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蜗杆减速器的设计

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减速器设计传动装置总体设计传动方案拟定由设计任务书要求及图例可知传动方案采用一级下置式蜗杆减速器，其结构简单，尺寸紧凑，但效率低，适用于载荷较小，间歇工作场合。

蜗杆圆周速度v ≤4～5m/s 。

装置工作机为带式运输机，对减速器由中等冲击，且工作场合为有尘，减速器要求密封条件好。

电机的选择1. 选择电动机类型因工作机为带式运输机，则对电动机无特殊要求，故电动机选用三相异步交流电动机，采用Y 系列。

2. 选择电动机容量工作机的有效功率为kwFv P w 53.1100085.018001000=⨯==工作机各传动部件的传动效率及总效率：查参考书2中表9.1得各个传动件的效率范围，分别取：.0=η联轴器；0.77η=蜗杆（Z=2)；)(98.0一对轴承=η；97.0=η卷筒工作机的总效率为：70.022=⨯⨯⨯=ηηηηη卷筒轴承蜗轮蜗杆联轴器总kwP P wd 19.270.053.1minmax ===总η3. 确定电动机转速查参考书1中表9.2得蜗轮传动比推荐值如下：27~14=蜗杆i理论总传动比：27~14==蜗杆总i i所以电动机转速的可选范围为min/13.6027085.0100060100060r Dvn =⨯⨯⨯=⨯=ππ滚筒min/00.1623~82.84113.6027~14(.r i n n d =⨯==）总滚筒符合这一范围的同步转速为750r/min 、1000r/min 、1500r/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1000r/min 的电动机。

根据电动机的类型、容量和转速，由电机手册选定电动机型号为Y112M-6。

传动装置的运动、动力参数计算1. 传动比计算∑i =94015.6360.13m Wn n ==2. 传动装置各轴的运动和动力参数1) 各轴的转速第一轴转速：min/9401r n n m ==第二轴转速：min/13.602r n n ==卷筒2) 各轴的输入功率第一轴功率：kw P P d 17.299.019.21=⨯=⋅=联轴器η第二轴功率：kwP P 67.1.77017.212=⨯=⋅=蜗杆η卷筒功率：kwP P 62.199.098.067.12=⨯⨯=⋅⋅=联轴器轴承卷筒ηη3) 各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩：mmN n P T d d ⋅=⨯⨯=⨯=47.22249940/19.21055.91055.9616第一轴转矩：mmN T T d ⋅=⨯==97.2202699.047.222491联轴器η第二轴转矩：mmN iT T ⋅=⨯⨯==20.26514470.097.2202663.1512蜗杆η卷筒的转矩：mmN T T ⋅=⨯⨯==91.25724299.098.020.2651442联轴器轴承筒ηη将上述计算结果汇总于表1.3，以备查用其中Ⅰ轴指蜗杆轴，Ⅱ轴指蜗轮轴。

传动零件设计由于传动方案为一级蜗杆减速器，则传动零件为蜗轮蜗杆。

蜗轮蜗杆材料及热处理选择由于蜗杆传递的功率为1.84KW ，功率不大，速度也不高，蜗杆选用45号钢制造，淬火处理，齿面硬度达220～300HBW 。

蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC 蜗轮材料，根据45.210/)s v n m s -=⨯其中n1为蜗杆转速，T2为蜗轮转矩初估蜗杆副的滑动速度V S =3.2m/s ，选择蜗轮的材料为无锡青铜，又因小批量生产，则用沙模铸造。

蜗轮蜗杆传动主要参数计算蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合、齿面点蚀和齿面磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。

因此采用齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力，并在选择许用应力时，要适当考虑胶合和磨损等失效因素的影响。

故采用公式[]222129⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥H Ez Z KT d m σ2E z T z K ,[]H σ其中为蜗轮的齿数，为蜗轮的转矩，为系数，为系数为材料的许用应力确定模数m 和蜗杆分度圆直径1d 。

