单级蜗杆减速器
机械设计课程设计单级蜗杆减速器
课程名称：机械设计课程设计设计题目：单级蜗杆减速器院系：工业制造学院班级：2020级2班设计者：不能告知你学号：指导教师：设计时刻：2021/9/15传动装置简图1—电动机二、4—联轴器3—一级蜗轮蜗杆减速器5—传动滚筒6—输送带一：选择电机按工作要求和工作条件选择YB 系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封锁式自扇冷式结构，电压为380V 。
2.选择电机的容量 3.工作机的有效功率为kW Fv P W 394.1100068.020501000=⨯==从电动机到工作机输送带间的总效率为432221ηηηηη⋅⋅⋅=∑式中：。
蜗杆传动和卷筒的效率分别为联轴器、轴承、-4321,,,ηηηη72.096.078.098.098.096.078.098.098.01.9224321=⨯⨯⨯=====∑ηηηηη，则、、、取由表因此电动机所需的工作功率为kW P P Wd 936.172.0394.1===∑η3.确信电动机的转速由于蜗杆的头数越大，效率越低，先选择蜗杆的头数Z 1=1，所算出的传动比不在推荐范围内。
应选那么蜗杆的头数Z 1=2工作机卷筒的转速为比，一级蜗杆减速器传动推荐的传动比合理范围按表,40~101.9'=∑imin/5225068.01000601000600r d v n W ≈⨯⨯⨯=⨯=ππ因此电动机转速可选的范围为min/)2080~520(52)40~10('r n i n W d =⨯==∑符合这一范围的同步转速为750r/min 、1000r/min 和1500r/min 。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价钱等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min 的电动机。
依照电动机的类型、容量和转速，由机械设计手册选定电动机的型号为YB112M-6，其要紧性能如表1.1所示，电动机的要紧外形尺寸和安装尺寸如表1.2所示。
表1.1YB112M-6型电动机的要紧性能表1.2电动机的要紧外形和安装尺寸（单位mm ） 二.计算传动装置的总传动比并分派传动比 1.总传动比07.18529401====∑W m n n i i三.计算传动装置各轴的运动和动力参数 1.各轴的转速 1轴n 1=n m =940r/min 2.轴的输入功率1轴kW P P d 897.198.0936.111=⨯==η2轴kW P P 550.178.0897.1312=⨯==η 卷筒轴kW 489.198.098.0550.1P 212=⨯⨯==ηη卷P3.各轴的输入转矩 电动机的输出转矩T d 为mm N T d ⋅=⨯⨯=9.19668940936.11055.96故1轴mm N T T d ⋅=⨯==5.1927598.09.1966811η2轴mmN i T T ⋅⨯=⨯⨯==531121072.206.1878.05.19275η卷筒轴mmN 1061.298.098.01072.2T 56212⋅⨯=⨯⨯⨯==ηη卷T将上述计算结果汇总于表1.3，以备查用四.传动零件的设计计算 1.涡轮蜗杆的材料选择蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC 蜗轮材料，依照)/(102.53214s m T n v s -⨯= 其中n 1为蜗杆转速，T 2为蜗轮转矩初估蜗杆副的滑动速度v s =3.2m/s ，选择蜗轮的材料为无锡青铜 2.按疲劳强度设计，依照公式222)][(9H z z KT d m σε≥为材料的许用应力为系数为系数，为蜗轮的转矩，为蜗轮的齿数，其中][,K z T z 2H σε15.115.10.10.1K K K K 0.1K 1.0K 15.1K v A v A =⨯⨯=====ββ、、及载荷情况取根据减速器的工作环境MPa H 160][MPa 160z ==σε，通过查表取36z ,16.36206.18212==⨯==取iz z 那么有325222.2172)36160160(1072.215.19mm d m =⨯⨯⨯⨯⨯≥由表取m=6.3，蜗杆分度圆直径d 1=63 蜗杆倒程角︒=⨯==31.11)633.62arctan()arctan(11d mz γ蜗轮圆周速度sm n d v /62.010*******.22614.3100060222=⨯⨯⨯=⋅=π蜗杆副滑动速度m/s16.331.11cos 1000609406314.3cos 100060n