机械设计课程设计单级蜗杆减速器设计
机械设计(蜗轮蜗杆)
青岛理工大学课程设计说明书课题名称：机械设计课程设计学院：专业班级：学号：学生：指导老师：青岛理工大学教务处年月日《机械设计课程设计》评阅书题目单级蜗轮蜗杆减速器的设计学生姓名学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月日教研室意见总成绩：室主任签名：年月日摘要本次课程设计是设计一个单级减速器，根据设计要求确定传动方案，通过比较所给的方案，选择蜗轮蜗杆的传动方案，作为设计方案。
设计过程根据所给输出机的驱动卷筒的圆周力、带速、卷筒直径和传动效率。
确定所选电动机的功率，再确定电动机的转速范围，进而选出所需要的最佳电动机。
计算总传动比并分配各级传动比，计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。
对传动件的设计，先设计蜗杆，从高速级运动件设计开始，根据功率要求、转速、传动比，及其其他要求，按蜗杆的设计步骤设计，最后确定蜗杆的头数，模数等一系列参数。
本次课程设计我采用的是普通圆柱蜗杆传动，蜗轮蜗杆减速器的优点是，传动比大，传动效率高，传动平稳，降低噪音。
之后设计蜗轮的结构，按《机械设计》所讲的那样设计，接下来对箱体进行大体设计，设计轴的过程中将完成对箱体的总体设计，设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度，在此设计过程中完成了对一些附加件的设计包括对轴承的初选，主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定，然后对轴进行强度校核，主要针对危险截面。
这个过程包括一般强度校核和精密校核。
并对轴承进行寿命计算，对键进行校核。
设计过程中主要依据《课程设计》，对一些标准件和其他的一些部件进行选择查取，依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。
关键字：减速器，蜗杆，轴，轴承，键目录摘要 (I)1 设计任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计要求 (1)1.3 课程设计的数据 (1)2 传动方案拟定 (2)2.1 确定传动方案 (2)2.2 选择单级蜗轮蜗杆减速器 (2)3 电动机的选择 (3)3.1 电动机功率计算 (3)3.2 电动机类型的选择 (3)4 计算传动比及运动和动力参数 (4)4.1 总传动比 (4)4.2 运动参数及动力参数的计算 (4)5 确定蜗轮蜗杆的尺寸 (5)5.1 选择蜗杆传动的类型及材料 (5)5.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 (5)5.3 计算蜗轮和蜗杆的主要参数与几何尺寸 (5)5.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (6)6 轴的设计计算 (9)6.1 蜗杆轴的设计计算 (9)6.2 蜗轮轴的设计和计算 (10)7 滚动轴承的选择及校核计算 (14)7.1 轴承的选择 (14)7.2 计算轴承的受力 (14)8 键联接的选择及校核计算 (16)8.1 选择键联接的类型和尺寸 (16)8.2 校核键联接的强度 (16)9 联轴器的选择 (18)10 减速器箱体的选择 (19)11 减速器的润滑与密封 (20)11.1 减速器蜗轮蜗杆的传动润滑方式 (20)11.2 减速器轴承润滑方式 (20)11.3 减速器密封装置的选择,通气孔类型 (20)总结 (21)参考文献 (22)1 设计任务1.1 课程设计的目的该课程设计是继《机械设计》课程后的一个重要实践环节，其主要目的是：（1）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，进一步巩固和拓展所学的知识。
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
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 。
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。
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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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
单级蜗杆减速器毕业设计
单级蜗杆减速器毕业设计单级蜗杆减速器是一种常见的传动装置，具有结构简单、传动平稳、承载能力高等特点，被广泛应用于工业机械中。
本篇文档将围绕单级蜗杆减速器的设计进行探讨，包括设计目标、设计原理、设计计算、CAD建模和性能验证等内容。
