单级蜗杆减速器设计说明书
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。
蜗轮蜗杆减速器说明书
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（CAD/CAM）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。
蜗轮蜗杆减速器设计说明书
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。
机械设计课程设计-蜗轮蜗杆减速器设计说明书
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。
蜗轮蜗杆减速器课程设计说明书(有CAD图)
学生姓名 边朋博 班级 08 机械设计制造及其自动化（1）班 指导教师 题目 传动系统图： 职 称 教研室
编号 W-10
学
号 08102080128
设计电动卷扬机传动装置
原始数据：
钢绳拉力 F / kN 17 钢绳速度 v /( m ⋅ min ) 8
−1
卷筒直径 D / mm 330
工作条件：
连续单向运转，工作时有轻微振动，小批量生产，单班制工作，使用期限 8 年，运输带速度允 许误差为±5%
要求完成： 1.减速器装配图 1 张（A2） 。 2.零件工作图 2 张（箱体和轴） 。 3.设计说明书 1 份，6000-8000 字。 开始日期 2010 年 12 月 6 日 完成日期 2010 年 12 月 31 日 2010 年
西安理工大学
12
月
1 日
机械设计课程设计
目录
1．电机选择................................................................................................................................................... 1 2．选择传动比.......................
机械设计综合课程设计一级蜗轮蜗杆减速器
机械课程设计设计说明书课程名称：机械设计原理课程设计系别：机械系姓名：丁戈学号：指导教师：王鸿翔一、《设计原理与方法》课程综合训练任务书1.设计题目带式输送机传动装置。
第3题，第6组2.工作条件及设计要求带式传送机工作装置如下图所示，主要完成由传送带运送机器零、部件的工作。
该机室内工作，单向运转，工作有轻微振动，两班制。
要求使用期限十年，大修期三年。
输送带速度允许误差±5％。
在中小型机械厂批量生产。
3.原始数据传动带工作拉力F=4100N，运输带工作速度V=1m/s，滚筒直径D=500mm。
二、传动方案的拟定与分析用一级蜗轮蜗杆减速器和一级链传动达到减速要求，传动方案图已经给出：三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择Y 系列三相异步电动机。
2、电动机功率选择（1）传动装置的总效率：滚子链滚筒蜗轮蜗杆轴承联轴器总ηηηηηη==0.99×0.99×0.8×0.96×0.97=0.73（蜗轮蜗杆减速器效率包括减速器中的轴承） （2）电机所需的功率： 电动机输出功率：awP d P η=kw 工作机所需的功率： kw FV P w 1000==kw kw 1.4100014100=⨯ 所以 总η1000FVd P =kw=5.6kw因载荷轻微振动，电动机d ed p P ≥即可，但5.6kw 与5.5kw 较为接近，效率又为保守估计，实际效率应该稍高于假设效率，故ed P可先取5.5kw 。
3、确定电动机转速总η=0.73d P =5.6kw w P =4.1kwed P =5.5kw（2）、轴上零件定位及轴的主要尺寸的确定1）轴端链齿轮选用和定位链条选择A16单排滚子链，链齿轮选择RS80,链轮轴孔长L=50mm。
取轴端长为48mm。
按轴径选择用普通平键b×h=16mm×10mm，键长45mm（GB/T 1095-1990)。
蜗轮蜗杆减速器设计说明书
蜗轮蜗杆减速器设计说
明书
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
目录
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—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。
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。
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
单级蜗轮减速器设计说明书讲解
单级蜗轮减速器设计说明书院系：机电工程系专业：模具设计与制造班级：学号：姓名：指导老师：题目：设计带式运输机传动装置一．总体布置简图运动方向电动机联轴器减速器联轴器链轮二．工作情况每年工作300个工作日，每日单班制工作，通风情况不良。
