蜗轮蜗杆减速器设计
蜗轮蜗杆减速器设计
目录前言 (2)一、设计任务书 (3)二、传动方案的拟定及说明 (5)三、电动机的选择 (6)3.1 、选择电动机的类型 (6)3.2 、选择电动机的容量 (6)3.3 、确定电动机的转速 (6)四、计算传动装置以及动力参数 (8)4.1、传动比的计算与分配 (8)4.2、传动和动力参数计算 (8)五、蜗轮蜗杆设计计算 (10)5.1蜗杆蜗轮参数设计计算 (10)5.2蜗轮蜗杆弯曲强度校核 (11)5.3蜗轮蜗杆尺寸总结 (12)5.4蜗杆传动的热平衡计算 (13)六、轴的设计计算 (14)6.1 高速轴(蜗杆轴)的设计计算 (14)6.2 低速轴的设计计算 (16)七、键联接的选择及校核计算 (19)八、滚动轴承的选择及计算 (20)8.1 高速轴上轴承的选择及校核 (20)8.2 高速轴上轴承的选择及校核 (20)九、联轴器的选择 (22)9.1、电动机与高速轴之间的联轴器 (22)9.2、低速轴与卷筒之间的联轴器 (22)十、减速器箱体尺寸及结构的确定 (233)10.1 箱体尺寸的设计 (233)10.2 箱体各部件结构的设计 (244)十一、减速器的润滑 (236)十二、参考文献 (267)前言课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。
根据学院的教学环节，在2011年6月13日-2011年7月3日为期三周的机械设计课程设计。
本次是设计一个一级蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。
本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——卷筒），在袁逸萍老师指导下独立完成的。
该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和装配图A0图纸一张、零件图A4图纸2张（包括蜗杆轴与蜗轮）。
一级蜗轮蜗杆减速器机械设计课程设计
计算内容：包括轴的 弯曲应力、剪切应力、 扭转应力等，以及轴 承的寿命计算。
计算方法：采用力 学方法和有限元分 析方法进行计算。
注意事项：考虑各 种工况和载荷组合 ，确保计算结果的 准确性和可靠性。
计算方法：采用有限元分析法对箱 体进行强度分析，确保箱体在承受 工作载荷时不会发生变形或断裂。
注意事项：在计算过程中要考虑箱体 的制造工艺、装配误差和使用环境等 因素对强度的影响，以确保计算的准 确性。
圆柱齿轮减速器 圆锥齿轮减速器 蜗轮蜗杆减速器 齿轮减速器
传动比大：可以 实现较大的减速 比，满足不同的 传动需求。
传动效率高：蜗 轮蜗杆传动效率 较高，减少了能 量损失和机械磨 损。
结构紧凑：蜗轮 蜗杆减速器的结 构紧凑，体积小， 便于安装和维护。
可靠性高：蜗轮 蜗杆减速器的传 动部件少，维护 简单，使用寿命 长。
输入轴：连接电动机，传递动力 输出轴：连接工作机构，实现减速 齿轮轴：安装齿轮，传递扭矩 轴承：支撑轴系，减小摩擦
PART FIVE
蜗杆受力分析：根据工作条件和载荷特点，分析蜗杆所受的径向力、轴向力和弯曲力矩等。 蜗杆材料选择：根据强度要求和工艺性能，选择合适的蜗杆材料。 蜗杆尺寸确定：根据强度计算结果，确定蜗杆的直径、模数和螺旋角等尺寸。 蜗杆热处理：根据材料和工艺要求，对蜗杆进行适当的热处理以提高其机械性能。
PART FOUR
箱体的作用：支撑 和固定减速器内部 零件，保证减速器 的整体性和稳定性
Байду номын сангаас
箱体的材料：常用材料 有铸铁、铸钢和钢板等， 根据使用要求和工作环 境选择合适的材料
箱体的结构：根据减 速器的类型和传动方 式，设计不同结构的 箱体，包括剖分式、 整体式、组合式等
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。
一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计
一、课程设计任务书题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器工作条件：工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10年，二班制。
已知条件：滚筒圆周力F=4400N；带速V=0.75m/s；滚筒直径D=450mm。
80，则总传动比合理范围为动机转速的可选范围为：⨯~80)63.69750、1000、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、' 54838)348.24cos5.71=48.24从教材5.7110.9592140140=-=知许用弯曲应力][F =σ查得由ZCuSn10P15.71;v =ϕ119.681000cos cos5.71n γ=值法查大于原估计值,因此不用重算。
