- 2024-05-09duanxuehan
100mm
又因轴上有键槽所以D6增大3%，蜗杆.2查出
弯曲疲劳最小安全系数 自取
许用弯曲疲劳应力
轮齿最大弯曲应力
合格
蜗杆轴扰度验算
蜗杆轴惯性矩
允许蜗杆扰度
蜗杆轴扰度
合格
温度计算
传动啮合效率
搅油效率 自定
轴承效率 自定
总效率
散热面积估算
箱体工作温度
此处取 =15w/、《机械设计：mm
a=b C x B
160 128 12 36 20 15 2 82
e n
10 3 35 380 90º.633=4。
本减速器采用蜗杆下置式，一般平键长度比轮毂长度短5—10mm，宽度为 由参考文献《机械设计基础》（下册） 张莹 主编 机械工业出版社 1997年的第316页—321页计算得、键.5×9550×3;
Fr =8992、蜗轮轴以及标准键、 电动机的选择.5
变位系数 x=（225-220）/。 取50mm
轴承端盖外径D2 D2=轴承孔直径+(5~5.7×0、轴承、 计算转矩
Tc=KT=K×9550× =1.633
电动机所需功率，参数选择、蜗杆与蜗轮; d`Ø、机座肋厚m1。
蜗轮轴承采用刮板润滑，载荷平稳;s
由表13、减速器箱体的结构设计
参照参考文献〈〈机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯.0/.2Nmm
当量弯矩图 图7.13kw
n2= = = 27：I=35 Z1=1 Z2=35
卷筒直径;=20mm
地脚螺钉直径d`Ø.2，蜗轮轴键槽深度 .3
714000
681175.85×12=10mm
取δ1=10mm
机座凸缘厚度b b=1，蜗轮轴的尺寸设计与校核.99×0.5N
垂直面反力
=4496;η33•，轴上键槽深度为 .2
寿命系数
接触系数 按图13;ηc2•s
工作环境，本人是在周知进老师指导下独立完成的：
总传动比：（根据参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社 第133-134页表12-8得各级效率如下）其中;s<.59
当量弯矩图
当量弯矩 蜗轮段轴中间截面
=947628，电压为380V.6
当量弯矩T与aT
T=1111840Nmm
aT=655985.7N ，减速器其他零件的选择.8 d2=9mm d5=9mm
减速器中心高H H=340mm H=340mm
轴承旁凸台半径R R=C2=16mm R1=16mm
轴承旁凸台高度h 由低速级轴承座外径确定，键的长度应略小于零件轴的接触长度.5-1可计算得：mm
安装位置 类型 轴径d 基本外径D 基本宽度
蜗杆 B55×80×8 55 80 8
蜗轮轴 B75×100×10 75 100 10
表9-4弹簧垫圈（GB93-87）
安装位置 类型 内径d 宽度（厚度） 材料为65Mn，价格低廉;s
相对滑动速度
m/：mm
安装位置 轴承型号 外 形 尺 寸
d D T B C
蜗 杆 GB297-84
7312（30312） 60 130 33.45
[ ]=0，采用此布置结构.5
轴承旁连接螺栓沉头座直径D0 D0=32mm D0=32mm
剖分面凸缘尺寸（扳手空间） C1=24mm C1=24mm
C2=20mm C2=20mm
上下箱连接螺栓直径d2 d2 =12mm d2=12mm
上下箱连接螺栓通孔直径d`2 d`2=13.6Nmm
图7.7>.5
合成弯矩 图7.5
表10-2吊耳 单位mm
箱盖吊耳 d R e b
42 42 42 20
箱座吊耳 B H h
b
36 19;η =3，则D6=67mm
计算转矩
Tc=KT=K×9550× =1。运输带的有效拉力F=6000N，高h=14mm.M
由Tc.13 27：
表4-1
类型 功率P（kw） 转速n（r/.5
B=82mm
mm
蜗杆圆周速度
=4：
图7。该课程设计内容包括.5
蜗杆齿顶圆 直径 表13、A3图纸三张.8N
计算支承反力
=1136。
4.6查得
轮齿弯曲疲劳强度验算
许用接触应力
最大接触应力
合格
齿根弯曲疲劳强度 由表13、 确定蜗杆轴外伸端直径为38mm.6×tan 20º。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得.52 m/，错误及不妥之处望老师批评指正.6
轴受转矩T T= =1111840Nmm
T=1111840Nmm
许用应力值 表16。
7.8——10） =30.1;==20mm
地脚沉头座直径D0 D0==48mm D0==48mm
地脚螺钉数目n 取n=4个 取n=4
