机械设计课程设计说明书单级蜗杆减速器
机械设计(蜗轮蜗杆)
青岛理工大学课程设计说明书课题名称：机械设计课程设计学院：专业班级：学号：学生：指导老师：青岛理工大学教务处年月日《机械设计课程设计》评阅书题目单级蜗轮蜗杆减速器的设计学生姓名学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月日教研室意见总成绩：室主任签名：年月日摘要本次课程设计是设计一个单级减速器，根据设计要求确定传动方案，通过比较所给的方案，选择蜗轮蜗杆的传动方案，作为设计方案。
设计过程根据所给输出机的驱动卷筒的圆周力、带速、卷筒直径和传动效率。
确定所选电动机的功率，再确定电动机的转速范围，进而选出所需要的最佳电动机。
计算总传动比并分配各级传动比，计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。
对传动件的设计，先设计蜗杆，从高速级运动件设计开始，根据功率要求、转速、传动比，及其其他要求，按蜗杆的设计步骤设计，最后确定蜗杆的头数，模数等一系列参数。
本次课程设计我采用的是普通圆柱蜗杆传动，蜗轮蜗杆减速器的优点是，传动比大，传动效率高，传动平稳，降低噪音。
之后设计蜗轮的结构，按《机械设计》所讲的那样设计，接下来对箱体进行大体设计，设计轴的过程中将完成对箱体的总体设计，设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度，在此设计过程中完成了对一些附加件的设计包括对轴承的初选，主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定，然后对轴进行强度校核，主要针对危险截面。
这个过程包括一般强度校核和精密校核。
并对轴承进行寿命计算，对键进行校核。
设计过程中主要依据《课程设计》，对一些标准件和其他的一些部件进行选择查取，依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。
关键字：减速器，蜗杆，轴，轴承，键目录摘要 (I)1 设计任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计要求 (1)1.3 课程设计的数据 (1)2 传动方案拟定 (2)2.1 确定传动方案 (2)2.2 选择单级蜗轮蜗杆减速器 (2)3 电动机的选择 (3)3.1 电动机功率计算 (3)3.2 电动机类型的选择 (3)4 计算传动比及运动和动力参数 (4)4.1 总传动比 (4)4.2 运动参数及动力参数的计算 (4)5 确定蜗轮蜗杆的尺寸 (5)5.1 选择蜗杆传动的类型及材料 (5)5.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 (5)5.3 计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸 (5)5.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (6)6 轴的设计计算 (9)6.1 蜗杆轴的设计计算 (9)6.2 蜗轮轴的设计和计算 (10)7 滚动轴承的选择及校核计算 (14)7.1 轴承的选择 (14)7.2 计算轴承的受力 (14)8 键联接的选择及校核计算 (16)8.1 选择键联接的类型和尺寸 (16)8.2 校核键联接的强度 (16)9 联轴器的选择 (18)10 减速器箱体的选择 (19)11 减速器的润滑与密封 (20)11.1 减速器蜗轮蜗杆的传动润滑方式 (20)11.2 减速器轴承润滑方式 (20)11.3 减速器密封装置的选择,通气孔类型 (20)总结 (21)参考文献 (22)1 设计任务1.1 课程设计的目的该课程设计是继《机械设计》课程后的一个重要实践环节，其主要目的是：（1）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，进一步巩固和拓展所学的知识。
机械设计课程设计单级蜗轮蜗杆减速器说明书
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。
课程设计--单级蜗轮蜗杆减速器设计说明书
单级蜗杆减速器设计说明书目录1、机械设计课程设计任务书--------------------------------（）2、机构运动简图-----------------------------------------------（）3、运动学与动力学计算--------------------------------------（）4、传动零件设计计算-----------------------------------------（）5、轴的设计及校核--------------------------------------------（）6、箱体的设计--------------------------------------------------（）7、键等相关标准的选择--------------------------------------（）8、减速器结构与润滑的概要说明--------------------------（）9、设计小结-----------------------------------------------------（）10、参考资料----------------------------------------------------（）1机械设计课程设计任务书专业班级07冶金2班学生姓名学号课题名称一级蜗杆减速器设计时间一、原始数据已知条件输送带拉力F/KN 输送带速度V/(m/s) 滚筒直径mm数据 5.5 0.8 450工作条件：两班制，连续单向运转，载荷平较稳。
