蜗杆减速器课程设计

涡轮蜗杆减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解涡轮蜗杆减速器的工作原理，掌握其结构组成和功能特点。

2. 学生能够运用物理知识，分析涡轮蜗杆减速器在工程中的应用和效果。

3. 学生了解减速器在机械传动系统中的作用，掌握相关计算公式和参数。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制涡轮蜗杆减速器的三维模型，并进行简单的仿真分析。

2. 学生通过小组合作，设计并制作一个简易的涡轮蜗杆减速器模型，提高动手实践能力。

3. 学生能够运用所学知识，解决实际工程问题，提高创新能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对机械工程领域的兴趣，增强对工程技术的认识。

2. 学生在小组合作中，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。

3. 学生能够关注减速器在现实生活中的应用，认识到科技发展对生活的影响，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为高二年级的机械基础课程，旨在让学生了解减速器在实际工程中的应用，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：高二学生对机械原理有一定的基础，具有较强的学习能力和动手实践欲望，但需加强团队合作和问题解决能力的培养。

教学要求：结合课本知识，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，引导学生主动探究，提高学生的综合素养。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 涡轮蜗杆减速器原理及结构- 介绍涡轮蜗杆减速器的工作原理- 分析涡轮蜗杆减速器的结构组成及各部分功能- 解释减速器在机械传动系统中的作用2. 涡轮蜗杆减速器的设计与计算- 掌握减速器的设计方法和步骤- 学习减速器主要参数的计算公式- 了解减速器选型原则及注意事项3. 涡轮蜗杆减速器的CAD建模与仿真- 学习使用CAD软件绘制涡轮蜗杆减速器三维模型- 掌握简单的仿真分析方法- 分析模型在不同工况下的性能4. 简易涡轮蜗杆减速器模型制作- 学习制作简易涡轮蜗杆减速器模型的步骤和技巧- 了解模型制作中的材料选择和加工方法- 通过小组合作，完成涡轮蜗杆减速器模型的制作5. 涡轮蜗杆减速器在实际工程中的应用- 分析涡轮蜗杆减速器在各类机械设备中的应用案例- 探讨减速器在工程中的优缺点及改进方向- 了解减速器行业的发展趋势和前景教学内容与课本关联性：以上教学内容均与教材中关于减速器的章节相关，旨在帮助学生巩固理论知识，提高实践能力。

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围是：符合这一围的转速有：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：表1 Y112M-6型电动机的主要性能型号额定功率满载时质量/kg转速/(电流/A(380V)效率/％功率因数Y112M-6 2.2 940 5.6 80.5 0.74 2.0 452 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：轴名功率P/kW转矩T/)转速n/传动比i效率/电机轴 2.07 940 115.610.990.80.971轴 2.06 9402轴 1.65 62卷筒轴 1.60 62二、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。

链式运输机蜗杆减速器课程设计一、引言链式运输机蜗杆减速器是一种常见的传动装置，广泛应用于工业生产中。

本课程设计旨在通过对链式运输机蜗杆减速器的设计与计算，提高学生对传动装置的理解与掌握能力。

二、链式运输机概述1. 链式运输机原理链式运输机是一种利用链条传递动力，将物品从一个地方转移到另一个地方的设备。

其主要由驱动装置、链条、导轨等组成。

通过驱动装置带动链条转动，从而将物品沿着导轨运输。

2. 链式运输机分类根据不同的工作环境和需求，链式运输机可以分为直线型、弯道型、升降型等多种类型。

其中直线型是最常见的类型，其结构简单，使用方便。

三、蜗杆减速器概述1. 蜗杆减速器原理蜗杆减速器是一种利用蜗杆和蜗轮配合传递动力的装置。

其主要由输入轴、输出轴、蜗杆和蜗轮等组成。

通过输入轴带动蜗杆旋转，使蜗轮转动，从而实现减速效果。

2. 蜗杆减速器分类根据不同的传动比和用途，蜗杆减速器可以分为单级、多级、平行轴、垂直轴等多种类型。

其中单级蜗杆减速器结构简单，使用方便，但传动比较小；多级蜗杆减速器传动比大，但结构复杂。

四、链式运输机蜗杆减速器设计1. 设计要求本次设计的链式运输机蜗杆减速器需要满足以下要求：(1) 输入轴转速：1500r/min；(2) 输出轴转速：30r/min；(3) 传动比：50；(4) 载荷：1000kg。

