蜗轮蜗杆减速器课程设计(含图纸)

1、蜗轮蜗杆减速器设计纲要经过对减速器的简单认识，开始学习设计齿轮减速器，试试设计加强感性认知和对社会的适应能力，及进一步稳固已学过的理论知识，提升综合运用所学知识发现问题、解决问题，以求把理论和实践联合一同，为此后的工作和更好的学习累积经验。学习怎样进行机械设计，认识机械传动装置的原理及参数搭配。学习运用多种工具，比如CAD等，直观的表此刻平面图上。经过对圆柱齿轮减速器的设计，对齿轮减速器有个简单的认识与认知。齿轮减速器是机械传动装置中不行缺乏的一部分。机械传动装置在不断的使用过程中，会不一样程度的磨损，所以要常常对机械予以保护和养护，延伸其使用寿命，高效化的运行，提升生产的效率，降低生产的成本

2、，获取最大的使用效率。重点词：机械传动装置、齿轮减速器、设计原理与参数配置InthispaperThroughthesimpleunderstandingofthespeedreducer,startedlearningdesignofgearreducer,attempttodesignenhancetheperceptualcognitionandabilitytoadapttosociety,andfurtherconsolidatethelearnedtheoryknowledge,toimprovetheintegrateduseofknowledgediscoveryandsolv

3、eproblems,inordertocombinetheoryandpracticetogether,forthelaterworkandbetterlearningexperience.Learnhowtodomechanicaldesign,tounderstandtheprincipleofmechanicaltransmissiondeviceandparametercollocation.Studyusingavarietyoftools,suchasCAD,intuitivepresentonthefloorplan.Throughthedesignofcylindricalge

4、arreducer,gearreducerisasimpleunderstandingandcognition.Gearreducerisanindispensablepartofinmechanicaltransmissiondevice.Mechanicaltransmissiondeviceinuseprocess,willbedifferentdegreeofwearandtear,sooftentomechanicalmaintenanceandmaintenance,prolongtheservicelifeandhighlyeffectiveoperation,improvepr

5、oductionefficiency,reducethecostofproduction,achievemaximumefficiency.Keywords:mechanicaltransmissiongear,gearreducer,thedesignprincipleandparameterconfiguration目录纲要.IInthispaper.II1电机选择.错误!不决义书签。2选择传动比.错误!不决义书签。总传动比.错误!不决义书签。减速装置的传动比分派.错误!不决义书签。3各轴的参数.错误!不决义书签。各轴的转速.错误!不决义书签。各轴的输入功率.错误!不决义书签。各轴的输出功

6、率.错误!不决义书签。各轴的输入转矩.错误!不决义书签。各轴的输出转矩.错误!不决义书签。各轴的运动参数表.错误!不决义书签。4.蜗轮蜗杆的选择.错误!不决义书签。选择蜗轮蜗杆的传动种类.错误!不决义书签。选择资料.错误!不决义书签。按计齿面接触疲惫强度计算进行设.错误!不决义书签。蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸.错误!不决义书签。校核齿根曲折疲惫强度.错误!不决义书签。验算效率.错误!不决义书签。精度等级公差和表面粗拙度确实定.错误!不决义书签。5圆柱齿轮的设计.错误!不决义书签。资料选择.错误!不决义书签。按齿面接触强度计算设计.错误!不决义书签。计算.错误!不决义书签。按齿根曲折强度计算

7、设计.错误!不决义书签。取几何尺寸计算.错误!不决义书签。6轴的设计计算.错误!不决义书签。蜗杆轴.错误!不决义书签。按扭矩初算轴径.蜗杆的构造设计.蜗轮轴.输出轴的设计计算.轴的构造设计.蜗杆轴的校核.求轴上的载荷.精度校核轴的疲惫强度.蜗轮轴的强度校核.精度校核轴的疲惫强度.精度校核轴的疲惫强度.7.转动轴承的选择及校核计算.蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算.蜗杆轴上轴承的选择计算.8.键连结的选择及校核计算.输入轴与电动机轴采纳平键连结.输出轴与联轴器连结采纳平键连结.输出轴与蜗轮连结用平键连结.9联轴器的选择计算.与电机输出轴的配合的联轴器.与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器.10.润滑和

