环面式蜗轮蜗杆减速器设计
(有全套图纸)蜗轮蜗杆传动减速器设计
目录一、课程设计任务书 (2)二、传动方案 (3)三、选择电动机 (3)四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5)五、传动装置的运动和动力参数 (5)六、确定蜗杆的尺寸 (6)七、减速器轴的设计计算 (9)八、键联接的选择与验算 (17)九、密封和润滑 (18)十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18)十一、减速器附件的设计 (20)十二、小结 (23)十三、参考文献 (23)一、课程设计任务书2007—2008学年第 1 学期机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日二、传动方案我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下：三、选择电动机1、电动机的类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v，Y型。
2、电动机容量工作机所需功率wpKWFvpww30.196.010005.25001000=⨯⨯==η根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96.0=wη。
电动机输出功率dpηwdpp=传动装置的总效率433221ηηηηη⋅⋅⋅=式中，21ηη、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。
由表10-2KWPw3.1=电动机外形尺寸：四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比传动装置总传动比：由选定的电动机满载转速m n 和工作机主轴的转速n ，可得传动装置的传动比是：98.82.1591430===n n i m 所得i 符合单级蜗杆减速器传动比的常用范围。
五、传动装置的运动和动力参数1、各轴转速1n 为蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转速，则：min /14301r n n m ==2n 为蜗轮的转速，由于和工作机连在一起，其转速等于工作主轴转速，则：m in /2.1592r n n ==各轴输入功率按电动机额定功率cd P 计算各轴输入功率，设1P 为蜗杆轴的功率，2P 为蜗轮轴的功率，3P 为工作机主轴的功率。
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-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。
蜗轮蜗杆减速器毕业论文
蜗轮蜗杆减速器毕业论文蜗轮蜗杆减速器毕业论文环面蜗杆蜗轮减速器的设计专业数控技术摘要这篇毕业设计的论文主要阐述的是一套系统的关于环面蜗杆蜗轮减速器的设计方法。
环面蜗轮蜗杆减速器是蜗轮蜗杆减速器的一种形式，这个方法是以加工过程和蜗轮减速器的使用条件的数学和物理公式为基础的。
在论文中，首先，对减速器的种类和基本构造作了简单的介绍，接着，阐述了蜗轮蜗杆的设计原理和理论计算。
然后按照设计准则和设计理论设计了环面蜗轮蜗杆减速器。
接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。
该设计代表了环面蜗轮蜗杆设计的一般过程。
对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。
目前，在环面蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。
国内在设计制造环面蜗轮蜗杆减速器过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；蜗轮蜗杆的校核。
关键词：减速器，蜗轮，环面蜗杆，蜗轮轴，蜗杆轴目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 减速器的国内外研究现状 (1)1.3 课题目的及意义 (2)1.4 论文主要内容 (2)第二章减速器传动装置的总体设计 (3)2.1 减速器的工作条件 (3)2.2 减速器的种类及基本构造 (3)2.3 传动装置总体设计 (4)第三章电动机的选择及各级传动比的确定 (6)3.1 电动机的选择 (6)3.2 确定传动装置总传动比和分配传动比 (7)3.3 各轴运动参数的计算 (8)第四章环面蜗轮蜗杆的传动设计 (9)4.1 蜗杆传动类型及材料 (9)4.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 (9)4.3 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (10)4.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (11)4.5 热平衡核算及润滑方式 (12)第五章蜗杆、蜗轮轴的基本尺寸设计 (13)5.1 蜗轮轴基本尺寸设计 (13)5.2 蜗杆轴基本尺寸设计 (14)5.3 装蜗轮处键的选择及校核 (15)5.4 滚动轴承的选择 (15)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章绪论1.1 课题研究的背景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。
蜗轮蜗杆减速器设计
蜗轮蜗杆减速器设计介绍蜗轮蜗杆减速器是一种常用于工业机械传动中的减速装置。