2. 计算步骤(1) 确定输入功率：P = Fv = 1000×9.8×0.5/60 = 81.67W(2) 确定输出功率：Pout = Pin/η = 81.67/0.8 = 102.09W(3) 确定输出扭矩：Tout = Pout/ωout = 102.09/(30×2π/60) = 204.18N·m(4) 确定输入扭矩：Tin = Tout/i = 204.18/50 = 4.08N·m(5) 确定蜗杆参数：根据设计要求和实际情况，选择蜗杆的模数、齿数等参数，并计算出其直径、长度等尺寸。

机械设计综合课程设计报告(一级蜗轮蜗杆减速器)自查报告。

课程名称，机械设计综合课程设计。

设计题目，一级蜗轮蜗杆减速器。

一、引言。

本次机械设计综合课程设计的主题为一级蜗轮蜗杆减速器。

通过此次设计，旨在加深对蜗轮蜗杆减速器的理解，并通过实际设计与制作，提高机械设计与制造的综合能力。

二、设计目标。

1. 设计一个一级蜗轮蜗杆减速器，实现输入轴的转速减小，同时输出轴的扭矩增大的功能。

2. 通过合理的设计，使得减速器的效率尽可能高，噪声尽可能低。

3. 设计的减速器应具有一定的结构强度和刚度，以确保其正常运行和使用寿命。

三、设计过程。

1. 确定输入轴的转速和扭矩要求，根据要求选择适当的蜗轮蜗杆减速比。

2. 根据减速比，计算蜗轮和蜗杆的模数、齿数、蜗杆的导程等参数。

3. 选择合适的材料，并进行强度计算，确保减速器的结构强度满足要求。

4. 进行传动比的计算，确定蜗轮和蜗杆的几何参数。

5. 进行齿轮的绘制和装配，进行运动仿真，验证设计的合理性。

6. 进行噪声分析和优化，使得减速器的噪声尽可能低。

7. 进行效率计算，优化设计以提高减速器的效率。

四、设计结果。

1. 经过计算和仿真，设计的一级蜗轮蜗杆减速器满足了输入轴的转速减小和输出轴扭矩增大的要求。

2. 设计的减速器具有较高的结构强度和刚度，能够正常运行和使用寿命较长。

3. 经过噪声分析和优化，减速器的噪声得到了一定的降低。

4. 经过效率计算和优化，减速器的效率得到了一定的提高。

五、存在问题和改进方向。

1. 在设计过程中，对材料的选择和强度计算还需进一步优化，以提高减速器的结构强度和刚度。

2. 在噪声分析和优化中，还需进一步研究和改进，以降低减速器的噪声。

3. 在效率计算和优化中，可以进一步优化传动方式和减少能量损失，提高减速器的效率。

六、总结。

通过本次机械设计综合课程设计，我对一级蜗轮蜗杆减速器的设计和制造有了更深入的了解。

在设计过程中，我不仅学习了理论知识，还掌握了实际设计和制造的技能。

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。

80，则总传动比合理范围为动机转速的可选范围为：⨯~80)63.69750、1000、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、' 54838)348.24cos5.71=48.24从教材5.7110.9592140140=-=知许用弯曲应力][F =σ查得由ZCuSn10P15.71;v =ϕ119.681000cos cos5.71n γ=值法查大于原估计值,因此不用重算。

(68.885S 0.92t c =<∴=油的工作温度）合格。

= 68.8cS 0.92=设计小结经过几周的课程设计，我终于完成了自己的设计，在整个设计过程中，感觉学到了很多的关于机械设计的知识，这些都是在平时的理论课中不能学到的。

还将过去所学的一些机械方面的知识系统化，使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强。

除了知识外，也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真，并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。

