蜗轮蜗杆减速器设计

目录前言 (2)一、设计任务书 (3)二、传动方案的拟定及说明 (5)三、电动机的选择 (6)3.1 、选择电动机的类型 (6)3.2 、选择电动机的容量 (6)3.3 、确定电动机的转速 (6)四、计算传动装置以及动力参数 (8)4.1、传动比的计算与分配 (8)4.2、传动和动力参数计算 (8)五、蜗轮蜗杆设计计算 (10)5.1蜗杆蜗轮参数设计计算 (10)5.2蜗轮蜗杆弯曲强度校核 (11)5.3蜗轮蜗杆尺寸总结 (12)5.4蜗杆传动的热平衡计算 (13)六、轴的设计计算 (14)6.1 高速轴(蜗杆轴)的设计计算 (14)6.2 低速轴的设计计算 (16)七、键联接的选择及校核计算 (19)八、滚动轴承的选择及计算 (20)8.1 高速轴上轴承的选择及校核 (20)8.2 高速轴上轴承的选择及校核 (20)九、联轴器的选择 (22)9.1、电动机与高速轴之间的联轴器 (22)9.2、低速轴与卷筒之间的联轴器 (22)十、减速器箱体尺寸及结构的确定 (233)10.1 箱体尺寸的设计 (233)10.2 箱体各部件结构的设计 (244)十一、减速器的润滑 (236)十二、参考文献 (267)前言课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。

根据学院的教学环节，在2011年6月13日-2011年7月3日为期三周的机械设计课程设计。

本次是设计一个一级蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。

本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——卷筒），在袁逸萍老师指导下独立完成的。

该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和装配图A0图纸一张、零件图A4图纸2张（包括蜗杆轴与蜗轮）。

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、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。

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 。

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，电压为380V。

2）选择电动机的容量工作机的有效功率为P w=Fv1000=1700×0.91000=1.53kW从电动机到工作机输送带间的总效率为η∑=η12∙η2∙η3=0.992∙0.73∙0.97=0.694式中各η按表9.1取1η－联轴器传动效率：0.992η－蜗轮蜗杆的传动效率：0.733η－卷筒的传动效率：0.97所以电动机所需工作功率P d=P wη∑=1.530.694=2.20kW3）确定电机转速工作机卷筒的转速为n w=60×1000vπd=60×1000×0.9π×280=61.4r/min所以电动机转速的可选范围是：n d=i∑′n w=(8~40)×61.4=(491~2456)r/min符合这一范围的转速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min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1500 r/min的电动机。

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1：2 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：i∑=n mn w=142061.4=23.33 计算传动装置各轴的运动和动力参数：1）各轴转速：Ⅰ轴 n1=n m=1420r/min Ⅱ轴n2=61.4r/min卷筒轴n卷=n2=61.4r/min 2）各轴输入功率：Ⅰ轴PⅠ=P dη1=2.20×0.99=2.18kWⅡ轴PⅡ=PⅠη2=2.18×0.73=1.59kW卷筒轴P卷=PⅡη2η1=1.65×0.99×0.95=1.49kW3）各轴输入转矩：电机轴的输出转矩T d=9.55×106P dn W=9.55×106×2.201420=1.48×104 N∙mmⅠ轴TⅠ=T dη1=1.48×104×0.99=1.46×104 N∙mmⅡ轴TⅡ=TⅠη3i=2.95×104×0.73×23.3=2.49×105 N∙mm卷筒轴T卷=TⅡη2η1=2.49×105 ×0.99×0.95=2.34×105 N∙mm运动和动力参数结果如下表：二、蜗轮蜗杆的设计1、选择材料及热处理方式。

第一部分零件图的创建一、创建蜗杆1 新建文件在工具栏中单击“新建”按钮，在弹出“新建”对话框中选择“零件”单选按钮，早子类型中选择“实体”单选按钮。

输入文件名称为“wogan”，去掉“使用缺省模板”框的对勾，单击“确定”，在弹出的“新文件夹选项“对话框中选择公制模板mmns_part_solid，单击”确定“按钮进入零件设计界面。

2 创建蜗杆（1）单击特征工具栏中“旋转“按钮，在视图下侧出现的”旋转“界面上选择“实体”按钮，以指定生成拉伸实体，单击“放置”按钮，打开上滑面板中的定义按钮，系统弹出“草绘”对话框，选取FRONT基准平面作为草绘平面，接受系统默认的生成方向，单击对话框中“草绘”按钮，进入草绘界面。

（2）单击草绘工具栏中“中心线”按钮，绘制一条竖直中心线，然后按照图1-1所示的草绘剖面绘制草图。

单击“草绘器”工具栏按钮退出草绘模式。

图1-1（3）接受系统默认的旋转角度值为360，单击鼠标中建完成特征创建。

3、创建倒角(1）单击工程特征工具栏上的“倒角“按钮，打开”倒角“特征操作板，在“标注形式”下拉框中选择“45×D”选项，在尺寸框输入倒角尺寸为3和0.5，选择需要倒的角。

（2）单击按钮完成倒角特征的创建，最终结果如图1-2所示。

图1-24、创建螺纹（1）单击特征工具栏中“插入“按钮，选择螺旋扫描，进入草绘区，在菜单管理器中选择“常数，穿过轴，右手定则”完成，退出。

所需节距为4.71。

（2）单击按钮完成螺旋扫描特征的创建，最终结果如图1-3图1-35、创建键槽（1）、创建基准平面。

单击特征工具栏中“基准平面”按钮，选front：f3平面偏移5。

(2)单击特征工具栏中“拉伸“按钮，在“拉伸”界面上选择“实体“按钮，以指定生成拉伸实体，单击”放置“按钮，打开上滑面板。

单击上滑面板中的定义按钮，系统弹出”草绘“对话框，并且提示用户选择草绘平面，选取DTM1基准平面作为草绘平面，接受系统默认上的生成方向，单击对话框中”草绘“按钮，进入草绘界面。

(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。