单级蜗杆齿轮减速器设计说明书

一：设计要求（1）设计任务设计带式输送机传动系统。

要求传动系统中含有单级蜗杆减速器。

（2）传动系统机构简图（3）原始数据输送带有效拉力F=2400 N输送带工作速度v=0.9 m/s输送机滚筒直径d=335 mm减速器设计寿命为5年。

（4）工作条件两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；电压为380/220V的三相交流电源。

二、传动系统方案设计根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。

(如右图所示) 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（如右图所示），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。

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。

三、传动系统的总体设计 （1）电动机的选择由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y 系列三相异步电动机。

三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。

一般电动机的额定电压为380V 。

根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=335mm 。

运输带的有效拉力F=2400N ，带速V=0.9m/s ，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V 。

1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V ，Y 系列2、 传动滚筒所需功率3、 传动装置效率：由电动机至工作机之间的总效率：6543421ηηηηηηη=a其中1η、2η、3η、4η、5η、6η分别为联轴器，轴承，窝杆，齿轮，链和卷筒的传动效率。

查表可知：联轴器效率：1η=0.99 滚动滚子轴承效率（一对）：2η=0.98 窝杆传动效率：3η=0.75 传动滚筒效率：6η=0.96 所以：646.096.075.098.099.032=⨯⨯⨯=a η电动机所需功率： P r = P w /η =2.16/0.646=3.34 KW 传动滚筒工作转速： n ＝60×1000×V/π×335＝51.3 r/min根据容量和转速，根据课本表3-2和续表3-2可查得所需的电动机Y 系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如下表:表1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第2方案比较适合。

因此选定电动机机型号为Y112M-4其主要性能如下表2：表2(2)计算总传动比和各级传动比的分配1、计算总传动比： 1.283.5114400===n n i2、各级传动比的分配由于为蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。

(3)传动系统的运动和动力参数计算1.蜗杆轴的功率、转速与转矩P 0 = P r ×0.99×0.98=3.24kw n 0=1440 r/minT 0=9550 P 0/n 0=21.5 N .m 2.蜗轮轴的功率、转速与转矩P 1 = P 0·η01 = 3.24×0.75×0.98=2.32 kw3.511.281440n 0101===i n r/min T 1= 9550P 1/n 1 = 431.5 N ·m 3.传动滚筒轴的功率、转速与转矩P 2 = P 1·η12=2.32×0.99×0.98=2.25 kw 3.5113.51n 1212===i n r/min T 2= 9550P 2/n 2 = 419.0 N ·m 运动和动力参数计算结果整理于表3：表3四、减速器传动零件的设计计算蜗轮蜗杆的传动设计：蜗杆 选40Gr ，表面淬火45-55HRC ；蜗轮边缘选择ZCuSn10P1，金属模铸造。

以下设计参数与公式除特殊说明外均以<<机械设计基础>>蜗杆传动为主要依据，具体如表4：表4五．减速器轴及轴承装置的设计（1）蜗轮轴的设计以下设计参数与公式除特殊说明外均以<<机械设计基础>>蜗杆传动为主要依据，具体如下表：m m（2）蜗轮轴轴承的选取（3）蜗杆轴的设计以下设计参数与公式除特殊说明外均以<<机械设计基础>>蜗杆传动为主要依据，具体如下表：（4）蜗杆轴轴承的校核六.箱体的设计计算（1）箱体的结构形式和材料采用下置剖分式蜗杆减速器，铸造箱体，材料HT150 （2）铸铁箱体主要结构尺寸和关系依据《机械设计课程设计》，设计如下表：七.减速器其他零件及附件的选择经箱体、蜗杆与蜗轮、蜗轮轴以及标准键、轴承、密封圈、挡油盘、联轴器、定位销的组合设计，经校核确定以下零件：键单位：mm密封圈（FJ145-79）单位：mm圆螺母单位mm弹簧垫圈（GB93-87）单位mm查唐照民主编的《机械设计手册》P402页得：定位销为GB117-86 销10×40 材料为45钢。