在设计过程中，我们会碰到好多问题，这些都是平时上理论课中不会碰到，或是碰到了也因为不用而不去深究的问题，但是在设计中，这些就成了必须解决的问题，如果不问老师或是和同学讨论，把它搞清楚，在设计中就会出错，甚至整个方案都必须全部重新开始。

比如轴上各段直径的确定，以及各个尺寸的确定，以前虽然做过作业，但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去，毕竟考虑的还不是很多，而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。

但是经过老师的讲解，和自己的更加深入的思考之后，对很多的知识，知其然还知其所以然。

刚刚开始时真的使感觉是一片空白，不知从何处下手，在画图的过程中，感觉似乎是每一条线都要有一定的依据，尺寸的确定并不是随心所欲，不断地会冒出一些细节问题，都必须通过计算查表确定。

目录第一章设计任务书 (1)1.1设计题目 (1)1.2 原始数据 (1)1.3已知工作条件 (1)1.4传动方案选择 (1)第二章电机选择及传动参数计算 (2)2.1 电动机的选择 (2)2.1.1确定工作机所需功率 (2) (2)2.1.2确定传动总效率a2.1.3确定电动机型号 (2)2.2分配传动装置传动比 (3)2.3传动系统的动力和运动参数计算 (4)第三章传动零件设计 (6)3.1蜗杆传动的设计计算 (6)3.1．1选择蜗杆蜗轮材料 (6)3.1．2确定设计准则 (6)3.1. 3按齿面接触疲劳强度进行设计 (6)3.1. 4蜗杆蜗轮的主要参数与几何尺寸 (8)3.1. 5校核齿根弯曲疲劳强度 (9)3.1. 6验算效率 (10)3.2齿轮传动的设计计算 (10)3.2.1选择齿轮材料 (10)3.2.2确定设计准则 (10)3.2.3初选齿数与齿宽系数 (10)3.2.4用齿面接触疲劳强度初步设计 (11)3.2.5确定主要参数 (12)3.2.6校核齿根弯曲疲劳强度 (13)3.2.7修正模数 (13)第四章轴的计算及轴上零件的校核 (15)4.1蜗轮轴的设计 (15)4.1.1选择轴的材料 (15)4.1.2初步计算轴的最小直径 (15)4.1.3轴承类型及其润滑与密封方式 (15)4.1.4轴的结构设计 (15)4.1.5轴段，轴承，键的校核 (17)4.2蜗杆轴的设计 (20)4.2.1选择蜗杆轴的材料 (20)4.2.2按扭转强度初步估计轴的最小值 (20)4.2.3轴承类型及其密封方式 (21)4.2.4轴的结构设计 (21)4.2.5蜗杆，轴承，键的强度校核 (22)4.3齿轮轴的设计 (25)4.3.1选材确定许用应力 (25)4.3.2初步估计轴的最小直径 (26)4.3.3轴承类型及其润滑和密封方式 (26)4.3.4轴的结构设计 (26)4.3.5轴，键的强度校核 (27)第五章箱体的设计 (30)5.1箱体的结构形式与材料 (30)5.2箱体主要结构尺寸和关系 (30)第六章减速器结构与润滑的概要说明 (32)6.1减速器的结构 (32)6.2减速器箱体的结构 (32)6.3轴承端盖的结构尺寸 (32)6.4减速器的润滑与密封 (32)第七章设计小结 (33)附录参考文献 (33)第一章设计任务书1.1设计题目带式运输机传动装置设计1.2 原始数据运输带工作拉力F（KN） 5.5运输带工作速度V（m/s） 0.45滚筒直径D(mm) 4501.3已知工作条件η=；（1）滚动效率0.95（2）工作情况：两班制，连续单相运转，载荷较平稳；（3）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃（4）使用折旧期8年，4年大修一次（5）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

课程设计单级蜗杆减速器一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握单级蜗杆减速器的基本结构、工作原理及用途。

