1、.单级蜗杆减速器设计说明书设计题目：蜗杆减速器完成日期2011 年 7 月 12 日.目录（ 1）设计任务书（ 2）电动机的选择（ 3）带传动设计（ 4）蜗轮蜗杆设计选材（ 5）蜗轮蜗杆强度校核（ 6）轴的设计、强度校核（ 7）轴承的选择与校核（ 8）螺栓螺钉的选择（ 9）减速箱附件的选择（ 10）减速箱结构、润滑、密封方式.一、 设计任务书1、设计题目：蜗杆减速器2、已知数据：主动轴功率P=11KW；主动轴转速n=1200r/min;传动比i=30本减速器用于搅拌装置的传动中。工作机单向转动，双班制工作，单向运转，有轻微振动。3、设计内容：（ 1） 减速器装配图一张 ;（ 2） 从动齿轮、从
2、动轴零件图各一张；（ 3） 设计说明书一份。.设计计算及说明结果一、拟定传动方案1、 电动机驱动，电动机与减速器间用带转动连接二、电动机选择1、根据电源及工作机工作条件，选用Y（IP44）系列三相交流异步电动机。Pw =11KW2、电动机功率的选择Pw =11KW设电动机到减速器传动效率为 =0.95041 为带传动效率，2 为联轴器传动效率查表得1=0.962=0.99则总的转动效率为Pd=11.6KW设电动机输出功率为Pd则选用 Y160L-4型电动机按表选定电动机功率为 15KW3、方电动额同步满载总极案号机型号定功转速转速传动数率比1Y160153000r2930r2.2M2-2KW/
3、min/min44选 SPZ窄 V 带2Y160151500r1460r1.4L-4KW/min/min22方案 1 电动机同步转速太高，且电动机价格较贵，所以选2 方.案三、带传动件设计1、求计算功率cP16 小时，取 Ka载荷变动小，两班制工作，每天，=1.22、选择 V 带型号选用窄 V 带。根据 Pc=13.4kW ，n1 =1460r/min,选用 SPZ型窄 V 带。3、求大、小带轮基准直径d1、 d2d1 应不小于 63mm, 现取 d1 =100mm暂取 d2 =120mm4、演算带速 v中心距327mmd1 =100mmd2 =120mm带速在 525m/s范围内，合适。5、
4、求 V 带基准长度 Ld 和中心距 a初步选取中心距a0=1.5 （d1+d 2） =1.5 (100+120)mm=330mm取 a0=330mm ，符合 0.7（d1+d 2 ） a 045HRC，可从表 11-7 中查得无蜗轮的基本许用应力=200MPa（ 6）计算中心距m=8,q=10,d1=80,d2=480a=280mm.取中心矩 a=212mm四、 蜗轮蜗杆的主要参数和几何尺寸确定蜗杆的头数 Z1蜗杆转速 1200，Z1=2蜗轮齿数 Z2=Z1i=2 30=60蜗杆分度圆直径确定模数 m若取 m=8,q=10,d 1=80,d2=480a=0.5m(q+z 2 )=0.5 8(1
5、0+60)=280mm合格确定导程角五、校核蜗轮蜗杆强度1、校核弯曲强度（1）蜗轮齿形系数查表得YFa=2.3.=11.3099.(2) 蜗轮齿根弯曲应力弯曲强度足够2、校核蜗杆刚度计算蜗杆圆周力蜗杆轴向力蜗杆径向力蜗杆材料弹性模量E=2.06 105 MPa蜗杆危险截面惯性矩蜗杆支点跨距l=0.9d 2=0.9 480mm=432mm许用挠度切向力 Ft1 产生挠度.径向力 Fr1 产生挠度总挠度为合格名称蜗杆蜗轮齿数Z1=2Z2=60分度圆直径d1=80d2=480齿顶高ha1=8mmha2=8mm齿跟高hf1 =1.2m=9.6mmhf2 =1.2m=9.6mm齿顶圆直径da1=8 12
6、=96mmda2=862=496齿根圆直径d =8 7.6=60.8d =857.6=460.8f1f2蜗杆圆周速d=55mm采用蜗杆下置。六、轴的设计计算及校核1、轴的材料的选择，确定许用应力考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。选取轴的材料为 45 钢，调质处理。d =55mm查机械设计书表得 b=640MPa -1 =55MPa1.取 C=107，于是得轴的最小直径为 d1，与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号转矩 Tca = K A T3 , 查机械设计书表，选取K A =1.2，则有Tca =KT=1.287541.7Nmm=105.1N.m考