1. 选择蜗杆头数及蜗轮齿数由传动比i=15.63，查参考书1书表9.2可知蜗杆头数1z 取2，21215.16231.26,z 31z iz ==⨯==取确定转矩2T由于转矩2T 为蜗轮上转矩，则查上述计算表可得2T =256N ²m 2. 确定载荷系数K由于载荷系数K=A K V K βK由表9.4查得载荷性质为中等冲击时，A K 取1.15。

假设蜗轮圆周速度2v < 3m/s ，取动载荷系数V K =1.0。

由于由中等冲击，则βK 1.1~1.3,取1.2。

所以K=A K V K βK =1.383. 确定许用接触应力由于蜗轮材料为无锡青铜，则蜗轮齿面失效形式主要是胶合，则由表9.6查取[]H σ=180Mpa 。

4. 确定材料弹性系数E Z =160MPa5. 计算模数和分度圆直径将以上数据代入公式计算得≥d m 22306由参考书1表9.1取m=6.3，蜗杆分度圆直径d1=636. 计算传动中心距蜗轮分度圆直径2d =m 2z ,其中2z 取31，22 6.331195.3d m z ==⨯=中心距1263195.3129.1522d d a ++===变位系数'130129.150.1356.3a a x m--===蜗轮蜗杆效率及润滑计算 1. 验算蜗轮速度蜗杆倒程角 ︒=⨯==31.11)633.62arctan()arctan(11d mz γ蜗轮圆周速度222d n 3.146360.130.20m /s601000601000v ⨯⨯===⨯⨯π蜗杆副滑动速度m/s16.331.11cos 1000609406314.3cos 100060n d 11=⨯⨯⨯⨯=⨯=γπs v与初估蜗杆副的滑动速度相符合。

蜗轮圆周速度1 3.15m/sv ===故选择减速器的类型为蜗杆下置2. 验算效率v 235'ρ=︒查表取当量摩擦角则涡轮蜗杆的传动效率tan tan 11.31(0.95~0.96)(0.95~0.96)0.768~0.776tan()tan(11.31235/60)v γηγρ===+++符合初取的效率值0.77蜗轮蜗杆传动几何尺寸计算蜗轮蜗杆结构选择、零件简图及结构尺寸计算由于d=47.88 ＜1.7³35=59.5，则蜗杆制成蜗杆轴，并采用车制蜗杆。

如f图所示。

蜗杆轴简图蜗轮及蜗轮轴的设计计算1.轴的材料选择因传递功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，考虑到经济性选用常用材料45#钢，调质处理2.初算轴径对于转轴，按扭转强度初算轴径，查参考书1表10.2得C=106~118，考虑到轴端的弯矩和转矩的大小，故取C=110则考虑到键槽的影响，取3. 结构设计轴承部件的结构形式：蜗杆减速器的中心距a=130mm ，通过查表选择减速器的机体采用剖分式结构。

因传递功率小，故轴承的固定方式可采用两端固定方式。

因此，所设计的轴承部件的结构形式如上图所示。

然后可按转轴轴上零件的顺序，从d min 处开始设计；a) 联轴器及轴段1：d min 就是轴段1的直径，又考虑到轴段1上安装联轴器，因此，轴段1的设计和联轴器的设计同时进行。