三．有关参数牵引力/kN 2.75传送速度/m/s 0.7链轮齿数8链节/mm 125使用年限/年7 四．设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.传动比的分配3.计算各轴的转速和转矩4.蜗杆蜗轮的设计5.轴的设计6.滚动轴承的选择7.键和联轴器的选择及计算8.润滑与密封9.减速器附件的选择10.装配图、零件图的绘制设计说明书电动机的选择及有关参数计算计算内容计算说明计算结果1.确定传动装置所需要的功率P w工作机的输出功率P w=F·V/1000=2.75*0.7kw=1.925kw P w=1.925kw2.确定传动装置的效率η总根据参考文献，η联=0.99 ，η轴=0.98-0.995，η链=0.95-0.98，η蜗= 0.7-0.75，η总=η联*η轴*η蜗*η链*η联*η轴=0.6573η总=0.65733.选择电动机根据参考文献，P d=P w/η总=2.93kw根据参考文献，v=Z1Pn/(60*1000)得n=42 r/min，根据参考文献，单级蜗杆减速器传动比i（7~40），所以电动机转速范围为n d=n*（7~40）=249~1680 r/min符合这一范围的电动机的同步转速有：250r/min,1000r/min,1500e/min,3000r/min综合考虑P d=2.93kwn=42r/minn d=960r/min选1000r/min的电动机查表可知它的满载转速为960r/min型号Y-132S-6，额定功率为3kw传动比的分配总传动比i=960/42=22.85,取23，由于蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上其他不分配传动比i=23计算各轴的转速和转矩1.各轴输入功率第一轴：P1=P d* n联* n轴=2.87kw第二轴：P2=P1*n轴* n蜗=2.05kwP1=2.87kwP2=2.05kw2.各轴的输入转矩第一轴：T1= 9550*10^6*p/n=29.8N*m第二轴：T2= 9550*10^6*p/n=652.6N*mT1=29.8N*mT2=652.6N*m蜗杆蜗轮的设计1.选择材料及制照精度（1）. 由题意可知：P d=2.93kw,蜗杆转速n d=960 r/min，蜗轮转速n=42 r/min，传动比i=23。
单级蜗杆齿轮减速器设计说明书
目录一、设计要求 (2)二、传动系统方案设计 (2)三、传动系统的总体设计 (3)四、减速器传动零件的设计计算 (5)五、减速器轴及轴承装置的设计 (9)六、箱体的设计计算 (16)七、减速器其他零件及附件的选择 (18)八、减速器的润滑 (21)九、设计小结 (21)十、参考文献 (22)一、设计要求（1）设计任务设计带式输送机传动系统。
要求传动系统中含有单级蜗杆减速器。
（2）传动系统机构简图（3）原始数据输送带有效拉力F=2400 N输送带工作速度v=0.9 m/s输送机滚筒直径d=335 mm减速器设计寿命为5年。
（4）工作条件两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；电压为380/220V的三相交流电源。
二、传动系统方案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。
(如右图所示)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（如右图所示），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。
三、传动系统的总体设计（1）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=335mm 。
运输带的有效拉力F=2400N ，带速V=0.9m/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：由电动机至工作机之间的总效率：6543421ηηηηηηη=a其中1η、2η、3η、4η、5η、6η分别为联轴器，轴承，窝杆，齿轮，链和卷筒的传动效率。
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。
蜗轮蜗杆齿轮减速器设计说明书
蜗轮蜗杆齿轮减速器设计说明书蜗轮蜗杆齿轮减速器设计说明书一、引言本文档旨在提供蜗轮蜗杆齿轮减速器设计的详细说明。
减速器是一种常用于机械设备的传动装置，通过将高速旋转的输入轴转换成低速并具有更大扭矩的输出轴，以适应不同工作环境和需求。
二、设计要求本章详细描述蜗轮蜗杆齿轮减速器设计的要求，包括但不限于：1.减速比要求2.输出扭矩要求3.输入功率限制4.设计寿命要求等三、设计原理本章介绍蜗轮蜗杆齿轮减速器的设计原理，并详细阐述蜗杆传动、蜗轮传动和齿轮传动的工作原理，以便更好地理解减速器的工作方式和特点。
四、设计参数计算本章详细说明蜗轮蜗杆齿轮减速器设计过程中涉及的各项参数计算方法，包括蜗杆蜗轮的齿数、模数、齿宽等参数的计算方法，并给出具体的计算示例。
五、零件选型本章常用的蜗轮蜗杆齿轮减速器的相关标准，并介绍如何根据设计要求和参数计算结果进行零件的选型，包括蜗轮、蜗杆、齿轮和轴承等。
六、结构设计本章详细描述蜗轮蜗杆齿轮减速器的结构设计过程，包括各个零件的布局、装配方式、皮带传动装置的设计等。
七、强度校核本章介绍蜗轮蜗杆齿轮减速器的强度校核方法，包括齿轮强度校核、轴承强度校核和装配强度校核等。
八、润滑与密封本章介绍蜗轮蜗杆齿轮减速器的润滑和密封设计要求，包括润滑方式的选择、润滑油的选用和密封装置设计等。
九、安全与可靠性本章重点阐述蜗轮蜗杆齿轮减速器的安全与可靠性设计要求和考虑因素，以确保减速器的正常、安全、可靠运行。
十、附件本文档涉及的附件如下：1.设计图纸：包括装配图、零件图和尺寸图等。
2.计算数据表格：包括参数计算结果和零件选型结果等。
3.测试报告：包括减速器性能测试结果等。
附：法律名词及注释1.著作权：指法律对著作成果所赋予的权利和义务的总称。
2.专利权：指法律对发明创造者在技术领域所创造的技术方案所给予的专有权利。
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机械设计课程设计说明书参数选择：总传动比：I=20 Z1=2 Z2=40 卷筒直径：D=530mm 运输带有效拉力：F=3500N 运输带速度：V=0.8m/s 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。