它由蜗轮和蜗杆组成，利用蜗杆旋转的连续螺旋线与蜗轮齿面的啮合相互作用，实现转速的降低，扭矩的增大。
在工业领域中，蜗轮蜗杆减速器被广泛应用于各种设备和机械中，例如机床、输送机、起重机、冶金设备等。
本文将对蜗轮蜗杆减速器的设计进行介绍，包括其结构、工作原理和设计要点等。
结构蜗轮蜗杆减速器的基本结构包括蜗轮、蜗杆、轴承、壳体等部分。
蜗轮是一个圆盘状零件，其周边有一系列的齿，用于传递动力。
蜗杆是一个螺旋线状的零件，其上有几个螺旋齿，通过转动带动蜗轮。
轴承用于支撑蜗杆和蜗轮，确保其平稳运转。
壳体起到一个保护和支撑的作用，同时避免润滑脂泄漏。
工作原理蜗轮蜗杆减速器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.当蜗杆旋转时，由于其螺旋线的特性，蜗齿会逐渐将蜗轮齿面推动。
2.蜗轮在蜗齿的作用下开始转动，同时蜗杆不断推动蜗轮。
3.通过蜗轮的转动，输入轴上的动力被减速，并输出到输出轴。
4.输出轴上的转速较输入轴慢，但扭矩较大。
由于蜗轮蜗杆减速器的工作原理，使得其适用于需要大扭矩和较低转速的应用场景。
设计要点在进行蜗轮蜗杆减速器的设计时，有一些要点需要注意：1.选择正确的材料：蜗轮蜗杆通常由硬质合金材料制成，以确保其耐磨损和耐腐蚀的特性。
2.确定减速比：根据应用场景的需求，选择合适的减速比，以实现所需的输出速度和扭矩。
3.减速器的尺寸和重量：在设计过程中要考虑减速器的尺寸和重量，以确保其适应所安装的设备。
4.轴承的选择和安装：合适的轴承可以提供减速器稳定和平稳的运行。
5.润滑系统的设计：合适的润滑系统能够降低摩擦和磨损，延长减速器的使用寿命。
结论蜗轮蜗杆减速器是一种常用的工业传动装置，其结构简单，工作可靠。
通过合理的设计，可以实现所需的输出速度和扭矩。
在设计过程中，需要考虑选材、确定减速比、尺寸和重量、轴承选择和安装以及润滑系统设计等要点。
这些设计要点对于确保减速器的性能和寿命至关重要。
机械设计课程设计-蜗轮蜗杆减速器(含图纸)
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蜗轮蜗杆减速器课程设计说明书(有CAD图)
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%
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.......................
机械设计课程设计-蜗轮蜗杆减速器设计
Pw fv 7.5 1.1 8.25KW
查手册表 1-7 得机器各传动部件的传动效率概略值为：
Pw 8.25KW
v带 0.96 ； 联轴器 0.98 ； 滚筒 0.96 ；
2
第一章 绪论
§ 1-1 机械设计课程设计任务书
一、本课程设计的题目： 带式输送机的蜗杆减速器 二、本课程设计的目的： 机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课，机 械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节，也是学 生第一次较全面的设计能力训练。基本目的有： 1）培养理论联系实际的设计思想； 2）培养机械设计能力； 3）进行设计基本技能的训练。 三、机械设计课程设计的内容： 课程设计的题目为一套简单的整体设备设计，包括电动 机、传动装置及执行机构，要求每个同学完成： 1） 减速器装配图设计零号图 1 张； 2） 典型零件工作图 2 张； 3） 编写设计计算说明书一份。
1
第九章 润滑与散热计算 ..................................................................................................... 49 § 9-1 润滑说明 .................................................................................................................. 49 § 9-2 散热计算 .................................................................................................................. 50 设计评价 ............................................................................................................................... 50 参考文献 ............................................................................................................................... 51
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摘要这篇毕业设计的论文主要阐述的是一套系统的关于环面蜗轮蜗杆减速器的设计方法。
环面蜗轮蜗杆减速器是蜗轮蜗杆减速器的一种形式.这个方法是以加工过程和蜗轮减速器的使用条件的数学和物理公式为基础的。
在论文中，首先，对蜗轮蜗杆作了简单的介绍，接着，阐述了蜗轮蜗杆的设计原理和理论计算。
然后按照设计准则和设计理论设计了环面蜗轮蜗杆减速器。
接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。