环境最高温度35°C；小批量生产。
基本要求：1、转配图一张（1#图纸）2、零件图两张（输出轴、齿轮；3#图纸）2、机构运动简图13 245 61.电动机；2联轴器；3减速器；4链传动；5滚筒；6.运输带3、运动学与动力学计算3.1电动机的选择 3.1.1选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y 系列鼠笼式三相异步电动机。
课程设计单级蜗杆减速器
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。
机械设计课程设计单级蜗轮蜗杆减速器说明书(DOC)
课程设计报告课程名称：机械基础设计题目：一级蜗杆传动设计系别：机电工程系专业班级：机电设备二班学生姓名：司海强学号： 020******* 指导老师：隋冬杰设计时间： 2012年12月河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录一传动方案的拟定 (3)二电动机的选择和传动装置的运动和动力学计算 (5)三传动装置的设计 (8)四轴及轴上零件的校核计算 (12)1 蜗杆轴及其轴上零件的校核计算 (12)2 涡轮轴及其轴上零件的校核计算 (15)五轴承等相关标准件的选择 (17)六密封方式的选择 (20)七参考资料 (23)第二章. 传动方案选择及机构运动简图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。
2.2机构运动简图电动机联轴器蜗杆减速器联轴器滚筒输送带第三章. 电动机的选择和运动参数的计算3.1电动机的选择1. 选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y 系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机。
2.选择电动机容量（1）工作机各传动部件的传动效率及总效率查《机械设计课程设计》表2.3各类传动、轴承及联轴器效率的概略值，减速机构使用了一对滚动球轴承，一对联轴器和单线蜗轮蜗杆机构，各机构传动效率如下：)(99.0一对滚动球轴承=η； 995.0~99.0=η联轴器； 80.0=η四线涡轮蜗杆减速机构的总效率776.0~768.022=⨯⨯=ηηηη轴承单线蜗轮蜗杆联轴器总（2）选择电动机的功率所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。
机械设计课程设计说明书单级蜗杆减速器讲解
设计任务书班级学号姓名一、设计题目：蜗轮减速器设计带式运输机的传动装置，如图 1 所示。
工作条件：带式输送机在常温下连续工作，单向运转；空载启动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度V 的允许误差为± 5％；二班制(每班工作8h)，要求减速器设计寿命为8 年，大修为2~3 年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。
图1 带式输送机传动系统简图电动机；2一联轴器；3—蜗杆减速器；4—卷筒；5—输送带、原始数据：带的圆周力传送带速度V(m/s)滚筒直径 Dmm)550 300选定设计方案工作条件：带式输送机在常温下连续工作，单向运转；空载启动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度 V 的允许误差为± 5％；二班制（每班工作 8h ），要求减速器设 计寿命为 8年，大修为 2~3 年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V 。
已知：运输机带的圆周力： 550N带速： 2m/s 滚筒直径： 300mm 选定传动方案为：蜗杆减速器1. 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—输送带图 1-符合这一转速范围的同步转速有： 1500r/min 3000r/min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确定传动装置效率 查表第十章中表 10-2 得： 联轴器效率 1 =0.99蜗杆传动效率 2 =0.70 一对滚动轴承效率 3=0.98 输送机滚筒效率 4 =0.96估算传动系统总效率为12 3 4=0.99 × 0. 70× 0.9 8× 0.9 6=0.6517 工作时，电动机所需的功率为PdP W=1.11.7kW0.6517由表19-1可知，满足 P e ≥ P d 条件的 Y 系列三相交流异步电动机额定功率 P e 应取为 2.2kW 。
机械设计课程设计单级蜗杆减速器