7、虑轴头有一键槽，将轴径增大5%，即 d=511.05=53.55mm，因轴头安装联轴器，根据联轴器内孔直径最小直径为 d=55mm选联轴器查表 GB 4323-84 选 TL9 弹性套柱销联轴器，标准孔径 d=55mm2、蜗轮轴的结构设计确定各轴段直径根据确定各轴段直径的确定原则，由右端至左端，从最小直径开始，轴段 1 为轴的最小直径，已确定 d1=55mm轴段 2 考虑联轴器定位，按照标准尺寸取 d2=65mm轴段 3 安装轴承，为了便于安装拆卸应取d3d2, 且与轴承内径标准系列相符，故取 d3=70mm.( 轴承型号选 30314)轴段 4 安装套筒定位左侧轴承与蜗轮故取 d4=80mm
8、轴段 5 安装蜗轮，此直径采用标准系列值，.d2 =65mmd3 =70mmd4 =80mmd5 =90mm d6 =100mmd7 =85mmd8 =70mmL5 =138mmB=38mmL8 =38mmL8 =38mmL1 =100mmL 总=398mm.故取 d5=90mm轴段 6 为轴肩，考虑蜗轮的定位和固定取d6=100mm轴段 7 考虑右端轴承的定位需要，根据轴承型号 30314 查得 d7=85mm轴段 8 与轴段 3 相同轴径 d8=70mm2 确定各轴段长度为了保证蜗轮固定可靠，轴段5 的长度应小于蜗轮毂宽度2mm，取 L5=138mm为了保证蜗轮端面与箱体内壁不相碰及轴承拆
9、装方便， 蜗轮端面与箱体内壁间应有一定间隙，取两者间距为 20mm为保证轴承含在箱体轴承孔中， 并考虑轴承的润滑， 取轴承端面与箱体内壁的距离为 2mm .根据轴承宽度 B=38mm，取轴段 8 长度 L8=38mm，因为两轴承相对蜗轮对称，故取轴段 3 长度为 L8=38mm为了保证联轴器不与轴承盖相碰，取 L2=78mm。根据联轴器轴孔长度84mm，取 L1=100mm。因此，定出轴的跨距为L=245mm（一般情况下，支点按照轴承宽度中点处计算）蜗轮轴的总长度为L 总=398mm轴的结构示意图如图所示：3 轴的校核计算蜗杆圆周力蜗杆轴向力.蜗杆径向力(1) 求垂直面内的支承反力(2) 求水
10、平面的支承反力F1H=F 2H=F t2 /2=4377N（ 4）绘图 轴的受力分析图FrF r 2Fa 2F 1V F R1Ft 2F 2V.M aHM aV(5) 求弯矩MaV=675.83N mMaH=581.47 N m在此处键入公式。(6) 求转矩T2=2.101 103N m计算及说明结果.（7）求危险截面当量弯矩如认为轴的扭切应力是脉动循环应变力，取折和系数=0.6(8) 计算危险截面处轴的直径轴的材料为 45 钢，调质处理， b=650MPa ， -1b=60MPa,则考虑到键槽对轴的削弱，将d 值增大 5% ，所以d=64*1.05=67mm强度因为轴颈已取 90mm ，所以
11、无危险足够4、蜗杆轴的校核计算考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。选取轴的材料为45 钢，淬火处理45 钢按扭转强度，初步估计轴的最小直径因为有键存在，所以增加5%,d=d1.05=23.7mm确定各轴段直径查表 GB 4323-84, 选用 TL8 弹性套柱销联轴器，标准孔径d=50mm，即轴伸直径为 50mmTL8 弹性联轴器轴孔长度为： 112mm。套柱销联轴器联轴器轴轴的结构设计孔长度为：112mm从轴段 d1=50mm开始逐渐选取轴段直径，20.07 0.1）d 范围内，故d 起固定作用，定位轴肩高度可在（.d2=50+0.1d1=55mm，该直径处安
12、装密封毡圈，取标准直径。应取d2=60mm；d3 与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装，选定轴承型号为30313。取 d3=65mm。d4 起定位作用，由 h=（0.07 0.1）d3=（ 0.07 0.1）65=4.556.5mm，取 h=7.5mm，d4=d3+2 h=65+15=80mm；d5、d7=65mmd8=d4 =80mm;d9 段装轴承，取 d9=d3=65mmd6 段取蜗杆齿顶圆直径d5=96mm;确定各轴段长度L1 取略小于联轴器轴孔长度109mmL2 安装端盖取 L2=126mmL3 安装轴承、溅油轮，取轴承宽度加溅油轮宽度 L3 =52mm L4 和 L8 为为轴肩，取
13、 L4 =L8=10mm L5、L7 为中间段， L5= L 7 =71mmL6 为蜗杆工作段， L6=142mmL9 为轴承、溅油轮安装段，L9=54.5mm蜗杆支承长度为 372mm蜗杆总长为 646mm轴力的校核计算蜗杆圆周力蜗杆轴向力蜗杆径向力(1) 求垂直面内的支承反力.d1=50mmd2=60mmd3=65mmd5、d7=65mmd8=d4 =80mm;d9=d3 =65mmd5=96mmL1=108mmL2=126mmL3 =52mmL4=L8 =10mmL5=L7=71mm L6=142mm L9=54.5mm蜗杆支承长度为372mm蜗杆总长为 646mm.(2) 求水平面的支
