机械设计课程设计 二级蜗杆齿轮减速器设计.docx

目录

一． 项目设计目标与技术要求..................................................................................................1

1. 1 任务描述.......................................................................................................................1

1.2 技术要求.........................................................................................................................1

二． 传动系统方案制定与分析..................................................................................................1

三． 传动方案的技术设计与分析..............................................................................................1

3.1 电动机选择与确定.........................................................................................................1

3.1.1 电动机类型和结构形式选择 .............................................................................1

3.1.2 电动机容量确定.................................................................................................2

将上述结果整理成下表： ....................................................................................3

四． 关键零部件的设计与计算..................................................................................................4

4.1 设计原则制定.................................................................................................................4

4.1.1 蜗轮蜗杆的设计原则.........................................................................................4

4.1.2 齿轮的设计原则.................................................................................................4

4.2 齿轮传动设计方案.........................................................................................................4

4.3 齿轮传动部分设计计算.................................................................................................4

4. 4 蜗杆传动设计计算.......................................................................................................9

4.5 轴的初算.......................................................................................................................13

4.6 键的选择及键联接的强度计算 ...................................................................................14

五． 传动系统结构设计与总成................................................................................................15

5.1 装配图设计及部件结构选择，执行机械设计标准与规范 .......................................15

5.1.1 装配图整体布局...............................................................................................15

5.1.2.1 高速轴结构设计与方案分析 ...............................................................15

5.1.2.2 中间轴结构设计与方案分析 ...............................................................16

5.1.2.3 低速轴结构设计与方案分析 ...............................................................17

5.2.零件图设计..................................................................................................................17

5.3.主要零部件的校核与验算..........................................................................................18

5.3.1 轴系结构强度校核（低速轴） .......................................................................18

5.3.2 滚动轴承的寿命计算.......................................................................................25

六． 主要附件与配件的选择....................................................................................................27

6.1 联轴器的选择...............................................................................................................27

Ⅲ 轴的联轴器选择轴孔直径 40mm，轴孔长度 84mm ......................................................27

6.2 润滑与密封的选择.......................................................................................................27

6.2.1 润滑方案对比及确定.......................................................................................27

七． 零部件精度与公差的制定................................................................................................29

7.1 精度设计制定原则.......................................................................................................29

7.2 减速器主要结构、配合要求......................................................................................30

7.3.减速器的主要技术要求..............................................................................................30

八． 项目经济性分析与安全性分析........................................................................................31

8.1 零部件材料、工艺、精度等选择经济性 ...................................................................31

8.2 减速器总重量估算及加工成本初算 ...........................................................................31

8.3 安全性分析...................................................................................................................31

8.4 经济性与安全性综合分析...........................................................................................32

九．设计小结..............................................................................................................................32

一．项目设计目标与技术要求

1.1 任务描述

设计题目：带式输送机传动装置

但传动比不准确；啮合型传动可以保证传动同步，传动比准确，但对制造，安

装要求较高。

2.齿轮传动：和其他传动型式相比较，它具有如下优点：可以保证传动比恒定

不变；适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速

度可达 150m/s；结构紧凑；效率高，一般效率可达 0.94 到 0.99；工作可靠且

寿命长。其主要缺点是：对安装及制造精度要求较高；当两轴间距较大时，采

用齿轮传动较笨重。

3.蜗杆传动：蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动，蜗杆传动的主要优点

是结构紧凑，工作平稳，无噪声，以及能获得很大的传动比。其缺点是在制造

精度和传动比相同的条件下，蜗杆传动的效率比齿轮传动低，同时蜗轮需要贵

较低，适用于中、小功率的场合。采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，由于允

许齿面有较高的相对滑动速度，可将蜗杆传动布置在高速级，以利于形成润滑

油膜，可以提高承载能力和传动效率。因此将蜗杆传动布置在第一级。斜齿轮

传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。

因此将斜齿轮传动布置在第二级。因此，蜗杆传动—斜圆柱齿轮传动，这样的

传动方案是比较合理的。

三．传动方案的技术设计与分析

3.1 电动机选择与确定

3.1.1 电动机类型和结构形式选择

如无特殊需要，一般选用 Y 系列三相交流异步电动机，它是我国 80 年代的更

运输机鼓风机以及农业机械，食品机械等。一般的 Y 系列三相异步电动机分为

运动安全可靠，能防止灰尘，铁屑或其他杂物侵入电机内部；具有与 IP23 相

系列电动机适用于要求快速停止准确定位的传动机构或装置上，如主轴传动或

辅助传动，具有制动快，定位准确的优点，冷却方式为 ICO141。考虑到我的方

案是在煤厂工作，所以应该选择 Y 系列 IP44 三相异步电动机。

3.1.2 电动机容量确定

工作机的功率：Pw=FV/1000Ƞw=1829x0.37/1000x0.96=0.7kw；动力机功率：取η

联轴器为 0.99，η轴承取 0.98，η齿轮取 0.97，η蜗轮蜗杆取双头蜗杆传动

效率 0.8,则Ƞ=( η

1

)

2

×( η

4

。Pd=Pw/Ƞ=1.00kw，综合考虑决

定选用额定功率为 1.5kw 的电机

3.1.3 电动机转速选择

工作机转速 n

w

=60v/πD=60x0.37/0.32π=22.09r/min，按蜗杆-齿轮减速器设

计 ， 传 动 比 i 为 60 到 90 ， 动 力 机 转 速 n

d

=ixn

w

= （ 60~90 ）

x22.09=1325.4~1988.1r/min 符合这一范围的同步转速有 1500r/min 的电机，

3.2 传动装置总传动比确定及分配

2

总

3.2.2.2 各级传动比确定

i

=3.8，i

1

=i

总

/i

2

=16.68

动力学计算：

①各轴转速：

1

/ i

1

=83.93 r / min

1

02

2

×η

34

=0.74kw

3

×η

45

=0.72kw

③各轴输入转矩：

=9550×P

/

3

4

/n

将上述结果整理成下表：