《机械设计课程设计》
计算说明书。
学生姓名。学号。
专业。班级。
指导教师。日期。
参数选择：总传动比：i=35 z1=1 z2=35
卷筒直径：d=350mm
运输带有效拉力：f=6000n
运输带速度：v=0.5m/s
工作环境：三相交流电源。
有粉尘。常温连续工作。
一、 传动装置总体设计：
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。(如图2.
1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（如图2.2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。 图2.1
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。
二、 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，**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=350mm。运输带的有效拉力f=6000n，带速v=0.5m/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：（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：
蜗杆传动效率η1=0.70
搅油效率η2=0.95
滚动轴承效率（一对）η3=0.98
联轴器效率ηc=0.99
传动滚筒效率ηcy=0.96
所以：η=η1η2η33ηc2ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
电动机所需功率pr= pw/η 3.0/0.633=4.7kw
传动滚筒工作转速nw＝60×1000×v /×350
27.9r/min
根据容量和转速，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，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表3-1
表3-1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、**和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。因此选定电动机机型号为y132m2-6其主要性能如下表3-2：
表3-2四、运动参数计算：
4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩。
p0 = pr=4.7kw
n0=960r/min
t0=9.55 p0 / n0=4.7×103=46.7n .m
4.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩。
p1 = p0·η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅰ= 27.4 r/min
t1= 9550 = 9550×= 1111.84n·m
4.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩。
p2 = p1·ηc·ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= =27.4 r/min
t2= 9550 = 9550×= 1089.24n·m
运动和动力参数计算结果整理于下表4-1：
表4-1五、蜗轮蜗杆的传动设计：
蜗杆的材料采用45钢，表面硬度》45hrc，蜗轮材料采用zcua110fe3,砂型铸造。
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 2023年第13章蜗杆传动为主要依据。
具体如表3—1：
表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表。
六、蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计。
6.1蜗杆基本尺寸设计。
根据电动机的功率p=5.5kw，满载转速为960r/min，电动机轴径，轴伸长e=80mm
轴上键槽为10x5。
1、 初步估计蜗杆轴外伸段的直径。
d=（0.8——10）=30.4——38mm
2、 计算转矩。
tc=kt=k×9550×=1.5×9550×5.5/960=
由tc、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）。
3、 确定蜗杆轴外伸端直径为38mm。
4、 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。
5、 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，蜗杆轴上的键槽宽mm，槽深为mm，联轴器上槽深，键槽长l=70mm。
6、 初步估计d=64mm。
7、 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，以及蜗杆上轴承、挡油盘，轴承盖，密封圈等组合设计，蜗杆的尺寸如零件图1（蜗杆零件图）
6.2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）,轮芯选用灰铸铁 ht200 ，轮缘选用铸锡青铜zcusn10p1+* 单位：mm
七、蜗轮轴的尺寸设计与校核。
蜗轮轴的材料为45钢并调质，且蜗轮轴上装有滚动轴承，蜗轮，轴套，密封圈、键，轴的大致结构如图7.1：
图7.1 蜗轮轴的基本尺寸结构图。
7.1 轴的直径与长度的确定。
1.初步估算轴的最小直径（外伸段的直径）
经计算d6>51.7>100mm
又因轴上有键槽所以d6增大3%，则d6=67mm
计算转矩 tc=kt=k×9550×=1.5×9550×3.19/27.4=<2000
所以蜗轮轴与传动滚筒之间选用hl5弹性柱销联轴器65×142，因此=65m m
2.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，普通平键gb1096—90a型键20×70，联轴器上键槽深度，蜗轮轴键槽深度，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 2023年的第316页—321页计算得：如下表：
7.2轴的校核。
7.2.1轴的受力分析图。
图7.1
蜗轮蜗杆减速器课程设计
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蜗轮蜗杆减速器课程设计
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单机蜗杆减速器课程设计
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