8、密封说明.润滑说明.密封说明.11拆装和调整的说明.12减速箱体的附件说明.13.设计小结.14参照文件.错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不决义书签。错误!不

9、决义书签。1电机选择工作机所需输入功率178Fv1000Pw1000602.34kww10000.97所需电动机的输出功率pdPdPw3.54kwa传达装置总效率24a12345式中：1：蜗杆的传动效率：每对轴承的传动效率：直齿圆柱齿轮的传动效率：联轴器的效率：卷筒的传动效率pw2.34kwpd3.54kw0.6577所以na420.65772.34Pd3.5578kw0.6577应选电动机的额定功率为4kwv1000608n卷601000607.72rminn卷7.72r/minD3.14330n卷i蜗i齿n卷（）（）3:57:407.72(162.121544)rmin:切合这一要求的同步

10、转速有750r/min,1000r/min,1500r/min电机容量的选择比较：电动机的比较额定功同步转满载转方案型号率速速重量价钱/kw/r/min/r/min1Y160M1-84750720重高2Y132M1-641000960中中3Y112M-4415001440轻低考虑电动机和传动装置的尺寸重量及成本，可见第二种方案较合理，所以选择型号为：Y132M1-6D的电动机。2选择传动比总传动比ian满960ia124.35n卷124.357.72减速装置的传动比分派iai蜗i齿124.35i蜗31.0875所以i蜗31.0875i齿4i齿43各轴的参数将传动装置各轴从高速到低速挨次定为I轴

11、II轴III轴IV轴：0I、III、IIIII、IIIV挨次为电动机与I轴I轴与II轴II轴与III轴III轴与V轴的传动效率则：各轴的转速nI960r/minn满960nII30.8806r/mini蜗31.0875nIIInII30.8806r/minnIII32nIV7.72r/mini齿4.01各轴的输入功率轴PIPd0Ikw轴PIIPIIII3.52220.75kw轴PIIIPIIIIIII2.58880.990.982.5117kw轴PIVPIIIIIIV2.51170.970.982.3876kw各轴的输出功率轴PIPI0Ikw轴PIIPIIIII2.58880.982.5370

12、kw轴PIIIPIIIIIII2.51170.982.4615kw轴PIVPIIIIIIV2.38760.982.3398kw各轴的输入转矩电动机Td9550Pd3.557835.3927Nm9550n满960轴TI9550PI35.0388NmNI轴TII9550PII800.6119NmNII轴TIII9550PIII776.7536NmNIII轴T卷9550PIII2953.5280NmN卷输入功率：PI3.5222kwPII2.5888kwPIII2.5117kwPIV2.3876kw输出功率：PI3.4518kwPII2.5370kwPIII2.4615kwPIV2.3398kw输入

13、转矩：TI35.039NmTII800.62NmTIII776.75NmT卷2953.5Nm各轴的输出转矩输出转矩：电动机Td35.3927NmTI34.338Nm轴TI9550PI34.3380NmTII784.60NmNI轴TII9550PII784.5997NmNIITIII761.22Nm轴TIII9550PIII761.2185NmT卷2894.5NmNIII轴T卷9550PIII2894.4574NmN卷各轴的运动参数表各轴的运动参数表轴号功率P(kw)转矩(Nm)转速效率传动i输入输出输入输出(r/min)电机轴4796011轴9602轴13轴4卷轴4.蜗轮蜗杆的选择P3.523

14、3kw,i31.0875,n960r/min选择蜗轮蜗杆的传动种类依据GB/T100851998选择ZI选择资料蜗杆选45钢，齿面要求淬火，硬度为45-55HRC.蜗轮用ZCuSn10P1,金属模制造。为了节俭资料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造按计齿面接触疲惫强度计算进行设（1）依据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲惫强度计进行设计，再校订齿根曲折疲惫强度。由文件1P254式（11-12），传动中心距3KT(ZeZa)2Z11H由前面的设计知作用在蜗轮上的转矩T2，按Z1=1,估取0.75，则：T29.95106P29.55106P1n2n1i19.95106817200.8