该设计代表了环面蜗轮蜗杆设计的一般过程。
对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。
目前，在环面蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。
国内在设计制造环面蜗轮蜗杆减速器过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；蜗轮蜗杆的校核。
关键词：蜗轮蜗杆减速器, 蜗杆, 滚动轴承AbstractThis graduation thesis on the design of the system is a ring on the surface of the worm reducer design method. Torus worm reducer worm reducer is a form of this method is worm reducer and processing conditions of the use of mathematical and physical basis of the formula. In the paper, first of all, the worm made a brief introduction, then the worm on the design principle and the theoretical calculation. Then in accordance with the design criteria and design theory designed toroidal worm reducer. Then the components of the reducer to the size of the calculation and verification. The design represents the torus worm general design process. On the other worm in the design work will have value.At present, the torus worm reducer for the design, manufacture and application of domestic and foreign advanced level there are still large gaps between the comparison. Central China in the design and manufacture of worm reducer there is a process to a large extent the shortcomings, as revealed by the paper, important issues such as: cutting the root of the tooth; Worm rough the correct design of the worm check.Key words: worm reducer, Worm, hoist, Rolling目录摘要……………………………………………………………………Abstract ………………………………………………………………目录……………………………………………………………………调研报告 (1)第一章选定设计方案 (4)第二章电动机的选择与计算 (4)2.1 初选电动机类型和结构型式 (4)2.2 电动机的容量 (4)2.2.1 确定提升机所需的功率P (4)2.2.2确定传动装置效率 (5)2.2.3电动机的技术数据 (6)第三章传动装置的传动比及动力参数计算 (6)3.1 传动装置运动参数的计算 (6)3.1.1各轴功率计算 (6)3.1.2各轴转速的计算 (6)3.1.3各轴输入扭矩的计算 (7)第四章减速器部件的选择计算 (7)4.1 蜗杆传动设计计算 (7)4.1.1 选择蜗杆、蜗轮材料 (7)4.1.2 确定蜗杆头数Z1及蜗轮齿数Z2 (7)4.1.3 验算滚筒的速度 (8)4.1.4 确定蜗杆蜗轮中心距a (8)4.1.5 蜗杆传动几何参数设计 (9)4.2 环面蜗轮蜗杆校核计算 (11)4.3 轴的结构设计 (13)4.3.1 蜗杆轴的设计 (13)4.3.2 蜗轮轴的设计 (16)4.4 轴的校核 (19)4.4.1 蜗杆轴的强度校核 (19)4.4.2 蜗轮轴的强度校核 (22)4.5 滚动轴承的选择及校核 (25)4.5.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核 (25)4.5.2 蜗轮轴上轴承的校核 (27)4.6 键联接的选择及校核 (29)4.6.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接 (29)4.6.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接 (30)4.6.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接 (30)4.7 箱体结构尺寸及说明 (31)4.8 减速器的润滑和密封 (32)4.9 减速器的附件 (32)4.9.1 窥视孔和视孔盖 (33)4.9.2 通气器 (33)4.9.3 定位销 (33)4.9.4 起盖螺钉 (33)4.9.5 起吊装置 (33)4.9.6 放油孔及螺塞 (34)4.10 减速器的安装维护和使用 (34)4.10.1 减速器的安装 (34)4.10.2 减速器的使用和维护 (34)致谢 (35)参考资料 (36)第一章调研报告减速器的作用减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。