机械设计基础课件设计说明书：一级蜗杆减速器设计题目肇庆学院目录1、机械设计课程设计任务书--------------------------------（2）2、机构运动简图-------------------------------------------------（4）3、运动学与动力学计算-----------------------------------------（5）--------------------------------------------算计计设件零动传、4．（8）5、轴的设计计算及校核-----------------------------------------（12）6、箱体的设计-------------------------------------------------（16）7、键等相关标准的选择--------------------------------------（17）8、减速器结构与润滑的概要说明--------------------------（18）9、设计小结-----------------------------------------------------（19）10、参考资料----------------------------------------------------（20）1. 机械设计课程设计任务书一级蜗杆减速器课题名称2012年12月02日——2012年设计12月25日起止时间工程设计课题性质课题类型真实一、原始数据输送带拉力输送带速度滚筒直径已知条件D(mm) V/(m/s) F/（N）3202200 0.9 数据工作条件：单向运转，连续工作，空载起动，载荷平稳，三班制工作，减速器使用寿命不低于10年，输送带速度允许误差位±5%二、基本要求1、完成装配图一张、零件图两张（齿轮、轴各一）2、编写设计说明书一份（按毕业设计论文格式打印）3、装配图手工绘制，零件图CAD绘制机构运动简图2.输送带滚筒电动机联轴器蜗杆减速器联轴器3.运动学与动力学计算3.1电动机的选择计算3.1.1 选择电动机3.1.1.1选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
单级蜗杆减速器课程设计说明书
=75MPa<600MPa
大带轮采用A型普通平键：10*63 GB/T 1096-2003
b=10mm, h=8mm, l=63mm, T=2.239*35.5/2N m=39.8N m
=31.6MPa<600MPa
低速轴：
齿轮采用A型普通平键： 18*56GB/T 1096-2003
因传递功率不大，转速不高，均选软齿面
小齿轮选用45钢，调质，齿面硬度197-286HBS,
=600MPa, =450MPa
大齿轮选用45刚，调质，齿面硬度197-286HBS
=570MPa, =420MPa
齿轮精度暂设用8级
2.确定许用应力
取 ,
=545.5MPa
=518.2MPa
=360MPa
=336MPa
b-b截面产生的弯矩：
2）求水平面的支承反力
=2230N
a-a截面产生的弯矩：
3）求合成弯矩
=
=213.6N m
4)求危险截面的当量弯矩
认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数 ，
=
5）计算危险截面处轴的直径
查得 ，
考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大5%
d=1.05 45.1mm=47.7mm
所以低速轴满足强度效核。
当同步转速为1500 r/min时， = 5.98不在6-24( )内。
所以应选择Y132M2-6，该满载转速为960 r/min.
Y132M2-6电动机的外型尺寸（mm）：
H:132 A:216 B:178 C:89 D:38 E:80 F*GD=10*8 G:33 K:12 AB:280 AD:210 AC:135 HD:315 AA:60 BB:238 HA:18 L:515
机械设计课程设计单级蜗杆减速器
课程名称：机械设计课程设计设计题目：单级蜗杆减速器传动装置简图1—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：选择电机1. 选择电机类型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，其结构为全封闭式 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Fv 2050 0.68 P W1.394 kW1000 1000从电动机到工作机输送带间的总效率为式中：1,2, 3, 4分别为联轴器、轴承、 蜗杆传动和卷筒的效率22由表 9.1取 1 0.98、 2 0.98、 3 0.78、 4 0.96，则 0.982 0.982 0.78 0.96 0.72所以电动机所需的工作功率为3.确定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。
故选则蜗杆的头数 Z 1=2按表9.1推荐的传动比合理范围 ，一级蜗杆减速器传动 比i ' 10~ 40,工作机卷筒的转速为 600 1000v 60 1000 0.68n W52r / minπd π 250所以电动机转速可选的范围为n d i n W (10 ~ 40) 52 (520~ 2080)r /minP W 1.3940.721.936kW 212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，由机械设计手册选定电动机的型号为YB112M-6，其主要性能如表 1.1 所示，电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如表 1.2 所示。