2. 掌握蜗杆减速器的主要参数计算方法，如蜗杆直径、蜗轮齿数、传动比等。

3. 了解蜗杆减速器的优缺点以及在使用过程中应注意的问题。

技能目标：1. 能够阅读并分析蜗杆减速器的工程图，识别其主要部件和参数。

2. 能够运用所学知识，进行简单的蜗杆减速器设计计算。

3. 能够运用所学知识，对蜗杆减速器进行简单的故障分析和维护。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械传动装置的兴趣，激发其探索精神和创新意识。

2. 增强学生的团队合作意识，培养其在工程实践中的沟通与协作能力。

3. 强化学生对产品质量和安全意识的认识，使其在实际工作中能够遵循规范，确保设备运行安全。

课程性质分析：本课程为机械设计基础课程，旨在帮助学生掌握单级蜗杆减速器的原理、设计和应用，提高学生的实际操作能力。

学生特点分析：学生处于高年级阶段，具备一定的机械基础知识，具备一定的自学和动手能力，但对复杂机械设备的了解有限。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，使学生在掌握基本知识的同时，能够解决实际问题。

通过本课程的学习，学生能够具备蜗杆减速器的基本设计和应用能力，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 引言：介绍蜗杆减速器的定义、分类以及在工业中的应用。

相关教材章节：第一章第二节。

2. 单级蜗杆减速器的基本结构和工作原理：- 蜗杆、蜗轮的结构特点及其材料选择。

- 蜗杆与蜗轮的啮合原理、传动特点。

相关教材章节：第二章第一、二节。

3. 蜗杆减速器的参数计算与设计：- 蜗杆直径、蜗轮齿数、传动比的计算方法。

- 蜗杆减速器的强度计算。

- 蜗杆减速器的设计步骤。

相关教材章节：第三章第一节、第二节。

4. 蜗杆减速器的优缺点及使用注意事项：- 蜗杆减速器的优点、缺点分析。

- 蜗杆减速器在使用过程中的维护与保养。

传动装置的总体设计一、选择电动机1.选择电动机类型按工作要求选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，电压为380V.2.选择电动机的容量= 1.634kW工作机的有效功率为P w=Fv1000查表得：一个联轴器的效率η1：0.99一对圆锥滚子轴承的效率η2：0.98（使用两对）涡轮蜗杆的效率η3：0.72V带传动的效率η4：0.96一对深沟球轴承的效率η5：0.99滚筒的效率η6：0.96ηΣ= 0.618从电动机到工作机输送带间的总效率为= 2.644kWPΣ=P wηΣ3.确定电动机转速涡轮蜗杆的传动比范围为：5-80V带传动的传动比范围为：2-4总的传动比范围为：10-320工作机转速为= 18 r/minn W=60 x 1000vπd所以电动机转速范围的可选值为n d=(10−320)n W= 180-5800 r/min二、计算传动装置的总传动比iΣ并分配传动比1.总传动比iΣiΣ=n mn W= 802.分配传动比涡轮蜗杆传动比为40选择V带传动传动比为2三、计算传动转置各轴的运动参数和动力参数1.各轴转速Ⅰ轴nⅠ=n m= 1440 r/minⅡ轴nⅡ=nⅠiⅠ= 36 r/minⅢ轴nⅢ=nⅡiⅡ= 18 r/min2.各轴的输出功率Ⅰ轴PⅠ=P dη1= 2.61756kWⅡ轴PⅡ=PⅠη2η3= 1.846950kWⅢ轴（滚筒）PⅢ= PⅡη4η2= 1.737611kW3.各轴的输入转矩Ⅰ电动机轴的输出转矩T d为T d= 9.55 x 106P dn m= 0.175 x 105N·mm故轴ⅠTⅠ=T dη1= 0.173595x 105N·mm轴ⅡTⅡ= TⅠη2η3iⅠ= 4.899549 x 105N·mm轴ⅢTⅢ= TⅡη2η4iⅡ= 9.21991 x 105N·mm传动件设计一、蜗杆传动的设计 1.选择蜗杆传动类型 根据GB/T 10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ） 2.选择材料 考虑蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45钢；因希望；效率高些，耐磨性好些，故蜗杆齿面要求淬火，硬度为45-55HRC 。

