单级蜗杆减速器

课程名称：机械设计课程设计设计题目：单级蜗杆减速器院系：工业制造学院班级：2020级2班设计者：不能告知你学号：指导教师：设计时刻：2021/9/15传动装置简图1—电动机二、4—联轴器3—一级蜗轮蜗杆减速器5—传动滚筒6—输送带一：选择电机按工作要求和工作条件选择YB 系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封锁式自扇冷式结构，电压为380V 。

2.选择电机的容量 3.工作机的有效功率为kW Fv P W 394.1100068.020501000=⨯==从电动机到工作机输送带间的总效率为432221ηηηηη⋅⋅⋅=∑式中：。

蜗杆传动和卷筒的效率分别为联轴器、轴承、-4321,,,ηηηη72.096.078.098.098.096.078.098.098.01.9224321=⨯⨯⨯=====∑ηηηηη，则、、、取由表因此电动机所需的工作功率为kW P P Wd 936.172.0394.1===∑η3.确信电动机的转速由于蜗杆的头数越大，效率越低，先选择蜗杆的头数Z 1=1，所算出的传动比不在推荐范围内。

应选那么蜗杆的头数Z 1=2工作机卷筒的转速为比，一级蜗杆减速器传动推荐的传动比合理范围按表,40~101.9'=∑imin/5225068.01000601000600r d v n W ≈⨯⨯⨯=⨯=ππ因此电动机转速可选的范围为min/)2080~520(52)40~10('r n i n W d =⨯==∑符合这一范围的同步转速为750r/min 、1000r/min 和1500r/min 。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价钱等因素，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。

依照电动机的类型、容量和转速，由机械设计手册选定电动机的型号为YB112M-6，其要紧性能如表1.1所示，电动机的要紧外形尺寸和安装尺寸如表1.2所示。

表1.1YB112M-6型电动机的要紧性能表1.2电动机的要紧外形和安装尺寸（单位mm ） 二.计算传动装置的总传动比并分派传动比 1.总传动比07.18529401====∑W m n n i i三.计算传动装置各轴的运动和动力参数 1.各轴的转速 1轴n 1=n m =940r/min 2.轴的输入功率1轴kW P P d 897.198.0936.111=⨯==η2轴kW P P 550.178.0897.1312=⨯==η 卷筒轴kW 489.198.098.0550.1P 212=⨯⨯==ηη卷P3.各轴的输入转矩 电动机的输出转矩T d 为mm N T d ⋅=⨯⨯=9.19668940936.11055.96故1轴mm N T T d ⋅=⨯==5.1927598.09.1966811η2轴mmN i T T ⋅⨯=⨯⨯==531121072.206.1878.05.19275η卷筒轴mmN 1061.298.098.01072.2T 56212⋅⨯=⨯⨯⨯==ηη卷T将上述计算结果汇总于表1.3，以备查用四.传动零件的设计计算 1.涡轮蜗杆的材料选择蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC 蜗轮材料，依照)/(102.53214s m T n v s -⨯= 其中n 1为蜗杆转速，T 2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 2.按疲劳强度设计，依照公式222)][(9H z z KT d m σε≥为材料的许用应力为系数为系数，为蜗轮的转矩，为蜗轮的齿数，其中][,K z T z 2H σε15.115.10.10.1K K K K 0.1K 1.0K 15.1K v A v A =⨯⨯=====ββ、、及载荷情况取根据减速器的工作环境MPa H 160][MPa 160z ==σε，通过查表取36z ,16.36206.18212==⨯==取iz z 那么有325222.2172)36160160(1072.215.19mm d m =⨯⨯⨯⨯⨯≥由表取m=6.3，蜗杆分度圆直径d 1=63 蜗杆倒程角︒=⨯==31.11)633.62arctan()arctan(11d mz γ蜗轮圆周速度sm n d v /62.010*******.22614.3100060222=⨯⨯⨯=⋅=π蜗杆副滑动速度m/s16.331.11cos 1000609406314.3cos 100060n d 11=⨯⨯⨯⨯=⨯=γπs v蜗轮圆周速度sm v v v s /10.362.016.3222221=-=-=应选择减速器的类型为蜗杆下置则涡轮蜗杆的传动效率查表取当量摩擦角'172v ︒=ρ)80.0~78.0()6017231.11tan(31.11tan )96.0~95.0()tan(tan )96.0~95.0(=÷++=+=v ργγη符合初取的效率值涡轮蜗杆的尺寸计算 蜗轮分度圆直径8.226363.622=⨯==mz d 中心距9.14428.22663221=+=+=d d a变位系数016.03.69.144145'=-=-=m a a x热平稳计算：依照公式)()1(1000011t t K P A s --=η该设计的减速器工作环境是煤场，故取油温t=70℃。

