一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计模板

一、课程设计任务书 ................................................................... - 1 - 二、传动方案的拟定与分析 ....................................................... - 2 - 三、电动机的选择 ....................................................................... - 4 - 四、计算总传动比及分配各级的传动比 .................................. - 6 - 五、动力学参数计算 ................................................................... - 7 - 六、传动零件的设计计算 ........................................................... - 8 - 七、轴的设计计算 ..................................................................... - 14 -

一、课程设计任务书

题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器

工作条件：工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10年，二班制。 已知条件：滚筒圆周力F=4400N；带速V=0.75m/s；滚筒直径D=450mm。

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二、传动方案的拟定与分析 由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗杆下置式减速 器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优 点，适用于传动V≤4-5 m/s,这正符合本课题的要求。 第 - 2 -页

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?总?0.657

n滚筒?63.69r/minP?4.38KW 电机n电动机?860~10320r/min 三、电动机的选择 1、电动机类型的选择 按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机， 电压380Ｖ，型号选择Y系列三相异步电动机。 2、电动机功率选择 1）传动装置的总效率： ?总??2联轴器??3轴承 ??蜗杆??滚筒 第 - 4 -页

?0.992?0.993?0.72?0.96?0.657 2）电机所需的功率： P?电机FV2300?1.2??4.38KW 1000?总1000?0.6573、确定电动机转速 电动机型号： 计算滚筒工作转速： 60?1000V60?1000?1.2???63.69r/min ?D??360Y132S1-2 ?滚筒按《机械设计》教材推荐的传动比合理范围，取一级蜗杆减速器传动比范围i减速器?5?80，则总传动比合理范围为I总=5～80。故电 动机转速的可选范围为： n电动机?i总?n滚筒?(5~80)?63.69?318.45~5095.2r/min。符合这一 范围的同步转速有750、1000、1500和3000r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号， 因此有四种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、 价格和带传动、减速器的传动比，可见第4方案比较适合，则选 n=3000r/min。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选 定电动机型号为Y132S1-2。 其主要性能：额定功率5.5KW；满载转速2920r/min；额定转 矩2.2。 i总?45.85 第 - 5 -页

Fr=Ft2·tanα=590×tan200=214.7N ⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=182.5mm ? 绘制轴的受力简图 ? 绘制垂直面弯矩图 轴承支反力： FAY=FBY=Fr1/2=107.35N FAZ=FBZ=Ft1/2=685N 由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为： MC1=FAyL/2=19.6N·m ? 绘制水平面弯矩图 图7-1 截面C在水平面上弯矩为： MC2=FAZL/2=685×182.5×10?3=125N·m ? 绘制合弯矩图 第 - 16 -页

MC=(MC12+MC22)1/2=(19.62+1252)1/2=126.5N·m ? 绘制扭矩图 转矩：T= TI=54.8N·m ? 校核危险截面C的强度 ∵由教材P373式（15-5）?ca? d=30mm ?c?????22W????1?经判断轴 所受扭转切应力为脉动循环应力,取α=0.6, ?ca??c2?????W2??126?500???0.6?20000?30.1?80?22?30.5??a d1=30mm 前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表15-1查得 ???1??60??a,因此?ca

渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，蜗轮套筒， 右轴承和链轮依次从右面装入。 （2）确定轴的各段直径和长度 I段：直径d1=58mm 长度取L1=80mm II段：由教材P364得：h=0.08 d1=0.09×58=5.22mm 直径d2=d1+2h=58+2×5.22≈66mm,长度取L2=50 mm III段：直径d3=70mm 由GB/T297-1994初选用7014C型圆锥滚子轴承，其内径为 70mm，宽度为20mm。故III段长：L3=40mm Ⅳ段：直径d4=82mm 由教材P364得：h=0.08 d3=0.08×82=6.56mm d4=d3+2h=70+2×6.682=82mm长度取L4=110mm Ⅴ段：直径d5=d3=70mm L5=40mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=150mm （3）按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d2=82mm ②求转矩：已知T2= TII=91.7N·m ③求圆周力Ft：根据教材P198（10-3）式得 FAY=107.35N FAZ=685N MC1=19.6N·m 第 - 18 -页