15、77Nm96031.0875（2）确立载荷系数K因工作比较稳固，取载荷散布不均系数K1.3；由文件1P253表11-5选用使用系数KA1.15；因为转速不大，工作冲击不大，可取动载系Kv1.05；则KKKAKv1.21（3）确立弹性影响系数ZE因采纳的是45钢的蜗杆和蜗轮用ZCuSn10P1般配的缘由，有1ZE160MPa2（4）确立接触系数Z先假定蜗杆分度圆直径d1和中心距a的比值d1a0.35，从文件1P253图11-18中可查到Z2.9（5）确立许用接触应力H依据采纳的蜗轮资料为ZCuSn10P1，金属模制造，蜗杆的螺旋齿面硬度45HRC，可从文件1P254表11-7中查蜗轮的基本许用应

16、力H268MPa3.3574107应力循环次数NN60jn2Lh6019601830083.557410731.0875KHN0.85338寿命系数KHN1070.85333.43574107则HKHNH（6）计算中心距:a33(1602.9)2取a=160mm，由i=30，则从文件1P245表11-2中查取，模数m=8蜗杆分度圆直径d80mm。Z2.65ZZ，即以上1从图中11-18中可查，因为算法有效。蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（1）蜗杆轴向尺距Pam=直径系数q=d1=10m齿顶圆直径da1d12ha*m96mm齿根圆直径df1d2(h*mc)mm1a60.8分度圆导程角arctan

17、z15.71q蜗杆轴向齿厚sa1m12.5664mm2蜗杆的法向齿厚snsacoso12.5040mm（2）蜗轮蜗轮齿数z231,变位系数x20.5z231验算传动比i131，z1这时传动比偏差为：3131.08750.28%，在偏差同意值内。31.0875蜗轮分度圆直径d2mz2831248mm229MPaa159.6543mm取a160mmd180mmPa25.133mmq10da196mmdf160.8mmsa12.5664mmsn12.5040mmz231d2248mmda2264mmdf2228.8mmrg228mm喉圆直径da2d22ha224828264mm齿根圆直径df2d22

18、hf224821.28228.8mm咽喉母圆半径rg2a1da21600.526428mm2校核齿根曲折疲惫强度F1.53KT2YFa2YFd1d2当量齿数z23131.4697zv2cos35.763ocos3依据x20.5,zv231.4697从图11-9中可查得齿形系数YFa2=5.71o螺旋角系数：Y1140o1140o0.9592许用曲折应力：从文件1P256表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用曲折应力F=56MPa91060.6724寿命系数KFN3.55741071.531.21817200.8772.550.9592F80248823.3144MPazv23

19、1.4697Y0.9592KFN0.6724F37.7MPa23.314MPa能够获取：FS=SS2S2故该轴在截面右边强度也是足够的。本设计因无大的刹时过载及严重的应力循环不对称，故可略去静强度校核。至此轴的设计即告结束。P1463.975N17.转动轴承的选择及校核计算P21191.25N依据条件，轴承估计寿命：Lh=8300819200h。蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算（1）轴承的选择Lh3.1576105h采纳角接触球轴承，依据轴直径d=45mm，选择角接触球轴承的型号为7209C，主要参数以下：Lh=19200hD85mm;B19mm;a18.2mm基本额定静载荷Co28.5KN基本

20、额定动载荷C38.5KN极限转速Vmax6700r/min（2）寿命计算因蜗杆轴所受的轴向力向左，所以只有最左边的角接触球轴承受轴向力FaFa2858.5N该轴承所受的径向力约为1F1Co55.2kNFr4r24C52.5kN关于70000型轴承，按文件1P322表13-7轴承派生轴向力FdeFr，此中e为文件1P321表13-5中的判断系数，其值由Fa的大小来确立，C0Fa858.50.03C028500查文件1P321表13-5得角接触球轴承判断系数e0.4Fa/Fr1.44e所以X0.44,Y1.40当量动载荷P1XFrYFa0.44595.6251463.975N深沟球轴承所受的径向力

