环面式蜗轮蜗杆减速器设计

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。

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。

蜗轮蜗杆减速器毕业论文蜗轮蜗杆减速器毕业论文环面蜗杆蜗轮减速器的设计专业数控技术摘要这篇毕业设计的论文主要阐述的是一套系统的关于环面蜗杆蜗轮减速器的设计方法。

环面蜗轮蜗杆减速器是蜗轮蜗杆减速器的一种形式，这个方法是以加工过程和蜗轮减速器的使用条件的数学和物理公式为基础的。

在论文中，首先，对减速器的种类和基本构造作了简单的介绍，接着，阐述了蜗轮蜗杆的设计原理和理论计算。

然后按照设计准则和设计理论设计了环面蜗轮蜗杆减速器。

接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。

该设计代表了环面蜗轮蜗杆设计的一般过程。

对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。

目前，在环面蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。

国内在设计制造环面蜗轮蜗杆减速器过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；蜗轮蜗杆的校核。

关键词：减速器，蜗轮，环面蜗杆，蜗轮轴，蜗杆轴目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 减速器的国内外研究现状 (1)1.3 课题目的及意义 (2)1.4 论文主要内容 (2)第二章减速器传动装置的总体设计 (3)2.1 减速器的工作条件 (3)2.2 减速器的种类及基本构造 (3)2.3 传动装置总体设计 (4)第三章电动机的选择及各级传动比的确定 (6)3.1 电动机的选择 (6)3.2 确定传动装置总传动比和分配传动比 (7)3.3 各轴运动参数的计算 (8)第四章环面蜗轮蜗杆的传动设计 (9)4.1 蜗杆传动类型及材料 (9)4.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 (9)4.3 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (10)4.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (11)4.5 热平衡核算及润滑方式 (12)第五章蜗杆、蜗轮轴的基本尺寸设计 (13)5.1 蜗轮轴基本尺寸设计 (13)5.2 蜗杆轴基本尺寸设计 (14)5.3 装蜗轮处键的选择及校核 (15)5.4 滚动轴承的选择 (15)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章绪论1.1 课题研究的背景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。

蜗轮蜗杆减速器设计介绍蜗轮蜗杆减速器是一种常用于工业机械传动中的减速装置。

它由蜗轮和蜗杆组成，利用蜗杆旋转的连续螺旋线与蜗轮齿面的啮合相互作用，实现转速的降低，扭矩的增大。

在工业领域中，蜗轮蜗杆减速器被广泛应用于各种设备和机械中，例如机床、输送机、起重机、冶金设备等。

本文将对蜗轮蜗杆减速器的设计进行介绍，包括其结构、工作原理和设计要点等。

结构蜗轮蜗杆减速器的基本结构包括蜗轮、蜗杆、轴承、壳体等部分。

蜗轮是一个圆盘状零件，其周边有一系列的齿，用于传递动力。

蜗杆是一个螺旋线状的零件，其上有几个螺旋齿，通过转动带动蜗轮。

轴承用于支撑蜗杆和蜗轮，确保其平稳运转。

壳体起到一个保护和支撑的作用，同时避免润滑脂泄漏。

工作原理蜗轮蜗杆减速器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.当蜗杆旋转时，由于其螺旋线的特性，蜗齿会逐渐将蜗轮齿面推动。