d 11=⨯⨯⨯⨯=⨯=γπs v蜗轮圆周速度sm v v v s /10.362.016.3222221=-=-=应选择减速器的类型为蜗杆下置则涡轮蜗杆的传动效率查表取当量摩擦角'172v ︒=ρ)80.0~78.0()6017231.11tan(31.11tan )96.0~95.0()tan(tan )96.0~95.0(=÷++=+=v ργγη符合初取的效率值涡轮蜗杆的尺寸计算 蜗轮分度圆直径8.226363.622=⨯==mz d 中心距9.14428.22663221=+=+=d d a变位系数016.03.69.144145'=-=-=m a a x热平稳计算：依照公式)()1(1000011t t K P A s --=η该设计的减速器工作环境是煤场，故取油温t=70℃。
减速器结构及参考图例
第八章减速器结构及参考图例第一节单级圆柱齿轮减速器图8－1为单级圆柱齿轮减速器的立体图；图8－2为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之一：凸缘式端盖）；图8－3 高速齿轮轴工作图；图8－4 圆柱齿轮工作图；图8－5 低速轴工作图；图8－6 减速器箱盖工作图；图8－7 减速器箱座工作图；图8－8为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之二：嵌入式端盖）。
图8－1 单级圆柱齿轮减速器立体图图8－2 单级圆柱齿轮减速器装配图（之一）图8－4 圆柱齿轮工作图图8－5 低速轴工作图图8－8为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之二）第二节单级圆锥齿轮减速器图8－9为单级圆锥齿轮减速器的立体图；图8－10为单级圆锥齿轮减速器的装配图；图8－11为单级圆锥齿轮减速器结构图（立式）；图8－12 圆锥齿轮工作图。
图8－9 单级圆锥齿轮减速器立体图图8－10为单级圆锥齿轮减速器的装配图图8－11为单级圆锥齿轮减速器结构图（立式）图8－12 圆锥齿轮工作图第三节单级蜗杆减速器图8－13为单级蜗杆减速器的立体图；图8－14为单级蜗杆减速器的装配图；图8－15为单级蜗杆减速器装配图（有散热片）；图8－16 蜗杆工作图，图8－17 蜗轮工作图。
图8－13 单级蜗杆减速器立体图图8－14 蜗杆减速器的装配图图8－15 单级蜗杆减速器装配图（有散热片）图8－16 蜗杆工作图图8－17 蜗轮工作图第四节双级圆柱齿轮减速器图8－18双级圆柱齿轮减速器立体图；图8－19为两种形式的双级圆柱齿轮减速器装配图；图8－20双级圆柱齿轮减速器装配图（焊接结构）。
图8－18 双级圆柱齿轮减速器立体图图8－19双级圆柱齿轮减速器装配图图8－20双级圆柱齿轮减速器装配图第五节圆锥－圆柱齿轮减速器图8－21圆锥－圆柱齿轮减速器立体图；图8－22圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之一）；图8－23圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之二）。
图8－21 圆锥－圆柱齿轮减速器立体图图8－22圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之一）图8－23圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之二）。
蜗轮蜗杆减速器讲解
机械设计课程设计说明书设计题目：一级蜗轮蜗杆减速器_______学生姓名：_____________________________学号：_________________________________学院: __________ 机电_______________专业：_______ 机械设计制造 __________班级：_________________________________指导教师：______________________________2012年5月5日目录1.1 摘要1.2设计目的传动装置的总体设计1.3传动件的设计计算1.4轴的设计计算1.5减速器箱体的结构1.6润滑油的选择与计算1.71.8装配图和零件图1.1 摘要课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性相结合的教学环节，基本目的在于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，进一步巩固和加深所学的知识，同时通过实践，增强创新意思和竞争意识，培养分析问题和解决问题的能力。