21、约为F1F1r2r22当量动载荷P2Fr1191.25N所以PP，应用P核算轴承的寿命121因为是球轴承，所以取指数3106C10638.51033轴承计算寿命Lh3.1576105h60nP609601463.975减速器设计寿命Lh=8300819200he10.409所以LhLhe20.385知足寿命要求。蜗杆轴上轴承的选择计算（1）轴承的选择选择使用深沟球轴承，依据轴直径d=65mm，采纳角接触球轴承的型号为7213C。主要参数以下：D120mm；B23mm；a24.2mm基本额定静载荷Co55.2kN基本额定动载荷C52.5kN极限转速Vmax9000r/min（2）寿命计算关于70

22、000C型轴承，按文件1P322表13-7轴承派生轴向力FdeFr，此中e为文件1P321表13-5中的判断系数，其值由Fa的大小来确立，C0但现轴承轴向力Fa未知，故先初取e0.4，所以可估量：FaeFNV11191.25NFd10.4Fr1Fd20.4Fr2按文件1P322式（13-11）得FaeFNV11191.25NFa1FaeFd21191.259532144.25NFa2Fd2953NFa12144.25C00.038855200Fa2953C00.017355200由文件1P321表13-5进行插值计算，得e10.409，e20.385。再计算：Fd1e1Fr1974.4425N

23、Fd2e2Fr2917.2625NFa1FaeFd22108.5125NFa2Fd2917.2625NFa12108.5125C00.038255200Fa2917.2625C00.016655200两次计算的Fa值相差不大，所以能够确立e10.409，e20.385，C0Fa12108.5125N，Fa2917.2625N。X10.44Y11.355X20.44Y11.476L7.2104hLh=19200h（3）轴担当量动载荷P1、P2因为Fa12144.25Fr10.9e12382.5Fa2917.26250.385e2Fr22382.5由文件1P321表13-5分别进行查表或插值计算得

24、径向载荷系数和轴向载荷系数为对轴承1X10.44,Y11.355对轴承2X20.44,Y11.476因轴承运行中有中等冲击载荷，按文件1P319表13-6，fp1.21.8，取fp1.5。则：PfXFYF1p1r11a15930.6381NP2fpX2Fr2Y2Fa23603.2692NPPp9.2MPa12P5930.6381NLh106C60nP轴承计算寿命10652.5103356030.88065930.6381N3.74410h减速器设计寿命L7.2104hLh=8300819200h所以LhLh知足寿命要求。p76.2MPa（3）静载荷计算查机械部件手册可知，角接触球轴担当量静载荷

25、P0Fr12.3825KN因载荷稳固，无冲击，所以取静强度安全系数So1.0所以P0S0Co知足强度条件（4）极限工作转速计算以上所选各轴承的极限转速vmaxv1440r/min都建立，所以他们的极限工作转速必定知足要求。p80.5MPa8.键连结的选择及校核计算输入轴与电动机轴采纳平键连结依据轴径d132mm，L182mm，查文件2P123可采纳A型平键，得：b10，h8，L70，k4即：键870GB/T1096-2003键、轴和联轴器的资料都是钢，由文件1P106表6-2查的许用应力100120MPa，取其均匀值110MPa。键的工作长度：L=L1b701060mm键与联轴器接触高度。由文

26、件1P106式（6-1）得：Tca53.1Nm2T103235.3927103p9.2168MPakld46032p所以此键强度切合设计要求。输出轴与联轴器连结采纳平键连结依据轴径d170mm，L190mm，查文件2P123可采纳A型平键，得：b20，h12，L70，k6即：键2070GB/T1096-2003键、轴和联轴器的资料都是钢，由文件1P106表6-2查的许用应力p100120MPa，取其均匀值110MPa。键的工作长度：L=L1b702050mm键与联轴器接触高度。由文件1P106式（6-1）得：2T1032800.6199103p6507076.2495MPakld所以此键强度切

