蜗轮蜗杆减速器课程设计

机械设计课程报告。

课程设计名称：单级蜗杆减速器

学生姓名。学院：工程学院

专业及班级：

学号：指导教师：

得分。目录。

一、传动装置总体设计 - 3 -

1、传动机构整体设计 - 3 -

2、电动机的选择 - 3 -

3、传动比的确定 - 5 -

4、计算传动装置的运动参数 - 5 -

二、传动零件的设计 - 7 -

1、选择蜗杆类型 - 7 -

2、选择材料 - 7 -

3、按齿面接触疲劳强度进行设计 - 7 -

4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 - 9 -

5、校核齿根弯曲疲劳强度 - 9 -

6、验算效率 - 10 -

7、精度等级公差和表面粗糙度的确定 - 10 -

8.热平衡核算 - 11 -

三、轴及轴承装置设计 - 11 -

1、蜗杆轴的设计及校核 - 11 -

2、涡轮轴的设计 - 15 -

3、滚动轴承的选择及蜗轮轴轴承的校核 - 17 -

4、联轴器和键联接的选择 - 19 -

四、机座箱体结构尺寸及附件 - 22 -

1、箱体的结构尺寸 - 22 -

2、减速器的附件 - 24 -

五、蜗杆减速器的润滑密封的简要介绍 - 25 -

1、蜗杆及滚动轴承的润滑 - 25 -

2、密封 - 26 -

参数选择：卷筒直径：d=400mm

运输带有效拉力：f=2500n

运输带速度：v=1.1m/s

工作条件：一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。

使用期限：十年。

根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机—联轴器—减速器—联轴器—带式运输机。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，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。

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。

按工作要求和工作条件选择yb系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭式自扇冷式结构，电压为380v。

i传动装置的总效率：

电机所需的功率：

p电机=pw/ηa=2.75/0.73=3.77kw

计算滚筒工作转速：

60×1000×1.1/π/400=52.55v/min

按《机械设计》教材推荐的传动比合理范围，取一级蜗杆减速器传动比范围5～80，则总传动比合理范围为i总=5～80。故电动机转速的可选范围为：

5～80)×52.55=525.5～2101r/min。符合这一范围的同步转速有r/min。

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：

电动机型号。

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、**和带传动、减速器的传动比，可见第3方案比较适合，则选n=1500r/min。

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为y112m-4。

其主要性能：额定功率5.5kw；满载转速2920r/min；额定转矩2.2

y112m-4型电动机的主要性能。

12y112m-4型电动机主要外形及安装尺寸。

蜗杆轴 n1=1440r/min

齿轮轴 n2=1440/27.4=52.55 r/min

卷筒轴 n3= n2=52.55r/min

p0=p电机 =3.77 kw

pⅰ=p0×η联×η轴承=3.77×0.99×0.98=3.66kw

pⅱ=pⅰ×η轴承×η蜗杆=3.66×0.98×0.80=2.87kw

pⅲ=pⅱ×η轴承×η联=2.87×0.99×0.98=2.78kw

电机输出转矩 =9550 =9550×3.77/1440nm=25nm

蜗杆输入转矩 =η联η轴承=25×0.99×0.98nm =24.26nm

蜗轮输入转矩 = iη轴承η蜗杆=24.26×27.4×0.98×0.8nm =521.14nm

卷筒输入转矩 =η轴承η联=521.14×0.99×0.98 nm=505.61nm

t0=9550p0/n0=9550×3.77/1440=25 n·m

tⅰ=9550×106p/nⅰ=9550×106×4.3362/2920=14.1818n·m

tⅱ=9550×106p/nⅱ=9550×106×3.09/63.69=463.33 n·m

tⅲ=9550×106p/nⅱ=9550×106×3.03/63.69=454.33n·m

根据gb/t10085—1988的推荐，采用渐开线蜗杆(zi) 。

考虑到蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆采用45钢；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。蜗轮用铸锡磷青铜zcusn10p1,金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用45钢制造。

根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距。

按2，估取效率=0.72,则= 2.87/52.55=

因工作载荷有轻微冲击，故取载荷分布不均系数=1;选取使用系数1.15由于转速不高，冲击不大，可取动载系数1.0;则1.0×1.15×1.0=1.15

因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故=160。

先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值=0.32,查得=3.1。

根据蜗轮材料为铸锡磷青铜zcusn10p1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度》45hrc,可从从教材p254表11—7查得蜗轮的基本许用应力=268。由教材p254应力循环次数。

寿命系数=0.758

则0.758×268=203.14

取中心距a=160mm，因i=27.4,取模数m=5mm, 蜗轮分度圆直径=50mm这时=0.32查得接触系数=3.1因为=,因此以上计算结果可用。

轴向尺距3.14×5=15.7mm;直径系数；

齿顶圆直径50+2×1×5=60mm;

齿根圆直径；50-2×(1×5+0.25)=39.5mm

分度圆导程角；

蜗杆轴向齿厚3.14×5/2=7.85mm。

蜗轮齿数53;变位系数－0.5mm;

演算传动比=53/2=26.5mm,这时传动误差比为=3.3%＜5%,是允许的。

蜗轮分度圆直径=5×53=265mm

蜗轮喉圆直径=275mm

蜗轮齿根圆直径254.5mm

蜗轮咽喉母圆半径mm160－0.5×275=22.5

当量齿数=0.9192

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