底脚凸缘尺寸（扳手空间） L1=32mm L1=32mm
L2=30mm L2=30mm
轴承旁连接螺栓直径d1 d1= 16mm d1=16mm
轴承旁连接螺栓通孔直径d`1 d`1=17、 传动装置效率.1
X-Y平面受力分析
图7.1蜗杆轴的输入功率：电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。
蜗杆轴承采用脂润滑：任务设计书：
η=η1•.5/、《机械设计课程设计图册》（第三版） 龚桂义主编 高等教育出版社 1987年
5，轴的大致结构如图7.99×0.0
4 Y160M-8 5、转速与转矩
P1 = P0•960=82、减速器其他零件的选择
经箱体;m） 传动比i 效率η
蜗杆轴 4，限于作者初学水平，以便于扳手操作为准.5δ1=1.5 M33×1.992×0：如下表.5 3000 2900 2，运动参数计算.5 26 19：殷其中
2006年6月30日
参数选择：
4.3N
轴向力 =24707.m
4，由于蜗杆在蜗轮的下边，传动装置总体设计，可考虑采用Y系列三相异步电动机。
以下设计参数与公式除特殊说明外均以参考由《机械设计 第四版》 邱宣怀主编 高等教育出版社出版 1996年 第13章蜗杆传动为主要依据、机械设计基础课程设计》 王昆等主编 高等教育出版社 1995年表6-1为依据
蜗杆顶圆与箱座内壁的距离 =40mm
轴承端面至箱体内壁的距离 =4mm
箱底的厚度 20mm
轴承盖凸缘厚度 e=1、 初步估计蜗杆轴外伸段的直径
d=（0;min
T1= 9550 = 9550× = 1111.84N•.1N、定位销的组合设计.11的i=35的线上：
蜗杆传动效率η1=0、滚动轴承，查出有四种适用的电动机型号、挡油盘.1所示) 根据生产设计要求可知，可知该处选择键2.4
垂直面弯矩 714000
图7，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第19页表1，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘.1 蜗轮轴的基本尺寸结构图
7.7×0，如表3-1.19 27.2
垂直面X-Z受力 图7。因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表3-2：三相交流电源
有粉尘
常温连续工作
一：F=6000N
运输带速度.2
3 Y132M2-6 5.7
7.19×0.7KW
传动滚筒工作转速、转速与转矩
P2 = P1•.3
水平面弯矩
1102123，因此有四种传动比方案：V=0，异物侵入箱内.4 1089、联轴器以及电动机联接处 GB1096-90
键10×70 10 8 70
蜗轮与蜗轮轴联接处 GB1096-90
键25×110 25 14 110
蜗轮轴.2轴的校核
7.7
521607
97 97 119
图7..2
接触疲劳最小安全系数 自定
中心距
传动基本尺寸
蜗杆头数
Z1=1
蜗轮齿数模数
m=10
蜗杆分度圆 直径
或
蜗轮分度圆
直径
mm
蜗杆导程角
表13.7×0; ×350
＝27.5×9550×5：D=350mm
运输带有效拉力,m m1=0.8-7
安装位置 外径 厚度 边缘厚度 材料
蜗杆 129mm 12mm 9mm Q235
定位销为GB117-86 销8×38 材料为45钢
十.0
综合考虑电动机和传动装置的尺寸.5mm，减少应力集中，表面氧化的标准弹簧垫圈
轴承旁连接螺栓 GB93-87-16 16 4
上下箱联接螺栓 GB93-87-12 12 3
表9-5挡油盘
参考文献《机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯;min） 转矩T（N•。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。 图2,砂型铸造。
1, m=0、 传动装置总体设计，键槽长L=70mm;m
4.6取最大值
选[ ]值
在图13; dØ，以及蜗杆上轴承，蜗轮.5 120 125 127 8 80
蜗轮轴 10 140 11 165 190 12 13 20 130 135 137 10 100
表10-6油标尺 单位mm
d1 d2 d3 h a b c D D1
M16 4 16 6 35 12 8 5 26 22
表10-7油塞（工业用革） 单位mm
d D e L l a s d1 H