Ft2=2T2/d2=590 N ④求径向力Fr：根据教材P198（10-3）式得 Fr=Ft2·tanα=3586.4×tan200=1370N ⑤∵两轴承对称

∴LA=LB=75mm ? 求支反力FAY、FBY、FAZ、FBZ FAY=FBY=Fr/2=107.35N FAX=FBX=Ft2/2=295N ? 由两边对称，截面C的弯矩也对称，截面C在垂直面弯矩 为 MC1=FAYL/2=107.35×75×10?3=8N·m ? 截面C在水平面弯矩为 MC2=FAXL/2=295×75×10?3=22.125N·m ? 计算合成弯矩 MC=（MC12+MC22）1/2=（82+22.1252）1/2=23.54N·m 图7-2 ? 校核危险截面C的强度由式（15-5） 第 - 19 -页

∵由教材P373式（15-5）?ca??c?????22W????1?经判断轴 所受扭转切应力为对称循环变应力,取α=1, ?ca??c2?????W2??23.54???0.6?91700?30.1?80?22?1.07??a 前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由教材P362表15-1查得 ???1??60??a,因此?ca

设计小结

经过几周的课程设计，我终于完成了自己的设计，在整个设计过程中，感觉学到了很多的关于机械设计的知识，这些都是在平时的理论课中不能学到的。还将过去所学的一些机械方面的知识系统化，使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强。

除了知识外，也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真，并且要有极

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好的耐心来对待每一个设计的细节。在设计过程中，我们会碰到好多问题，这些都是平时上理论课中不会碰到，或是碰到了也因为不用而不去深究的问题，但是在设计中，这些就成了必须解决的问题，如果不问老师或是和同学讨论，把它搞清楚，在设计中就会出错，甚至整个方案都必须全部重新开始。比如轴上各段直径的确定，以及各个尺寸的确定，以前虽然做过作业，但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去，毕竟考虑的还不是很多，而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。但是经过老师的讲解，和自己的更加深入的思考之后，对很多的知识，知其然还知其所以然。

刚刚开始时真的使感觉是一片空白，不知从何处下手，在画图的过程中，感觉似乎是每一条线都要有一定的依据，尺寸的确定并不是随心所欲，不断地会冒出一些细节问题，都必须通过计算查表确定。 设计实际上还是比较累的，每天在电脑前画图或是计算的确需要很大的毅力。从这里我才真的体会到了做工程的还是非常的不容易的，通过这次课程设计我或许提前体会到了自己以后的职业生活吧。

经过这次课程设计感觉到自己还学到了很多的其他的计算机方面的知识，经过训练能够非常熟练的使用Word和天喻CAD。并且由于在前期为了选定最终使用的CAD软件，我还学习使用了InteCAD和开目CAD，掌握了大致的用法，通过比较学习我了解了CAD软件的大致框架，觉得受益匪浅。

所以这次课程设计，我觉得自己真的收获非常的大。打完这行字，真的心一下子放了下来，看到自己完成的成果，真的觉得虽然很累，但觉得很欣慰，这次课程设计应该是达到了预期的效果。

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参考文献

[1] 濮良贵、纪名刚．机械设计（第八版）．北京：高等教育出版社，2006． [2] 龚溎义、罗圣国．机械设计课程设计指导书（第二版）．北京：高等教育出版社，1990．

[3] 吴宗泽、罗圣国．机械设计课程设计手册（第二版）．北京：高等教育出版社，1999．

[4] 陈铁鸣．新编机械设计课程设计图册．北京：高等教育出版社，2003．

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[5] 金清肃．机械设计课程设计．武汉:华中科技大学出版社,2007.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nqvh.html