一、设计目标针对单级蜗杆减速器的设计，我们需要明确以下的设计目标：1.传递方向为水平方向的直角传动2.输入轴和输出轴相互垂直3.输出轴转速为输入轴转速的1/204.减速器输出转矩为100N·m5.蜗杆的材料为45钢，硬度要求为60-70HRC二、设计原理三、设计计算在设计单级蜗杆减速器时，需要进行一系列的设计计算，包括蜗杆的齿数计算、蜗轮的齿数计算、几何尺寸计算以及齿面的耐用性校核计算等。
1.转速比计算：由题目要求可知，输出轴转速为输入轴转速的1/20，即N2=1/20N12.齿数计算：根据转速比计算得到的N2和N1，结合齿轮传动的基本公式，可以计算出蜗杆的齿数Z1和蜗轮的齿数Z2公式：N1Z1=N2Z2，带入已知数据进行计算。
3.几何尺寸计算：根据蜗杆和蜗轮的齿数，可以计算出蜗杆的导程角和蜗轮的齿顶高。
公式：tgα=L/(πd1)，其中α为蜗杆的导程角，L为蜗轮的齿顶高。
根据已知数据进行计算。
4.齿面耐用性校核计算：根据蜗杆和蜗轮的材料和硬度要求，可以计算出蜗杆和蜗轮的齿面耐用性。
公式：ZH=ZI*ZC*ZF其中ZI为齿面强度系数，根据蜗杆和蜗轮的精度等级选取，ZF为齿面修形系数，根据齿轮的工作条件选取，ZC为齿轮系数，可根据传动比确定。
根据已知数据进行计算。
四、CAD建模将完成的设计计算结果应用于CAD软件中，进行机械零件的建模。
根据设计要求，绘制蜗杆和蜗轮的三维模型，并进行装配。
通过CAD软件的功能，可以进行运动仿真，验证设计的可行性和合理性。
五、性能验证通过CAD建模，我们可以得到单级蜗杆减速器的三维模型。
在此基础上，可利用有限元分析软件，对蜗杆减速器进行应力分析，验证其在工作状态下的强度和刚度是否满足设计要求。
机械设计综合课程设计一级蜗轮蜗杆减速器
机械课程设计设计说明书课程名称：机械设计原理课程设计系别：机械系姓名：丁戈学号：指导教师：王鸿翔一、《设计原理与方法》课程综合训练任务书1.设计题目带式输送机传动装置。
第3题，第6组2.工作条件及设计要求带式传送机工作装置如下图所示，主要完成由传送带运送机器零、部件的工作。
该机室内工作，单向运转，工作有轻微振动，两班制。
要求使用期限十年，大修期三年。
输送带速度允许误差±5％。
在中小型机械厂批量生产。
3.原始数据传动带工作拉力F=4100N，运输带工作速度V=1m/s，滚筒直径D=500mm。
二、传动方案的拟定与分析用一级蜗轮蜗杆减速器和一级链传动达到减速要求，传动方案图已经给出：三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择Y 系列三相异步电动机。
2、电动机功率选择（1）传动装置的总效率：滚子链滚筒蜗轮蜗杆轴承联轴器总ηηηηηη==0.99×0.99×0.8×0.96×0.97=0.73（蜗轮蜗杆减速器效率包括减速器中的轴承） （2）电机所需的功率： 电动机输出功率：awP d P η=kw 工作机所需的功率： kw FV P w 1000==kw kw 1.4100014100=⨯ 所以 总η1000FVd P =kw=5.6kw因载荷轻微振动，电动机d ed p P ≥即可，但5.6kw 与5.5kw 较为接近，效率又为保守估计，实际效率应该稍高于假设效率，故ed P可先取5.5kw 。
3、确定电动机转速总η=0.73d P =5.6kw w P =4.1kwed P =5.5kw（2）、轴上零件定位及轴的主要尺寸的确定1）轴端链齿轮选用和定位链条选择A16单排滚子链，链齿轮选择RS80,链轮轴孔长L=50mm。
取轴端长为48mm。
按轴径选择用普通平键b×h=16mm×10mm，键长45mm（GB/T 1095-1990)。
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机械设计课程设计--单级蜗杆减速器设计机械设计课程设计设计题目：单级蜗杆减速器设计学院：机械工程专业：车辆工程班级：机自 106学号：1008030134学生姓名： XXXX指导教师：彭子梅目录第一章设计任务书............................................ - 1 - 第二章传动方案选择.......................................... - 3 - 第三章选择电动机的选择，确定传动方案及计算运动参数........... - 3 - 第四章传动装置的运动及动力参数的计算 ........................ - 5 - 第五章涡轮蜗杆的尺寸设计.................................... - 7 - 第六章轴的设计计算及校核................................... - 12 - 第八章绘制草图.............................................. - 19 - 第九章. 箱体的设计........................................... - 26 - 第十章．轴承等相关标准件的选择 ............................... - 28 - 第十一章减速器结构与润滑等概要说明 ......................... - 32 - 第十二章设计小结........................................... - 33 - 第十三章．参考文献........................................... - 35 -第一章《机械设计》课程设计任务书各设计小组原始数据（每组数据供2人使用）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。
