机械设计课程设计计算说明书(一级蜗轮减速器)

带式输送机单级蜗杆减速器的设计机械课程设计说明目录:机械设计课程设计说明-机械设计课程设计说明-1-1设计主题: -2-2传动图: -2-3原始数据-2-4设计工作量要求-2-5传动装置总体设计-2-5.1拟议传动方案-2-5.2电机选择-3-5.3传动装置的确定总传动比及其分布-4-5.4传动装置运动和功率参数的计算-4-6传动部件的设计和计算类型、精度等级、材料和齿数-4-6.2确定容许应力-5-6.3接触强度设计-5-6.4检查蜗轮齿面的接触强度-7-6.5检查蜗轮齿根的弯曲强度-7- 6.6检查蜗杆的刚度.......-8-7轴设计计算-9-7.1蜗轮轴设计和计算-9-7.2蜗杆轴的设计和计算-13-8滚柱轴承的选择-17-9蜗杆联轴器的选择-17-10润滑剂的选择-18-11箱体的选择-18-12设计总结-19-13参考资料-21-1设计主题带式输送机上的单级蜗杆减速器2传输图13原始数据已知条件:输送带工作张力F=3.2 kN 输送带工作速度v=0.8m/s(输送带速度允许误差为5%)；滚筒直径d=335mm毫米；两班制，连续单向运行，负载稳定。

最高环境温度为350℃；小批量生产。

4.设计工作量要求每个学生独立完成一份减速器装配图、一份零件工作图(从动轴)和一份设计说明书。

5传动装置总体设计5.1提出的传动方案采用一级蜗轮蜗杆减速器，具有传动大、结构紧凑、传动平稳、噪音低的优点，适合在重、恶劣条件下长期工作。

缺点是效率低，发热量大，不适合传输大功率。

5.2选择电机，计算并解释工件机床主轴在稳定运行下所需的功率。

工作机器的主轴速度为:工作机器主轴上的扭矩:如传动图所示，主联轴器为弹性销联轴器和法兰联轴器，滚动轴承为滚柱轴承，传动关闭。

弹性销联轴器:双滚柱轴承:法兰连接(刚性):滚筒和皮带效率:闭式蜗轮蜗杆传动效率；(双端封闭)因此，电机和工件机床主轴之间的总效率为:η=0.9925 * 0.95 * 0.83 * 0.98 * 0.98 * 0.98 * 0.98 * 1=0.722，因此电机所需功率为:选择电机转速为n=，检查《机械设计手册》，电机型号为Y132M1-输送带的工作张力f=3.2 kn输送带工作速度v=0.8m/s(输送带速度允许误差为5%)；滚筒直径d=335mm毫米；两班制，连续单向运行，负载稳定。

青岛理工大学课程设计说明书课题名称：机械设计课程设计学院：专业班级：学号：学生：指导老师：青岛理工大学教务处年月日《机械设计课程设计》评阅书题目单级蜗轮蜗杆减速器的设计学生姓名学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月日教研室意见总成绩：室主任签名：年月日摘要本次课程设计是设计一个单级减速器，根据设计要求确定传动方案，通过比较所给的方案，选择蜗轮蜗杆的传动方案，作为设计方案。

设计过程根据所给输出机的驱动卷筒的圆周力、带速、卷筒直径和传动效率。

确定所选电动机的功率，再确定电动机的转速范围，进而选出所需要的最佳电动机。

计算总传动比并分配各级传动比，计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。

对传动件的设计，先设计蜗杆，从高速级运动件设计开始，根据功率要求、转速、传动比，及其其他要求，按蜗杆的设计步骤设计，最后确定蜗杆的头数，模数等一系列参数。

本次课程设计我采用的是普通圆柱蜗杆传动，蜗轮蜗杆减速器的优点是，传动比大，传动效率高，传动平稳，降低噪音。

之后设计蜗轮的结构，按《机械设计》所讲的那样设计，接下来对箱体进行大体设计，设计轴的过程中将完成对箱体的总体设计，设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度，在此设计过程中完成了对一些附加件的设计包括对轴承的初选，主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定，然后对轴进行强度校核，主要针对危险截面。

这个过程包括一般强度校核和精密校核。

并对轴承进行寿命计算，对键进行校核。

设计过程中主要依据《课程设计》，对一些标准件和其他的一些部件进行选择查取，依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。

