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铝合金蜗轮蜗杆减速机的设计【10张CAD图纸和说明书】

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减速器装配图A0.dwg

套筒A4.dwg

溅油轮A4.dwg

箱体零件图A0.dwg

蜗杆轴A2.dwg

蜗杆轴端盖（透）A3.dwg

蜗杆轴端盖（闷）A3.dwg

蜗轮A2.dwg

蜗轮轴A2.dwg

蜗轮轴端盖（透）A2.dwg

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关键词：: 铝合金蜗轮蜗杆减速设计 10 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘   要

在论文中，首先，对蜗轮蜗杆作了简单的介绍，接着，阐述了蜗轮蜗杆的设计原理和理论计算。然后按照设计准则和设计理论设计了环面蜗轮蜗杆减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了蜗轮蜗杆设计的一般过程。对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。
目前，在环面蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造环面蜗轮蜗杆减速器过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；蜗轮蜗杆的校核。
关键词：蜗轮蜗杆减速器, 蜗杆, 滚动轴承

Abstract
In this paper, firstly, the worm are introduced, then, expounds the design principle and the theoretical calculation of the worm and worm gear. Then in accordance with the design criteria and design theory to the design of toroidal worm reducer. Then the components of the reducer to the size of the calculation and verification. The design represents the general process of worm gear design. On the other worm design work also has a certain value.
At present, the torus worm reducer design, manufacture and application of domestic, compared with foreign advanced level there are still large gaps. There are a lot of defects in the design and manufacture of toroidal worm reducer process, as revealed by the paper, important issues such as: cutting the root of the tooth; Worm rough the correct design; the worm check.
Key words: worm gear reducer, worm, rolling bearing

目录
摘要 2
Abstract 3
目录 4
1 选定设计方案 5
2 电动机的选择 6
2.1 初选电动机类型和结构型式 6
2.2 电动机的功率 6
2.3运动参数计算 8
2.3.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩 8
2.3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩 8
2.3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩 8
2.4蜗轮蜗杆的传动设计 9
2.5蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 13
2.6蜗轮轴的尺寸设计与校核 14
2.7减速器箱体的结构设计 15
3 轴的校核 18
3.1蜗杆轴的强度校核 18
3.2蜗轮轴的强度校核 21
3.3 滚动轴承的选择及校核 24
3.3.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核 24
3.3.2 蜗轮轴上轴承的校核 26
3.4 键联接的强度校核 28
.3.4.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接 28
3.4.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接 29
3.4.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接 29
3.5 减速器的润滑和密封 29
总结 31
参考文献 32
致谢 33
1 选定设计方案
根据设计要求并结合以上分析，我们在设计中采用环面蜗杆减速器。
具体设计方案是：选用的电动机由凸缘联轴器将电动机轴和准平行啮合线环面蜗杆减速器的输入轴相联接，经过减速器的减速，再有凸缘联轴器将减速器的输出轴与滚筒轴联接，将减速器输出轴的转速传给滚筒。
拟采用蜗轮蜗杆减速器，传动简图如图1.1所示。
图1.1 传动装置简图
1—电动机 2、4—联轴器 3—级蜗轮蜗杆减速器
5—传动滚筒 6—输送带