14、承反力F1H=F 2H=F t1 /2=1094.5NFFa2vF1HFF1vFQ2HFt1Fr1FQ1FQ2M av2M av1M aHM F1M F2垂直面弯矩图.水平面弯矩图计算及说明结果F 力产生的弯矩图中心截面 F 力产生的弯矩求合成弯矩图考虑到最不利的情况求轴传递的转矩T求危险截面的当量弯矩认为轴的扭切应力为脉动循环应变力，去折合系数=0.6，带入上式可得计算轴的危险截面处直径，轴的材料选用的45 钢，调质处理，. B=650MPa, -1b=60MPa,则合格危险截面处轴直径已取80mm，所以合格七、轴承的校核1、蜗杆轴承的校核FaF2vFa1Fa2FrF1v由式子可得F1v=1
15、208NF2v=4394N圆锥滚子轴承30313=125710额定动载荷 Cr =185kN.因为,所以Fa1=347NFa2=9101N因为所以因为所以因为,所以P=Pr2搅拌机工作时有轻微冲击搅拌机常温工作所以，选择 30313合格2、蜗轮轴承的校核fp选用30313=1.1ft=1.0FaF2vFa1Fa2FrF1v.由式子可得F1v=5818NF2v=9002N圆锥滚子轴承30314=125710额定动载荷 Cr =208kN因为,所以Fa1=1673NFa2=10427N因为所以因为所以因为,所以P=Pr2搅拌机工作时有轻微冲击搅拌机常温工作选用30314fp=1.1ft=1.0.所
16、以，选择 30314合格八、键的校核和计算1、蜗轮与联轴器相配合的键的选择键 C1650键 C1650 GB1096-79GB1096-7根据轴的最小直径 d=55mm,选择键 b*h=16mm 10mm9L=50mml=L-b/2=50-16/2=42mm合格2、蜗杆与联轴器相配合的键的选择选 键 C1450 GB1096-79键 C14选择键 b*h=14mm9mm50L=50mmGB1096-7l=L-b/2=50-14/2=43mm9合格八、螺栓螺母螺钉的选择螺钉GB5783-86 M8606 个M10 301 个M10 5016 个M12 7012 个GB818-85M8 154 个
17、螺母GB6172-86 M104 个.M164个螺栓GB5782-86 M10 454 个M16 1204 个九、减速箱附件的选择圆锥销销 GB119-86A8552 个调整垫片12组刮油板2 个长形油标GB1161-89A801 个石棉橡胶垫片1 个弹簧垫片GB93-87164个GB93-87104个油塞1 个视孔盖1 个其余见装配图十、 10. 减速器结构与润滑、密封方式的概要说明减速器的结构该项减速器主要由传动零件 （蜗轮蜗杆），轴和轴承，联结零件（键，销，螺栓，螺母等）。箱体和附属部件以及润滑和密封装置等组成。箱体为剖分式结构，由箱体和箱盖组成，其剖分面通过蜗轮传动的轴线；箱盖和箱座用
18、螺栓联成一体；采用圆锥销用于精确定位以确保和箱座在加工轴承孔和装配时的相互位置；起盖螺钉便于揭开箱盖；箱盖顶部开有窥视孔用于检查齿轮啮合情况及润滑情况用于加住润滑油，窥视孔平时被封住；通气器用来及时排放因发热膨胀的空气，以放高气压冲破隙缝的密封而致使漏油；长形油标用于检查箱内油面的高低；为了排除油液和清洗减速器内腔，在箱体底部设有油塞；吊耳用来提升箱体，而整台减速器的提升得使用与箱座铸成一体的吊钩；减速器用地脚螺栓固定在机架或地基上。减速箱体的结构该减速器箱体采用铸造的剖分式结构形式具体结构详见装配图减速器的润滑由于 V=4.02 m/s12 m/s ，浸油润滑轴承部分采用油润滑，由油沟供油。.蜗轮润滑采用 N320号涡轮蜗杆油（ GB5903-86）最低最高油面距1020mm，油量为 10L。减速器的密封箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂漆或水玻璃。观察孔、油孔等处接合面的密封用石棉胶橡纸，垫片进行密封。轴承孔的密封、闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部，轴段外伸端透着间的间隙采用毡圈油封。减速器附件简要说明该减速器的附件含窥视孔，窥视孔盖，油塞，通气孔，长形油标，吊耳和吊钩，起盖螺钉，其结构及装配详见装配图。.