通过课程设计，绘图以及运用技术标准，规范，设计手册等相关资料，进行全面的机械设计基本技能训练。
减速器是在当代社会有这举足轻重的地位，应用范围极其广泛，因此，减速器的高质量设计，可以体现出当代大学生对社会环境的适应及挑战，从整体设计到装配图和零件图的绘制，都可以让参与设计的同学深深领悟到机器在如今社会的重要作用1.2 设计目的1、通过本次设计，综合运用《机械设计基础》及其它有关先修课程的理论和实际知识，使所学的知识进一步巩固、深化、发展。
2、本次设计是高等工科学校学生第一次进行比较完整的机械产品设计，通过此次设计培养学生正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机械设计的基本方法和步骤。
3、使学生能熟练的应用有关参考资料、图册和手册，并熟悉有关国家标准和其它标准，以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本训练。
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 。
单级蜗轮蜗杆减速器装配图
单级蜗轮蜗杆减速器装配图单级蜗轮蜗杆减速器装配图一、引言本文档旨在提供单级蜗轮蜗杆减速器的装配图，并详细介绍装配过程中的步骤和注意事项，以供参考使用。
二、装配图介绍1、主要元件a) 蜗轮轴：用于传递动力的轴；b) 蜗杆：用于转动蜗轮的杆状零件；c) 减速器壳体：用于固定和保护蜗轮蜗杆减速器的外壳；d) 输入轴：将动力输入到减速器中的轴；e) 输出轴：从减速器中输出动力的轴；f) 轴承：支撑轴的零件；g) 油封：用于封闭减速器内的润滑油的零件。
2、装配步骤此处展示单级蜗轮蜗杆减速器的装配步骤，如下所示：a) 第一步：将减速器壳体分成上下两部分，清洁减速器内部；b) 第二步：安装蜗轮轴并连接输入轴；c) 第三步：安装蜗杆和轴承，并进行润滑；d) 第四步：安装输出轴并连接蜗杆；e) 第五步：封闭减速器壳体，并安装油封；f) 第六步：进行装配的最终检查，并确认装配质量。
3、注意事项装配单级蜗轮蜗杆减速器时，需要特别注意以下事项：a) 确保清洁减速器内部，避免灰尘和杂质进入；b) 使用适当的工具和方法进行装配，避免损坏关键部件；c) 使用适当的润滑剂，并定期检查和更换；d) 装配完成后进行最终检查，确保各部件安装正确，并进行功能测试。
4、附件本文档涉及以下附件：a) 单级蜗轮蜗杆减速器装配图：[附件名称]5、法律名词及注释a) 蜗轮：一种齿轮，其齿面呈螺旋状，与蜗杆配合使用，可实现减速和增力的效果。
b) 蜗杆：一种杆状零件，与蜗轮配合使用，可将旋转运动转化为线性运动。
c) 减速器：一种机械装置，用于减少输入轴的旋转速度，并增加扭矩输出。
d) 轴承：一种能够支撑轴的零件，减少运动时的摩擦和磨损。
一级蜗轮蜗杆减速器设计
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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（CADCAM）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。
课程设计单级蜗杆减速器
课程设计单级蜗杆减速器一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握单级蜗杆减速器的基本结构、工作原理及用途。
2. 掌握蜗杆减速器的主要参数计算方法，如蜗杆直径、蜗轮齿数、传动比等。
3. 了解蜗杆减速器的优缺点以及在使用过程中应注意的问题。
技能目标：1. 能够阅读并分析蜗杆减速器的工程图，识别其主要部件和参数。
2. 能够运用所学知识，进行简单的蜗杆减速器设计计算。
3. 能够运用所学知识，对蜗杆减速器进行简单的故障分析和维护。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械传动装置的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的团队合作意识，培养其在工程实践中的沟通与协作能力。
3. 强化学生对产品质量和安全意识的认识，使其在实际工作中能够遵循规范，确保设备运行安全。
课程性质分析：本课程为机械设计基础课程，旨在帮助学生掌握单级蜗杆减速器的原理、设计和应用，提高学生的实际操作能力。
学生特点分析：学生处于高年级阶段，具备一定的机械基础知识，具备一定的自学和动手能力，但对复杂机械设备的了解有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，使学生在掌握基本知识的同时，能够解决实际问题。