视孔盖（Q235）单位mm蜗杆毡圈单位mm蜗轮轴J型骨架式橡胶油封单位mmA型通气器单位mm单位mm凸缘式轴承盖（HT150）油标尺单位mmd D0 L l a D S D1 d1 H M16×1,5 26 23 12 3 19.6 17 16 17 2吊耳每个铸铁吊耳的允许起重量/t h/mml1/mms/mmr1/mmr2/mmr3/mmr4/mmr5/mm0.3 35 20 16 6 4 30 16 8吊钩单位mmb H h r B18 28 14 9 36八、减速器的润滑减速器内部的传动零件和轴承都需要有良好的润滑，这样不仅可以减小摩擦损失，提高传动效率，还可以防止锈蚀、降低噪声。

本减速器采用蜗杆下置式，所以蜗杆采用浸油润滑，蜗杆浸油深度h大于等于1个螺牙高，但不高于蜗杆轴轴承最低滚动中心。

因速度相当较大，蜗轮也用油润滑。

九、设计小结本设计说明书通过对单级蜗杆减速器的结构形状进行分析，得出总体方案.按总体方案对各零部件的运动关系进行分析得出单级蜗杆减速器的整体结构尺寸，然后以各个系统为模块分别进行具体零部件的设计校核计算，得出各零部件的具体尺寸，再重新调整整体结构，整理得出最后的设计图纸和说明书.此次设计通过对单级蜗杆减速器的设计，使我对成型机械的设计方法、步骤有了较深的认识.熟悉了蜗轮、轴等多种常用零件的设计、校核方法；掌握了如何选用标准件，如何查阅和使用手册，如何绘制零件图、装配图；以及设计非标准零部件的要点、方法。

这次设计贯穿了所学的专业知识，综合运用了各科专业知识，从中使我学习了很多平时在课本中未学到的或未深入的内容，我相信这次设计对以后的工作学习都会有很大的帮助。

很惭愧的说，这次设计我吃了不少苦头，从选取中心距开始，就连连出问题，改了又改，仅中心距一项变动就多大七次，每次都需要从头开始，每次都得重新进行大量的数据计算，这对刚刚开始设计的我无疑是个巨大的考验。

当心有点郁闷，甚至是有点灰心，我知道后面的路还很长，出现的问题会越来越多。

好在我坚持了下来！果然，后来的问题接踵而至，大问题小问题，可以说是一堆一堆的出现，设计初步完成后，几乎每天都是在修改，仅画好的正式图，就有19种之多。

我很欣慰，因为我知道每一次修改，都是一次进步。

另外我不得不说的就是，由于是电脑画图，虽然修改相对方便，但由于电脑屏幕相对有限，很多小问题在电脑上不能很好的反应出来，所以我在出图之后，也接连发现了部分问题，所以前前后后总共出了四次正式图。

设计接近尾声了，看着自己设计的减速器，像个孩子一样，慢慢成长，逐渐的趋于成熟，趋于优化，尽管有时候会感觉很累很烦，但看到自己设计的减速器正慢慢成型，慢慢长大，心情立即就会好很多！虽然它可能不如别的同学的优秀，虽然它可能或者说一定还存在这样那样的问题，但我对它是满意的，这是我一学期辛勤工作的结晶，是对我这一学期学习的肯定，同时是我这学期成果的反应，我对它是满意的。

由于自己所学知识有限，而机械设计又是一门非常深奥的学科，所以虽然进行了很多次的修改，虽然和同学也进行了很多的交流和学校，我知道我的设计中肯定存在许多的不足和需要改进的地方，希望老师指出，让我在以后的学习工作中去完善它们。

十、参考文献[1] 任金泉主编，《机械设计课程设计》西安：西安交通大学出版社,2003年[2] 陈晓南，杨培林主编，《机械设计基础》，北京：科学出版社，2008年[3] 汝元功，唐照民主编，《机械设计手册》北京：高等教育出版社，1995年[4] 蔡春源，蒋尊贤，李自治编，《机械设计手册》沈阳：辽宁科学技术出版社，1990年[5] 唐克中，朱同钧主编，《画法几何及工程制图》北京：高等教育出版社，2007年[6] 蒋庄德主编，《机械精度设计》，西安：西安交通大学出版社，2000年。