单级蜗杆减速器设计说明书

单级蜗杆减速器设计说明书 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=11 主动轴转速 n=1200r/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（ 列三相交流异步电动机。 2、电动机功率的选择 1电动机到减速器传动效率为 1 为带传动效率， 2为联轴器传动效率 查表得 1= 2=总的转动效率为 设电动机输出功率为 按表选定电动机功率为 15、 方案号 电动机型号 额定功率 同步转速 满载转速 总传动比 极数 1 5000r/930r/ 2 5500r/460r/ 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 荷变动小，两班制工作，每天 16 小时，取 2、 选择 V 带型号 选用窄 V 带。 根据 460r/用 窄 V 带。 1 =d=用选 带 3、求大、小带轮基准直径 d2 不小于 63取 00取 20、演算带速 v 带速在 525m/s 范围内，合适。 5、求 V 带基准长度 中心距 a 初步选取中心距 d1+=(100+120)30 30合 d1+45从表 11200 6）计算中心距 取中心矩 a=212开线蜗杆 45 钢 青铜 45 钢 2T = N 四、 蜗轮蜗杆的主要参数和几何尺寸 确定蜗杆的头数 1Z 蜗杆转速 1200， 蜗轮齿数 1 i=2 30=60蜗杆分度圆直径 确定模数 m 若取 m=8, q=10, 0, 80 a=q+8 (10+60)=280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 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 Z =15021 0 m=8, q=10, 蜗杆轴向力 蜗杆径向力 蜗杆材料弹性模量 E=105杆危险截面惯性矩 蜗杆支点跨距 l=48032用挠度 切向力 生挠度 径向力 生挠度 总挠度为 合格 名称 蜗杆 蜗轮 齿数 0 分度圆直径 0 80 齿顶高 mm 跟高 顶圆直 12=96mm 62=496 0, 80 a=280= 径 齿根圆直径 0.8 杆圆周速 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。 查机械设计书表得 b=640 55 C=107，于是得 轴的最小直径为 联轴器的孔径相适应，故需同时选取 联轴器的型号 转矩机械设计书表 ，选取 有 T=虑轴头有一键槽，将轴径增大 5%， 即 d=51 因轴头安装联轴器，根据联轴器内孔直径 最小直径为 d=55联轴器 查表 323 标准孔径 d=55、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 5段 2考虑联轴器定位，按照标准尺寸 取 5段 3安装轴承，为了便于安装拆卸应取 d3与 轴承内径标准系列相符， 故取 0 轴承型号选 30314) 轴段 4安装套筒定位左侧轴承与蜗轮 故取 0段 5安装蜗轮，此直径采用标准系列值， 故取 0段 6为轴肩，考虑蜗轮的定位和固定取 00段 7考虑右端轴承的定位需要， 根据轴承型号 30314 查得 5段 8与轴段 3 相同轴径 0 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2 取 38了保证蜗轮端面与箱体内壁不相碰及轴承拆装方便，蜗轮端面与箱体内壁间应有一定间隙， 取两者间距为 20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 2 根据轴承宽度 B=38 取轴段 8长度 8 因为两轴承相对蜗轮对称， 故取轴段 3长度为 8了保证联轴器不与轴承盖相碰， 取 8 根据联轴器轴孔长度 84 00 因此，定出轴的跨距为 L=245mm d=55一般情况下，支点按照轴承宽度中点处计算） 蜗轮轴的总长度为 L 总 =398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)求水平面的支承反力 2H=4377N （ 4）绘图 轴的受力分析图 5mm 5mm 0mm 0mm 0mm 00mm 5mm 05=138=388=388=381=100 总 =398 2 21 2 (5)求弯矩 m m (6)求转矩 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 =8)计算危险截面处轴的直径 轴的材料为 45 钢，调质处理， b=65060 考虑到键槽对轴的削弱，将 d 值增大 5%，所以 d=64*7为轴颈已取 90以无危险 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 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=d 定各轴段直径 查表 323用 准孔径 d=50轴伸直径为 50轴器轴孔长度为： 112 轴的结构设计 从轴段 0始逐渐选取轴段直径， 位轴肩高度可在（ d 范围内，故 0+5直径处安装密封毡圈，取标准直径。应取 0 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 5 定位作用，由 h=（ 度足够 45 钢 联轴器轴孔长度为：112mm 0 65= h=d4= h=65+15=80 5mm d8=0 d9=5mm 6确定各轴段长度 092安装端盖取 263安装轴承、溅油轮，取轴承宽度加溅油轮宽度 524和 8=105、 16为蜗杆工作段， 429为轴承、溅油轮安装段， 杆支承长度为 372杆总长为 646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 (2)求水平面的支承反力 2H=0mm 5mm 5mm d8=0d9=5mm 61=1082=1263 =524=05= 16=1429=杆支承长度为372杆总长为 646垂直面弯矩图 水平面弯矩图 计算及说明 结果 2H 1v a 1H 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 =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=650 60 危险截面处轴直径已取 80以合格 七、轴承的校核 1、蜗杆轴承的校核 合格 2v 由式子可得 208N 394N 圆锥滚子轴承 30313 =12 5710 额定动载荷 85为 , 所以 47N 101N 因为 所以 因为 所以 因为 ,所以 P=拌机工作时有轻微冲击 拌机常温工作 以，选择 30313 合格 2、蜗轮轴承的校核 r 2v 由式子可得 818N 002N 圆锥滚子轴承 30314 =12 5710 额定动载荷 08为 , 所以 673N 0427N 因为 所以 因为 所以 因为 ,所以 P=拌机工作时有轻微冲击 拌机常温工作 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 50 据轴的最小直径 d=55择键 b*h=1610用 30313 r L=50mm l=50=42格 2、 蜗杆与联轴器 相配合的键的选择 选 键 50 择键 b*h=149=50mm l=50=43格 八、螺栓螺母螺钉的选择 螺钉 60 6 个 30 1 个 50 16 个 70 12 个 15 4 个 螺母 4 个 4 个 螺栓 45 4 个 120 4 个 九、减速箱附件的选择 圆锥销 销 55 2 个 调整垫片 12 组 刮油板 2 个 长形油标 1 个 石棉橡胶垫片 1 个 弹簧垫片 16 4 个 10 4 个 油塞 1 个 选用 30314 键 50 孔盖 1 个 其余见装配图 十、 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=m/s12 m/s， 浸油润滑 轴承部分采用油润滑，由油沟供油。