蜗轮蜗杆减速器设计说明书样本
蜗轮蜗杆齿轮减速器设计说明书样本
燕山大学机械设计课程设计阐明书题目：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：指引教师：目录一.传动方案拟定 (1)二．电动机选取及传动比拟定 (1)1．性能参数及工况 (1)2．电动机型号选取 (1)三．运动和动力参数计算 (3)1.各轴转速 (3)2.各轴输入功率 (3)3.各轴输入转距 (3)四．传动零件设计计算 (4)1．蜗杆蜗轮选取计算 (4)2．斜齿轮传动选取计算 (8)五．轴设计和计算 (13)1.初步拟定轴构造及尺寸 (13)2．3轴弯扭合成强度计算 (17)六．滚动轴承选取和计算 (21)七．键连接选取和计算 (22)八、联轴器选取 (22)九．减速器附件选取 (23)十．润滑和密封选取 (24)十一．拆装和调节阐明 (24)十二.重要零件三维建模 (24)十三.设计小结 (28)十四．参照资料 (29)图2 蜗杆轴构造设计 1）初算轴头 按需用切应力初算d1 pd cn ≥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 31 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《机械设计指引手册》126页选用LT2型联轴器 l 1=42mm 2）计算d 2、l2 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原则值，因此取d 2=20mm ，l 2需伸出端盖15~20mm ，由作图决定，作图后l 2=40mm 。
3）计算d 3、l3 该段与圆螺母配合，考虑圆螺母原则值。
因此取d 3=25mm ，l 3=17. 4）计算d 4、l4 该段与轴承配合，因此选用d 4=30mm ，选用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、l5 该段重要是固定溅油板因此取d 5=36，其厚度为10，因此取l 5=5 6）计算d 6、l6 该段为轴向固定溅油板，因此取d 6=41mm ，长度取5mm 。
蜗轮蜗杆减速器课程设计说明书(有CAD图)
机械设计课程设计 计算说明书
题
目
设计电动机卷扬机传动装置 机械设计制造及其自动化 08 级 1 班 08102080128 边朋博 周毓明 何斌锋
专业班级 学 号
学生姓名 指导教师
西 安 理 工 大 学 2010 年 12 月
西安理工大学
机械设计课程设计
西 安 理 工 大 学
机械设计课程设计任务书
学生姓名 边朋博 班级 08 机械设计制造及其自动化（1）班 指导教师 题目 传动系统图： 职 称 教研室
编号 W-10
学
号 08102080128
设计电动卷扬机传动装置
原始数据：
钢绳拉力 F / kN 17 钢绳速度 v /( m ⋅ min ) 8
−1
卷筒直径 D / mm 330
工作条件：
连续单向运转，工作时有轻微振动，小批量生产，单班制工作，使用期限 8 年，运输带速度允 许误差为±5%
ห้องสมุดไป่ตู้
要求完成： 1.减速器装配图 1 张（A2） 。 2.零件工作图 2 张（箱体和轴） 。 3.设计说明书 1 份，6000-8000 字。 开始日期 2010 年 12 月 6 日 完成日期 2010 年 12 月 31 日 2010 年
西安理工大学
12
月
1 日
机械设计课程设计
目录
1．电机选择................................................................................................................................................... 1 2．选择传动比............