2.蜗轮在蜗齿的作用下开始转动，同时蜗杆不断推动蜗轮。

3.通过蜗轮的转动，输入轴上的动力被减速，并输出到输出轴。

4.输出轴上的转速较输入轴慢，但扭矩较大。

由于蜗轮蜗杆减速器的工作原理，使得其适用于需要大扭矩和较低转速的应用场景。

设计要点在进行蜗轮蜗杆减速器的设计时，有一些要点需要注意：1.选择正确的材料：蜗轮蜗杆通常由硬质合金材料制成，以确保其耐磨损和耐腐蚀的特性。

2.确定减速比：根据应用场景的需求，选择合适的减速比，以实现所需的输出速度和扭矩。

3.减速器的尺寸和重量：在设计过程中要考虑减速器的尺寸和重量，以确保其适应所安装的设备。

4.轴承的选择和安装：合适的轴承可以提供减速器稳定和平稳的运行。

5.润滑系统的设计：合适的润滑系统能够降低摩擦和磨损，延长减速器的使用寿命。

结论蜗轮蜗杆减速器是一种常用的工业传动装置，其结构简单，工作可靠。

通过合理的设计，可以实现所需的输出速度和扭矩。

在设计过程中，需要考虑选材、确定减速比、尺寸和重量、轴承选择和安装以及润滑系统设计等要点。

这些设计要点对于确保减速器的性能和寿命至关重要。

蜗轮蜗杆减速器设计目录引言一、机械零件的设计1.机盖设计2.机体设计3.蜗轮设计4.蜗杆设计5.蜗轮轴设计6.轴承设计7.端盖设计8.油标设计9.窥视孔盖设计10.螺钉设计11.螺母设计12.垫片设计13.挡油板设计14.冷却水管路设计二、装配三、工程图及零件图绘制四、结论五、致谢六、参考文献七、附录引言蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。

在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。

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.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。

因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。

减速机的作用主要有：1、降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。

2、减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。

大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。

Pro/ENGINEER是目前最先进的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）和分析（CAE）软件，广泛应用于机械、电子、建筑、航空等工业领域，利用Pro/E的强大功能可以很轻松完成绝大多数机械类设计制造和分析任务。

通过Pro/E设计蜗轮蜗杆减速器，在掌握基础知识的同时，通过实例，开阔思路，掌握方法，提高对综合运用的能力。

一、机盖的绘制（1）单击窗口上部工具栏中的“创建新对象”按钮打开“新建”对话框，在名称中输入“jigai”作为文件名，保持其余设置不变，然后单击按钮进入草绘环境界面。

（2）单击窗口右侧拉伸工具进入草绘界面（3）绘制如图所示草绘图图1-1单击确定（4）设置拉伸距离（5）单击确定创建实体，如图1-2图1-2（6）按上述步骤创建如图1-3所示实体图1-3（7）打孔，通过拉伸/切除选项切出如图所示图1-4孔图1-4（8）其余孔通插入-孔创建如图，创建如图1-5所示的孔。

摘要本次毕业设计主要阐述的是矿山绞车TP环面蜗杆减速器的设计方法，该减速器是蜗轮蜗杆减速器的一种形式。

本设计课题来源于张家港某矿山工程机械有限公司，通过分析传统减速器的设计方法和主要考虑的问题，以矿山绞车减速器为设计背景，按照设计准则和设计理论设计了TP 环面蜗轮蜗杆减速器并加以校核，接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核，该设计代表了环面蜗轮蜗杆设计的一般过程，对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。

目前，在矿山绞车减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距，国内在设计制造减速器过程中存在着很大程度上的缺点，本文通过确定其合理的提升方式及运转参数，改造现有提升设备，采用最新最新技术、最新工艺、使其不断体积小、质量轻，提升能力大，运行准确可靠和高度集中化自动化方向发展。