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 paperThrough the simple understanding of the speed reducer, started learning design of gear reducer, attempt to design enhance the perceptual cognition and ability to ad apt to society, and further consolidate the learned theory knowledge, to improve t he integrated use of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better learning experience. Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanical tran smission device and parameter collocation. Study using a variety of tools, such as C AD, intuitive present on the floor plan. Through the design of cylindrical gear reduc er, gear reducer is a simple understanding and cognition. Gear reducer is an indisp ensable part of in mechanical transmission device. Mechanical transmission device i n use process, will be different degree of wear and tear, so often to mechanical ma intenance and maintenance, prolong the service life and highly effective operation, improve production efficiency, reduce the cost of production, achieve maximum e fficiency.Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design principle and par ameter configuration目录摘要 (I)In this paper (II)1．电机选择 (1)2．选择传动比 (2)2.1总传动比 (2)2.2减速装置的传动比分配 (2)3．各轴的参数 (2)3.1各轴的转速 (2)3.2各轴的输入功率 (3)3.3各轴的输出功率 (3)3.4各轴的输入转矩 (3)3.5各轴的输出转矩 (4)3.6各轴的运动参数表 (4)4.蜗轮蜗杆的选择 (4)4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 (4)4.2选择材料 (4)4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设 (5)4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (6)4.5校核齿根弯曲疲劳强度 (7)4.6验算效率 (7)4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定 (8)5．圆柱齿轮的设计 (8)5.1材料选择 (8)5.2按齿面接触强度计算设计 (8)5.3计算 (9)5.4按齿根弯曲强度计算设计 (10)5.5取几何尺寸计算 (12)6．轴的设计计算 (12)6.1蜗杆轴 (12)6.1.1按扭矩初算轴径 (12)6.1.2蜗杆的结构设计 (12)6.2蜗轮轴 (14)6.2.1输出轴的设计计算 (14)6.2.2轴的结构设计 (14)6.3蜗杆轴的校核 (16)6.3.1求轴上的载荷 (16)6.3.2精度校核轴的疲劳强度 (18)6.4蜗轮轴的强度校核 (21)6.4.1精度校核轴的疲劳强度 (23)6.4.2精度校核轴的疲劳强度 (23)7.滚动轴承的选择及校核计算 (26)7.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算 (27)7.2蜗杆轴上轴承的选择计算 (28)8.键连接的选择及校核计算 (31)8.1输入轴与电动机轴采用平键连接 (31)8.2输出轴与联轴器连接采用平键连接 (31)8.3输出轴与蜗轮连接用平键连接 (32)9．联轴器的选择计算 (32)9.1与电机输出轴的配合的联轴器 (32)9.2与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器 (33)10.润滑和密封说明 (33)10.1润滑说明 (34)10.2密封说明 (34)11．拆装和调整的说明 (34)12．减速箱体的附件说明 (34)13.设计小结 (34)14．参考文献 (35)1．电机选择工作机所需输入功率817100060 2.34100010000.97w w Fv P kw η⨯⨯===⨯所需电动机的输出功率d p3.54wd aP P kw η==传递装置总效率2412345a ηηηηηη= 式中：1η：蜗杆的传动效率0.752η：每对轴承的传动效率0.983η：直齿圆柱齿轮的传动效率0.974η：联轴器的效率0.995η：卷筒的传动效率0.96所以 420.750.980.970.990.6577a n =⨯⨯⨯=2.343.5578kw 0.6577d P ==故选电动机的额定功率为4kw8100060601000607.72min 3.14330v n r D π⨯⨯==⨯⨯=⨯卷357407.72(162.121544)minn i i n r ==⨯⨯=卷蜗齿卷（）（）符合这一要求的同步转速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min 电机容量的选择比较：2.34w p kw =3.54d p kw =0.6577a η=7.72/min n r =卷考虑电机和动传动装置的尺寸 重量及成本，可见第二种方案较合理，因此选择型号为：Y132M 1-6D 的电动机。