27、合设计要求。p输出轴与蜗轮连结用平键连结依据轴径d165mm，L182mm，查文件1P123可采纳A型平键，得：b16，h10，L70，k5Tca1177Nm即：键1670GB/T1096-20031P106表6-2查的许用应力键、轴和联轴器的资料都是钢，由文件100120MPa，取其均匀值110MPa。键的工作长度：L=L1b701060mm键与联轴器接触高度5mm。由文件1P106式（6-1）得：2T1032784.6997103p5606580.4802MPakld所以此键强度切合设计要求。p9联轴器的选择计算与电机输出轴的配合的联轴器（1）计算联轴器的计算转距TcaKATn31.1r/

28、min查文件1P351表14-1得小转距、电动机作原动机状况下取KA1.5Tca（2）型号选择依据前面的计算，电机输出轴d38mm，选择弹性联轴器TL6型。主要参数以下：公称扭距Tn250Nm（知足要求）许用转速n3300r/minn960r/minn，所以此联轴器切合要求。轴孔直径d38mm轴孔长度L60mm与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器（1）计算联轴器的计算转距TcaKAT查文件1P351表14-1得小转距、电动机作原动机状况下取KA1.5Tca（2）型号选择依据前面的计算，蜗轮输出轴d65mm，选择弹性销柱联轴器HL型。主要参数以下：公称扭距Tn1250NmTcaTn许用转速n2800

29、r/minn31.0875r/minn，所以此联轴器切合要求。轴孔直径d65mm轴孔长度L60mm10.润滑和密封说明润滑说明因为是下置式蜗杆减速器，且其传动的圆周速度v12m/s，故蜗杆采用浸油润滑，取浸油深度h=12mm；润滑油使用50号机械润滑油。轴承采纳润滑脂润滑，因为轴承转速v1500r/min，所以选择润滑脂的填入量为轴承缝隙体积的1/2。密封说明在试运行过程中，全部联接面及轴伸密封处都不一样意漏油。剖分面同意涂以密封胶或水玻璃，不一样意使用任何碘片。轴伸处密封应涂上润滑脂。11拆装和调整的说明在安装调整转动轴承时，一定保证必定的轴向游隙，因为游隙大小将影响轴承的正常工作。在安装齿

30、轮或蜗杆蜗轮后，一定保证需要的侧隙及齿面接触斑点，侧隙和接触斑点是由传动精度确立的，可查手册。当传动侧隙及接触斑点不切合精度要求时，能够对齿面进行刮研、跑合或调整传动件的啮合地点。也可调整蜗轮轴垫片，使蜗杆轴心线经过蜗轮中间平面。12减速箱体的附件说明机座和箱体等部件工作能力的主要指标是刚度，箱体的一些构造尺寸，如壁厚、凸缘宽度、肋板厚度等，对机座和箱体的工作能力、资料耗费、质量和成本，均有重要影响。可是因为其形状的不规则和应力散布的复杂性，未能进行强度和刚度的剖析计算，可是能够依据经验公式大体计算出尺寸，加上一个安全系数也能够保证箱体的刚度和强度。箱体的大小是依据内部传动件的尺寸大小及考虑散热、润滑等要素后确立的。13.设计小结早在大一的时候我就看着学长每日也是这么忙的在做课程设计，当时我就很不理解，我们专业有这么忙吗此刻我才知道了，本来我们专业是很存心思，能够让人学到好多知识。转瞬间，我就大三了，拿就任务书时我是特别的喜悦，当时内心就想必定要把课程设计做好。主要分为四个阶段:第一阶段，设计计算阶段。在这一阶段中在老师的开题讲座中，我理解了我们本课程设计要设计什么，那一阶段该干些什么。在设计计算阶段中，我碰到了最大的一个问题就是蜗轮的传动比分派不