通过本课程的学习，学生能够具备蜗杆减速器的基本设计和应用能力，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 引言：介绍蜗杆减速器的定义、分类以及在工业中的应用。
相关教材章节：第一章第二节。
2. 单级蜗杆减速器的基本结构和工作原理：- 蜗杆、蜗轮的结构特点及其材料选择。
- 蜗杆与蜗轮的啮合原理、传动特点。
相关教材章节：第二章第一、二节。
3. 蜗杆减速器的参数计算与设计：- 蜗杆直径、蜗轮齿数、传动比的计算方法。
- 蜗杆减速器的强度计算。
- 蜗杆减速器的设计步骤。
相关教材章节：第三章第一节、第二节。
4. 蜗杆减速器的优缺点及使用注意事项：- 蜗杆减速器的优点、缺点分析。
- 蜗杆减速器在使用过程中的维护与保养。
减速机简介
螺塞
减速器工作一定时间后需要更换润滑油和清洗， 为排放污油和清洗剂，在下箱体底部油池最低的位置 开设排油孔，平时用螺塞将排油孔堵住。
启箱螺钉
为加强密封效果，通常在装配时在箱体的分箱面上涂抹水玻璃或密封 胶，当拆卸箱体时往往因胶结紧密难以开启，为此在上箱体联接凸缘适当 的位置加工出一两个螺孔，旋入启箱用的平端螺钉，靠螺钉拧紧产生的反 力把上箱体顶起。
上箱体通气罩定位销下箱体端盖油面指示器定位销挡油圈轴承油塞?通气罩减速器工作时箱体内温度升高空气膨胀压力增大为使箱内的空气能自由排出保持内外压力相等不至于使润滑油沿分箱面或端盖处外压力相等不于使润滑油沿分箱面或端密封件等其它缝隙溢出通常在上箱体顶部设置通气罩
减速器简介
减速器：又称减速机、减速箱。是一台独立的传动 装置。 组成：由密闭的箱体、相互啮合的一对或几对齿轮 （或蜗轮蜗杆）、传动轴及轴承等所组成。 常安装在电动机（或其他原动机）与工作机之间， 起降低转速和相应增大转矩的作用。在某些情况下， 也用来增速，这时则称为增速器。
３.蜗杆-齿轮减速器 蜗杆-
蜗杆减速器特点
1、机械结构紧凑，体积外形轻巧、小型高 机械结构紧凑，体积外形轻巧、 效 热交换性能好，散热快。 2、热交换性能好，散热快。 安装简易、灵活轻捷、性能优越、 3、安装简易、灵活轻捷、性能优越、易 于维护检修。 于维护检修。 传动平稳，噪音小，经久耐用。 4、传动平稳，噪音小，经久耐用。 输出扭矩大。 5、输出扭矩大。 适用性强，安全可靠性大。 6、适用性强，安全可靠性大。
以两级减速器为例，按齿轮的布 以两级减速器为例， 置形式可分为： 置形式可分为： ），结构简单 （a）展开式，如图3-64（a），结构简单，应用最广；。 ）展开式， （ ），结构简单，应用最广；。 ），齿轮相对于轴承对称布置 （b）分流式，如图3-65（b），齿轮相对于轴承对称布置，适于重载或变载 ）分流式， （ ），齿轮相对于轴承对称布置， 荷的场合。结构比较复杂。 荷的场合。结构比较复杂。 （c）同轴式，如图3-65（a）所示，输入轴与输出轴在同一轴线上，箱体较 ）同轴式， （ ）所示，输入轴与输出轴在同一轴线上， 但箱体轴向尺寸增大，结构复杂。 短，但箱体轴向尺寸增大，结构复杂。 减速器有立式与卧式，可根据需要而选择。从润滑角度看， 减速器有立式与卧式，可根据需要而选择。从润滑角度看，卧式结构能 较好地解决它的润滑与密封问题，且结构工艺性较好。 较好地解决它的润滑与密封问题，且结构工艺性较好。
单级蜗轮蜗杆减速器设计
单级蜗轮蜗杆减速器设计
首先，我们需要确定蜗杆传动的参数。
蜗杆传动的主要参数包括蜗杆
的模数m、大径孔的模数m1、蜗杆蜗杆齿的长度b、蜗杆齿的高度h、蜗
轮传动标准规格的齿数z和蜗杆蜗杆齿的数量t。
为了方便设计，我们可以选择标准模数的蜗杆模数。
蜗杆传动的模数
选择要根据输出转矩、转速和传动效率来确定。
通常情况下，模数选取为0.5到1之间。
接下来，我们需要根据输入和输出的转速来确定蜗杆齿数。
蜗轮的齿
数一般选择大于等于35，而蜗杆的转速比为输出转速与输入转速的比值。
蜗杆转速比的计算可以根据给定的转矩和动力因数来确定。
然后，我们需要计算蜗杆的齿数。
根据蜗杆齿数的计算公式，可以得
到蜗杆齿数的大小。
同时，还需要计算蜗杆传动的齿跟圆直径。
齿跟圆直
径的计算可以通过蜗杆齿数和蜗杆模数来确定。
在设计阶段，我们还需要考虑蜗杆蜗杆齿的长度和高度。
通常情况下，蜗杆的蜗杆齿的长度为半径或直径的1到1.5倍。
蜗杆齿的高度通常为蜗
杆模数的0.5到1倍。
最后，我们需要对减速器的外壳进行设计。
外壳的设计应考虑减速器
的防护、散热和润滑等方面。
减速器外壳的设计应尽量减小外形尺寸，提
高传动效率，并能够方便安装和维修。