关键词：矿山绞车；PT环面蜗杆；减速器；结构设计AbstractThis graduation design is the main design method of mine hoist TP toroidal worm reducer, the reducer is a form of worm gear reducer.This design derives from a mine in Zhangjiagang Construction Machinery Co., Ltd., through the analysis of the traditional design method of main reducer and consideration, in mine hoist reducer design background, in accordance with the design criteria and design theory to design TP toroidal worm reducer and be checked, then the components of the reducer to the size of the calculation and verification, the design represents the torus worm general design process, on the other worm design work also has a certain value.At present, in mine hoist reducer design, manufacture and application of domestic, compared with foreign advanced level there are still large gaps exist, home to a large extent the shortcomings in the design and manufacture of reducer process, but our country is further enhancing the basic theory of equipment, determine a reasonable upgrade mode and operation parameters, transformation the existing lifting equipment, using the latest technology, the latest technology, it has small volume, light weight, big lifting capacity, accurate and reliable operation and highly centralized automated direction.Key words: Mine hoist; PT toroidal worm; reducer; structure design目 录摘 要 .............................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 目 录 ........................................................................................................................................... I II1 绪论 (1)1.1本课题的研究内容和意义 (1)1.2国内外的发展概况 (2)1.3本课题应达到的要求 (3)2 选定设计方案 (4)2.1 原动机的选择 (4)2.2 传动装置的选择 (4)3 电动机的选择及动力参数计算 (7)3.1 初选电动机类型和结构型式 (7)3.2 电动机的容量 (8)3.2.1 确定减速器所需的功率w P (8)3.2.2 确定传动装置效率 (9)3.2.3电动机的技术数据 (9)3.3 传动装置运动参数的计算 (9)3.3.1 总传动比的计算 (10)3.3.2各轴功率计算 (10)3.3.3各轴转速的计算 (10)3.3.4各轴输入扭矩的计算 (10)4 减速器部件的选择计算 (11)4.1 蜗杆传动设计计算 (11)4.1.1 选择蜗杆、蜗轮材料 (11)4.1.2 确定蜗杆头数1Z 及蜗轮齿数2Z (12)4.1.3 验算滚筒的速度 (12)4.1.4 确定蜗杆蜗轮中心距a (12)4.1.5 蜗杆传动几何参数设计 (13)4.2 环面蜗轮蜗杆校核计算 (15)4.3 轴的结构设计 (16)4.3.1 蜗杆轴的设计 (16)4.3.2 蜗轮轴的设计 (18)4.4 轴的校核 (20)4.4.1 蜗杆轴的强度校核 (20)4.4.2 蜗轮轴的强度校核 (22)4.5 滚动轴承的选择及校核 (24)4.5.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核 (24)4.5.2 蜗轮轴上轴承的校核 (25)4.6 键联接的强度校核 (26)4.6.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接 (26)4.6.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接 (26)4.6.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接 (27)4.7 联轴器的选择和计算 (27)4.7.1 与电机输出轴的配合的联轴器 (27)4.7.2 与蜗轮蜗杆减速器配合的联轴器 (27)4.8 箱体结构尺寸及密封 (28)4.8.1 箱体结构尺寸 (28)4.8.2 箱体的密封 (29)5 润滑及附件的结构设计 (30)5.1 减速器的润滑 (30)5.1.1 润滑油选择 (30)5.1.2 蜗杆传动的热平衡计算 (30)5.2 减速器的附件 (32)5.2.1 窥视孔和视孔盖 (32)5.2.2 通气器 (32)5.2.3 定位销 (33)5.2.4 起盖螺钉 (33)5.2.5 起吊装置 (33)5.2.6 放油孔及螺塞 (34)5.3 减速器的安装、使用及维护 (34)5.3.1 减速器的安装 (34)5.3.2 减速器的使用和维护 (35)6结论与展望 (36)6.1 结论 (36)6.2 不足之处及未来展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1本课题的研究内容和意义减速器在原动机和工作机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。

课程设计说明书第一部分设计链式输送机传动装置一．设计任务书已知条件：1) 输送链牵引力F=5000 N；2) 输送链速度v =0.16m/s (允许误差±5%)；3) 输送链轮齿数z=14；4) 输送链节距p=100 mm；5) 工作情况两班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，无粉尘；6) 使用期限20 年；7) 生产批量20 台；8) 生产条件中等规模机械厂，可加工6~8 级精度齿轮和7~8 级精度涡轮；9) 动力来源电力，三相交流380/220V；10) 检修间隔期四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；根据上述已知条件，设计链式输送机传动装置的蜗轮蜗杆减速器。

二．设计进度表表1 设计进度表（1）链式输送机传动装置设计时间计划表2009 年内容时间6 . 2 1 6 . 2 2 ~ 6 . 2 3 6 . 2 4 ~ 7 . 1 7 . 2 ~ 7 .8 7 . 9 ~ 7 . 1 2明确设计任务书及制定进度表●传动方案的分析与拟定●方案的计算设计●方案效果图工程图绘制●编写设计说明书●三. 传动方案的分析和拟定图1 原理方案图四．设计具体过程与结果设计说明设计结果4.1电动机的选择4.1.1 选择电动机类型和结构型式根据电源、工作条件和载荷特点选择Y 系列三相异步电动机。