由于联轴器的一端连接工作机一端连接轴，其转速比较高，传递转矩比较小。

考虑到安装时不一定能保证同心度，且载荷为中等冲击，故采用能补偿两轴轴线的相对位移和缓和载荷冲击的弹性联轴器。

由参考书2表13.1，选取HL 型弹性柱销联轴器（GB5014-1985）。

则转矩5,T 2.5810N c T K T m m ==⨯⋅筒筒，由参考书1表13.1取K1.5=，55c T 1.5 2.5810 3.8710N m m=⨯⨯=⨯⋅由参考书2表13.1查得HL 型弹性柱销联轴器（GB5014-1985）J 1型轴孔长度为60mm ，许用转矩为500N·m 许用转速为250r/min ，轴径可取35、38mm ，故取L1=60mm ，d1=35mm ；b) 密封圈与轴段2：考虑到联轴器右端的固定和密封圈的标准，由参考书2表14.4，取轴段d2=38mm ，密封圈为毛毡油封密封圈FZ/T92010-1991中直径是37mm ；c) 轴段3与轴段6：考虑到蜗杆减速器有轴向力，轴承类型选用圆锥滚子轴承，轴段3上安装轴承，要使轴承便于安装又符合轴承内径系列，暂取轴承型号为30208，有参考书2表12.4得，其内径d=40mm ，外径D=80mm ，宽度B=18mm ，故取d3=d6=40mm ，考虑到安装甩油环和套筒时的位置，取L3=40mm ，轴段6无需安装套筒，故L6=30mm ； d) 蜗轮与轴段4：轴段4上安装蜗轮，按照蜗轮的设计，蜗轮的轮毂宽为（1.5~1.9）d ，取轮毂宽为80mm ，则轴段5的长度略小于蜗轮轮毂宽度，取L5=78mm ；轴段5的设计：为了轴向固定蜗轮并承受一定的轴向力，因此轴肩的高度为5mm,所以d5=54mm 考虑到轴承受力的对称性，轴肩5的长度L5=10mm ；e) 轴段2的长度：轴段2的长度根据箱体的壁厚、轴承凸台的厚度、轴承端盖的厚度以及联轴器类型确定,由于轴承端盖连接螺栓的长度为25mm ，可取L2=60mm f) 键连接：联轴器及蜗轮的轴向连接均采用普通平键连接，分别为键10³50 GB/T1096-1990及键14³70 GB/T1096-1990.4. 轴受力分析112222026.97699.2763a T F Nd ⨯===2222265144.202715.25195.3t T F Nd ⨯===tan 2715.25tan 20988.27r t F F Nα==⨯︒=在水平面上3123/2988.2762.25699.2797.651039.9362.2562.25r a H F L F d R NL L ⨯+⨯⨯+⨯===++21988.241039.9351.69H r H R F R N=-=-=-负号表示力的方向于受力简图中所设方向相反。

在垂直平面上12/21357.63V V t R R F N===轴承Ⅰ上的总支承反力11710.14R N===轴承Ⅱ上的总支承反力21358.61R N===在水平面上A-A 剖面左侧：121039.9362.2564735.64AH H M R L N m m=⨯=⨯=⋅A-A 剖面右侧：'2351.6962.253217.70A HH MR L N m m=⨯=⨯=⋅在竖直平面上121357.6362.2584512.47AVV MR L N m m=⨯=⨯=⋅合成弯矩A-A 剖面左侧：106396.07AMN m m===⋅A-A 剖面右侧：'84573.70A M N m m===⋅5. 校核轴的强度A-A 剖面左侧因弯矩大、有转矩，还有键引起的应力集中，故A-A 剖面左侧为危险截面。