(68.885S 0.92t c =<∴=油的工作温度）合格。
= 68.8cS 0.92=设计小结经过几周的课程设计，我终于完成了自己的设计，在整个设计过程中，感觉学到了很多的关于机械设计的知识，这些都是在平时的理论课中不能学到的。
还将过去所学的一些机械方面的知识系统化，使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强。
除了知识外，也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 。
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-蜗轮蜗杆减速器设计说明书
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，电压为380V。
2）选择电动机的容量工作机的有效功率为P w=Fv1000=1700×0.91000=1.53kW从电动机到工作机输送带间的总效率为η∑=η12∙η2∙η3=0.992∙0.73∙0.97=0.694式中各η按表9.1取1η－联轴器传动效率：0.992η－蜗轮蜗杆的传动效率：0.733η－卷筒的传动效率：0.97所以电动机所需工作功率P d=P wη∑=1.530.694=2.20kW3）确定电机转速工作机卷筒的转速为n w=60×1000vπd=60×1000×0.9π×280=61.4r/min所以电动机转速的可选范围是：n d=i∑′n w=(8~40)×61.4=(491~2456)r/min符合这一范围的转速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min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1500 r/min的电动机。
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1：2 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：i∑=n mn w=142061.4=23.33 计算传动装置各轴的运动和动力参数：1）各轴转速：Ⅰ轴 n1=n m=1420r/min Ⅱ轴n2=61.4r/min卷筒轴n卷=n2=61.4r/min 2）各轴输入功率：Ⅰ轴PⅠ=P dη1=2.20×0.99=2.18kWⅡ轴PⅡ=PⅠη2=2.18×0.73=1.59kW卷筒轴P卷=PⅡη2η1=1.65×0.99×0.95=1.49kW3）各轴输入转矩：电机轴的输出转矩T d=9.55×106P dn W=9.55×106×2.201420=1.48×104 N∙mmⅠ轴TⅠ=T dη1=1.48×104×0.99=1.46×104 N∙mmⅡ轴TⅡ=TⅠη3i=2.95×104×0.73×23.3=2.49×105 N∙mm卷筒轴T卷=TⅡη2η1=2.49×105 ×0.99×0.95=2.34×105 N∙mm运动和动力参数结果如下表：二、蜗轮蜗杆的设计1、选择材料及热处理方式。
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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择选机动电和计设学动运、三
率效置装动传.�1� 机动电择选.1
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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
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蜗轮蜗杆减速器设计
目录
引言
一、机械零件的设计
1.机盖设计
2.机体设计
3.蜗轮设计
4.蜗杆设计
5.蜗轮轴设计
6.轴承设计
7.端盖设计
8.油标设计
9.窥视孔盖设计
10.螺钉设计
11.螺母设计
12.垫片设计
13.挡油板设计
14.冷却水管路设计
二、装配
三、工程图及零件图绘制
四、结论
五、致谢
六、参考文献
七、附录
引言
蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。
在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。
几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。
因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。
减速机的作用主要有：