总结起来，单级蜗轮蜗杆减速器的设计是一个复杂的过程，需要考虑
多个参数和因素。
通过合理的设计和计算，可以提高减速器的性能和使用
寿命，确保其正常运行。
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。
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七、蜗杆传动的热平衡计算
1、热平衡的验算
八、设计体会
参考文献
一、传动装置总体设计
1、传动机构整体设计
根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机。(如图右图所示) 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（如图下图所示），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。
导程角γ= 18’31’’
蜗杆轴向齿厚Sa=0.5 m=0.5×3.14×8mm=12.56mm
②蜗轮
蜗轮齿数 =52
变位系数 =+0.25
验证传动比i= / =52/2=26(允许)
分度圆直径 =m =8×52mm=416mm
齿顶圆直径da2= +2ha2=416+2×8×1.25mm=436mm
电动机型号表一
方案
电动机型号
额定功率
Pedkw
电动机转速r/min
额定转矩
同步转速
满载转速
1
7.5
3000
2900
2.0
2
7.5
1500
1440
2.2
3
7.5
1000
960
2.0
4
Y160L-8
7.5
750
720
2.0
（3）确定电动机转速
有前面可知电机的满载转速为1440r/min
从而可以选取Y132S2-4以下是其详细参数
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。
总传动比：i=27Z1=2 Z2=54
为了确定传动方案先初选卷筒直径：D=380mm运输带速度：V=1m/s
卷筒转速 =60×1000v/( D)= 60×1000×1/( ×380)r/min=50.28 r/min
因而蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用45号钢制造。
(3)按齿面接触疲劳强度进行设计
根据闭式蜗杆传动的设计准则，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。由手册知传动中心距
≥
①确定作用在涡轮上的转距
由前面可知 =938.1Nm
X-Y平面受力分析
图4.13
X-Z平面受力图：
图4.14
其中Ma=
水平面弯矩
图4.15
垂直面弯矩
图4.16
合成弯矩 =231153N·mm
图4.17
当量弯矩T/N·mm
图4.18
(4)轴的初步设计
第三强度理论为 为了考虑不同环境的影响，引入折合系数α，则计算应力为：
对于直径为d的圆轴，弯曲应力为:
扭转切应力：
从手册中查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 =56
寿命系数 =0.590
= =0.590×56 =33.0
弯曲强度是满足的。
2、验算效率
已知γ= 18’31’’= ， ； 与相对滑动速度 有关
= =6.15m/s
查表可得 =0.025，
代入式中可得 90.1%大于原估计值，因此不用重算。
0p湖 南 科 技 大 学
课程设计报告
课程设计名称：单级蜗杆减速器
学生姓名：涂皓
学院：机电工程学院
专业及班级：07级机械设计及其自动化1班
学号：0703010109
指导教师：胡忠举
2010年6月17日
摘要
课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性相结合的教学环节，基本目的在于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，进一步巩固和加深所学的知识，同时通过实践，增强创新意思和竞争意识，培养分析问题和解决问题的能力。通过课程设计，绘图以及运用技术标准，规范，设计手册等相关资料，进行全面的机械设计基本技能训练。
卷筒轴n3=n2=53.33r/min
（2）各轴的输入功率
蜗杆轴p1= =7.23kw
齿轮轴p2=p1 =5.44kw
卷筒轴p3=p2 =5.28kw
(3)各轴的转矩
电机输出转矩 =9550 =9550×7.45/1440Nm=49.4Nm
蜗杆输入转矩 = =49.4×0.99×0.98Nm=47.94Nm