4.1.2 选择电动机的容量(1)估算传动装置的总功率：查表1-7，确定装置各部分的效率：皮带传动η平带=0.96(无压紧)蜗杆传动η蜗杆=0.78（双头0.75——0.82）圆柱传动η圆锥=0.98三对轴承η轴承=0.98（相等）η总=η平带×(η轴承)3×η蜗杆×η圆锥）=0.96×0.983×0.78×0.98=0.6836(2) 电动机所需功率Pd：输送机上的Pw =FV/=5000×0.16=0.800kW电动机所需功率Pd=PW/η总=0.800/0.6836=1.170kW初选电机：电动机型号额定功率（kW） 满载转速(r/min)Y100L-6 1.5 kW nm= 940 r/minη总=0.6836Pw=0.800kWPd =1.170kW设计说明设计结果4.1.3 计算总传动比和分配各级传动比根据初选电机计算总传动比nw=1000×60×v/zp=5.647r/mini 总=nm/ nw=940/5.647=166.372由表1-8，单级蜗杆减速器推荐的传动比合理范围为8~40，取i 蜗杆=20。

蜗轮蜗杆减速器设计书一、二、传动装置总体设计：根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。

(如图 2.1所示)图2.1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见（如图2.2所示），采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，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2.1 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。

图2.2三、电动机的选择：由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y 系列三相异步电动机。

三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。

一般电动机的额定电压为380V根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=350mm 。

运输带的有效拉力F=6000N ，带速V=0.5m/s ，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V 。

1、按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V ，Y 系列 2、传动滚筒所需功率3、传动装置效率：（根据参考文献《机械设计基础课程设计》 陈立德主编 高等教育出版社 第6-7页表.-3得各级效率如下）其中： 蜗杆传动效率η1=0.70 滚动轴承效率（一对）η2=0.98 联轴器效率η3=0.99 传动滚筒效率η4=0.96 所以：ηw=η1•η23•η32•η4 =0.7×0.983×0.992×0.96 =0.626 r/min电动机所需功率： P r = P w /η =3.0/0.633=4.7KW传动滚筒工作转速： n ＝60×1000×v / ×400＝62.1r/min按推荐的合理传动比范围，取蜗杆传动比i 1 =8-40 根据（《机械设计基础》 陈立德主编 高等教育出版社 第263页表13.5，故电动机可选范围为Nd=i ’•ηw=(8-40)×62.1 r/minNd=497-2484 r/min符合这一范围的同步转速的有；720 r/min ， 970 r/min ， 1440 r/min ， 2900 r/min，根据（《机械设计基础课程设计指导书》陈立德主编 高等教育出版社 第119-120页 附表8.1如图表3-1表3-1方案1-2电动机转速低，外廓尺寸及重量较大，价格较高，导致传动装置尺寸较大。

环面蜗轮蜗杆减速器设计毕业论文摘要环面蜗轮蜗杆减速器广泛应用于工业生产线、机械设备和交通运输中，其高扭矩、高效率、噪音小等特点备受青睐。

本文主要研究环面蜗轮蜗杆减速器的设计，通过MATLAB软件模拟分析参数对减速器性能的影响，并进行实验验证，得到了一组最佳设计参数。

本文的研究成果可为环面蜗轮蜗杆减速器的进一步优化和发展提供一定的理论和实践指导。

关键词：环面蜗轮蜗杆减速器；设计；MATLAB；参数分析；实验验证AbstractThe cycloidal gear and worm gear reducer is widely used in industrial production lines, mechanical equipment and transportation, and it is highly regarded for its high torque, high efficiency, low noise and other characteristics. This paper mainly studies the design of the cycloidal gear and worm gear reducer, simulatesand analyzes the impact of parameters on the performance of the reducer through MATLAB software, and conducts experimental verification to obtain a set of optimal design parameters. The research results of this paper can provide certain theoretical and practical guidance for the further optimization and development of the cycloidal gear and worm gear reducer.Keywords: Cycloidal gear and worm gear reducer; Design; MATLAB; Parameter analysis; Experimental verification1. 引言环面蜗轮蜗杆减速器是一种常用的传动装置，具有结构紧凑、运行平稳、传动效率高等特点，广泛应用于机械设备、工业生产线和交通运输中。

寸录一、电动机的选择 (3)二、传动比分配 (4)三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)四、传动零件的设计计算 (4)五、轴的设计计算 (6)六、蜗杆轴的设计计算 (17)七、键联接的选择及校核计算 (18)八、减速器箱体结构尺寸确定 (19)九、润滑油选择： (21)十、滚动轴承的选择及计算 (21)十一、联轴器的选择 (22)十二、设计小结 (22)减速器种类：蜗杆一链条减速器减速器在室内工作，单向运转工作时有轻微震动，两班制。