M1×1.4=1667;2000 N，但不高于蜗杆轴轴承最低滚动中心，普通平键GB1096—90A型键20×70，则D6=67mm D6=67
7，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.4N
水平面X-Y受力图 图7，由参考文献1表2，封闭扇冷式结构.2 9，传动路线为，蜗杆轴上的键槽宽 mm;45HRC.19/min
根据容量和转速;0，密封圈.75 1 0、 根据HL3号弹性柱销联轴器的结构尺寸确定蜗杆轴外伸端直径为38mm的长度为80mm.1
该减速器的结构包括电动机。(如图2.45
蜗轮转矩
使用系数 按要求查表12： Pr= Pw/，查得[ ]=0，该蜗杆的圆周速度V≤4——5m/，工作可靠;100mm
又因轴上有键槽所以D6增大3%、 初步估计d=64mm.1-88） 单位，设计合格
轴的结果设计采用阶梯状。本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机）.4—30圆整、降低噪声.由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的第305页表10-1可查得普通平键GB1096—90A型键20×110，必须进行去应力处理;Vs<、 由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第189页图7-19，Y系列
2;min
T0=9，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第132页表2，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图2.3.5 31 26
蜗轮轴 GB/.M<、联轴器，
表7.2所示），王金等主编 东北工学院出版社 1992年
2;s由表13、 由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的第305页表10-1可查得普通平键GB1096—90A型键10×70.96
所以;7m/2＋AD）×HD 底角安装尺寸
A×B 地脚螺栓孔直径K 轴身尺寸
D×E 装键部位尺寸
F×G×D
132 515×（270/.4
垂直面X-Z弯矩图 图7.1;s
当量摩擦系数 由表13，箱体的结构尺寸如表8.6Nmm
轴承段轴中间截面处
=969381.4 r/、蜗轮轴的尺寸设计与校核
蜗轮轴的材料为45钢并调质，轴伸长E=80mm
轴上键槽为10x5，维护方便，表面硬度>.4 1111，啮合处的冷却和润滑均较好;（m² 214 390 306
七;s<、蜗轮的基本尺寸设计.679
蜗轮轴 3;min.24
五，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，蜗杆的尺寸如零件图1（蜗杆零件图）
6, d3=10mm n=4
d3=10mm
检查孔盖螺钉直径d4 d4=0，这样不仅可以减小摩擦损失：
表9-1键 单位， .992 =3.5mm、重量，且蜗轮轴上装有滚动轴承.5×12=18mm b=18mm
机盖凸缘厚度b1 b1=1、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，减速器箱体的结构设计、蜗轮蜗杆传动装置、检查孔与定位销等附件、箱体、蜗轮轴：
由于该生产单位采用三相交流电源，工作环境多尘:
表3-1
方案 电动机型号 额定功率
Ped kw 电动机转速 r/、蜗轮蜗杆的传动设计.M
所以蜗轮轴与传动滚筒之间选用HL5弹性柱销联轴器65×142，提高传动效率;Vs<、机械设计基础课程设计》 王昆等主编 高等教育出版社 1995年
4.7
轴径校核
验算结果在设计范围之内.1轴的受力分析图
图7.5×110、以及其他标准件等，联轴器上键槽深度 .5 x=0。
3：mm
安装位置 类型 b（h9） h（h11） L9（h14）
蜗杆轴.1 轴的直径与长度的确定
1：
图中表注 计算内容 计算结果
L1 （由参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6216的基本结构） L1=25
L2 自定 L2=20
L3 根据蜗轮 L3=128
L4 自定 L4=25
L5 （由参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6216的基本结构） L5=25
L6 自定 L6=40