减速器是在当代社会有这举足轻重的地位，应用范围极其广泛，因此，减速器的高质量设计，可以体现出当代大学生对社会环境的适应及挑战，从整体设计到装配图和零件图的绘制，都可以让参与设计的同学深深领悟到机器在如今社会的重要作用
一、摘要
二、传动装置总体设计
1、传动机构整体设计
2、电动机的选择
3、传动比的确定
4、计算传动装置的运动参数
蜗杆轴
7.23
1440
47.94
0.68
蜗轮轴
5.44
55.38
938.1
27
传动滚筒轴
5.28
55.38
910.2
三、传动零件的设计
1、减速器传动设计计算
（1）选择蜗杆传动类型
根据GB/T 10085-1988的推存，采用渐开线蜗杆（ZI）。
（2）选择材料
蜗杆：根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用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。
三、传动零件的设计
1、减速器传动设计计算
2、验算效率
3、精度等级公差和表面粗糙度的确定
四、轴及轴承装置设计
1、输出轴上的功率、转速和转矩
2、蜗杆轴的设计
3、涡轮轴的设计
4、滚动轴承的选择
5、键连接及联轴器的选择
五、机座箱体结构尺寸及附件
1、箱体的结构尺寸
2、减速器的附件
六、蜗杆减速器的润滑
1、蜗杆的润滑
蜗轮输入转矩 = i =47.94×26×0.98×0.8×0.96Nm=938.1Nm
卷筒输入转矩 = =938.1×0.99×0.98Nm=910.2Nm
将以上算得的运动和动力参数列于表2-2
表2-2
类型
功率P（kw）
转速n（r/min）
转矩T（N·m）
传动比i
效率η
电动机轴
7.45
1440
49.4
=60Mpa
因此有：
式中： ——轴的计算应力，MPa;
M——轴所受的弯矩，N·mm;
T——轴所受的扭矩，N·mm;
W——轴的抗弯曲截面系数，
——对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，MPa
查表得圆轴W的计算式为：
联立以上两式可得：
代入数值可得d≧33.3mm,取轴的直径为60mm。
（5）轴的结构设计
先初步估算轴的最小直径。由于轴的材料为45号钢，调制处理，查表初取 =112,于是有：
而i=27，并且 = ，
所以有 =i =27×50.28=1357.6r/min选择同步转速为1500r，满载转速为1440r/min的电动机。
= = =53.33r/min
由 =60×1000v/( D)可得D≈345mm
2、选择电动机
（1）选择电动机类型
按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机.
蜗杆轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 ,轴通过联轴器是与电动机轴相连的。按经验公式，减速器输入轴的轴端直径de
de=(0.8~1.2)dm
式中：
dm——电动机轴直径，mm;
由于前面已经确定了电动机为Y132S2-4，直径dm=38k5,从而可得de=30.4~45.6mm，参考联轴器标准轴孔直径，联减速器蜗杆轴的轴端直径de=38mm
Y132S2-4的主要性能参数
额定功率
/kw
同步转速
n/(r )
满载转速
n/(r )
电动机总重/N
启动转矩
额定转矩
最大转矩
额定转矩
7.5
1500
1440
2.2
2.3
3、 传动比的确定
由前面可知总传动比i总=i=27
4、计算传动装置的运动和动力参数
（1）各轴转速
蜗杆轴n1=1440r/min
齿轮轴n2=1440/26=53.33r/min
取中心距a=250mm,i=27,完全满足要求，取模数m=8，蜗杆分度圆直径d1=80mm。这时d1/a=0.32，因此以上计算结果可用。
⑷蜗杆与蜗轮主要几何参数
①蜗杆
轴向齿距pa=zm=25.12mm
直径系数q=d1/m=10
齿顶圆直径da1=d1+2 m=80+2×1×5mm=96mm
齿根圆直径df1=d1- =d1-2m ( + )=80-2×8×(1+0.2)mm=60.8mm
（2）选择电动机容量
工作机要求的电动机输出功率为：
其中
则
由电动机至运输带的传动总效率为：
式中，查机械设计手册可得
联轴器效率 =0.99
滚动轴承效率 =0.98
双头蜗杆效率 =0.8
转油润滑效率 =0.96
卷筒效率 =0.96
则
68.0%
初选运输带有效拉力：F=5280N
从而可得： =7.45kw＜7.5kw
T3=910.2N·m
2、蜗杆轴（1轴）的设计
（1）选择轴的材料及热处理
选用45钢调质
（2）初定跨距