单级蜗轮蜗杆减速器

一、设计任务书

1.设计题目:一级蜗轮蜗杆减速器

2.题目数据:

拉力F=4000N

速度v= 1.5m/s

卷筒直径D=320mm

班制：2班每班工时:8h

工作年限：8年

每年工作天数：300天

3.方案图

二、传动装置的总体设计

1.传动方案的确定

根据设计任务书，改传动方案的设计分为原动机、传动机构和执行机构三部分。（1）原动机的选择

按设计要求，动力源为三相交流电动机。

（2）传动机构的选择

可选用的传动机构类型有：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动。

带传动平稳性好，噪音小，有缓冲吸震及过载保护的能力，精度要求不高，制造、安装、维护都比较方便，成本也较低，但是传动效率低，传动比不恒定，寿命短；链传动虽然传动效率高，但会引起一定的震动，且缓冲吸震能力差。蜗轮蜗杆传动对然平稳性好，但效率低，没有缓冲吸震和过载保护的能力，制造要求精度高；而齿轮传动传动效率高，使用寿命长，传动比恒定，工作平稳性好，完全符合设计要求。总传动比不是很高，也无传动方向的变化，所以初步决定采用蜗杆减速器，以实现在满足传动比要求的同时拥有较高的效率和比较紧凑的结构，同时封闭的结构有利于在粉尘较大的工作环境下工作。

轴承联2w w

各轴功率

三、传动的设计计算

1.减速器内的传动件设计

1.涡轮设计与计算

=

=8710N

K NH

==轴承蜗ηηP P

初步计算传动的

主要尺寸

a F

五、轴的设计与计算

1=

+=m d d 5.1=

d

2.轴段1的设计

45mm （根据轴的最小直径设计）82mm （略小于联轴器宽度）=1d =L

=

B

2.轴段1的设计

50mm （根据轴的最小直径设计）82mm （略小于联轴器宽度）3.轴段2的设计

=

??? ?=

3

10p 16h 6010P f C f n L T =1d =1L

轴的受力分析

e

1b-1b-

六、减速器的润滑与密封

1.齿轮的润滑

闭式齿轮传动，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于150-200 m/min，所以选择油润滑。对于圆柱齿轮而言，齿轮浸入油池深度至少为1-2个齿高，但浸油深度不得大于分度圆半径的1/3。大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30-50mm。根据以上要求，减速箱使用前须加注润滑脂，使油面高度达到33-71mm。从而选用L-AN68润滑油。

2.轴承的润滑

滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂。选择何种润滑方式可以根据齿轮圆周速度判断。由于V齿=0.89m/s≤2m/s，所以均选择脂润滑。采用脂润滑轴承的时候，为避免稀油稀释油脂，需用挡油环将轴承与箱体内部隔开，且轴承与箱体内壁需保持一定的距离。在本箱体设计中滚动轴承距箱体内壁距离故选用通用锂基润滑脂（GB 7324-1987），它适用于宽温度范围内各种机械设备的润滑，选用牌号为ZN-3的润滑脂。

3.减速器的密封

为防止箱体内润滑剂外泄和外部杂质进入箱体内部影响箱体工作，在构成箱体的各零件间，如箱盖与箱座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不同形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。本设计中由于密封界面的相对速度较小，故采用接触式密封。输入轴与轴承盖间V <3m/s，输出轴与轴承盖间也为V <3m/s，故均采用半粗羊毛毡封油圈。

七、减速器附件的选择确定

1.轴承端盖

根据下列的公式对轴承端盖进行计算：d0=d3+1mm；D0=D +2.5d3；D2=D0+2.5d3；

e=1.2d3；e1≥e；m由结构确定；D4=D -(10～15)mm；D5=D0 -3d3；D6=D -(2～4)mm；d1、b1由密封尺寸确定；b=5～10，h=(0.8～1)b

2.油面指示器

用来指示箱内油面的高度。

3.放油孔及放油螺塞

为排放减速器箱体内污油和便于清洗箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内底面做成斜面，向放油孔方向倾斜1°～2°，使油易于流出。

4.窥视孔和视孔盖

窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。

5.定位销

对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体，为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。

6.启盖螺钉

由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。

6.轴承盖螺钉，轴承盖旁连接螺栓，箱体与箱盖连接螺栓

用作安装连接用。

九、减速器的绘制与结构分析

1.拆卸减速器

按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免产生混乱和丢失；拆卸时避免随意敲打造成破坏，并防止碰伤变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。

拆卸顺序：

①拆卸观察孔盖。

②拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。

③拆卸各轴两边的轴承盖、端盖。

④一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。

⑤最后拆卸其它附件如油标尺、放油螺塞等。

2.分析装配方案

按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。

①检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内；

②将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。

③将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。经检查无误后，合上箱盖。

④松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。

⑤装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。

3.分析各零件作用、结构及类型

主要零部件：

①轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动并传递动力。高速轴属于齿轮轴；低速轴为转轴，属阶梯轴。

②轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。

③齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作用，都为斜齿圆柱齿轮。

4.减速器装配草图设计

（1）装配图的作用

装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。 （2）设计内容

进行轴的设计，确定轴承的型号、轴的支点距离和作用在轴上零件的力的作用点，进行轴的强度和轴承寿命计算，完成轴系零件的结构设计以及减速器箱体的结构设计。

（3）初绘减速器装配草图

主要绘制减速器的俯视图和部分主视图：

1、画出传动零件的中心线；

2、画出齿轮的轮廓；

3、画出箱体的内壁线；

4、确定轴承座孔宽度，画出轴承座的外端线；

5、轴的结构设计（径向尺寸、轴向尺寸）；

6、画出轴、滚动轴承和轴承盖的外廓。

5.完成减速器装配草图

（1）视图布局：

①选择3个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。

②选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表达减速器外形，将减速器的工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本视图上。

布置视图时应注意：

a、整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要求、标题栏和零件明细表的位置。

b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。

（2）尺寸的标注：

特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距及其极限偏差等。

b) 外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空间。

c) 安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。

（3）标题栏、序号和明细表：

①、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号以及设计者姓名等内容。

②装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。

（4）技术特性表和技术要求：

①技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级，布置在装配图右下方空白处。

②技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。

③技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱

6.减速器装配图绘制过程

（1）画三视图：

①、绘制装配图时注意问题：

a、先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、传动零件、轴承、箱体及其附件。

b、先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。

c、3个视图中以俯视图作基本视图为主。

d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不同。

e、对零件剖面宽度的剖视图，剖面允许涂黑表示。

f、同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。

（2）轴系的固定：

轴向固定：滚动轴承采用轴肩和闷盖或透盖，轴套作轴向固定；齿轮同

样。

（3）减速器的箱体和附件：

①箱体：用来支持旋转轴和轴上零件，并为轴上传动零件提供封闭工作空间，防止外界灰砂侵入和润滑逸出，并起油箱作用，保证传动零件啮合过程良好的润滑。材料为：HT200。加工方式如下：加工工艺路线：铸造毛坯→时效→油漆→划线→粗精加工基准面→粗、精加工各平面→粗、半精加工各主要加工孔→精加工主要孔→粗、精加工各次要孔→加工各紧固孔、油孔等→去毛刺→清洗→检验

②附件：包括窥视孔及窥视孔盖、通气器、轴承盖、定位销、启箱螺钉、油标、放油

7.完成装配图

（1）标注尺寸：标注尺寸反映其的特性、配合、外形、安装尺寸；

（2）零件编号（序号）：由重要零件，按顺时针方向依次编号，并对齐； （3）技术要求；

（4）审图；

（5）加深。