第八章减速器结构及参考图例第一节单级圆柱齿轮减速器图8－1为单级圆柱齿轮减速器的立体图；图8－2为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之一：凸缘式端盖）；图8－3 高速齿轮轴工作图；图8－4 圆柱齿轮工作图；图8－5 低速轴工作图；图8－6 减速器箱盖工作图；图8－7 减速器箱座工作图；图8－8为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之二：嵌入式端盖）。

图8－1 单级圆柱齿轮减速器立体图图8－2 单级圆柱齿轮减速器装配图（之一）图8－4 圆柱齿轮工作图图8－5 低速轴工作图图8－8为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之二）第二节单级圆锥齿轮减速器图8－9为单级圆锥齿轮减速器的立体图；图8－10为单级圆锥齿轮减速器的装配图；图8－11为单级圆锥齿轮减速器结构图（立式）；图8－12 圆锥齿轮工作图。

图8－9 单级圆锥齿轮减速器立体图图8－10为单级圆锥齿轮减速器的装配图图8－11为单级圆锥齿轮减速器结构图（立式）图8－12 圆锥齿轮工作图第三节单级蜗杆减速器图8－13为单级蜗杆减速器的立体图；图8－14为单级蜗杆减速器的装配图；图8－15为单级蜗杆减速器装配图（有散热片）；图8－16 蜗杆工作图，图8－17 蜗轮工作图。

图8－13 单级蜗杆减速器立体图图8－14 蜗杆减速器的装配图图8－15 单级蜗杆减速器装配图（有散热片）图8－16 蜗杆工作图图8－17 蜗轮工作图第四节双级圆柱齿轮减速器图8－18双级圆柱齿轮减速器立体图；图8－19为两种形式的双级圆柱齿轮减速器装配图；图8－20双级圆柱齿轮减速器装配图（焊接结构）。

图8－18 双级圆柱齿轮减速器立体图图8－19双级圆柱齿轮减速器装配图图8－20双级圆柱齿轮减速器装配图第五节圆锥－圆柱齿轮减速器图8－21圆锥－圆柱齿轮减速器立体图；图8－22圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之一）；图8－23圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之二）。

图8－21 圆锥－圆柱齿轮减速器立体图图8－22圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之一）图8－23圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之二）。

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 。

单级蜗轮蜗杆减速器装配图单级蜗轮蜗杆减速器装配图一、引言本文档旨在提供单级蜗轮蜗杆减速器的装配图，并详细介绍装配过程中的步骤和注意事项，以供参考使用。

二、装配图介绍1、主要元件a) 蜗轮轴：用于传递动力的轴；b) 蜗杆：用于转动蜗轮的杆状零件；c) 减速器壳体：用于固定和保护蜗轮蜗杆减速器的外壳；d) 输入轴：将动力输入到减速器中的轴；e) 输出轴：从减速器中输出动力的轴；f) 轴承：支撑轴的零件；g) 油封：用于封闭减速器内的润滑油的零件。

2、装配步骤此处展示单级蜗轮蜗杆减速器的装配步骤，如下所示：a) 第一步：将减速器壳体分成上下两部分，清洁减速器内部；b) 第二步：安装蜗轮轴并连接输入轴；c) 第三步：安装蜗杆和轴承，并进行润滑；d) 第四步：安装输出轴并连接蜗杆；e) 第五步：封闭减速器壳体，并安装油封；f) 第六步：进行装配的最终检查，并确认装配质量。