2 电动机的选择
2.1 初选电动机类型和结构型式
    马达点和两种直流电动机的交流电动机。由于生产单位普遍使用，因为这对一个三相交流电源，当所述三相交流电动机，三相异步交流电机其中使用最广泛的应选择没有特殊的要求。根据不同的保护要求，也有开放式电动机，防护样式，封闭风扇冷却，防爆结构，例如不同的类型。
Y系列三相笼型异步电动机是全封闭的，因为其结构简单，可靠，成本低，维护方便风冷电机用于一般用途，它被广泛使用的非易燃，不易爆，无腐蚀性气体并没有特别的要求，对机械，如金属切削机床，输送机，鼓风机，混合机等，对于频繁起动，制动扭转机械，如起重，吊装设备，电机的转动惯量和更大的重载较小的那一刻在冶金，起重三相异步电动机YZ型（笼），或YZR型（伤口）被使用。
（1）选择电动机的类型
按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列三相异步电动机,封闭式结构,电压380V。
（2）选择电动机的功率
电动机所需的功率 = /
式中 —工作机要求的电动机输出功率，单位为KW；
      η—电动机至工作机之间传动装置的总效率；
          —工作机所需输入功率，单位为KW；
输送机所需的功率输送机所需的功率P=Fv／1000·w
2.2 电动机的功率
电动机的选择
由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V
根据生产设计要求，假设该减速器卷筒直径D=350mm。运输带的有效拉力F=7000N，带速V=0.4m/s，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V。
1、按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系列
2、传动滚筒所需功率
电动机输出功率：   kw
工作机所需的功率： =2.8 kw
       所以    kw=4.11kw
因载荷轻微振动，电动机即可，故
3、传动装置效率：（根据参考文献《机械设计课程设计》刘俊龙何在洲主编机械工业出版社第133-134页表12-8得各级效率如下）其中：
蜗杆传动效率η1=0.70
搅油效率η2=0.95
滚动轴承效率（一对）η3=0.98
联轴器效率ηc=0.99
传动滚筒效率ηcy=0.96
所以：
    η=η1?η2?η33?ηc2?ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
     电动机所需功率：                   Pr= Pw/η =3.0/0.633=4.7KW
传动滚筒工作转速：                  nw＝60×1000×v / ×350
＝21.8r/min
根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》毛振扬陈秀宁施高义编浙江大学出版社第339-340页表附表15-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表3-1:
表3-1
方案电动机型号额定功率
Ped kw 电动机转速 r/min 额定转矩
   同步转速满载转速
1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0
2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2
3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0
4 Y160M-8 5.5 750 720 2.0
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表3-2：
表3-2
中心高H 外形尺寸
L×（AC/2＋AD）×HD 底角安装尺寸
A×B 地脚螺栓孔直径K 轴身尺寸
D×E 装键部位尺寸
F×G×D
132 515×（270/2＋210）×315 216×178 12 38×80 10×33×38
2.3运动参数计算
2.3.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩
P0 = Pr=4.7kw
n0=960r/min
T0=9.55 P0 / n0=4.7×103=46.7N .m
2.3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩
P1 = P0·η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅠ= = = 27.4 r/min
T1= 9550 = 9550× = 1111.84N·m
2.3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩
P2 = P1·ηc·ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= = = 21.8 r/min
T2= 9550 = 9550× = 1089.24N·m
运动和动力参数计算结果整理于下表4-1：
                                表4-1
类型功率P（kw）转速n（r/min）转矩T（N·m）传动比i 效率η
蜗杆轴 4.7 960 46.75      1 0.679
蜗轮轴 3.19 27.4 1111.84      35
传动滚筒轴 3.13 27.4 1089.24

2.4蜗轮蜗杆的传动设计
蜗杆的材料采用45钢，表面硬度>45HRC，蜗轮材料采用ZCuA110Fe3,砂型铸造。
以下设计参数与公式除特殊说明外均以参考由《机械设计第四版》邱宣怀主编高等教育出版社出版 1996年第13章蜗杆传动为主要依据。

