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机械设单级蜗杆减速器

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一、设计题目：单级蜗杆减速器 已知条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度。寿命8年。四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修。动力为电力，三相交流，电压380/220V。运输带速度误差±5％。一般机械制造厂，小批量生产。 二、原始数据：

1.传动装置简图。

图1-1 带式输送机的传动装置简图 2.传动方案简图如下：

图1-2 带式输送机传动系统简图 1—电动机；2一联轴器；3—蜗杆减速器；4—卷筒；5—输送带

运输带工作拉力F(N) 运输带速度V(m/s) 卷筒直径D（mm） 2200 1.1 240 电动机的选择 初选电动机类型和结构型式 根据动力源和工作条件，并参照第12章选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机，卧式

封闭结构，电源的电压为380V。 电动机的容量 确定减速器所需的功率

根据已知条件，工作机所需要的有效功率为

1000FvPW=42.210001.12200kW 确定传动装置效率 查表第十章中表1-5得：

联轴器效率1=0.99 蜗杆传动效率2=0.70 滚动轴承效率3=0.98 输送机滚筒效率4=0.96 估算传动系统总效率： η=η12η2η33η4=0.992×0.70×0.983×0.96=0.0.6199 工作时，电动机所需的功率为

Wd

P

P=90.36199.042.2kW

由表12-1可知，满足Pe≥Pd条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率Pe应取为4kW。 电动机的转速 根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速wn为

6.8724014.31.16000060000Dvnr/min

查表14-2得： 蜗杆减速器的传动比i=10～40，则总传动比的合理范围'i=10～40，故电动机的转速可选范围为： wmnin'（10～40）×87.6r/min=876～3504 r/min

符合这一转速范围的同步转速有：1000r/min 1500r/min 3000r/min 表2-1 方案的比较 方案号 电动机型号 额定 功率 （kW） 同步转速 （r/min） 满载转速 （r/min） 总传动比i 质量 （kg）

Ⅰ Y132M1-6 4 1000 960 10.96 73 Ⅱ Y112M-4 4 1500 1440 16.44 43 Ⅲ Y112M-2 4 3000 2890 33.00 45 通过对上述3种方案比较可以看出：方案Ⅱ,方案Ⅲ电动机转速较高，但总传动比大，

传动装置尺寸较大，成本提高。一般来说，如无特殊要求，常选用同步转速为1000r/min，故选方案I较为合理。

传动装置的传动比及动力参数计算 传动装置运动参数的计算 传动系统的总传动比

96.106.87960nnim 由传动系统方案（见图1-2）知： 12i1；34i1；

又i12i34i23i，所以23i=10.96 传动系统各级传动比分别为 12i1； 23i=10.96； 34i1

传动系统的运动和动力参数计算 传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下：

1轴（蜗杆轴）： 960196012m1innr/min

P1=Pdη1=3.90×0.99=3.861kW 960861.395509550111nPT38.409N·m

2轴（蜗轮轴）： 96.109602312inn88r/min

2312PP3.861×0.98×0.70=2.649W

88649.295509550222nPT287.477N·m 3轴（单级蜗杆传动低速轴、即输送机滚筒轴）： 1883423inn88r/min 1323PP2.649×0.98×0.99=2.570kW

8857.295509550333nPT278.903N·m

传动零件的设计

设计计算及说明 结果 蜗杆的设计 选择蜗杆传动类型 根据GB/T 10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI). 选择材料 考虑到蜗杆传动功率不大,速度只是中等,故蜗杆用45钢;因希望效率要高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为45-55HRC.蜗轮用铸锡磷青铜110PSZCnu,金属模铸造.为了节约贵重的有色金属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100制造. 按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度.由参考文献1中式(11-12)计算传动中心矩:

232

)][(aHEZZKT

根据书中表11-1，取41Z 蜗轮上的转矩mNT477.2872=287477N·mm 确定载荷系数K

因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数1K；由参考文献1中表11-5选取使用系数15.1AK；由于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数05.1VK；则： 21.105.1115.1VAKKKK

确定弹性影响系数EZ

41Z m2874772mNT

K=1.21 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故21160aEMPZ。 确定接触系数Z

先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距a的比值为0.35，从图参考文献1图11-18中可查得9.2Z。

确定许用接触应力][H 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜110PSZCnu，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，查得蜗轮的基本许用应力aHMP268][。 应力循环次数