关键字：减速器，蜗杆，轴，轴承，键目录摘要 (I)1 设计任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计要求 (1)1.3 课程设计的数据 (1)2 传动方案拟定 (2)2.1 确定传动方案 (2)2.2 选择单级蜗轮蜗杆减速器 (2)3 电动机的选择 (3)3.1 电动机功率计算 (3)3.2 电动机类型的选择 (3)4 计算传动比及运动和动力参数 (4)4.1 总传动比 (4)4.2 运动参数及动力参数的计算 (4)5 确定蜗轮蜗杆的尺寸 (5)5.1 选择蜗杆传动的类型及材料 (5)5.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 (5)5.3 计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸 (5)5.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (6)6 轴的设计计算 (9)6.1 蜗杆轴的设计计算 (9)6.2 蜗轮轴的设计和计算 (10)7 滚动轴承的选择及校核计算 (14)7.1 轴承的选择 (14)7.2 计算轴承的受力 (14)8 键联接的选择及校核计算 (16)8.1 选择键联接的类型和尺寸 (16)8.2 校核键联接的强度 (16)9 联轴器的选择 (18)10 减速器箱体的选择 (19)11 减速器的润滑与密封 (20)11.1 减速器蜗轮蜗杆的传动润滑方式 (20)11.2 减速器轴承润滑方式 (20)11.3 减速器密封装置的选择,通气孔类型 (20)总结 (21)参考文献 (22)1 设计任务1.1 课程设计的目的该课程设计是继《机械设计》课程后的一个重要实践环节，其主要目的是：（1）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，进一步巩固和拓展所学的知识。

攀枝花学院本科课程设计（论文）带式运输机传动装置的蜗杆减速器设计学生姓名:学生学号:院（系）: 机电工程学院年级专业：200 级指导教师：_助理指导教师:机械课程设计说明书目录：机械设计课程设计说明书........... - 错误！未定义书签。

-目录：................................ -21 设计题目: ......................... -22 传动简图: ......................... -23 原始数据............................ - 24 设计工作量要求......................... -25 传动装置的总体设计...................... -25.1拟定传动方案....................... -25.2选择电动机........................ -35.3确定传动装置的总传动比及其分配.............. -45.4计算传动装置的运动及动力参数...... - 错误！未定义书签。

-6 传动零件的设计计算.............. - 错误！未定义书签。

-6.1选定蜗轮蜗杆类型、精度等级、材料及齿数........... -46.2确定许用应力....................... -56.3接触强度设计....................... -56.4 校核蜗轮齿面接触强度 ................... -76.5 蜗轮齿根弯曲强度校核 ................... -76.6 蜗杆刚度校核 ....................... -87 轴的设计计算......................... -97.1 蜗轮轴的设计与计算 .................... -97.2 蜗杆轴的设计与计算 .................... -138 滚筒轴承的选择......................... -179 蜗杆联轴器选择......................... -1710 润滑剂的选择........................ -1811 箱体的选择 (18)12设计小结 (19)13参考资料 (21)1设计题目带式运输机传动装置的蜗杆减速器设计2前言2.1题目分析采用联轴器将蜗杆和电动机相连，采用蜗杆下置式，因为蜗杆的具有减速的作用，因此将蜗杆通过联轴器与带轮连接，从而将电动机的转速通过蜗杆减速器传到带轮上，驱动带轮运动，从而传递载荷。

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PW电动机所需的功率P d = P W ／ηη=η联•η轴•η蜗•η轴•η联=0.99×0.99×0.8×0.99×0.99≈0.79P d =10.12／0.96=10.54 kW查表，选取电动机的额定功率P cd =11kw 。

机械设计课程设计说明书设计题目：一级蜗轮蜗杆减速器_______学生姓名：_____________________________学号：_________________________________学院: __________ 机电_______________专业：_______ 机械设计制造 __________班级：_________________________________指导教师：______________________________2012年5月5日目录1.1 摘要1.2设计目的传动装置的总体设计1.3传动件的设计计算1.4轴的设计计算1.5减速器箱体的结构1.6润滑油的选择与计算1.71.8装配图和零件图1.1 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1.2 设计目的1、通过本次设计，综合运用《机械设计基础》及其它有关先修课程的理论和实际知识，使所学的知识进一步巩固、深化、发展。

2、本次设计是高等工科学校学生第一次进行比较完整的机械产品设计，通过此次设计培养学生正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机械设计的基本方法和步骤。

3、使学生能熟练的应用有关参考资料、图册和手册，并熟悉有关国家标准和其它标准，以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本训练。