3、注意事项装配单级蜗轮蜗杆减速器时，需要特别注意以下事项：a) 确保清洁减速器内部，避免灰尘和杂质进入；b) 使用适当的工具和方法进行装配，避免损坏关键部件；c) 使用适当的润滑剂，并定期检查和更换；d) 装配完成后进行最终检查，确保各部件安装正确，并进行功能测试。

4、附件本文档涉及以下附件：a) 单级蜗轮蜗杆减速器装配图：[附件名称]5、法律名词及注释a) 蜗轮：一种齿轮，其齿面呈螺旋状，与蜗杆配合使用，可实现减速和增力的效果。

b) 蜗杆：一种杆状零件，与蜗轮配合使用，可将旋转运动转化为线性运动。

c) 减速器：一种机械装置，用于减少输入轴的旋转速度，并增加扭矩输出。

d) 轴承：一种能够支撑轴的零件，减少运动时的摩擦和磨损。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。

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（CADCAM）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。

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。

单级蜗轮蜗杆减速器设计
首先，我们需要确定蜗杆传动的参数。

蜗杆传动的主要参数包括蜗杆
的模数m、大径孔的模数m1、蜗杆蜗杆齿的长度b、蜗杆齿的高度h、蜗
轮传动标准规格的齿数z和蜗杆蜗杆齿的数量t。

为了方便设计，我们可以选择标准模数的蜗杆模数。

蜗杆传动的模数
选择要根据输出转矩、转速和传动效率来确定。

通常情况下，模数选取为0.5到1之间。

接下来，我们需要根据输入和输出的转速来确定蜗杆齿数。

蜗轮的齿
数一般选择大于等于35，而蜗杆的转速比为输出转速与输入转速的比值。

蜗杆转速比的计算可以根据给定的转矩和动力因数来确定。

然后，我们需要计算蜗杆的齿数。

根据蜗杆齿数的计算公式，可以得
到蜗杆齿数的大小。

同时，还需要计算蜗杆传动的齿跟圆直径。

齿跟圆直
径的计算可以通过蜗杆齿数和蜗杆模数来确定。

在设计阶段，我们还需要考虑蜗杆蜗杆齿的长度和高度。

通常情况下，蜗杆的蜗杆齿的长度为半径或直径的1到1.5倍。

蜗杆齿的高度通常为蜗
杆模数的0.5到1倍。

最后，我们需要对减速器的外壳进行设计。

外壳的设计应考虑减速器
的防护、散热和润滑等方面。

减速器外壳的设计应尽量减小外形尺寸，提
高传动效率，并能够方便安装和维修。

总结起来，单级蜗轮蜗杆减速器的设计是一个复杂的过程，需要考虑
多个参数和因素。

通过合理的设计和计算，可以提高减速器的性能和使用
寿命，确保其正常运行。

目录一设计任务书 (1)二传动方案的拟定 (2)三电动机的选择和传动装置的运动和动力学计算 (3)四传动装置的设计 (6)五轴及轴上零件的校核计算 (11)1 蜗杆轴及其轴上零件的校核计算 (11)2 蜗轮轴及其轴上零件的校核计算 (14)六啮合条件及轴承的润滑方法、润滑机的选择 (16)七密封方式的选择 (18)八减速器的附件及其说明 (21)九设计小结 (23)十参考文献 (24)第一章．设计任务书1.1设计题目设计用于带速传输机的传动装置。

1.2工作原理及已知条件工作原理:工作传动装置如下图所示：设计数据：运输带工作拉力F=2500N运输带工作速度v=1.10m/s卷筒直径D=400mm工作条件：连续单向运转，工作时轻微冲击，灰尘较少；运输带速度允许误差±5%；一班制工作，3年大修，使用期10年(卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑)。

加工条件：批量生产，中等规模机械厂，可加工7～8级齿轮。

设计工作量：1.减速器装配图1张；2.零件图1～3张；3.设计说明书1.3原始数据已知条件传送带工作拉力F(N) 传送带工作速度v（m/s）滚筒直径D（mm）参数2500 1.10 4001-电动机2、4-联轴器3-一级蜗轮蜗杆减速器5-传动滚筒6-输送带第二章. 传动方案选择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。