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(有全套图纸)蜗轮蜗杆传动减速器设计

(有全套图纸)蜗轮蜗杆传动减速器设计

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。

蜗轮蜗杆减速器设计说明书

蜗轮蜗杆减速器设计说明书

蜗轮蜗杆减速器设计说明书蜗轮蜗杆减速器设计说明书1. 引言本设计说明书旨在详细介绍蜗轮蜗杆减速器的设计过程和技术要求，为生产和使用蜗轮蜗杆减速器提供指导。

2. 设计要求2.1 减速比要求根据使用需求，确定蜗轮蜗杆减速器的减速比，确保输出转速满足要求。

2.2 功率传递要求根据输入功率和减速比，计算出减速器的输出功率，确保减速器能够稳定可靠地传递所需的功率。

2.3 结构材料要求选择适当的材料用于蜗轮蜗杆减速器的各个部件，考虑与其他部件的配合要求、强度要求和耐磨损要求等。

2.4 运行安全要求设计减速器时需考虑运行过程中的安全事项，例如温升、冷却要求、噪音控制等。

2.5 可维修性要求对于蜗轮蜗杆减速器的设计，应考虑到其维修和保养过程中的便捷性，方便进行零件更换和维修。

3. 设计参数3.1 输入转速和功率确定减速器的输入转速和功率，作为设计过程的基本参数。

3.2 输出转速和减速比根据输入转速和所需输出转速，计算蜗轮蜗杆减速器的减速比。

3.3 模块尺寸根据减速器的减速比、输入输出轴的直径，计算蜗轮蜗杆减速器的模块尺寸。

3.4 效率和传动比计算减速器的传动效率和传动比，以评估其性能。

4. 结构设计4.1 蜗轮和蜗杆的选择选择合适的蜗轮和蜗杆，确保配合公差满足要求，并且尽量减小间隙，以提高减速器的传动效率。

4.2 轴承选型选择适当的轴承，确保在减速器运行过程中承受的负载和力矩能得到有效的支撑和传递。

4.3 油封设计设计合适的油封结构，确保减速器不会发生润滑油泄漏问题，保持良好的工作环境。

4.4 外壳设计设计合理的外壳结构，使减速器的内部部件得到良好的保护，并方便进行维修和保养。

5. 附件本文档涉及附件，请参考附件表格。

6. 法律名词及注释6.1 著作权法著作权法是指保护作品权益的法律规定，包括著作权的取得、行使和保护等方面。

6.2 专利法专利法是指保护发明创造的法律规定，包括专利权的取得、行使和保护等方面。

6.3 商标法商标法是指保护商标权益的法律规定，包括商标的注册、使用和保护等方面。

一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计

一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计

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。

蜗杆减速器的二级传动设计

蜗杆减速器的二级传动设计

一.传动方案的拟定本设计要求设计一台应用于带式输送机上的二级减速器，原动机为三相异步电动机，工作机为卷筒。

输送机多用在室内，选用闭式齿轮传动，对于传动比较大的减速器，利用蜗轮蜗杆的大传动比可以使减速器尺寸结构紧凑，为提高承载能力和传动效率将蜗轮蜗杆传动布置在高速级，低速级用斜齿轮传动，可提高减速器的平稳性。

初步估算蜗杆分度圆圆周速度，v 4~5 m/s ，采用蜗杆下置。

整体结构如图1所示：图1 减速器机构简图二．电动机的选择及传动比确定1．性能参数及工况运输机皮带牵引力：F=2287N 运输机皮带作速度：V=0.31m/s 滚筒直径：D=0.41m 使用地点：室内 生产批量：大批 载荷性质：平稳 使用年限：五年一班2．电动机型号选择根据室外使用条件，选择Y 系列三相异步电动机。

运输机所需工作功率：⨯===22870.310.70910001000w FVP Kw联轴器效率η1=0.99，轴承效率η2=0.99 ，一对斜齿轮啮合传动效率η3=0.97，蜗轮蜗杆啮合传动效率η4=0.8，卷筒的效率η5=0.96可得减速器总效率为ηηηηηη==24总123450.7014电动机所需功率η===电总0.709 1.01080.7014w P P KW卷筒轮转速ππ⨯⨯⨯===⨯卷6010006010000.3114.45/min 360n V r D蜗杆—齿轮减速器总传动比合理范围为:i 总 =60~90所用电机转速范围1445609086713005n n i r ==⨯=）电卷总.（~~.(/min)选取Y100L-6型号的电机，主要性能参数如表1：表1 Y100L-6型电机性能参数总传动比为94065051445n i n ===额总卷.. 齿轮传动比i 2=（0.04~0.07）i 总，所以齿轮传动比范围为0040076505260245535i =⨯=齿（.~.）..~.根据总齿蜗=⨯i i i ，则142925i i i ==蜗总齿/.~，蜗杆取两头，则传动比在15~32范围内。