第三章 选择电动机的选择，确定传动方案及计算运动参数3.1 电动机的选择 （1）选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y 系列,一般用途全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机。
3.2 选择电动机容量（1）工作机各传动部件的传动效率及总效率(根据《机械设计课程设计》表2.3选取相关的效率)：ηηηη⨯⨯=32221×η4其中：η1为联轴器的效率，为0.995；η2为每对滚动轴承轴承的效率，为0.99，η3涡轮蜗杆的传动效率效率为0.8；其中η4为卷筒的传递效率，为0.96.所以减速机构的总效率：η=0.99×0.99×0.96×0.99×0.8=0.75（2）选择电动机的功率所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。
容量小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因数低而造成电能浪费。
电动机所需的功率 ：总η/w d P P =式中：d P —工作机要求的电动机输出功率，单位为：KW ；η总—电动机至工作机之间传动装置的总效率；w P —工作机所需输入功率，单位为：KW ； 输送机所需的功率:)1000/(max 总ηFv P d =／1000η总=2900×1.0／（1000×0.75）=3.87kW;查《机械设计课程设计》表2.1，选取Y112M —2电动机，其主要参数如下:3.3 方案选择根据传动装置的工作特性和对它的工作要求并查阅资料《机械设计课程设计》，可选择单级涡轮蜗杆闭式减速器传动方案，如图3.1示的传传动示意图。
3.4 传动比的选择 （1） 总的传动比： 运输及驱动卷筒转速：)/(100060D v n w π⨯⨯==60)410/(0.11000⨯⨯⨯π=46.6r/min总传动比：6.206.46/960/'===w m n n i由参考文献《机械设计课程设计》可知，单级涡轮蜗杆减速器一般传动比的范围为7~40，所以所计算的传动比'i 在合理的范围内，即传动比合理可用。
第四章 传动装置的运动及动力参数的计算4.1 各轴转速计算（1）实际总传动比及各级传动比配置：由于是蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。
则总传动比∑i:图3.1 涡轮蜗杆传动装置方案1-电动机 2-联轴器 3一蜗轮和蜗杆 4-螺旋输送机 5-单级涡轮蜗杆减速器w m n n i /=∑=960／46.6=20.6（2）各轴转速：蜗杆轴转速：因为和电动机用联轴器连在一起，故其转速等于电动机转速，则：1n =960r/min蜗轮轴转速：由于和工作机用联轴器相连在一起，其转速等于工作机主轴转速，则：2n =52.52r/min4.2 各轴输入功率计算按电动机额定功率ca P 计算各轴的输入功率，设1P 为蜗杆轴的输入功率，2P 为涡轮轴的输入功率，3P 为工作几周的输入功率 蜗杆轴功率: kW P P ca 98.3995.0411=⨯=•=η蜗轮轴功率：kW P P 1536.38.099.098.33212=⨯⨯=••=ηη 卷筒轴功率：kW P P 981.296.099.0995.015216.342123=⨯⨯⨯=•••=ηηη 4.3 各轴输入转矩计算 电动机轴转矩：mm N n P T m ca d •≈⨯⨯=⨯⨯=67.3979196041055.91055.966 蜗杆轴转矩： mm N n P T •≈⨯⨯=⨯⨯=71.3959296098.31055.91055.961161 蜗轮轴转矩：mm N n P T •≈⨯⨯=⨯⨯=87.6459896.4615216.31055.91055.962262 卷筒轴转矩：mm N n P T w •≈⨯⨯=⨯⨯=09.6109136.46981.21055.91055.96363 表4-1 各轴动力参数表第五章 涡轮蜗杆的尺寸设计5.1 选择蜗杆类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ）。