蜗轮蜗杆减速器设计说明书
蜗轮蜗杆减速器设计说明书蜗轮蜗杆减速器设计说明书1. 引言本设计说明书旨在详细介绍蜗轮蜗杆减速器的设计过程和技术要求，为生产和使用蜗轮蜗杆减速器提供指导。
2. 设计要求2.1 减速比要求根据使用需求，确定蜗轮蜗杆减速器的减速比，确保输出转速满足要求。
2.2 功率传递要求根据输入功率和减速比，计算出减速器的输出功率，确保减速器能够稳定可靠地传递所需的功率。
2.3 结构材料要求选择适当的材料用于蜗轮蜗杆减速器的各个部件，考虑与其他部件的配合要求、强度要求和耐磨损要求等。
2.4 运行安全要求设计减速器时需考虑运行过程中的安全事项，例如温升、冷却要求、噪音控制等。
2.5 可维修性要求对于蜗轮蜗杆减速器的设计，应考虑到其维修和保养过程中的便捷性，方便进行零件更换和维修。
3. 设计参数3.1 输入转速和功率确定减速器的输入转速和功率，作为设计过程的基本参数。
3.2 输出转速和减速比根据输入转速和所需输出转速，计算蜗轮蜗杆减速器的减速比。
3.3 模块尺寸根据减速器的减速比、输入输出轴的直径，计算蜗轮蜗杆减速器的模块尺寸。
3.4 效率和传动比计算减速器的传动效率和传动比，以评估其性能。
4. 结构设计4.1 蜗轮和蜗杆的选择选择合适的蜗轮和蜗杆，确保配合公差满足要求，并且尽量减小间隙，以提高减速器的传动效率。
4.2 轴承选型选择适当的轴承，确保在减速器运行过程中承受的负载和力矩能得到有效的支撑和传递。
4.3 油封设计设计合适的油封结构，确保减速器不会发生润滑油泄漏问题，保持良好的工作环境。
4.4 外壳设计设计合理的外壳结构，使减速器的内部部件得到良好的保护，并方便进行维修和保养。
5. 附件本文档涉及附件，请参考附件表格。
6. 法律名词及注释6.1 著作权法著作权法是指保护作品权益的法律规定，包括著作权的取得、行使和保护等方面。
6.2 专利法专利法是指保护发明创造的法律规定，包括专利权的取得、行使和保护等方面。
6.3 商标法商标法是指保护商标权益的法律规定，包括商标的注册、使用和保护等方面。
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。
蜗轮蜗杆式减速器课程设计计算说明书
一、课程设计任务书题目：带式运输机传动装置设计1. 工作条件连续单向运转，载荷较平稳，空载起动；使用期10年，每年300个工作日，两班制工作，小批量生产，允许运输带速度偏差为±5%。
带式运输机传动示意图2. 设计数据3. 设计任务学号-数据编号11-1 12-2 13-3 14-4 15-5 16-6 17-7 18-8 19-9 20-10 输送带工作拉力F（kN） 2.2 2.3 2.4 2.5 2.3 2.4 2.5 2.3 2.4 2.5 输送带工作速度v（m s） 1.0 1.0 1.0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.2 1.2 1.2 卷筒直径D（mm）380 390 400 400 410 420 390 400 410 420 2）进行传动装置中的传动零件设计计算。
3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。
4）编写设计计算说明书。
设计小结经过三个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。
在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。
体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真，并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。
在设计过程中，我们会碰到好多问题，这些都是平时上理论课中不会碰到，或是碰到了也因为不用而不去深究的问题，但是在设计中，这些就成了必须解决的问题，如果不问老师或是和同学讨论，把它搞清楚，在设计中就会出错，甚至整个方案都必须全部重新开始。
比如轴上各段直径的确定，以及各个尺寸的确定，以前虽然做过作业，但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去，毕竟考虑的还不是很多，而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。
但是经过老师的讲解，和自己的更加深入的思考之后，对很多的知识，知其然还知其所以然。
刚刚开始时真的使感觉是一片空白，不知从何处下手，在画图的过程中，感觉似乎是每一条线都要有一定的依据，尺寸的确定并不是随心所欲，不断地会冒出一些细节问题，都必须通过计算查表确定。
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。
蜗轮蜗杆减速器设计说明书
一、电效果的采用……………………………………………………3
二、传动比调配………………………………………………………4
三、预计传动拆置的疏通战能源参数………………………………4
四、传动整件的安排预计……………………………………………4
五、轴的安排预计……………………………………………………6
⑵安排预计
m≥×{(2××842790/1×292)·0.01345}1/3=4.31，∴m与5，∴小齿轮数Z1=d1≈28，∴大齿轮齿数Z2×28=105.56；∵不克不迭有契约数，央供互量，∴与107
4、几许尺寸预计
⑴预计分度圆直径 d1=Z1m=28×5=140 mm
d2=Z2m=107×5=535 mm
5、校核齿根蜿蜒疲倦强度
бf1d2m)Yfa2YB≤[бf]
当量齿数 Zv2=Z2/cos3.)3
根据X2= -0.5，Zv2=31.47，查得齿形系数Yfa2
即，螺旋角系数YB=1-r/140../140.
