机械设计课程设计蜗轮蜗杆.
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。
机械设计课程设计蜗轮
机械设计课程设计蜗轮一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解蜗轮的结构、工作原理和基本设计方法，掌握蜗轮的绘制和分析能力，培养学生对机械设计的兴趣和创新能力。
1.知识目标：使学生了解蜗轮的基本结构、分类、材料、热处理和安装等方面的知识。
2.技能目标：培养学生运用力学原理分析蜗轮受力情况，能运用相关软件绘制蜗轮三维模型，并对其进行运动学和动力学分析的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生热爱工程技术，勇于实践，善于合作，追求创新的精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括蜗轮的结构与分类、蜗轮的材料与热处理、蜗轮的安装、蜗轮的设计方法等。
1.蜗轮的结构与分类：介绍蜗轮的基本结构，包括蜗轮本体、蜗杆、轴承等，以及蜗轮的分类，包括圆柱蜗轮、圆锥蜗轮、球面蜗轮等。
2.蜗轮的材料与热处理：介绍蜗轮的材料选择，包括铸铁、钢、铝等，以及蜗轮的热处理工艺，包括退火、淬火、回火等。
3.蜗轮的安装：介绍蜗轮的安装方法，包括螺纹连接、焊接、法兰连接等，以及安装注意事项。
4.蜗轮的设计方法：介绍蜗轮的设计方法，包括力学分析、参数选择、几何参数计算等。
三、教学方法本节课采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法：通过讲解蜗轮的基本概念、结构、分类、材料、热处理和安装等方面的知识，使学生掌握蜗轮的基本理论。
2.案例分析法：分析典型的蜗轮设计案例，使学生了解蜗轮设计的方法和步骤，提高学生的实际操作能力。
3.实验法：安排实验室实践环节，使学生在实际操作中掌握蜗轮的结构、工作原理和设计方法。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、多媒体资料、实验设备和网络资源。
1.教材：选用国内知名出版社出版的《机械设计》教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.多媒体资料：制作精美的PPT课件，图文并茂地展示蜗轮的结构、工作原理和设计方法。
3.实验设备：安排实验室实践环节，使学生在实际操作中掌握蜗轮的结构、工作原理和设计方法。
4.网络资源：利用互联网查找相关资料，了解蜗轮的最新研究动态和发展趋势。
机械设计课程设计一级蜗轮蜗杆减速器设计(全套图纸)
机械设计课程设计设计说明书题目设计者指导教师班级提交日期全套CAD图纸加153893706目录一、设计任务 (1)1、工作条件 (1)2、原始数据 (1)3、传动方案 (1)二、总体设计 (2)1、传动方案 (2)2、选择电机 (4)3、确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)4、减速器各轴转速、功率、转距的计算 (6)5、蜗轮蜗杆传动的设计 (7)6、轴的结构设计 (12)7、轴的校核 (16)8、平键联接计算 (19)9、滚动轴承校核 (20)10、润滑设计 (21)11、箱体及附件的设计 (22)三、设计心得与体会 (23)四、参考文献 (24)一设计任务1.题目F：设计一级蜗杆减速器，拉力F=7000N，速度v=0.538m/s，直径D=400mm，每天工作小时数：16小时，工作寿命：8年，工作天数（每年）：300天，2.原始数据3.传动方案项目数据运输带拉力 F（KN）7000二 总体设计1、传动方案：已经给出，如第1页附图12、选择电动机（1）选择电动机的类型：无特殊要求，电机类型通常选用Ｙ系列的三相笼型异步电动机，因其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便。
（2）选择电动机的容量工作机所需功率为370.53810 3.76610001000w FV P KW KW KW ⨯⨯=== 式中g r c ηηη、、、1η分别为蜗轮蜗杆传动、一对滚动轴承、联轴器、工作机传动效率，。
取gη=0.8、r η=0.99、c η=0.99、10.95η=则312..a g r c ηηηηηη=⋅⋅=0.8×0.993×0.99×0.95×0.96=0.7电动机所需工作功率为： 3.7665.020.75wd aP P KW η===（3）确定电动机转速卷筒工作速度为6010006010000.538/min 25.71/min 400w v n r r D ππ⨯⨯⨯===⋅⋅按高等教育出版社出版的机械设计课程设计指导书表3-1，常见机械传动的主要性能推荐的传动比合理范围，一级蜗杆减速器传动比10~40,根据V 带的传动比范围2 ~4经查表按推荐的合理传动比范围，一级蜗杆减速器传动比范围为：10--80，可选择的电动机转速范围为nd=(10-80)×25.71=257.1--2056.8r/min 。
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。
机械设计课程设计-蜗轮蜗杆减速器(含图纸)
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书务任计设程课计设械机、一
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力应用许的轮蜗算计.3 。8891-98001 T/BG f8 为注标,f 为类种隙侧。度精级 8 择选中度精杆蜗轮蜗 柱圆 8891-98001T/BG 从。造铸模沙� �2bP2nM83nZuCZ�铜黄造铸用选轮蜗�SBH072~552 到达度硬�钢质 调 54 用选杆蜗定决�发出则原的材取于易和寸尺构结少减�本成低降从�求要殊特有没�器机般一为器速减 法方理处热及料材的轮蜗择选.2 �AZ�杆蜗德米基阿.8891-58001 T/BG 型类动传杆蜗.1
