蜗轮蜗杆齿轮减速器设计说明书范文.doc

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：
学号：
学生姓名：
指导教师：
目录
一.传动方案的拟定 (1)
二．电动机的选择及传动比确定 (1)
1．性能参数及工况 (1)
2．电动机型号选择 (1)
三．运动和动力参数的计算 (3)
1.各轴转速 (3)
2.各轴输入功率 (3)
3.各轴输入转距 (3)
四．传动零件的设计计算 (4)
1．蜗杆蜗轮的选择计算 (4)
2．斜齿轮传动选择计算 (8)
五．轴的设计和计算 (13)
1.初步确定轴的结构及尺寸 (13)
2．3轴的弯扭合成强度计算 (17)
六．滚动轴承的选择和计算 (21)
七．键连接的选择和计算 (22)
八、联轴器的选择 (22)
九．减速器附件的选择 (23)
十．润滑和密封的选择 (24)
十一．拆装和调整的说明 (24)
十二.主要零件的三维建模 (24)
十三.设计小结 (28)
十四．参考资料 (29)
下图是蜗杆轴与蜗杆材料一致选择45号钢调质处理，HB=240，考虑到蜗杆为下置，有轴向力，所以选用一对角接触轴承，一个深沟球轴承，一端固定，一段游动，稀油润滑，橡胶密封。

轴的结构设计如下图
图2 蜗杆轴的结构设计 1）初算轴头 按需用切应力初算d1 p
d c
n ≥
d1段直接与电机相连，不受弯矩，查机械设计课本表10-2取c=112则 3
1 1.0011211.43940d mm ≥= 轴颈上有单键，轴颈虚增大3%，d 1=11.4×1.03=11.74 考虑到蜗杆轴刚度较小，需增大轴径，取d 1=18mm 查《机械设计指导手册》126页选取LT2型联轴器 l 1=42mm 2）计算d 2、l
2 该段轴与联轴器想连，起定位作用，但不承受轴向力，且需要考虑密封圈内径为标准值，所以取d 2=20mm ，l 2需伸出端盖15~20mm ，由作图决定，作图后的l 2=40mm 。

3）计算d 3、l
3 该段与圆螺母配合，考虑圆螺母的标准值。

所以取d 3=25mm ，l 3=17. 4）计算d 4、l
4 该段与轴承配合，所以选取d 4=30mm ，选取7206C 轴承，长度l 4为两个轴承宽度16mm ，考虑到还需添加套筒和溅油板，故l 4=53mm 5）计算d 5、l
5 该段主要是固定溅油板所以取d 5=36，其厚度为10，所以取轴的计算公式和有关数据皆引自《机械设计》第137页~第157页
轴的材料选用常用的45钢，调质处理
d 1=18mm l 1=42mm
d 2=20mm （l 2 =40mm ）
d 3=25mm
l 3=17mm d 4=30mm l 4=53mm
l5=5
6）计算d6、l6
该段为轴向固定溅油板，所以取d6=41mm，长度取5mm。

7）计算d7、l7
该段为过渡段，取d7=34mm，l7由作图决定，取40mm。

8）计算d8、l8
该段与轴承配合，所以选取d8=30mm，选取6206轴承，长
度l8为轴承宽度16mm，考虑到还需添加套筒和溅油板，故
l8=32mm.
（2）2轴设计计算
选用45号钢调质处理，HB=240，轴的结构设计如图3所示。

图3 轴2结构设计
1）初算轴头
按需用切应力初算d2
p
d c
n
≥
d2段与蜗轮配合，受弯矩，查机械设计课本表10-2取
c=112则
3
2
0.79
11228.69
47
d mm
≥=
考虑到轴上有单键，需增大轴径3%，d2=28.69x1.03=29.55mm
考虑到轴承内径为标准值，取d2=35mm
l2取决于蜗轮轮毂宽度，蜗轮轮毂宽度取
L=1.2d2=1.2x35=42mm
取L=42mm，考虑到轴肩定位，所以取l2=42-2=40mm
2）计算d1、l1
该段轴与轴承配合，所以取d1=30mm，选取轴承6206，考虑到脂润滑，轴承内侧断面距箱体内壁为8~12mm，取
10mm，齿轮断面距离箱体内壁取25mm，在考虑轴肩定位
d5=36mm
l5=5mm
d6=41mm
l6=5mm
d7=34mm
l7=40mm
d8=30mm
l8=32mm
d2=35mm
2mm，所以l1=16+10+27+2=55mm。

3）计算d3、l3
d3与d2的过渡轴肩为定位轴肩承受轴向力，所以取
d3=d2+5=40mm，l3的长度影响到蜗杆轴承座与大齿轮是否干
涉，由作图决定。

4）计算d4、l4
d3到d4过渡轴肩为定位轴肩并且承受轴向力，所以取d4=
d3-5=35mm，长度由小齿轮宽度减去1~3mm的定位距离来确
定，l4=67
5)计算d5，l5
该段与轴承配合，取d5=30mm，l5=42mm
（3）3轴设计计算
轴的材料选用常用的45钢，调质处理HB=240
轴的结构设计如下图
图4 轴3的结构设计
1）初算轴头
按需用切应力初算d1
p
d c
n
≥
d1段直接与联轴器相连，不受弯矩，查机械设计课本表10-2
取c=112则
3
1
0.76
11241.96
14.45
d mm
≥=
考虑到轴上有键槽，需增大轴径，取d1=41.96×1.03=43.22mm
d1段轴不受弯矩，且考虑到与联轴器配合取d1=45mm
查《机械设计指导手册》126页选取LT7型联轴器
取l1=82mm
2）计算d2、l2
l2=40mm
d1=30mm
l1 =55mm
d3=40mm
d4=35mm
l4=67mm
d5=30mm
l5=42mm
4139148
209
2930.97
A
R
N
⨯
=
=
413961
209
1208.03
B
R
N
⨯
=
=
画出水平弯矩Mxy图，垂直面弯矩Mxz图和合成弯矩
22
xy xz
M M M
=+
图，分析图5至图10可知在合成弯矩最大处最危
险。

轴的结构尺寸，及受力分析如下列图所示：
图5 轴3结构尺寸
图6 轴3受力图
水平面受力图
R’B=238.97N
R A=2930.97N
R B=1208.03N
图7 水平面弯矩图竖直面受力图
图8 垂直面弯矩图图9 合成弯矩图
图10 轴3扭矩图
4)计算轴的安全系数 轴选用45号钢，
650,360b s MPa MPa σσ==
对称循环疲劳极限
10.450.45650293b MPa σσ-==⨯= 10.260.26650169b MPa τσ-==⨯=
脉动循环疲劳极限
00.810.81650527b MPa σσ==⨯= 00.500.50650325b MPa τσ==⨯=
由式
10
2σσσψσ--=
10
2ιττψτ--=
得
0.11σψ= 0.04ιψ=
由图9和图10可得危险截面处弯矩M=209876N ·mm 。

最大转矩为T=502990 N ·mm 。

11
232
3()322209876
=14.74166(556)5532255
a M M bt d t W d d
MPa σ
σσππ==
=
--=⨯⨯--⨯
m σ=
1293
MPa
σ-=1169
MPa
τ-=0527
MPa
σ=
0325
MPa
τ=
0.11
0.04στψψ==
M=209876 N ·mm T=502990 N ·mm
σ=14.74MPa
十三.设计小结
燕山大学《机械设计》课程设计综评
精选。