许用蜿蜒应力[бf]= [бf]＇·KFN
从表11-8中查得由ZCuSn10P1制制蜗轮基础许用蜿蜒应力[бf]＇=56 mpa
⑵预计核心距 a=(d1+d2)/2=337.5 mm
⑶预计齿轮宽度 b=φdd1=1×140=140 mm
与B2=140 mm，B1=145 mm
=30
=
=
=
=
=
=
T1·m
T2=868.63 N·m
T3=842.79 N·m
T4=2985.7995 N·m
蜗杆：45钢
蜗轮 ：ZCuSn10P1
T2=868630N·mm
蜗轮分度圆直径：d2=m Z2=8×31=248 mm
蜗轮减速器设计说明书
Z2=Z1×i总=2×30.8=61
(5)确定许用接触应力
根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造, 蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC,可从从教材P254表11—7查得蜗轮的基本许用应力 =268MPa。由教材P254应力循环次数
N=60jn2Lh=60×1×30.5×360×16×5=5.23×107
符合这一范围的同步转速有750、1000r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min。
4、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100L-6。
直径d2=d1+2h=25+2×2=29mm,长度取L2=50 mm
段：由于第三段是用于安装轴承，所以查表，最接近29的轴承内径为35.故定直径d3= 35mm
初选用7007C型角接触球轴承，其内径为35mm，宽度为14mm，并且采用套筒定位；故 段长：L3=20mm
Ⅳ段：由教材P364得：h=0.08 d3=0.08×35=2.8mm
其主要性能：额定功率1.5Kw；满载转速940r/min；额定转矩2.0。
总=0.7987
P（电机动轴）=1.44Kw
n（输出轴）=30.5r/min
n(输入轴) =305～1220r/min
电动机型号Y100L-6
四、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比
由于采用一级减速，所以总传动比为i总= = =30.8
（2）确定轴的各段直径和长度
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三．计算传动装置运动和动力参数
1）各轴传速
2） 各轴输入功率
3）各轴输入转矩T（N•ｍ）
Tn=9550×p/ni
T1=9550×3.96/960=39.393 N·m
T2=9550×2.9106/32=868.63 N·m
T3=9550×2.824/32=842.79 N·m
2.4kw
0.6624
3.6233kw
nw=45.84
型号
额定功率
同步转速
满载转速
质量
Y112M-4
4.0
1500
1440
470
有表中数据可知两个方案均可行，但方案1总传动比较小，传动装置构造尺寸较小，并且节约能量。因而选取方案1，选定电动机型号为Y112M-4，
二．传动比分派
= ==114.55
=3~5
⑵ 蜗轮
Z2=31，变为系数 X2= -0.5
验算传动比i=31，传动比误差为(31-30)/30=3.3%，是容许
蜗轮分度圆直径：d2=m Z2=8×31=248 mm
蜗轮喉圆直径：da2= d2+ 2ha2=248+2×[8×(1-0.5)]=256 mm
蜗轮齿根圆直径：df2= d2- 2hf2=248-2×8×1.7=220.8 mm
T4=9550×2.63/8.38=2985.7995 N·m
将以上算得运动及动力参数列表如下：
轴号
功率P/kw
转矩T/( )
转速n/
电动机轴
4
2
960
Ⅰ轴
3.96
39.4
960
Ⅱ轴
2.824
868.63
32
Ⅲ轴
2.9106
842.79
32
工作轴
2.63
29854.7995
8.38
四、传动零件设计计算
据实际数据验算，取中心距a=160 ,i=30，故从表11-2中取模数m=8 mm，分度圆直径d1=80mm，这时，d1/a=0.4
4、蜗杆与蜗轮重要参数与几何尺寸
⑴ 蜗杆
轴向齿距pa=25.133 mm，直径系数q=10，齿顶圆直径da1=96 mm;齿根圆直径df1=60.8，分度圆导程角γ= ；蜗杆轴向齿厚Sa=12.5664 mm
㈠ 蜗轮蜗杆
1、选取蜗杆传动类型