1、降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注
意不能超出减速机额定扭矩。
2、减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。
大家可以看一下一
般电机都有一个惯量数值。
Pro/ENGINEER是目前最先进的计算机辅助设计（CAD）、制造（CAM）和分析（CAE）软件，广泛应用于机械、电子、建筑、航空等工业领域，利用Pro/E的强大功能可以很轻松完成绝大多数机械类设计制造和分析任务。
通过Pro/E设计蜗轮蜗杆减速器，在掌握基础知识的同时，通过实例，开阔思路，掌握方法，提高对综合运用的能力。
一、机盖的绘制
（1）单击窗口上部工具栏中的“创建新对象”按钮打开“新建”对话框，
在名称中输入“jigai”作为文件名，保持其余设置不变，然后单击按钮
进入草绘环境界面。
（2）单击窗口右侧拉伸工具进入草绘界面
（3）绘制如图所示草绘图
图1-1
单击确定
（4）设置拉伸距离
（5）单击确定创建实体，如图1-2
图1-2
（6）按上述步骤创建如图1-3所示实体
图1-3
（7）打孔，通过拉伸/切除选项切出如图所示图1-4孔
图1-4
（8）其余孔通插入-孔创建如图，创建如图1-5
所示的孔。
并且通过阵列/镜像创建对称孔。
如图
图1-5 （9）创建个倒角并拔模如图1-6
图1-6
（10）保存，然后关闭。
二、机体绘制
（1）单击窗口上部工具栏中的“创建新对象”按钮打开“新建”对话框，
在名称中输入“jiti”作为文件名，保持其余设置不变，然后单击按钮
进入草绘环境界面。
（2）单击窗口右侧拉伸工具进入草绘界面
（3）绘制如图所示草绘图1-7
图1-7
单击确定
（4）设置拉伸距离10
（5）单击确定创建实体，如图1-8
图1-8
（6）按以上1-5步骤建立如果2-3所示实体,并且应用拉伸切除/镜像/阵列等工具绘图1-9
图1-9
（7）通过参照中心线工具绘制中心线，中心线如图1-10所示
图1-10
（8）同过（7）所示中心线绘制参照平面dim6如图1-11，并且旋转及其参照如图1-12所示
图1-10
图1-11
（9）以dim6为草绘平面，建立拉伸草绘如图1-12
图1-12
（10）拉伸到指定平面如图所示，指定平面为机体表面，完成后如图1-13所示
图1-13
（11）通过拉伸切除在（10）所建立的拉伸上建立三个孔，三个孔如图1-14，1-15，1-16所示
图1-14
图1-15
图1-16
油标孔如图所示快速建立完成。
（12）创建放油螺塞孔；按（11）创建阶梯孔的方法创建放油螺塞孔如图1-17，1-18，1-19所示
1-17
1-18
1-19
放油螺塞孔如图所示建立完成
（13）建立冷却管孔，如图1-20所示
1-20
（14）绘制地脚螺栓孔，螺栓孔。
如图所示1-21地脚螺栓孔
1-21
镜像螺栓孔，如图1-22
图1-22
（15）绘制螺钉孔；通过插入-孔如图1-23所示螺钉孔
图1-23
（16）阵列并且镜像螺钉孔如图1-24
图1-24 （17）机体建立完成，如图1-25
图1-25
三、蜗轮绘制
（1）轮芯绘制；绘制如图1-26所示草绘
图1-26 （2）旋转拉伸成实体，如图1-27
图1-27 （3）拉伸如图1-28所示键槽
图1-28
（14）通孔的拉伸切除如图1-29所示
图1-29
（15）绘制并且阵列螺钉孔，如图1-30，1-31所示
图1-30
图1-31
（16）轮缘绘制；通过旋转拉伸绘制如图1-32所示的圆柱
图1-32
（17）通过旋转切除切除齿根，如图1-33所示
图1-33
（18）建立倒角；如图1-34
图1-34
（19）通过插入，螺旋切除切出齿轮如图1-35,1-36
图1-35
图1-36 四、蜗杆设计
（1）拉伸出蜗杆轴，如图1-37所示
图1-37 （2）螺旋扫描扫描出齿，如图1-38，1-39所示
图1-38
图1-39
（4）完成倒角，如图1-40所示
图1-40 （5）建立如图1-41所示的键槽
图1-41
（6）保存为wg2文件，如图1-42
图1-42 五、蜗轮轴设计
（1）拉伸如图1-43所示蜗杆
图1-43 （2）拉伸切除键槽，如图1-44，1-45所示
图1-44
图1-45 （3）创建2x45倒角
六、轴承设计
（1）旋转拉伸绘制如图1-46所示实体
图1-46 （2）同理绘制如图1-47所示实体
图1-47
（3）同理旋转拉伸出轴承前后套筒，图1-48
图1-48
（4）绘制其余的蜗杆轴承之后继续依次绘制蜗轮轴承七、端盖设计
旋转拉伸如图所示1-49的实体
图1-49 （2）阵列出图示1-50螺钉孔
图1-50 （3）倒角
八、游标设计
（1）拉伸出如图1-51所示实体
图1-51 （2）旋转出中间部分，如图1-52所示
图1-52 （3）倒角，如图1-53所示
图1-53
九、窥视孔盖设计
(1)拉伸，拉伸切除如图1-54所示窥视孔盖。