5.2 材料选择考虑到蜗杆传动的功率不大，速度中等，故蜗杆采用45刚；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 ；蜗轮选用铸锡磷青铜（ZCuSn10P1）,金属模铸造；为了节约贵重有色金属，仅齿圈用青铜铸造，而轮芯用灰铸铁（HT100）制造。
5.3 按齿面接触强度设计根据闭式蜗杆蜗轮的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行计算，再校核齿根弯曲疲劳强度。
由《机械设计》式（11-12）则传动中心距为：322)][(HE Z Z KT a σρ≥（1）确定轮上转矩按1Z =:2，效率为0.8，则 mm 87.6459891055.92226⋅=⨯⨯=N n P T （2）确定载荷系数K因工作是有轻微振动，故取载荷分布不均匀系数1=βK ，由《机械设计》表11-5选取使用系数1=A K ，由于转速不是很高，冲击不大，可选取动载荷系数05.1=V K ，则 K=βK A K V K =1×1.05×1≈1.05（3）确定弹性影响系数E Z因为选用的是锡磷青铜（ZCuSn10P1）的蜗轮和45刚蜗杆相配，故E Z =21160MPa（4）确定接触系数ρZ先假设蜗杆分度远直径和传动中心距的比值为ad 1=0.35，从《机械设计》图11-18中查得ρZ =2.9 （5）确定许用接触应力[σ]H根据蜗轮材料为锡磷青铜（ZCuSn10P1），金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度＞45HRC ，可从《机械设计》表11-7查得蜗轮的基本许用应力[]'H σ =268MPa 。
应力循环次数N=60h L jn 2=60⨯1⨯46.6⨯（530082⨯⨯⨯）=6.72710⨯寿命系数 HN K =7881.01072.610877=⨯，则 []H σ=HN K []‘H σ=0.7881⨯268=211.2108MPa（6）计算中心距a 322)][(HE Z Z KT σρ≥=mm 481.148)2108.2119.2160(87.64598921.132=⨯⨯⨯取中心距a=160mm ，因为1i =20.6，故从表11-2中选取模数m=6.3 mm ，蜗杆分度圆直径d 1=63mm ，这时d 1/a=0.393，从《机械设计》图11-18中可查得,ρZ =2.76<ρZ ，因此以上计算结果可用。
5.4 蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸 蜗杆蜗杆头数：21=Z轴向齿距：mm m P a 782.19==π； 直径系数：q=10.00；齿顶圆直径：1a d =63+1×2×6.3=75.6mm ；齿根圆直径：1f d =63-2×（1×6.3+0.25）=49.9mm ； 分度圆导程角：γ=︒≈︒31.11"36'1811（右旋） 轴向齿厚：2s =19.792÷2=9.891mm 。
蜗轮蜗轮齿数：2z =41； 变位系数2x =-0.1032； 验算传动比：1i =12z z =20.5，这时传动误差为%]5%,5[%48.06.206.205.20-∈-=-=ε是允许的。
涡轮螺旋角：==γβ"36'1811︒（右旋）蜗轮分度圆直径：mm mz d 3.258413.622=⨯==；蜗轮喉圆直径：2a d =2d +22a h =258.3+2⨯（1-0.1032）⨯6.3=269.6mm ； 蜗轮齿根圆直径：2f d =2d +22f h =258.3-2⨯（1+0.25+0.1032）⨯6.3=243.85mm ；蜗轮咽喉母圆半径：2g r =a-221a d =25.2蜗轮轮缘宽度：167.0a d b ≤ 取b=50mm 。
而且取中心轮毂宽度为100mm 。
具体结构如下图所示：5.5 校核齿根弯曲疲劳强度F Fa F Y Y m d d KT ][cos 53.12212σγσβ≤=当量齿数：v z =48.43)"36'1811(cos 53cos 332=︒=γz 根据2x =-0.1032，v z =84.059，从《机械设计》图11-19中可查得齿形系数=2Fa Y 2.52螺旋系数βY =9192.012031.1111201=︒︒-=︒-γ许用弯曲应力 F ][σ=[]/F σFN K从表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力[]/F σ=56MPa寿命系数：626.01072.6101097696=⨯==N K FNF ][σ=[]/F σFN K =56⨯0.626=35.056MPa所以：F σ=βY Y m d d KT Fa n221253.1=MPa 48.239192.052.23.63.2586387.65698905.153.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯图5.1涡轮的形状结构简图因为F σ=23.48MPa ≤F ][σ=56MPa ,弯曲强度校核满足要求。