全部文件.jpg

装配图.png

蜗杆轴.png

蜗杆轴端盖（闷）.png

蜗杆轴端盖（透）.png

蜗轮.png

蜗轮轴.png

蜗轮轴端盖（透）.png

箱体零件图.png

溅油轮.png

套筒.png

内容简介：: 一、什么是减速器减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。 1、减速器的作用 1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 2）减速同時降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。 2、减速器的种类一般的减速器有斜齿轮减速器 (包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等 )、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。 3、常见减速器 1）蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。 2）谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。 3）行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵一、对装配前零件的要求：他零件用煤油清洗。所有零件和箱体内不许有任何杂质存在。箱体内壁和齿轮（蜗轮）等未加工表面先后涂两次不被机油侵蚀的耐油漆，箱体外表面先后涂底漆和颜色油漆（按主机要求配色）。二、安装和调整的要求滚动轴承安装时轴承内圈应紧贴轴肩，要求缝隙不得通过的塞尺。对游隙不可调整的轴承（如深沟球轴承），其轴向游隙为游隙可调整的轴承轴向游隙数值见表。点击查看圆锥滚子轴承轴向游隙；角接触球轴承轴向游隙轮）啮合的齿侧间隙可用塞尺或压铅法。即将铅丝放在齿槽上，然后转动齿轮而压扁铅丝，测量两齿侧被压扁铅丝厚度之和即为齿侧的大小。锥齿轮齿面接触斑点2杆传动接触斑点 2三、密封要求可以涂密封胶或水玻璃以保证密封；拧紧箱体螺栓前，应使用和箱座结合面之间的密封性；密封装置应严格按要求安装四、润滑要求滑脂的填充量一般为可加脂空间的 1/22/3。减速器第一次使用时，运转 714天后换油，以后可以根据情况每隔 36个月换一次油。五、试验要求额定转速下正、反运转 12小时；额定转速、额定负荷下运转，至油温平衡为止。对齿轮减速器，要求油池温升不超过 35承温升不超过 40 对蜗杆减速器，要求油池温升不超过 60承温升不超过 50 求运转平稳，噪声小，联接固定处不松动，各密封、结合处不六、包装和运输要求吊时不得使用吊环螺钉及吊耳以上技术要求不一定全部列出，有时还需另增项目，主要由设计的具体要求而定。七、技术要求有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，不许有任何杂物存在。内壁涂上不被机油腐蚀的涂料两次；丝不得大于最小侧隙的 4倍；齿高接触点不小于 40%；按齿长接触斑点不小于 50%。必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触情况； 40 为 55 为接触面及密封处，均不许漏油。剖分面允许涂以密封油漆或水玻璃，不允许使用任何填料； 100 润滑油至规定高度。八、下面我介绍我国减速器的发展现状（一）、国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国内使用的大型减速器（ 500上），多从国外（如丹麦、德国等）进口。 60 年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点 ?。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于 40于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。 90 年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率 /体积（或重量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的内平动齿轮减速器不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率 /重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。（二）、平动齿轮减速器工作原理简介 ,平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中，一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动，通过齿廓间的啮合，驱动另一个齿轮作定轴减速转动，实现减速传动的作用。平动发生器可采用平行四边形机构，或正弦机构或十字滑块机构。本成果采用平行四边形机构作为平动发生器。平动发生器可以是虚拟的采用平行四边形机构，也可以是实体的采用平行四边形机构。有实用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构，因此又可以分为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种情况。外平动齿轮减速器构，其内齿轮作平动运动，驱动外齿轮并作减速转动输出。该机构亦称三环（齿轮）减速器。由于内齿轮作平动，两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部，故其尺寸不紧凑，不能解决体积较大的问题。内平动齿轮减速，其外齿轮作平动运动，驱动内齿轮作减速转动输出。由于外齿轮作平动，两曲柄中心能设置在外齿轮的齿圈内部，大大减少了机构整体尺寸。由于内平动齿轮机构传动效率高、体积小、输入输出同轴线，故由广泛的应用前景。（三）、本项目的技术特点与关键技术本新型的内平动齿轮减速器与国内外已有的齿轮减速器相比较，有如下特点：（ 1）传动比范围大，自 I=10 起，最大可达几千。若制作成大传动比的减速器，则更显示出本减速器的优点。（ 2）传递功率范围大：并可与电动机联成一体制造。（ 3）结构简单、体积小、重量轻。比现有的齿轮减速器减少 1/3左右。（ 4）机械效率高。啮合效率大于 95%，整机效率在 85%以上，且减速器的效率将不随传动比的增大而降低，这是别的许多减速器所不及的。（ 5）本减速器的输入轴和输出轴是在同一轴线上。本减速器与其它减速器的性能比较见表 1。因缺少数据，表中所列的各减速器的功率 /重量比是最优越的。各类减速器比较型号功率（减速比质量（ 3 820 5 40 77 国 ) 90 300 100 30 400 注：内平动齿轮减速器，速器的质量含电机。由图 2 可知，内平动齿轮减速器是由内齿轮齿轮的传动原理是：电机输入旋转运动，外齿轮作平行移动，其圆心的运动轨迹是一个圆，与之啮合的内齿轮则作定轴转动。因为外齿轮作平行移动，所以称谓平动齿轮机构。齿轮的平行移动需要有辅助机构帮助实现的，可采用（ 612 副）销轴、滚子作为虚拟辅助平动机构，也可以采用偏心轴作为实体辅助平动机构。内平动齿轮减速器的关键技术和关键工艺是组成平行四边形构件的尺寸计算及其要求的加工精度、轮齿主要参数的选择。这些因数都将影响传动的能力和传动的质量。总的说，组成本减速器的各零部件都要求有较高的精度，它们将决定着减速器的整体传动质量。利号：项目自 1995 年试制出第一台样机（功率动比 I=32）后，陆续与一些厂矿合作，设计了下面几种不同功率、不同传动比的减速器。（ 1）电动推拉门用减速器，功率 550W，传动比 I=26，与电机连成一体。（ 2）搅拌机用减速器，功率 370W，传动比 I=17。（ 3）某军品用的两种减速器，一种功率 370W，传动比 I=一种功率 370W，传动比 I=103的二级传动减速器。（ 4）钢厂大包回转台减速器，功率动比 I=64。（ 5）钢厂辊道减速器，功率动 I=11。在本专利的基础上，已研制出一种新型超大型减速器，功率可达 1000前正在研制超小型（外型尺寸为毫米级）的微型减速器。 is is a of to to be 1) at by by be to 2) at of to We at a of of a , a a VT 1) is of a be a is in is is 2) is to is of 3) is a be a of 1. to ( by 2. a of 1. be at to mm 2. of be as .4 3. of or be on of is 4. 1. be or to 2. me 3. to be in 1. of 2. in / 2 / 3. 3. be of 14 to be 1. at 2. at to On is 5 no 0 0 of 0 3. 1. 2. of by by 1. of is 2. of of 3. of by 0% of on 0 be or to 4. be 40 0.1 55 5. to or of 6. to 100 by is or in is is 00 so 0s so on to be be 0in to in a 0s is of it is is is or is on do in in to or as as on is at to in in of is to in a a in to or to be be in of As a of is In a of in in by 1. in (1) is up =10, 2) is a (3) is (4) is 5) on in in is ? of 93 820 95 40 77 90 300 100 30 400 is in EW , is by 2, 1 of is a it to 612) to to to be .? 995 (=32), of 1) on 50W, =26, is as (2) 70W, =17.(3) of o

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