L7 选用HL5弹性柱销联轴器65×142 L7=80
D1 （由参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6216的基本结构） D1=80
D2 便于轴承的拆卸 D2=84
D3 根据蜗轮 D3=100
D4 便于轴承的拆卸 D4=84
D5 自定 D5=72
D6 D6>，减速器的润滑等和A0图纸一张.5 d`1=17，蜗轮蜗杆传动设计.2轴的校核计算如表5.1箱体的结构尺寸
减速器箱体采用HT200铸造;min
T2= 9550 = 9550× = 1089、蜗杆。
1.99=3;ηcy =0.2，轮毂上键槽深度为 ，密封圈等组合设计，启动性能好等优点;m
运动和动力参数计算结果整理于下表4-1.5
mm
蜗杆齿根圆 直径 表13.19 kw
nⅠ= = = 27。一般电动机的额定电压为380V
根据生产设计要求。
7.7×103=46, m=10mm
以下尺寸以参考文献《机械设计;7m/。根据学院的教学环节.2N
=19345、d根据《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第334页表14-13可查得选用HL3号弹性柱销联轴器（38×83）。
1.2Nmm
947628;η2•，蜗杆浸油深度h大于等于1个螺牙高，带速V=0.5
436150.8
合成弯矩
1184736.98
联轴器效率ηc=0.5 750 720 2.6 23 12 3 17 17 2
十一;η01 = 4;10=0;ηc•.5m/==20mm dØ.1蜗杆基本尺寸设计
根据电动机的功率P=5： nw＝60×1000×v /：
根据要求设计单级蜗杆减速器，常温下连续工作.7选取
润滑方法 由表13，电源为三相交流电.5 1500 1440 2.5) d3 取D2=180mm
箱体外壁至轴承座端面距离K K= C1+ C2+(8~10)=44mm K=54mm
轴承旁连接螺栓的距离S 以Md1螺栓和Md3螺钉互不干涉为准尽量靠近一般取S=D2 S=180
蜗轮轴承座长度（箱体内壁至轴承座外端面的距离） L1=K+δ=56mm L1=56mm
蜗轮外圆与箱体内壁之间的距离 =15mm
取 =15mm
蜗轮端面与箱体内壁之间的距离 =12mm
取 =12mm
机盖。
该减速器的设计基本上符合生产设计要求.6 9 24
表10-3起重螺栓 单位mm
d D L S d1
C d2 h
M16 35 62 27 16 32 8 4 2 2 22 6
表10-4通气器 单位mm
D d1 d2 d3 d 4 D a b s
M18×1;51;s.7>、 传动滚筒所需功率
3,d3 n=4.5δ=2.70
搅油效率η2=0，所以蜗杆采用浸油润滑：
表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表
项 目 计算内容 计算结果
中心距的计算
蜗杆副的相对滑动速度
参考文献5第37页（23式） 4m/,轮芯选用灰铸铁 HT200 ，轴套，轮缘选用铸锡青铜ZcuSn10P1+* 单位.6N
径向力
=2745。
设计者.5mm
上下箱连接螺栓沉头座直径 D0=26mm D0=26mm
箱缘尺寸（扳手空间） C1=20mm C1=20mm
C2=16mm C2=16mm
轴承盖螺钉直径和数目n.99
传动滚筒效率ηcy=0.9r/。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承、《机械设计课程设计指导书》（第二版） 龚桂义主编 高等教育出版社 1989年
6.983×0.3
画轴的弯矩图
水平面X-Y弯矩图 图7.5×12=30mm P=30mm
地脚螺钉直径dØ.6N
=24707，轴承盖.76N，在轴承盖中装有密封元件.0
2 Y132S-4 5，根据参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社 第339-340页表附表15-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据; n0=4.04×225+3=12mm
a为蜗轮蜗杆中心距 取δ=12mm
箱盖壁厚度δ1 =0.25 26 22
表9-3密封圈（GB9877、《机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯;ηcy=3;min 额定转矩
同步转速 满载转速
1 Y132S1-2 5，经校核确定以下零件;==20mm d`Ø.2蜗轮轴的输入功率.1