机械设计课程设计蜗轮蜗杆传动
机械设计课程设计蜗轮蜗杆传动目录第一章总论........................................... - 2 -一、机械设计课程设计的内容....... - 2 -二、设计任务................................... - 3 -三、设计要求................................... - 4 - 第二章机械传动装置总体设计........... - 4 -一、电动机的选择........................... - 4 -二、传动比及其分配....................... - 5 -三、校核转速................................... - 5 -四、传动装置各参数的计算........... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算........................................................... - 6 -一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....... - 6 -二、设计计算................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算............. - 10 -一、安装蜗轮的轴设计计算......... - 11 -二、蜗杆轴设计计算..................... - 15 - 第五章滚动轴承计算......................... - 17 -一、安装蜗轮的轴的轴承计算..... - 18 -二、蜗杆轴轴承的校核................. - 18 -第六章键的选择计算......................... - 19 - 第七章联轴器..................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明..................... - 20 - 第九章拆装和调整的说明................. - 20 - 第十章减速箱体的附件说明............. - 21 - 课程设计小结......................................... - 22 - 参考文献................................................. - 23 -第一章总论一、机械设计课程设计的内容机械设计课程设计包括以下内容：1.传动方案的分析与选择；2.电动机的选择与运动参数的计算；3.传动件设计；4.轴的设计；5.轴承及其组合部件设计；6.键和联轴器的选择及其校核；7.箱体，润滑机器和附件设计；8.装配图的设计及绘制；9.零件图的设计及绘制；10.编写设计说明书。
机械设计课程设计报告蜗轮蜗杆传动(修订版)
六、滚动轴承的选择及计算 (24)6.1．高速轴滚动轴承校核 (24)6.2．低速轴滚动轴承校核 (25)设计题目：链式运输机传动装置一、传动方案的确定1.4设计工作量减速器装配图一张；零件图4张；设计说明书一份。
二、电动机的选择及传动装置的运动及动力参数计算则_^D5Dd55电动机数据引自[5]第152页第155因此初步取综合比较传动比范围，则齿轮的传动比效率3.1蜗轮蜗杆传动的设计计算由前计算可知，轴的输出功率为P=1.12kW，蜗杆转速=1450 _8D8D传动比确定作用在齿轮上的转矩(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；由参考文献[2]表11-5选取使用系数；由于转速不高，冲击不大，可选取动267~268页, 参考文献[3]第37~38页载荷系数确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆配合，故选确定许用接触应力(5).计算的值因12Z =，由参考文献[2]表11-22取模数m=4，蜗杆分度圆直径1d 40mm =。
④.蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸(1).中心距124044410822d d a mm ++⨯===中心距不符合5的倍数圆整至 a 110w =，则变位系数为0.5w a a x m-==(2).蜗杆尺寸分度圆直径:140d qm ==，所以q 10=节圆直径:1(2)4(1020.5)44w d m q x mm =+=⨯+⨯=齿顶圆直径:112402448a d d m mm =+=+⨯=齿根圆直径:111122 1.2402 1.2430.4f f d d h d m mm =-=-⨯=-⨯⨯=蜗杆齿宽:12(13.50.1)(13.50.144)471.6b z m ≥+⨯=+⨯⨯=取80mm(3).蜗轮尺寸分度圆直径:22444176d mz mm ==⨯=节圆直径:22176w d d mm ==齿顶圆直径:222222(1)17624(10.5)188a a d d h d m x mm =+=++=+⨯⨯+=[2]246页表11-3(2).计算小齿轮传递扭矩：T 1=9.55×610×P/n 1=9.55×610×0.864/63.6=129736 N ·mm(3).由参考文献[2]表10-7选取齿宽系数d φ=0.5计算数N1=60jn1L h=60×1×63.6×22400=855×107；N2=60jn2L h=60×1×15.9×22400=855×107得齿轮计算公式和有关系数皆引自查参考文献[2]第公式引自参考文献[2]式10-5=212.14MPa=④参数计算（1）计算分度圆直径d1=_57=28.5mm根据参考文献[2]P115表16-2，取A=110，主要参数：②计算作用在轴上的力蜗轮受力分析径向力：轴向力：③计算支反力:水平面：因为和左右关于C点对称，受力相互对称，所以垂直面：由，得：由④作弯矩图水平面弯矩：垂直面矩：合成弯矩：⑤作转矩图⑥按弯扭合成应力校核轴的强度.