根据生产设计要求该蜗杆减速器采用蜗杆下置式，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，为防止轴外伸段箱润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱，在轴承盖中装有密封元件。
二、 电动机的选择：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=530mm 。
运输带的有效拉力F=3500N ，带速V=0.8m/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》 席伟光 光 波 主编 高等教育 第34页表3-4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ηc =0.99 传动滚筒效率ηcy=0.96所以：η=η1••η22•ηc2•ηcy =0.7×0.982×0.992×0.96=0.633电动机所需功率： P r= P w/η=2.8/0.633=4.4KW传动滚筒工作转速： n w＝60×1000×v /( ×D)＝28.8r/min根据容量和转速，根据参考文献《机械设计课程设计》席伟光光波主编高等教育第209页表9-39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，如下表: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其主要性能查表9-40得相关数值如下表：4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩P0 = P ed=5.5kwn0=960r/minT 0=9.55 P 0 / n 0=54.7N .m 4.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩P 1 = P 0·η01 = 5.5×0.99×0.99×0.7×0.992=3.7 kw n Ⅰ=10o i n = 20960 =48 r/minT 1= 955011n P = 9550×487.3 N ·m = 736.15N ·m4.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩P 2 = P 1·ηc ·ηcy =3.7×0.99×0.99=3.63kw n 2=121i n = 248 = 24 r/minT 2= 955022n P = 9550×2463.3 = 1444N ·m运动和动力参数计算结果整理于下表4-1： 表4-1五、蜗轮蜗杆的结构设计：参考《机械设计 第八版》濮良贵、纪名刚主编 高等教育 第269-272页1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆。
2.选择材料考虑到蜗杆传动功率不大，故蜗杆选用45钢；因希望效率高些，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ZcuSn10P1，金属模铸造。
轮芯用HT100制造。
3.按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动设计准则，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。
由式（11-12），传动中心距322)(HPE Z Z KT a σ≥（1）确定作用在涡轮上的转矩T 2=736150 N ·mm （2）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K β=1；由表11-5选取使用系数K A =1.15；取动载荷系数K v =1.05；则K=K A K βK V =1.15*1*1.05=1.21（3）确定弹性影响系数Z E因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和蜗杆相配，故21160MPaZ E =（4）确定接触系数Z p先假设蜗杆分度圆直径d 1和传动中心距a 的比值35.01=ad ，从图11-18中可查的Z p =2.9。
（5）确定许用接触应力[σH ]根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HBC ，可从参考文献《机械设计》第八版，濮良贵 纪名刚主编，第271页表11-7中查得蜗轮的基本许用应力[H σ]＇=268MPa应力循环次数 N=60jn 2L h =60×48×12×300×6=6.22×107寿命系数 K HN =8771022.610⨯=0.7957则 [H σ]=K HN ·[H σ]＇=0.7957×268MPa=213MPa ⑹计算中心距mmmm a 69.161)2139.2160(73615021.132=⨯⨯⨯≥ 取中心距a=200mm,因i=21,故从表11-2中取模数m=8mm ，蜗杆分度圆直径d 1=80mm ，这时d 1/a=0.4，从图11-18中可查得接触系数Z p '< ZP ，因此以上计算结果可用。
4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 ⑴ 蜗杆轴向齿距 Pa=πm=25.133mm;直径系数q=10;齿顶圆直径d a1=d+2ha *m=96mm;齿根圆直径d f1=60。
