单蜗轮蜗杆减速器设计方案说明书.docx
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单蜗轮蜗杆减速器设计方案说明书
蜗杆涡轮减速器设计说明书
姓名：
胡文强<100104219）班级：
车辆工程1002班系别：
机械系
1、机械设计课程设计任务书<）
2、机构运动简图<）
3、运动学与动力学计算<）
4、传动零件设计计算<）
5、轴的设计及校核<）
6、箱体的设计<）
7、键等相关标准的选择<）
8、减速器结构与润滑的概要说明<）
9、设计小结<）
10、参考资料<）
1机械设计课程设计任务书
专业班级
车辆工程学生姓名胡文强学号1001042
19
课题名称
蜗杆减速器
设计时间
一、原始数据
已知条件
输送带拉力F/KN
输送带速度V/（m/s>
滚筒直径mm
数据
5.5
0.8
450
工作条件：
传动不逆转，工作速续，平稳。
起动载荷为公称载荷的1.2
倍。
每天工作24小时，寿命七年。
基本要求：
1、一张0号草图。
2、一张0号正式装配图。
3、2张2号零件图。
2、机构运动简图
1•电动机；2联轴器；3减速器；4链传动；5滚筒；6•运输带
3、运动学与动力学计算
3.1电动机的选择
3.1.1选择电动机的类型
按工作要求和条件选取丫系列鼠笼式三相异步电动机。
3.1.2选择电机的型号
3.121工作机所需电动机功率Pd
kw
工作机输入功率Pw
Pw二至|二x|=4.4kw
传动装置总效率总
总二联轴器轴承蜗杆链条=0.99*0.98珀.8*0.92=0.69
3.1.2.2确定电机功率及型号
Pd=因=国=7kw
查《机械设计课程设计》P209
电机型号
额定功率
额定转速
中心高H
轴径D
Y132M-4
7.5kw
1440r/min
132mm
38mm
3.2计算总传动比和各级传动比的分配
3.2.1计算总传动比：
i总二囤=
i:
二I
取i因=2.1
=20
校核：
EH]0.92%<5%3.3计算传动装置的运动和动力学参数
331转速
n33=1440r/min
r/min
3.3.2功率
p=[K]]
4.传动零件设计计算
-〜■
3.3.3转矩
E
A=
4.1链传动设计
已知：
P=5.32KWn=72r/mini=20
（1＞链轮齿数
有机械设计基础表13-2选小链齿数Z仁26
大链齿数Z2=i*Z仁262.仁54.6取55
（2＞链条节数
初定中心距a=40p
计算功率
[ZJ
）3（
KA=1.0Pc=KA*p=1.0I*5.32=5.32kw
链条节距）4（
PO二日《有机械设计基础》表13-13得
采用单排链，Km=1.0故•Ikw
有n=72r/min,P0=3.8kwz查《有机械设计基础》图13-33可选用
16A链条。
在查表13-11得16A节距为P=25.40
实际中心距4
a=a0=40p=40*25.4=1016mm
计算链速）6（
作用在轴上的压力）7（
FQ=1.3F
F=1000*Pc/v=1000*5.32/0.79=6734.2N
FQ=1.3*6734.2=8754.4N
4.2蜗轮蜗杆传动设计
已知：
P=7kwn=1440r/mini=20
选择材料并确定许永应力）1（蜗杆用45钢表面淬火，硬度为45-55HBR，蜗轮用铸锡青铜
ZCuSn10P1砂模铸造。
许用接触应力，查表《机械设计基础》12-4得【（TH】=200MPa许用弯曲应力，查表《机械设计基础》12-6得[（TF]=50MPa
选择蜗杆头数乙并估计传动效率n）2（
由i=20查表《机械设计基础》12-2，取Z仁2,则Z2=40
由Z仁2,查表《机械设计基础》12-8n=0.8
确定蜗轮转矩（3）
T_=705.6亠
确定使用系数，综合弹性系数.）5（
取二=1.1.=150＜钢配锡青铜）
确定接触系数庇,假定|三訂|，由《机械设计基础》图（5）
12-11得勺=2.8
计算中心距a（6）
（7＞确定模数m,蜗轮齿数I,蜗杆直径系数q,蜗杆导程角，中心
距a等参数。
由《机械设计基础式》12-10得”八—二口mm
由《机械设计基础》12-1，选n=6.3mm,q=10,d仁63mm
由式a=0.5m（q+z_>=0.5*6.3（10+40>mm=157.5>150.7接触强度足够。
校核弯曲强度）8（
蜗轮齿形系数:
弯曲强度足够。
计算蜗杆传动主要尺寸、4
中心距=157.5mm
名称
蜗杆
蜗轮
齿数
Z1=2
Z2=40
分度圆直径
d1=63
d2=252
齿顶咼
ha1=6.3mm
Ha2=6.3mm
齿跟高
Hf1=1.2m=7.56mm
Hf2=1.2m=7.56mm
齿顶圆直径
da1=6.3*12=75.6mm
Da2=6.3*42=264.6
齿根圆直径
df1=6.3目7.6=47.88
Df2=6.3*37.6=236.8
蜗杆圆周速
1
采用蜗杆下置。
5、轴的设计计算及校核
5.1输出轴的设计
5.1.1选材
选用45钢，正火处理，[（Tb]=600MPa,[°-1b]=55MPa
5.1.2按扭转强度，初步估计轴的最小直径
5.1.3轴承和键：
采用圆锥滚子轴承，并采用凸缘式轴承盖，实现轴承系两端单向固
定，轴伸处用C型普通平键联接，用A型普通平键连接蜗轮与轴。
5.1.4轴向尺寸的确定
d1取50mm,d2=55mm,d与轴承相配合，选轴承型号30212,查《机械设计课程设计》型号为30212的轴承宽度T=23.75mmD=110mm,内径d=60mm故d3=60mm,d4=63mm,d5与蜗轮孔径相配合，
d5=70mm,d7=60mm,c为轴承肩，d3=73mm.