依照GB/T10085-1988推荐，采用渐开式蜗杆(ZI)
2、选取材料
考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中档，故蜗杆采用45钢；因但愿效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面规定淬火，硬度为45~55HRC，蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模锻造
3、按齿面接触疲劳强度进行设计
一、电动机选取……………………………………………………3
二、传动比分派………………………………………………………4
三、计算传动装置运动和动力参数………………………………4
四、传动零件设计计算……………………………………………4
五、轴设计计算……………………………………………………6
六、蜗杆轴设计计算…………………………………………………………17
⑶拟定弹性影响系数ZE
因选用是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗轮相配，故ZE=160mpa1/2
⑷拟定接触系数Zp
先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距a比值d1/a=0.35，
从图11-8得Zp=2.9
⑸拟定许用接触应力[бH]
依照蜗轮材料为铸锡磷青铜蜗轮，金属模锻造，蜗杆螺旋面齿面硬度>45HRC，据表11-7查得蜗轮基本许用应力[бH]`=268mpa
减速器种类：蜗杆—链条减速器
减速器在室内工作，单向运转工作时有轻微震动，两班制。规定有效期限十年，大修期三年，速度误差容许5%，小批量生产。
设计计算及阐明
成果
一.电动机选取
1、电动机类型选取
按工作规定和工作条件，选用普通用途卧式封闭型Ｙ（112M-4）系列三相异步电动机。
2、电动机容量
（1）工作机所需功率
蜗轮咽喉母圆半径：rg2=a-1/2da2=160-(1/2)256=32 mm
5、校核齿根弯曲疲劳强度
бf=(1.53KT/d1d2m)Yfa2YB≤[бf]
当量齿数 Zv2=Z2/cos3r=31/(cos5.71。)3=31.47
依照X2= -0.5，Zv2=31.47，查得齿形系数Yfa2=3.34
即，螺旋角系数YB=1-r/140。=1-5.71。/140。=0.9592
许用弯曲应力[бf]= [бf]＇·KFN
从表11-8中查得由ZCuSn10P1制造蜗轮基本许用弯曲应力[бf]＇=56 mpa
寿命系数KFN=(106/1150)1/9=0.762
[бf]=56×0.762=42.672 mpa
1).在蜗轮上转矩，即T2，按Z=1，估取效率η=0.75，则T2=868630
⑴拟定作用在蜗轮上转矩，即T2，按Z=1，估取效率η=0.75，则T2=868630
⑵拟定载荷系数K
因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数KB=1，由书上(机械设计)表11-5，选用使用系数KA=1.15；由于转速不高，冲不大，可取载荷KV=1.05。则 K=KAKBKV=1.15×1×1.05≈1.21
бf=(1.53×1.21×868630/80×248×8) ×3.36×0.9592=32.6534 mpa
应力循环次数 N=60×1×32×(10×250×2×8×0.15)=1150
KHN=(107/1150)1/8=0.9825
寿命系数 [бH]= KHN×[бH]`=0.9825×268mpa=262.8mpa
⑹计算中心距
依照公式：a≥[KT2(P/[бH])2]1/3
a≥[1.21×868630×(160×2.9/262.8)2]1/3=148.53
2x102=2.4kw
（2）电动机输出功率
传动装置总效率
式中，η1、η2…为从电动机至卷筒轴之间各传动机构和轴承效率。由《机械设计课程设计》表2-4查得：单头蜗杆 ；轴承 75（三对）；联轴器 ；滚筒 链传动 则
故 2.4/0.6624=3.6233kw
3、电动机转速
（1）工作机滚筒主轴转速
45.84
七、键联接选取及校核计算………………………………………18
八、减速器箱体构造尺寸拟定………………………………………19
九、润滑油选取：……………………………………………………21
十、滚动轴承选取及计算…………………………………………21
十一、联轴器选取……………………………………………………22
十二、设计小结………………………………………………………22