82100.21630088816060hLjnN

寿命系数

6877.0100.210887HNK 则 ][H=HNK·][H=0.6877×268= 184aMP 计算中心距

mma30.130)1849.2160(28747721.123 取Z1=4,模数m=5mm，蜗杆的分度圆直径d1=50mm。这时a=(d1+d2)/2=(50+5×44)/2=135mm 蜗杆的主要参数与几何尺寸 轴向齿距 mmmPa7.15514.3 直径系数 q=d1/m=10mm 分度圆直径 d1=50mm 齿顶圆直径 mmhddaa60512502111 齿根圆直径 mmhddff38)52.051(2502111 分度圆导程角 054821 蜗杆轴向齿厚 mmmSa85.7514.32121

蜗杆尺宽 1b=91mm 蜗轮的主要参数与几何尺寸

21160aEMPZ

9.2Z

aHMP268][

N=2.0×108

6877.0HNK ][H

=184MPa

m=5 d1=50mm

mmPa7.15

q=10mm

da1=60mm

df1=38mm

361811

mmSa85.7 蜗轮的齿数Z2=44；变位系数X2=0； 验算传动比 1144412ZZi 这时传动比误差为 %36.096.1096.1011<5%，是允许的。 蜗轮分度圆直径 mmmZd22044522 蜗轮喉圆直径 mmhddaa230522202222 蜗轮齿根圆直径 mmhddff208)52.051(22202222 蜗轮咽喉母圆半径 mmdarag20230211352122 蜗轮尺宽 B=40mm

校核齿根弯曲疲劳强度 ][53.12212FFaFYYmddKT

当量齿数 97.548.21cos44cos3322ZZV 根据X2=0，ZV2=54.97，从参考文献1中图11-17中可以查得齿形系数YFa2=2.33。

螺旋角系数

8443.01408.2111401Y

许用弯曲应力 FNFFK][][

从文献1表11-8中查得由110PSZCnu制造的蜗轮的基本许用应

b1=91mm i=11 d2=220mm

da2=230mm df2=208mm

rg2=20mm B=40mm

ZV2=54.97 8443.0Y

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蜗轮蜗杆减速器设计

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）。

蜗轮蜗杆减速器课程设计(含图纸)

蜗轮蜗杆减速器课程设计(含图纸)

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 learning des ign of gear reducer, attempt to design enhance the perceptual cognition and ability to adapt to society, and further consolidate the learned theory kn owledge, to improve the integrated use of knowledge discovery and solve pro blems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better learning experience.Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanica l transmission device and parameter collocation. Study using a variety of t ools, such as CAD, intuitive present on the floor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear reducer is a simple understanding and cog nition. Gear reducer is an indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanical transmission device in use process, will be different d egree of wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenance, prolong the service life and highly effective operation, improve productio n efficiency, reduce the cost of production, achieve maximum efficiency.Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design principle 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 (4)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)5.5取几何尺寸计算 (11)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)14．参考文献 (35)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0.98 3η：直齿圆柱齿轮的传动效率0.974η：联轴器的效率0.99 5η：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。

蜗轮蜗杆减速器设计

蜗轮蜗杆减速器设计

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。

(整理)蜗杆减速器及其零件图和装配图(完整)

(整理)蜗杆减速器及其零件图和装配图(完整)

前言在本学期临近期末的近半个月时间里，学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和动脑能力的课程设计。

在这段时间里，把学到的理论知识用于实践。

课程设计每学期都有，但是这次和我以往做的不一样的地方：单独一个人完成一组设计数据。

这就更能让学生的能力得到锻炼。

但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较庞大的“工作”来说，虽然能够按时间完成，但是相信设计过程中的不足之处还有多。

希望老师能够指正。

总的感想与总结有一下几点：1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。

2.由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准3.在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。

最后，衷心感谢老师的指导和同学给予的帮助，才能让我的这次设计顺利按时完成。

目录一．传动装置总体设计 (4)二．电动机的选择 (4)三．运动参数计算 (6)四．蜗轮蜗杆的传动设计 (7)五．蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 (13)六．蜗轮轴的尺寸设计与校核 (15)七．减速器箱体的结构设计 (18)八．减速器其他零件的选择 (21)九．减速器附件的选择 (23)十．减速器的润滑 (25)参数选择：卷筒直径：D=400mm运输带有效拉力：F=4000N运输带速度：0.75=0.75m/s工作环境：三相交流电源，三班制工作，单向运转，载荷平稳，空载启动，常温连续工作一、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。