号钢，调质处理，其拉伸强度极限（3）按弯扭合成应力校核轴的强度①轴的计算简图（见图）蜗轮受力分析圆周力：径向力：轴向力：③计算支反力:水平面：因为和左右关于C点对称，受力相互对称，所以垂直面：由，得：由④作弯矩图水平面弯矩：垂直面矩：合成弯矩：⑤作转矩图⑥按弯扭合成应力校核轴的强度.轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限[_###) ]_21D21D由附图零件图1可知．蜗轮轴各处轴径相近．但C截面处轴弯矩明显大于其它轴段．故截面C处为危险截面。
机械设计课程设计——蜗轮蜗杆典型例题
蜗轮蜗杆典型例题1． 如图所示，蜗杆主动，主动轮扭矩m N T .201=，模数mm m 4=，21=Z ，mm d 501=， 蜗轮齿数,502=Z 传动的啮合效率75.0=η。
试确定：（1）蜗轮的转向；（2）蜗轮蜗杆所受各力的大小和方向。
2． 如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。
已知输出轴上的圆锥齿轮4Z 的转向4n ：（1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向；（2）在图上标出各轮轴向力的方向。
3． 判断图中各蜗杆、蜗轮的转向和螺旋线方向（按构件1主动）画出各蜗杆、蜗轮所受三个力的方向。
4． 已知两蜗杆均为右旋，轴Ⅰ为输入轴,转向如图所示。
试分析：（1）各蜗杆、蜗轮的螺旋线方向；（2）Ⅲ转向； （3） 蜗杆3和蜗轮2的受力方向。
5． 指出图中未注明的蜗轮的转向和螺旋线方向，并画出蜗杆、蜗轮所受三个力的方向。
6． 手动绞车采用圆柱蜗轮传动。
已知：mm m 8=，11=Z ，mm d 801=，402=Z ，卷筒直径mm D 200=。
问：（1）欲使重物W 上升1m ，蜗杆应转多少转？ （2）蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数18.0='f ，该机构能否自锁? （3） 若重物W=5KN ，手摇时施加的力F=100N ，手柄转臂的长度l 应为多少？（题6图）7. 如图所示一开式蜗杆传动起重机构，蜗杆与蜗轮之间当量摩擦系数f=0.16(不计轴承摩擦损失），起重时，作用于手柄之力F=200N 。
求：（1）蜗杆分度圆导程角γ,此机构是否自锁?（2）起重、落重时蜗杆的转向（各用一图表示）；（3）起重、落重时蜗杆的受力方向（用三个分力表示）；（4）起重时的最大起重量及蜗杆所受的力（用三个分力表示），重物的重量为W;（5）落重时所需手柄推力及蜗杆所受的力（用三个分力表示）。
（6）重物停在空中时蜗杆所受的力为W;（5）落重时所需手柄推力及蜗杆所受的力（用三个分力表示）。
（6）重物停在空中时蜗杆所受的力。
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带式输送机传动装置
班级：11级轧钢2班 姓名：李亚伟 学号：110101010254 指导教师：邱雪松
设计任务
传动装置简图
数据 F=1567 N D=0.26m v=0.8m/s 条件 煤厂 中批 中等冲击 五年二班
方案分析
展开式齿轮传动结构简单，但齿轮相对于轴承的位置 不对称，因此要求轴要有较大的刚度。高速级齿轮布置在 远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形 和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分抵消，以缓减沿 齿宽载荷分布不均匀的现象。该传动装置用于煤厂，而且 载荷有冲击，故选用斜齿轮传动以增加传动的平稳性。
1.5
轴零件展示
箱盖
箱座
部分零件图展示
二维装配图
俯视图
左视图
装配图三视图
左视图
俯视图
内部结构
课程设计感想
这次课程设计是我们入学以来一次比较系统全面的课 程设计，这是一次比较完整的由我们自己设计，自己布图， 自己绘图的课程设计。整个设计过程还是比较困难的，但 在老师和大家的共同努力下，我们较好的完成了这次的设 计任务。通过这次设计，我们将以前的知识又重新复习和 巩固了一遍，使我们加强了对相关知识的理解与记忆。而 且，通过绘制三维图，使我对inventor的使用更加的熟练。 同时，非常感谢老师这一个月来对我们的悉心指导，使我 们的工作更好更快的完成了。这次课设使我学到了很多东 西，真的很令人难忘。
电动机的选择
由原始数据可以计算出工作功率P=1.25kW，通过查相关手 册可以确定总的传动效率为0.82，故电动机功率为1.54kW。结 合电动机的使用环境和工作要求，最终选取Y系列三相异步电动 机Y112M-6。电动机相关参数如下:
电动机型号
额定功率 （Kw）
同步转速 满载转速 （r/min） （r/min）
起动转矩 /Nm
最大转矩 /Nm
Y112M-6
2.21Βιβλιοθήκη 009402.02.0
传动装置的运动和动力参数
轴号 功率P（Kw） 转矩T(N· m) 转速n （r/min) 传动比i 1
Ⅰ轴
1.52
15.49
940
Ⅱ轴
1.45
70.08
197.5
4.76
Ⅲ轴
1.38
223.8
58.9
3.36
传动零件设计
第一级传动齿轮
mn=2 , z1=21, z2=100 小齿轮为右旋，大齿轮 为左旋 β=14.534度
第二级传动齿轮
mn=3 , z3=22, z4=74，小齿轮为左旋， 大齿轮为右旋 β=16.26度
轴的设计
设计公式：
P d C3 n
校核公式：
（材料为45钢，C=112）
S
S S S 2 S 2
谢谢观看！
机械设计课程设计蜗轮蜗杆.