表 1.1YB112M-6 型电动机的主要性能表 1.2 电动机的主要外形和安装尺寸（单位 mm ）.计算传动装置的总传动比并分配传动比 1. 总传动比.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/min2. 轴的输入功率 1轴P 1 P d 1 1.936 0.98 1.897kW2轴ii 1nmnW940 18 .0752P2 P1 3 1.897 0.78 1.550kW卷筒轴P卷P2 1 2 1.550 0.98 0.98 1.489kW3. 各轴的输入转矩电动机的输出转矩T d 为T d 9.55 106 1.936 19668.9N mmd 940故1轴T1 T d 1 19668.9 0.98 19275.5N mm2轴T2 T1i1 3 19275.5 0.78 18.06 2.72 105 N mm卷筒轴T卷T2 1 2 2.72 106 0.98 0.98 2.61 105 N mm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，根据v s5.2 10 4n 13T 2( 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2. 按疲劳强度设计，根据公式2 z 2m2d 9KT( )2z2[ H ]其中z2为蜗轮的齿数，T为蜗轮的转矩，z 为系数，K为系数,[ H ] 为材料的许用应力根据减速器的工作环境及载荷情况取K A 1.15、K v 1.0、K 1.0 K K A K v K 1.0 1.0 1.15 1.15通过查表取z 160 MPa，[ H ] 160MPaz2 iz1 18.06 2 36.16,取z2 36则有2 5 160 2 3m2d 9 1.15 2.72 105 ( )2 2172.22mm3160 36由表取m=6.3，蜗杆分度圆直径d1=63蜗杆倒程角arctan(mz1 ) arctan( 2 6.3) 11.3163 蜗轮圆周速度蜗杆副滑动速度蜗轮圆周速度v 1v s 2 v 223.162 0.62 2 3.10m/ s故选择减速器的类型为蜗杆下置 查表取当量摩擦角 v 2 17'则涡轮蜗杆的传动效率(0.95~ 0.96)tan t (an v ) (0.95~0.96)tan(11.3ta 1n121.3117 60)符合初取的效率值涡轮蜗杆的尺寸计算 蜗轮分度圆直径d 2 mz 2 6 . 3 36 226 . 8中心距变位系数πd 2 n260 10003.14 226.8 5260 10000.62m / sa' a 145 144.96.30.016d 1πd 1n 160 1000cos3.14 63 94060 1000 cos11.313.16m/s(0.78 ~ 0.80)d 1 d 2 263 226.82144.9其他尺寸总汇于表 1.4热平衡计算：根据公式10P01(10 )1AA K s(t t0)该设计的减速器工作环境是煤场，故取油温t=70℃。
机械设计课程设计说明书(单级蜗杆减速器)
机械设计课程设计说明书参数选择：总传动比：I=35 Z1=1 Z2=35卷筒直径：D=350mm运输带有效拉力：F=6000N运输带速度：V=0.5m/s工作环境：三相交流电源有粉尘常温连续工作一、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。
(如图2.1所示) 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。
二、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《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社 第133-134页表12-8得各级效率如下）其中： 蜗杆传动效率η1=0.70 搅油效率η2=0.95 滚动轴承效率（一对）η3=0.98 联轴器效率ηc =0.99 传动滚筒效率ηcy =0.96 所以：η=η1•η2•η33•ηc 2•ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633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 w ＝60×1000×v / ×350＝27.9r/min根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社 第339-340页表附表15-1可查得所需的电动机Y 系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表3-1:表3-1方案电动机型号额定功率P ed kw电动机转速 r/min额定转矩同步转速 满载转速 1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0 2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2 3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0 4Y160M-85.57507202.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。
