蜗杆齿轮减速器课程设计说明书

燕山大学

机械设计课程设计说明书题目：蜗杆-齿轮二级减速器

学院（系）：机械工程学院

年级专业： 12级机自卓工班

学号： 120101040019

学生姓名：王博皓

指导教师：齐效文

教师职称：教授

目录

一．传动方案分析 (1)

1．蜗杆传动 (1)

2．斜齿轮传动 (1)

二．电动机选择计算 (1)

1．原始数据 (1)

2．电动机型号选择 (1)

三．总传动比确定及各级传动比分配 (2)

四．运动和动力参数的计算 (2)

五．传动零件的设计计算 (3)

1．蜗杆蜗轮的选择计算 (4)

2．斜齿轮传动选择计算 (8)

六．轴的设计和计算 (12)

1.初步计算轴径 (12)

2．轴的结构设计 (13)

3．Ⅲ轴的弯扭合成强度计算 (14)

七．滚动轴承的选择计算 (18)

八．键连接的选择 (19)

九．联轴器的选择 (20)

十．减速器附件的选择 (20)

十一．润滑和密封说明 (21)

1．润滑说明 (21)

2．密封说明 (21)

十二．拆装和调整的说明 (22)

十三．减速箱体的附加说明 (22)

十四．设计小结 (22)

十五．爆炸视图 (23)

十六．参考文献 (26)

装配方案是：左端，甩油环、套杯、左端轴承、止动垫片、圆

螺母、密封圈、端盖、联轴器依次从轴的左端向右安装；右端，甩

油环、止动垫片、圆螺母、右端轴承依次从轴的右端向左安装。

轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受

轴向力时，直径变化值要大些，可取（6~8）mm，否则可取（4~6）

mm。

轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件的

轮毂宽度决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了直径，

即可确定轮毂宽度。轴的端面与零件端面应留有距离L，以保证零

件端面与套筒接触起到轴向固定作用，一般可取L=（1~3）mm。轴

上的键槽在靠近轴的端面处的距离取（1~3）mm，靠近轴肩处的距

离应大于等于5mm。

Ⅱ轴的初步设计如下图：

装配方案是：左端，蜗轮、挡油板、左端轴承、调整垫片、端

盖依次从轴的左端向右安装；右端，齿轮、挡油板、右端轴承、调

整垫片、端盖依次从轴的右端向左安装。

尺寸设计准则同Ⅰ轴。

Ⅲ轴的初步设计如下图：

d=55mm

装配方案：右端，齿轮、挡油板、右端轴承、调整垫片、端盖、

联轴器依次从轴的右端向左安装；左端，挡油板、左端轴承、端盖、

调整垫片、密封圈依次从轴的右端向右安装。

尺寸设计准则同Ⅰ轴。

3．Ⅲ轴的弯扭合成强度计算

由Ⅲ轴装轴承处轴的直径d=55mm，查《机械设计课程设计指

导手册》得到应该使用的轴承型号为30205E，D=100mm，B=21mm，

a=20.9mm（轴承的校核将在后面进行）。

a.轴的结构

D=100mm

B=21mm

a=20.9mm

=24

.

426

T•

m

N

3

F t3=2882.14N F r3=1078.15N

(单位N ·mm)

（1） 计算大齿轮受力： 转矩 T 3=426.24N ·m

N d T F t 14.288278

.2951000

24.42622333=⨯⨯==

N F F n t r 15.107842113cos 20tan 14.2882cos tan 33="'︒︒

⨯==βα N F F t a 02.68442113tan 14.2882tan 33="'︒⨯==β 由此画出大齿轮轴受力图，见b 图

（2） 计算轴承反力（c 、e 图）

水平面

N R 86.3892732/78.29502.68457.19215.10781=⨯-⨯=' N R 13.549273

2/78.29502.68422.4515.10782=⨯+⨯=' 垂直面

N R 05.233479.23757

.19214.28821

=⨯=''

N R 09.54879

.23722.4514.28822=⨯=''

（3） 画出水平弯矩M xy 图(图d)，垂直面弯矩M xz 图(图f)

和合成弯矩22

xy xz M M M =+图（图g ）。

（4） 画出轴的转矩T 图（图h ），T=426239.68N ·mm

（5） 初步分析Ⅰ~Ⅲ三个截面有较大的应力和应力集中。现

对Ⅱ面将进行安全系数校核。

（6） 轴材料选用45钢调质，σb=650MPa ，σs=360MPa ，

查表得疲劳极限：

F a3=684.02N

R 1’=389.86N

R 2’=549.13N

R 1”=2334.05N R 2”=548.09N

T=426239.68

N ·mm

σ-1=293MPa

σ0=527MPa

τ-1=169MPa

τ0=325MPa

0.11

0.04

στψψ==

M 3=117153.68

N ·mm

σ=5.42MPa σm=0

τ=9.87MPa

τa=4.93MPa