5.1.5确定径向尺寸
L1=76mm,l2=53mm,轴承宽度为23.75mm,取挡油板厚
12.25mm,l7=l3=36mm.与传动零件相配合的轴段长度，略小于传动零
件的轮毂宽。
轮毂的宽度B2=<1.2-1.5）d5=84-105=100mm因此取
联轴l5=98mm两轴承间距离为250mm轴总长度l=403mm.
5.2蜗杆轴的设计
5.2.1选材
选用45钢，正火处理，[（Tb]=600MPa[°-1b]=55MPa
5.2.2按扭转强度，初步估计轴的最小直径
5.2.3采用圆锥滚子轴承，型号30209，内径d=45mm外径D=85mm
厚度T=20.75，并采用凸缘式轴承盖，实现轴承系两端单向固定。
5.2.4轴的径向尺寸
d1=30mm,d2=33mr该直径处安装密封毡圈，d3与轴承内径相配合，选30209,由《机械设计课程设计》查得该轴承内径d=45mm宽度
T=20.75mm,D=85mm故d3=45mm,d6取蜗杆齿顶圆直径，d6=75.6mm,d9=45mm.
5.2.4轴向尺寸的确定
L1处按联轴器，选YL5,轴径30mm,半轴孔长60mm所以
L1=60mm,l2=55mm,l3处安装轴承，轴承宽为20.75mm,l3=20mm两轴
承之间距离=252mm,l9=15mr，蜗杆端面与箱体的距离取10-15mm
轴承断面与箱体的距离取5mm轴总长=420mm.
5.箱体的设计
6.1箱体的结构形式和材料
采用下置剖分式蜗杆减速器
铸造箱体，材料HT150
6.2铸铁箱体主要结构尺寸和关系
名称
尺寸
箱座壁厚5
5=0.04a+3=9.3mm
箱盖壁厚51
9mm
箱座凸缘厚度
b1,
箱盖凸缘厚度
b,
箱座底凸缘厚度
b2
b=1.5*5=1.5*9.3=13.95mmb1=1.5*51=1.5*9=13.5mmb2=2.5*5=2.5*9.3=23.25mm
地脚螺钉直径及数目
沉头座直径通孔直径底座凸缘尺寸
因=0.036a+12=17.67mm,n=4.
Dj=45mm
df=20mm
C1min二25mm,c2min二23mm
轴承旁连接螺栓直径
通孔直径沉头座直径凸缘尺寸
d仁0.75回=0.75*17.67=12.5mm取d1=12mmd'=13.5mm
D=26mm
c1min=20mm,c2min=16mm,
箱盖，箱座连接螺栓直径通孔直径
沉头座直径凸缘尺寸
d2=0.5凶=（0.5-0.6>*17.67=10mm螺栓间距
l=180mm
11mm
22mm
clmin=18mm,c2min=14mm
轴承端盖螺钉直径
d3=0.4司=（0.4-0.5>*17.67=8mm
检查孔盖螺钉直径
d4=（0.3-0.4>0=7mm
蜗杆轴承盖外径蜗轮轴承端盖外径
D2=D+（5-5.5>d3=85+<5-5.5）*8=125mm
D2二D+（5-5.5>d3=110+（5-5.5>*8=150mm
轴承旁连接螺栓距离
S=D2=150mm
箱体外壁至轴承断面的距离
l1=c1+c2+（5-8>=
蜗轮顶圆距箱体距离
△1>1.28=1.2*9.3=11.16mm
蜗轮断面与箱体的距离
△2>8=9.3mm
连接蜗轮的键选b*h=20*12,l=80mm,蜗杆连接联轴器的键b*h=8*7,l=45mm.
蜗轮轴端连接链轮的的键b*h=12*8,l=60mm.
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