(完整版)单级蜗杆减速器机械设计毕业课程设计
湖南科技大学课程设计报告课程设计名称：单级蜗杆减速器学生姓名：学院：机电工程学院专业及班级：10级材料成型及控制工程2班学号：指导教师：万林林2013 年6月12日目录一、摘要暨传动装置总体设计…………………………………………-错误！未定义书签。
-1、传动机构整体设计 (2)2、电动机的选择 (3)3、传动比的确定 (3)4、计算传动装置的运动参数 (4)二、传动零件的设计 (4)1、减速器传动设计计算 (4)（1）蜗杆的设计 (4)（2）蜗轮的设计 (6)2、验算效率 (7)3、热平衡计算 (7)4、精度等级公差和表面粗糙度的确定 (8)三、轴及轴承装置设计 (8)1、蜗杆轴的设计 (8)2、蜗轮轴的设计 (12)3、滚动轴承的选择 (16)4、键连接及联轴器的选择 (17)四、机座箱体结构尺寸及附件 (19)1、箱体的结构尺寸 (19)2、减速器的附件 (21)五、蜗杆减速器的润滑 (24)1、蜗杆的润滑 (24)2、滚动轴承的润滑 (24)六、设计体会 (24)七、参考文献 (25)一、摘要—传动装置总体设计1、传动机构整体设计根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机。
(如图右图所示) 根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V≤4——5ms，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图下图所示），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。
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。
总传动比：i=35 Z1=1 Z2=31为了确定传动方案先初选卷筒直径：D=300mm运输带速度：V=1.3ms 卷筒转速=60×1000v(D)= 60×1000×1(×300)rmin=82.80rmin而i=35 ，并且=，所以有=i=35.02×82.80=2899.656rmin选择同步转速为1500r，满载转速为2900rmin的电动机。
机械设计课程设计蜗杆减速器设计说明书
机械设计课程设计计算说明书2011——2012学年第一学期学院：机电与电气工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：江桑学号：0914********课程设计题目：带式输送机的传动系统设计指导教师：李、邓设计时间：2011年1月10日目录传动装置总体设计 (5)传动方案拟定 (5)电机的选择 (5)传动装置的运动、动力参数计算 (6)传动零件设计 (7)蜗轮蜗杆材料及热处理选择 (7)蜗轮蜗杆传动主要参数计算 (7)蜗轮蜗杆效率及润滑计算 (9)蜗轮蜗杆传动几何尺寸计算 (9)蜗轮蜗杆结构选择、零件简图及结构尺寸计算 (10)蜗轮及蜗轮轴的设计计算 (10)蜗杆轴的设计计算 (16)蜗杆轴轴承的校核 (18)蜗杆和涡轮的精度与侧隙种类 (20)减速器其余部件设计 (21)减速器机体结构设计 (21)窥视孔和窥视孔盖得设计 (21)通气器的设计 (22)放油孔及放油螺栓的设计 (22)油标的设计 (22)高速轴输入端的联轴器设计 (22)减速器的润滑 (23)参考文献 (23)前言1.机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
是机械设计课程设计课程的实践教学环节，同时也是高等院校工科专业毕业生第一次全面的设计能力训练，其目的是：通过课程设计实践，树立正确的设计思想增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实践知识去分析和解决机械设计问题的能力。
学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。
通过制定设计方案，合理选用传动机构和机械类型，正确计算零件的工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，比较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的时间过长和方法学习进行机械设计技能的训练，计算绘图查阅设计资料和手册运用标准和规范。
<一>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。
机械设计课程设计单级蜗杆减速器设计