减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，二者的设计、制造和使用特点各不相同。
70～80年代，世界减速器技术有了很大发展。
通用减速器体现以下发展趋势：（1）高水平、高性能。
（2）积木式组合设计。
基本参数采取优先数，尺寸规格整齐、零件通用性和互换性强、系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。
（3）形式多样化、变型设计多。
摆脱了传统的单一底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速机一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。
促进减速器水平提高的主要因素有：（1）硬齿面技术的发展和完善，如大型磨齿技术、渗碳淬火工艺、齿轮强度计算方法、修形技术、变形及三、优化设计方法、齿根强化及其元化过渡、新结构等。
（2）用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平高。
（3）结构设计更合理。
（4）加工精度提高到ISO5-6级。
（5）轴承质量和寿命提高。
（6）润滑油质量提高。
齿轮减速器的特点齿轮传动是机械传动中重要的传动之一，形式很多，应用广泛，传递的功率可达近十万千瓦，圆周速率可达200m/s。
齿轮传动的特点主要有：1 效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率最高。
如一级圆柱齿轮传动的效率可达99℅。
2 结构紧凑在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般比较小。
3 工作可靠，寿命长设计制造正确合理，使用维护良好的齿轮传动，工作可靠，寿命可长达一，二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。
4 传动比稳定传动比稳定是对传动性能的基本要求。
齿轮传动能广泛应用，也是因为具有这一特点。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格昂贵，且不宜用于传动距离过大的场合。
蜗杆减速器的特点蜗杆传动是在空间交错的两轴之间传递运动和动力的一种机构，两轴交错的夹角可为任意值，常用的为90度，这种传动由于具有下述特点，故应用颇为广泛。
1 当使用单头蜗杆时，蜗杆旋转一周，蜗轮只转过了一个齿距，因而能实现大的传动比。
在动力传动中，一般传动比I=5-80;在分度机构或手动机构中，传动比可达300；若只传递运动，传动比可达1000。
由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。
2 在杆蜗传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。
3 当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动更具有自锁性。
4 蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。
当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的磨擦和磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。
因此磨损较大，效率低；当蜗杆传动具有自锁性时，效率仅为0.4左右。
同时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮，以便与钢制的蜗杆配对组合成减磨性良好的滑动摩擦剂。
根据蜗杆分度曲面的形状，蜗杆传动可以分成三大类：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。
蜗杆分度曲面是圆环内表面的一部分，蜗杆轴线平面内理论齿廓为直线的蜗杆传动称为直廓环面蜗杆传动，俗称“球面蜗轮传动”。
它始于1921年的美国造船业，其代表产品是美国CONE DRIVE，50年代起在我国得到推广应用。
与普通圆柱蜗杆传动相比，这种蜗杆同时包容齿数多，双线接触线形成油膜条件好，两齿面接触线诱导法曲率半径大。
因此，承载能力是相同中心矩普通蜗杆的1.5～3倍（小值适应于小中心矩，大值适应于大中心矩）。
在传递同样功率时，中心矩可缩小20%-40%。
由于性能优良，美国、日本、俄罗斯等国都将这种传动作为动力传动中的主要形式之一广泛使用。
美国生产产品系列中心矩为15～1320㎜；速比为5～343000；最高传动效率可达97%。
我国经过40年的研究和发展，目前这种蜗杆的生产品种也十分可观，最大中心矩可达到1200㎜；最少齿数比为5；蜗杆头数达6；最高传动效率可达94%。
这种蜗杆传动分为“原始型”和“修整型”两种。
“原始型”直廓环面蜗杆的螺旋齿面的形成为：一条与成形圆相切、位于蜗杆轴线平面内的直线，在绕成形圆的圆心作等角速的旋转运动的同时，又与成形圆一起围绕蜗杆的轴线作等角速的旋转运动，这条直线在空间形成的轨迹曲面，就是直廓环面蜗杆的齿面。
由于蜗杆齿面的发生线是直线刀刃，蜗杆螺旋面是直线刀刃形成的不可展直纹面而不是由包络产生的，难以实现磨削，这种蜗杆制造钢筋工艺比较复杂，不易获得高精度的传动，这是直廓环面蜗杆传动的主要缺点。
“修整型”直廓环面蜗杆螺旋面的形成，基本上与“原始型”相同，不同之处在于加工时根据设计要求的修形曲线，将加工参数加以改变。