机构传动效率如下：)(99.0一对滚动球轴承=η； 995.0~99.0=η联轴器； 80.0=η四线涡轮蜗杆减速机构的总效率776.0~768.022=⨯⨯=ηηηη轴承单线蜗轮蜗杆联轴器总（2）选择电动机的功率所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。

机械设计课程设计题目用于带式运输机传动装置的单级蜗杆减速器学院：机械工程学院专业：机械设计及其自动化班级：11机械*班学号：学生：指导老师：2014年12月20日机械课程设计说明书一传动装置的总体规划： (1)1 设计题目: (2)2 传动简图: (2)3 原始数据及工作条件 (2)4 设计工作量 (2)二传动装置的总体设计 (3)1.1 拟定传动方案 (3)2.2 选择电动机 (4)2.3 确定传动装置的总传动比及其分配 (4)2.4 计算传动装置的运动及动力参数 (5)三传动零件的设计计算 (6)3.1选定蜗轮蜗杆类型，精度等级，材料及齿数 (6)3.2按接触疲劳强度设计 (6)3.3 蜗轮齿根弯曲强度校核 (7)3.4 验算效率 (8)3.5 校核蜗轮齿面接触疲劳强度 (9)3.6 蜗杆刚度校核 (10)3.7 蜗杆热平衡计算与校核 (11)四轴的设计计算 (11)4.1 蜗轮轴的设计与计算 (11)4.2 蜗杆轴的设计与计算 (15)4.3 滚筒轴承的选择 (16)五键的选择及校核 (16)六箱体的设计及计算 (17)七联轴器的选择 (18)八减速器的结构与润滑 (19)参考资料 (20)设计小结 (21)一传动装置总体规划1 设计题目用于带式运输机传动装置的单级蜗杆减速器2 传动简图1-电动机2,4-联轴器3-减速器5-滚筒6-输送带3 原始数据及工作条件运输带工作拉力F=2kN；运输带工作速度v=1.2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=315mm；两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳；使用期限10年，小批量生产；生产条件是中等规模的机械厂，可加工7—8级精度的蜗杆及涡轮；动力来源是三相交流电(220/380V)。

4 设计工作量（1）绘制减速器装配图1张（A0或A1)。

（2）绘制减速器零件图1张（1—2张）。

（3）编写设计说明书1份。

5 传动机构的总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。

摘要减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。

几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。

但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。

谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。

输入转速不能太高。

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、蜗杆传动的热平衡计算热平衡的验算六、机座箱体结构尺寸及附件1、箱体的结构尺寸2、减速器的附件七、蜗杆减速器的润滑1、蜗杆的润滑2、滚动轴承的润滑八、说明九、设计体会十、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(如下图所示) 。

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，采用此布置结构，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。

图一输送机传送方案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。

优秀设计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13、蜗轮轴零件图4、减速器装配图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。

单轮蜗杆蜗轮减速器结构设计摘要此次设计进行机械运动简图的设计，其中包括机械功能分析，工艺动作过程确定执行机构选择，机械运动方案评定，机构尺寸的确定等。

本文讲述了带式运输机的传动装置——单级蜗轮蜗杆减速器的设计过程。

首先进行了传动方案的评述，选择单级蜗轮蜗杆减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算，运用A u t o C A D进行传统的二维平面设计，完成蜗轮蜗杆减速器的二维平面零件图和装配图的绘制.减速器是目前广泛应用于矿山、冶金、建筑、化工、轻工、运输、制造、航空航天等各个领域的主要调速装置。