机械设计课程设计设计题目：单级蜗杆减速器设计目录第一章设计任务书.............................................. - 1 - 第二章传动方案选择............................................ - 2 - 第三章选择电动机的选择，确定传动方案及计算运动参数............ - 2 - 第四章传动装置的运动及动力参数的计算.......................... - 4 - 第五章涡轮蜗杆的尺寸设计...................................... - 6 - 第六章轴的设计计算及校核..................................... - 10 - 第八章绘制草图................................................ - 17 - 第九章. 箱体的设计............................................. - 25 - 第十章．轴承等相关标准件的选择................................. - 26 - 第十一章减速器结构与润滑等概要说明........................... - 30 - 第十二章设计小结............................................. - 32 - 第十三章．参考文献............................................. - 34 -第一章 《机械设计》课程设计任务书各设计小组原始数据 （每组数据供2人使用）姓 名 周玉东 学号 1008030134 组号 23组 方案 方案2设计题目 带 式 运 输 机 传 动 装 置 设 计原始数据 运输带拉力F= 2900(N) 运输带速度V= 1 (m/s) 滚筒直径D= 410 (mm) 运输机使用期5年、两班制工作、单向运转、工作平稳、运输带速度允许误差 ±5%、减速器由一般规模厂中小批量生产。
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大学机械设计课程设计说明书设计项目：单级蜗杆减速器学号：姓名：专业：材料成型及控制工程指导老师：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=350mm运输带有效拉力：F=2000N运输带速度：V=0.8m/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。
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，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。
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。
二、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=2000N，带速V=0.8m/s，载荷平稳，常温下连续工作，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Pw=FV/1000=2000*0.8/1000=1.6kw3、传动装置效率：（根据参考文献《机械设计课程设计》刘俊龙何在洲主编机械工业出版社第133-134页表12-8得各级效率如下）其中：蜗杆传动效率η1=0.70搅油效率η2=0.95滚动轴承效率（一对）η3=0.98联轴器效率ηc=0.99传动滚筒效率ηcy=0.96所以：η=η1•η2•η33•ηc2•ηcy=0.7×0.99×0.983×0.992×0.96=0.633电动机所需功率： Pr = Pw/η=1.6/0.633=2.5KW传动滚筒工作转速： nw＝60×1000×v / ×350＝43.7r/min根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》吴宗泽罗圣国编高等教育出版社第155页表12-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表2-1:表2-1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。
因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表2-2：表2-2三、运动参数计算：3.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩P 0 = P r =2.5kw n 0=960r/minT 0=9550 P 0 / n 0=9550*2.5/960=24.9N .m 3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩P 1 = P 0·η01 = 2.5×0.99×0.99×0.7×0.992 =1.68 kw n Ⅰ= n0/i1=31960= 27.4 r/min T 1= 9550P1/n1 = 9550×1.68/27.4= 585.55N ·m 3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩P 2 = P 1·ηc ·ηcy =1.68×0.99×0.99=1.65kw n 2= n1/i12 = 14.27 = 27.4 r/minT 2= 9550*p2/n2= 9550×1.65/27.4= 575.09N ·m 运动和动力参数计算结果整理于下表3-1： 表3-1四、蜗轮蜗杆的传动设计：蜗杆的材料采用45钢，表面硬度>45HRC，蜗轮材料采用ZCuA110Fe3,砂型铸造。