8mm;分度圆导程角γ=361811''' ;蜗杆轴向齿厚s a=m π21=12.5664mm.⑵ 蜗轮蜗轮齿数z 2=41;变位系数x 2=-0.5; 验算传动比i=zz 12=241=20.5,这时传动比误差为5.220205.20=-%，是允许的。
蜗轮分度圆直径 d 2=mz 2=8×41mm=328mm蜗轮喉圆直径 da 2=d 2+2ha 2 =328+2×8=344mm蜗轮齿根圆直径 d f2=d 2-2h f2= 328-2×8×1.2=308.8mm 蜗轮咽喉母圆半径 r g2=a-21d a2=200-21×344=28mm 5、校核齿根弯曲疲劳强度 σF =≤βY Y md d KT Fa 221253.1[σF ]当量齿数 z v2=48.43)31.11(cos 41cos 332== γz 根据x 2=-0.5,z v2=43.48.由参考文献《机械设计》第八版，濮良贵 纪名刚主编，第271页图11-19中查得齿形系数Y Fa2=2.87螺旋角系数 Y β=1-9192.014031.111140=-=γ许用弯曲应力 [σF ]=[σF ]＇·K FN由参考文献《机械设计》第八版，濮良贵 纪名刚主编，第271页图11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力[σF ]＇=56MPa寿命系数 K FN =632.01022.610976=⨯ [σF ]=56×0.632MPa=35.39MPa σF =≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯MPa MPa 13.179192.087.283288073615021.153.1[σF ]弯曲强度是满足的。
6、验算效率ηη=（0.95～0.96）)tan(tan v ϕγγ+已知γ='''361811 = 31.11；v v v f f ;arctan =ϕ与相对滑动速度v s 有关V s =s m nd /099.431.11cos 10006096080cos 1000601=⨯⨯⨯=⨯πγπ求得 f v =0.015 v ϕ=0.8594代入式中得 η=0.88>0.8 大于原估计值，因此不用重算。
7、精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从GB/T10089—1988圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择8级精度，侧隙种类为f,标注为8f GB/T 10089—1988.六、蜗轮轴的结构尺寸设计 参考《机械设计 第八版》濮良贵、纪名刚主编 高等教育 第377-383页1.轴上的功率、转速和转矩大小P 2=3.7KW, n 2=48r/min, T 2=736150N*mm2.求作用在蜗轮上的力（取蜗轮αn =20。
，β=10。
）已知蜗轮上分度圆直径d 2=328mm 则 圆周力 N N d T F t 44883287361502222=⨯==径向力 N F F n t r 1839cos /tan ==βα轴向力 N F F t a79110tan *4488tan =︒==β3.初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。
表15-3，取A 0=112，也是得 蜗杆轴d min =A mm mm n p 7.47487.31123333=⨯=, 轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d 1。
为了使所选的轴直径d 1联轴器的孔相适应，故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩T ca 根据表14-1，考虑到转矩变化很小，故取K A =1.3，则： Tca=K A T Ⅱ=1.3×736150N ·mm=956995N ·mm按照计算转矩T ca 应小于联轴器公称转矩的条件，根据根据参考文献《机械设计课程设计》 席伟光 光 波 主编 高等教育 P198 表9-22，选用HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250000N ·mm 。
联轴器的孔径d=48mm,故d 1=48mm,半联轴器长度L=112mm,联轴器与轴配合的毂孔长度L 1=84mm. 4.轴的结构设计（1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了满足联轴器的轴向定位要求，①轴段右端需制出一轴肩，故取②段的直径d 2=55mm ；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=60mm.联轴器与轴配合的毂孔长度L=84mm,为了保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在轴的端面上，故①段的长度应比L 略短一些，现取l 1=82mm 。
2）初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。
参照工作要求并根据d 2=52mm, 根据参考文献《机械设计课程设计》 席伟光 光 波 主编 高等教育 P182 表9-16初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30312，其尺寸为d ×D ×T ×d a =60mm ×130mm ×33.5mm ×72mm,故d 3=60mm;而l 7=34mm ，l 3=34+8+16+4=62mm右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，因此，取d 6= d a =72mm 。