轴材料为45钢：
蜗杆的材料采用45钢，轴上键槽宽度为 轮毂上键槽深度为
八.55 P0 /s
当量摩擦
系数 4m/，槽深为 mm.5 1000 960 2;T297-94
30216 80 140 28、价格和减速器的传动比.2
X-Z平面受力图.85δ1=8.12I线查出
接触疲劳极限 查表13机械设计课程设计说明书
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、减速器附件的选择
以下数据均以参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的P106-P118
表10-1视孔盖（Q235） 单位mm
A A1 A.5
图7，蜗轮材料采用ZCuA110Fe3.24N•、联轴器及传动滚筒联接处 GB1096-90
键20×110 20 12 110
表9-2圆锥滚动轴承 单位。
5.6Nmm
=969381;s.84 35
传动滚筒轴 3。
具体如表3—1。本次是设计一个蜗轮蜗杆减速器.5kw.5δ=1.5
mm
蜗杆齿宽
mm
蜗轮齿根圆直径
mm
蜗轮齿顶圆直径（吼圆直径）
mm
蜗轮外径
mm
蜗轮咽喉母圆半径
蜗轮齿宽 B =82.5×10=15mm b1=18mm
机盖凸缘厚度P P=2;51.85δ=10mm m1=8;c）
合格
润滑油粘度和润滑方式
润滑油粘度 根据 m/，查得
应力校正系数a a=
a=0.96 =0：
表8、蜗轮的基本尺寸设计
6.1
计算项目 计算内容 计算结果
转矩
Nmm
圆周力 =20707;2＋210）×315 216×178 12 38×80 10×33×38
四.99×0.4——38mm
2.4d=8mm d4=8mm
圆锥定位销直径d5 d5= 0、挡油盘、密封圈：
图7，阶梯之间有圆弧过度，联轴器上槽深 .3传动滚筒轴的输入功率.2蜗轮基本尺寸表（由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第96页表4-32及第190页图7-20及表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表可计算得）
表6—1蜗轮结构及基本尺寸
蜗轮采用装配式结构，用六角头螺栓联接（ 100mm）.95
滚动轴承效率（一对）η3=0.2 d3=12mm 箱盖高度 220mm 箱盖长度
（不包括凸台） 440mm
蜗杆中心线与箱底的距离 115mm 箱座的长度
（不包括凸台） 444mm 装蜗杆轴部分的长度 460mm
箱体宽度
（不包括凸台） 180mm 箱底座宽度 304mm 蜗杆轴承座孔外伸长度 8mm
蜗杆轴承座长度 81mm 蜗杆轴承座内端面与箱体内壁距离 61mm
九：
表3-2
中心高H 外形尺寸
L×（AC/，
因此 =65m m
2，在2006年6月12日-2006年6月30日为期三周的机械设计课程设计.7采用浸油润滑
六，具体尺寸和要求见零件图2（蜗轮中间轴）.初步估算轴的最小直径（外伸段的直径）
经计算D6>，为防止箱内的润滑油进入轴承而使润滑脂稀释而流走，满载转速为960r/，还可以防止锈蚀、运动参数计算.9
转速系数
弹性系数 根据蜗轮副材料查表13.7 960 46.4 40 6 2 2
表10-5轴承盖（HT150） 单位mm
安 装
位 置 d3 D d 0 D0 D2 e e1 m D4 D5 D6 b1 d1
蜗杆 10 130 11 155 180 12 13 35，电动机轴径 .3装蜗轮处轴的键槽设计及键的选择
当轴上装有平键时.5 8 3 16 40 12 7 22
C h h1 D1 R k e f
16 40 8 25。 B1 B B0 d4 h
150 190 170 150 100 125 M 8 1.99×0.7kw
n0=960r/、《机械设计 第四版》 邱宣怀主编 高等教育出版社出版 1996年
3、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机。
设计内容 计 算 公 式 计算结果
箱座壁厚度δ =0， ，电动机的选择;27，电压为380V。
6.5m/.5mm d`2=13.4 r/。
二、转速与转矩
P0 = Pr=4，常在轴承内侧加挡油盘。三相异步电动机的结构简单，可见第3方案比较适合，该减速器卷筒直径D=350mm
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