机械设计课程设计设计说明书题目设计者指导教师班级提交日期全套CAD图纸加153893706目录一、设计任务 (1)1、工作条件 (1)2、原始数据 (1)3、传动方案 (1)二、总体设计 (2)1、传动方案 (2)2、选择电机 (4)3、确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)4、减速器各轴转速、功率、转距的计算 (6)5、蜗轮蜗杆传动的设计 (7)6、轴的结构设计 (12)7、轴的校核 (16)8、平键联接计算 (19)9、滚动轴承校核 (20)10、润滑设计 (21)11、箱体及附件的设计 (22)三、设计心得与体会 (23)四、参考文献 (24)一设计任务1.题目F：设计一级蜗杆减速器，拉力F=7000N，速度v=0.538m/s，直径D=400mm，每天工作小时数：16小时，工作寿命：8年，工作天数（每年）：300天，2.原始数据3.传动方案项目数据运输带拉力 F（KN）7000二 总体设计1、传动方案：已经给出，如第1页附图12、选择电动机（1）选择电动机的类型：无特殊要求，电机类型通常选用Ｙ系列的三相笼型异步电动机，因其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便。

（2）选择电动机的容量工作机所需功率为370.53810 3.76610001000w FV P KW KW KW ⨯⨯=== 式中g r c ηηη、、、1η分别为蜗轮蜗杆传动、一对滚动轴承、联轴器、工作机传动效率，。

取gη=0.8、r η=0.99、c η=0.99、10.95η=则312..a g r c ηηηηηη=⋅⋅=0.8×0.993×0.99×0.95×0.96=0.7电动机所需工作功率为： 3.7665.020.75wd aP P KW η===（3）确定电动机转速卷筒工作速度为6010006010000.538/min 25.71/min 400w v n r r D ππ⨯⨯⨯===⋅⋅按高等教育出版社出版的机械设计课程设计指导书表3-1，常见机械传动的主要性能推荐的传动比合理范围，一级蜗杆减速器传动比10~40,根据V 带的传动比范围2 ~4经查表按推荐的合理传动比范围，一级蜗杆减速器传动比范围为：10--80，可选择的电动机转速范围为nd=(10-80)×25.71=257.1--2056.8r/min 。

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。

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。

机械制图课程设计说明书设计题目: 圆柱齿轮一级减速器设计者曹新涛班级2012(机A1234班)学号11213030404指导教师郭艳艳机械与材料工程学院2016 年12月9 日机械制图课程设计任务书题目：圆柱齿轮一级减速器内容：1．绘制装配图一张（A1）2．绘制零件图一张（A4）3．编写设计说明书一、概述减速器是一种由封闭的箱体、相互啮合的一对或几对齿轮（或涡轮蜗杆）、传动轴及轴承等所组成的独立部件。

在少数场合也可以用作增速的传动装置，此时称为增速器。

减速器按传动原理可分为普通减速器和行星减速器两大类。

普通减速器的类型很多，一般可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮一蜗轮减速器等。

按照减速器级数的不同，又分为单单级、两级和三级减速器。

此外，还有立式和卧式之分。

各种减速器在个工业领域有着广泛的运用。

齿轮减速器是一种常见的减速装置，它的的特点是效率高、工作可靠、传动比稳定，但其体积较大、结构不紧凑。

二、圆柱齿轮一级减速器的工作原理、装配关系和结构圆柱齿轮一级减速器是最简单的一种减速器，用于平行轴间的传动。

图所示减速器的装配图。

本减速器工作时，回转运动通过齿轮轴17传入，再经过齿轮轴17上的小齿轮传递给大齿轮31，经过键30将减速后的回转运动传给工作机械。

因此，齿轮轴17为输入轴，轴27为输出轴。

减速器一般有箱体、齿轮、轴承和附件组成。

本减速器由31种零件装配而成，其零件明细表见装配图。

1.两条主要装配线围绕着输入轴和输出轴有两条主要装配路线。

由于输入轴17上需要安装齿轮直径很小，故将齿轮和轴制成一体，称为齿轮轴。

输入轴17均由滚动轴承22、25支撑。

轴承两端均装有嵌入端盖19、24、16、28，用以固定轴承。

轴从嵌入端盖16、24孔中伸出，该孔和轴之间留有一定的间隙。

为了防止机体内润滑油渗漏及灰尘进入箱体内，嵌入端盖16、24内分别装有填料15、23。

输入轴17上装有挡油环21，利用离心力的作用甩掉油液及杂质，防止机体内轮滑油溅入轴承。