具有高精度、高效率、可靠性高等优点。

人类使用减速器已有很长一段时间，因此对减速器的认识已达到一相当的程度，减速器的形式也是多种多样，具体用途也是各有所长，对人类社会的发展起到了极大的促进作用。

关键词:减速器；蜗轮蜗杆；传动AbstractT h e d e s i g n o f m e c h a n i c a l m o t i o n d i a g r a m d e s i g n,i n c l u d i n g m e c h a n i c a l f u n c t i o n a n a l y s i s,c r a f t o p e r a t i n g p r o c e s s s u r e a c t u a t o r s c h o i c e, m e c h a n i c a l m o t i o n p l a n a s s e s s, i n s t i t u t i o n s a n d t h e w a y t o d e t e r m i n e t h e s i z e.T h i s a r t i c l e t e l l s t h e s t o r y o f c o n v e y o r b e l t t r a n s m i s s i o n d e v i c e - s i n g l e g r a d e w o r m r e d u c e r d e s i g n p r o c e s s. T h e f i r s t r e v i e w o f t r a n s m i s s i o n p r o j e c t,c h o o s e s i n g l e l e v e l w o r m r e d u c e r g e a r, t h e n a s t h e s p e e d r e d u c e r d e s i g n c a l c u l a t i o n,u s i n g A u t o C A D t r a d i t i o n a l 2-d p l a n a r d e s i g n, c o m p l e t e w o r m r e d u c e r t w o-d i m e n s i o n p l a n e p a r t s g r a p h a n d t h e a s s e m b l y d r a w i n g.R e d u c e r i s n o w w i d e l y u s e d i n m i n i n g,m e t a l l u r g y,c o n s t r u c t i o n, c h e m i c a l i n d u s t r y, l i g h t i n d u s t r y, t r a n s p o r t a t i o n, m a n u f a c t u r i n g, a e r o s p a c e a n d o t h e r v a r i o u s a r e a s o f t h e m a i n c o n t r o l d e v i c e. W i t h h i g h p r e c i s i o n, h i g h e f f i c i e n c y a n d h i g h r e l i a b i l i t y e t c. H u m a n s u s e r e d u c e r f o r a l o n g p e r i o d o f t i m e,s o t h e s p e e d r e d u c e r u n d e r s t a n d i n g a c o n s i d e r a b l e d e g r e e h a s r e a c h e d, r e d u c e r a l s o i s v a r i e d, t h e f o r m o f e a c h s p e c i f i c U S E S i s a l s o t h e d e v e l o p m e n t o f h u m a n s o c i e t y a n d p l a y s a g r e a t r o l e i n p r o m o t i n g.K e y w o r d s:r e d u c e r;w o r m g e a r a n d w o r m;d r i v e目录第1章设计的目的和意义1第2章设计计算中应该注意的问题32.1度计算与结构工艺的关系32.2设计过程中正确使用标准的重要性32.3设计过程中零件结构设计与工艺性的关系42.4设计过程中处理好理论计算与画图的关系52.5绘图中应该注意的问题5第3章设计计算过程73.1评述传动方案83.2选择电动机83.3设计蜗杆传动133.4轴的结构设计253.5设计蜗轮的过盈联接343.6选择并演算滚动轴承353.7选择并演算联轴器373.8减速器的箱体与其附件41参考文献43致44第1章设计的目的和意义通过对减速器的结构设计，综合运用机械设计课程和其它先修课程的理论和实际知识，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力。

带式运输机用蜗杆减速器设计带式运输机用蜗杆减速器设计1. 引言2. 蜗杆减速器的工作原理蜗杆减速器由蜗杆和蜗轮组成，通过蜗杆与蜗轮之间的啮合传动，实现输入轴和输出轴之间的速度减小和扭矩增大。