以下设计参数与公式除特殊说明外均以参考由《机械设计第八版》主编濮良贵纪名刚，副主编陈国定吴立言高等教育出版社出版 2006年第11章蜗杆传动为主要依据。
表4—1蜗轮蜗杆的传动设计表五、蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计5.1蜗杆基本尺寸设计根据电动机的功率P=5.5kw，满载转速为960r/min，电动机轴径=d38mm，轴伸长E=80mm电机轴上键槽为10x5。
1、初步估计蜗杆轴外伸段的直径d=30.4——38mmd=（0.8——1.0）电机2、计算转矩P=1.15×9550×5.5/960=62.9N.MTc=KT=K×9550×n由Tc、d根据《机械设计课程设计》张培金蔺联芳编上海交通大学出版社第248页表8.2可查得选用HL3号弹性柱销联轴器（38×80）。
3、确定蜗杆轴外伸端直径为38mm。
4、根据HL3号弹性柱销联轴器的结构尺寸确定蜗杆轴外伸端直径为38mm的长度为80mm。
5、由参考文献《机械设计课程设计》张培金蔺联芳编上海交通大学出版社的第220页表4.1可查得普通平键GB1096—90A 型键10×63，蜗杆轴上的键槽宽0036.010-mm ，槽深为2.000.5+mm ，联轴器上槽深mm t 3.31=，键槽长L=63mm 。
6、初步估计d=60mm 。
7、由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第189页图7-19，以及蜗杆上轴承、挡油盘，轴承盖，密封圈等组合设计，蜗杆的尺寸如零件图1（蜗杆零件图）5.2蜗轮基本尺寸表（由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第96页表4-32及第190页图7-20及表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表可计算得）表5—1蜗轮结构及基本尺寸蜗轮采用装配式结构，用六角头螺栓联接（≥2d 100mm ）,轮芯选用灰铸铁 HT200 ，轮缘选用铸锡青铜ZcuSn10P1 单位：mm六、蜗轮轴的尺寸设计与校核蜗轮轴的材料为45钢并调质，且蜗轮轴上装有滚动轴承，蜗轮，轴套，密封圈、键.6.1 轴的直径与长度的确定1 .计算转矩Tc=KT=K×9550×nP=1.15×9550×1.68/30.96=595.94N.M<2000 N.M 所以蜗轮轴与传动滚筒之间选用HL5弹性柱销联轴器32×60，因此0d=32m m2.由参考文献张培金蔺联芳编上海交通大学出版社的第220页表4-1可查得普通平键GB1096—79A型键12×8，普通平键GB1096—79A型键14×9，联轴器上键槽深度2.018.3+=t，蜗轮轴键槽深度2.05.5+=t，宽度为043.014-=b由参考文献《机械设计基础》（下册）张莹主编机械工业出版社 1997年的第316页—321页计算得.其中各段见零件图的“涡轮轴”。
6.2轴的校核6.2.1图6.1X-Y 平面受力分析Q图6.2 X-Z 平面受力图：合成弯矩Nmm M M M Z X Y X /22--+=592368.1535700 340587.75图6.4 当量弯矩T 与aT T=518217Nmm aT=327992.8Nmm图6.56.2.2轴的校核计算如表5.1轴材料为45钢，Mpa B 650=σ，Mpa S 360=σ，Mpa b 60][1=-σ表6.1轴的结果设计采用阶梯状，阶梯之间有圆弧过度，减少应力集中，具体尺寸和要求见零件图2（蜗轮中间轴）。
6.3装蜗轮处轴的键槽设计及键的选择当轴上装有平键时，键的长度应略小于零件轴的接触长度，一般平键长度比轮毂长度短5—10mm ，由参考文献1表2.4—30圆整，可知该处选择键2.5×65，高h=14mm ，轴上键槽深度为2.009+=t ，轮毂上键槽深度为2.0014.5+=t ，轴上键槽宽度为0052.025-=b 轮毂上键槽深度为026.0026.0125+-=b七、减速器箱体的结构设计参照参考文献〈〈机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第19页表1.5-1可计算得，箱体的结构尺寸如表7.1：表7.1箱体的结构尺寸减速器箱体采用HT200铸造，必须进行去应力处理。
以下尺寸以参考文献《机械设计、机械设计基础课程设计》王昆等主编高等教育出版社 1995年表6-1为依据八、减速器其他零件的选择经箱体、蜗杆与蜗轮、蜗轮轴以及标准键、轴承、密封圈、挡油盘、联轴器、定位销的组合设计，经校核确定以下零件：表8-1键单位：mm表8-2圆锥滚动轴承单位：mm表8-3密封圈（GB9877.1-88）单位：mm表8-4弹簧垫圈（GB93-87）表8-5挡油盘参考文献《机械设计课程设计》（修订版）鄂中凯，王金等主编东北工学院出版社 1992年第132页表2.8-7定位销为GB117-86 销8×38 材料为45钢九、减速器附件的选择以下数据均以参考文献《机械零件设计课程设计》毛振扬陈秀宁施高义编浙江大学出版社的P106-P118表9-1视孔盖（Q235）单位mm表9-2吊耳单位mm表9-3通气器单位mm表9-4轴承盖（HT150）单位mm表9-5油标尺单位mm表9-6油塞（工业用革）单位mm十、减速器的润滑减速器内部的传动零件和轴承都需要有良好的润滑，这样不仅可以减小摩擦损失，提高传动效率，还可以防止锈蚀、降低噪声。