单级蜗轮蜗杆减速器

机械设计基础课程设计

说明书

设计题目：单级蜗轮蜗杆减速器

所在学院：能源与动力工程学院

专业班级：核工1001 学生姓名：陈剑波

目录

1、机械设计课程任务书 (2)

2、运动学和动力学的计算 (5)

3、传动件的设计计算 (7)

4、蜗杆副上作用力的计算 (10)

5、减速器箱体的主要结构尺寸 (11)

6、蜗杆轴的设计计算 (12)

7 、键连接的设计 (17)

8、轴、滚动轴承及键连接校核计算 (17)

9、低速轴的设计与计算 (19)

10 、键连接的设计 (25)

11、润滑油的选择 (25)

12、减速器附件的选择 (26)

设计任务书一、传动方案

二、工况及有关参数

带的圆周力F(N) 传送带速度

V(m/s)

滚筒直径D

（mm）

5500 0.125 400

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10年，大修为2~3年，少批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。

已知：运输机带的圆周力：5500N

带速：0.125m/s

滚筒直径：400mm

选定传动方案为：蜗杆减速器

三、设计要求

装配图设计：1张A1（包括主视图、俯视图和左视图，

零件明细表，技术特性表，技术要求）零件图设计：2张

①轴

②齿轮

编写设计计算说明书

指导老师：毛宽民

2012年12月3日

2、运动学和动力学的计算

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，并参照选用一般用途的Y 系列三相交流同步电动机，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 1000Fv P W ==6875.01000

125

.05500=⨯kW 确定传动装置效率 查表得：

联轴器效率1η=0.99 双头蜗杆传动效率2η=0.70 一对滚动轴承效率3η=0.99 输送机滚筒效率4η=0.96

开式滚子链传动5η=0.92

估算传动系统总效率为

543

3221ηηηηηη⨯⨯⨯⨯==.6551

工作时，电动机所需的功率为

η

W

d P P =

=

0495.16551

.06875.0=kW

由表查表可知，满足P e ≥P d 条件的Y 系列三相交流同步6级电动机Y100L-6额定功率

P

e

应取为1.5kW,960r/min 。

电动机的转速

根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速w n 为

097134.5400

14.30.125

6000060000≈⨯⨯==

D v n

w

πr/min w m n i n 总'=

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

由式（3-5）可知，传动系统的总传动比

8.16097134

.5960===

n n i m 总 取链传动的传动比为3。 由传动系统方案（见图）知：

6.533

8

.160==

i min /91.176

.53min

/960min /960n 121r r i n n r ===

= 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（电动机轴）：

m n n =1=960r/min

==1201ηP P 1.0495×0.99=1.039kW =⨯==960

039

.195509550

111n P T 10.336N·m 2轴（蜗杆轴）：

m in /91.17n 2r =

==2312ηP P 1.039×0.99×0.78=0.8023kW

=⨯==91

.178023

.095509550

222n P T 427.804N·m 3轴（蜗轮轴）：

==23n n 17.91r/min

==3423ηP P 0.8023×0.99×0.99=0.7864kW

=⨯==91

.177864.095509550

333n P T 419.326N·m

3、传动件的设计计算

3.1蜗杆副的设计计算 3.1.1选择材料

蜗杆：45钢，表面淬火45-55HRC ；

蜗轮：10-3铝青铜ZCuAl10Fe3，金属模铸造，假设相对

滑动速度v s <6m/s

3.1.2确定许用应力

许用接触应力 [σH ]=120MPa 许用弯曲应力 [σF ]=90MPa 3.1.3参数的选择

蜗杆头数 Z 1=1

蜗轮齿数 Z 2=i •Z 1=53.4 则Z 2取54 使用系数 K A =1.1 综合弹性系数 Z E =160

接触系数Z ρ 取d 1/a=0.4 由图12-11得，Z P =2.8

mm Z Z T K a H P E A 29.223)]

[(

32

2=≥σ 取整：a=223.29mm

m m

34.739.22368.068.0875.0875.01=⨯=≈a d