蜗杆减速器的传动比由蜗杆的蜗杆螺旋角和蜗轮的齿数决定。

3. 带式运输机用蜗杆减速器设计要点3.1 驱动功率计算带式运输机的驱动功率与输送物料的重量、输送速度以及输送机的工作制度相关。

设计带式运输机用蜗杆减速器时，需要计算出所需的驱动功率。

3.2 传动比选择传动比是蜗杆减速器设计中关键的参数，决定了输出轴的转速和扭矩。

传动比的选择需要综合考虑输入轴的转速和扭矩要求以及输出轴的工作条件。

3.3 蜗杆和蜗轮的材料选择蜗杆和蜗轮的材料选择直接影响蜗杆减速器的性能和寿命。

一般情况下，需要选择硬度高、强度大的材料，以保证蜗杆减速器的耐磨性和耐久性。

3.4 轴承和润滑蜗杆减速器中的轴承和润滑是保证蜗杆减速器正常工作的关键因素。

轴承的选择需要考虑载荷、转速和使用环境等因素，而润滑则需要根据工作条件选择合适的润滑方式和润滑剂。

4. 带式运输机用蜗杆减速器实例分析以某矿山带式运输机为例，该带式运输机输送煤炭，输送能力为1000吨/小时，输送速度为1.5米/秒。

根据实际工作条件，计算得到所需的驱动功率为20千瓦。

选择传动比为10，根据传动比和输入轴转速，计算得到输出轴转速为150转/分。

根据输出轴扭矩和传动比，计算得到输入轴扭矩为200牛·米。

根据工作条件和要求，选择合适的蜗杆和蜗轮材料，并进行轴承和润滑的设计。

5.。

目录1设计题目：设计一带式运输机上用的蜗杆减速器 (3)1.1带式运输机的传动示意图如图 (3)1.2工作情况： (3)1.3设计数据 (3)2传动装置总体设计 (4)2.1拟定传动方案 (4)2.2电动机的选择 (4)3蜗轮蜗杆的设计及其参数计算 (7)3.1传动参数 (7)3.2蜗轮蜗杆材料及强度计算 (7)3.3蜗轮与蜗杆的主要参数与几何尺寸 (9)3.4验算传动效率 (10)4轴的初步设计计算 (10)4.1输出轴的设计 (10)5联轴器的选择 (11)5.1载荷计算 (11)5.2选择联轴器的型号 (12)6轴承的选择及校核 (13)6.1初选输入轴的轴承型号 (13)6.2计算蜗杆轴的受力 (13)6.3计算当量动载荷 (14)6.4验算轴承寿命 (15)7轴的结构设计及校核 (16)7.1蜗杆轴结构设计 (16)7.2蜗轮轴的结构设计与校核 (16)8键连接设计计算箱体的设计计算 (20)8.1输入轴与联轴器连接采用平键连接 (20)8.2输出轴与涡轮连接用平键连接 (20)9箱体的构设计和材料 (20)9.1箱体主要结构尺寸和关系 (20)10设计小结 (21)11参考文献 (22)1设计题目：设计一带式运输机上用的蜗杆减速器已知条件：运输机连续工作，单向运转，载荷平稳、空载起动。

运输带速度允许误差为５％，减速器小批量生产，使用期限１０年，三班制工作。

1.3设计数据2 传动装置总体设计2.2 电动机的选择1. 选择电动机1) 选择电动机类型和结构形式。

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，为卧式封闭结构。

2) 选择电动机的容量。

工作机所需功率W P ：40000.83.368100010000.95W W W W F v P η⨯===⨯ kw电动机所需功率0P :0WP P η=总η为传动装置总效率为：22 ηηηηη=⨯⨯⨯总联轴器蜗杆滚子轴承球轴承查表并根据工作条件取较合理值：0.99η=联轴器0.8η=蜗杆0.98η=滚子轴承0.99η=球轴承22 ηηηηη=⨯⨯⨯总联轴器蜗杆滚子轴承球轴承0 3.3684.5120.7455WP P η===总kw选取电动机的额定功率，使查表得3) 确定电动机的转速卷筒轴的工作转速w n ：6010006010000.847.7/min 320w v n r D ππ⨯⨯⨯===查《机械设计课程设计指导书》： 10~40i =理论总传动比：10~40i =所以电动机转速的可选范围为：(10~40)47.7477~1908/min d w n n i r =⨯==总在设计中常选用同步转速为1500r/min 或 1000r/min 的电动机，在此处我们选用1000r/min 。

单级蜗杆减速器毕业设计单级蜗杆减速器是一种常见的传动装置，具有结构简单、传动平稳、承载能力高等特点，被广泛应用于工业机械中。

本篇文档将围绕单级蜗杆减速器的设计进行探讨，包括设计目标、设计原理、设计计算、CAD建模和性能验证等内容。

一、设计目标针对单级蜗杆减速器的设计，我们需要明确以下的设计目标：1.传递方向为水平方向的直角传动2.输入轴和输出轴相互垂直3.输出轴转速为输入轴转速的1/204.减速器输出转矩为100N·m5.蜗杆的材料为45钢，硬度要求为60-70HRC二、设计原理三、设计计算在设计单级蜗杆减速器时，需要进行一系列的设计计算，包括蜗杆的齿数计算、蜗轮的齿数计算、几何尺寸计算以及齿面的耐用性校核计算等。

1.转速比计算：由题目要求可知，输出轴转速为输入轴转速的1/20，即N2=1/20N12.齿数计算：根据转速比计算得到的N2和N1，结合齿轮传动的基本公式，可以计算出蜗杆的齿数Z1和蜗轮的齿数Z2公式：N1Z1=N2Z2，带入已知数据进行计算。

3.几何尺寸计算：根据蜗杆和蜗轮的齿数，可以计算出蜗杆的导程角和蜗轮的齿顶高。

公式：tgα=L/(πd1)，其中α为蜗杆的导程角，L为蜗轮的齿顶高。

根据已知数据进行计算。

4.齿面耐用性校核计算：根据蜗杆和蜗轮的材料和硬度要求，可以计算出蜗杆和蜗轮的齿面耐用性。

公式：ZH=ZI*ZC*ZF其中ZI为齿面强度系数，根据蜗杆和蜗轮的精度等级选取，ZF为齿面修形系数，根据齿轮的工作条件选取，ZC为齿轮系数，可根据传动比确定。

根据已知数据进行计算。

四、CAD建模将完成的设计计算结果应用于CAD软件中，进行机械零件的建模。

根据设计要求，绘制蜗杆和蜗轮的三维模型，并进行装配。

通过CAD软件的功能，可以进行运动仿真，验证设计的可行性和合理性。

五、性能验证通过CAD建模，我们可以得到单级蜗杆减速器的三维模型。

在此基础上，可利用有限元分析软件，对蜗杆减速器进行应力分析，验证其在工作状态下的强度和刚度是否满足设计要求。