要求使用期限十年, 大修期三年，速度误差允许5%，小批量生产设计计算及说明结果一.电动机的选择1电动机类型选择、按工作要求和工作条件，选用一般用途的卧式封闭型Y(112M-4 )系列三相异步电动机。

2电动机容量、(1 )工作机所需功率PFvF W ------- 2x102=2.4kw1000(2)电动机的输出功率P d Pv 2.4kwP d P w传动装置的总效率12345( 5 7式中，n1、甲…为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。

由《机械设计课程设计》表2-4查得:单头蜗杆1 0.75 ;轴承2 0.98 75 (三对)；联轴器3 0.99 ;滚筒4 0.95链传动5 0.965则0. 66241 2 3 4 5 6 7故F d P w 2.4/0.6624=3.6233kw3电动机的转速、(1)工作机滚筒王轴转速60 1000 v 厂./ .n w--------------- 45.84 r/minD有表中数据可知两个方案均可行，但方案1的总传动比较小，传 动装置结构尺寸较小，并且节约能量。

因此选择方案 1，选定电动机的型号为Y112M-4 ,•传动比分配 n mi a =——==114.55n i 2(0.03~0.06)i =3~5 取i 涡=30所以i 2=3.82型号 额定功率 同步转速 满载转速 质量 Y112M-4.015001440470i a =114.55三•计算传动装置的运动和动力参数1 ）各轴传速n D n m 】960 r minn 1rp iD9601960r ./ minn i 1960 3032r ./ minn 2 i 2 321 32r . / minn 4n8.38rmini 涡=30 i 2=3.82n D = 960/ imin/ imin2）各轴输入功率P D R4kwR P d 3 3.96kwF2 P21 2.9106kwP3 P2 23 2.824kwP L 4 w 2.63kw3)各轴输入转矩T (N? m)T n =9550 X p/ n iT i=9550 X3.96/960=39.393 N mT2=9550 X2.9106/32=868.63 N mT3=9550 X2.824/32=842.79 N mT4=9550 X2.63/8.38=2985.7995 N m n2= 32 r . min n3= 32 r3minn 工=8.38r/minP D = 4kwP = 3.96kwF2 2.9106kw F3 2.824kwF L 2.63kw将以上算得的运动及动力参数列表如下：T i=39.393N m T2=868.63 N m T3=842.79 N m T4=2985.7995 N m先假设蜗杆分度圆直径d i和传动中心距a的比值d i/a=0.35 ,从图11-8 得Z P=2.9⑸确定许用接触应力[6H]根据蜗轮材料为铸锡磷青铜蜗轮，金属模铸造，蜗杆螺旋面齿面硬度>45HRC，据表11-7查得蜗轮的基本许用应力[6 H] '=268mpa应力循环次数N=60 X 1 X 32 X (10 X 250 X 2 X 8 X0.15)=11520000K HN=(10 7/11520000) 1/8 =0.9825寿命系数[6H]= K HN X[6H] '=0.9825 X268mpa=262.8mpa⑹计算中心距根据公式：a耳KT2(Z E Z P /[ 6H])2]1/3a >[1.21 X868630 X(160 X2.9/262.8) 2]1/3 =148.53据实际数据验算，取中心距a=160 ,i=30，故从表11-2中取模数m=8 mm，分度圆直径d1=80mm，这时，d 1/a=0.44、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸⑴蜗杆轴向齿距p a=25.133 mm ，直径系数q=10，齿顶圆直径d a1 =96 mm ;齿根圆直径d f1 =60.8，分度圆导程角丫= 5°42'48";蜗杆轴向齿厚S a=12.5664 mm⑵蜗轮T2=868630N m mK V=1.05。

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 lea rning design of gear reducer, attempt to design enhance the perce ptual cognition and ability to adapt to society, and further cons olidate the learned theory knowledge, to improve the integrated us e of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better lea rning experience.Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanical transmission device and parameter collocation. Study us ing a variety of tools, such as CAD, intuitive present on the f loor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear r educer is a simple understanding and cognition. Gear reducer is a n indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanic al transmission device in use process, will be different degree o f wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenan ce, prolong the service life and highly effective operation, impro ve production efficiency, reduce the cost of production, achieve m aximum efficiency.Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design pr inciple and parameter 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 (3)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)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 (33)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)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 =卷考虑电动机和传动装置的尺寸 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。