目录
一、课程设计任务书 (2)
二、传动方案 (3)
三、选择电动机 (3)
四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5)
五、传动装置的运动和动力参数 (5)
六、确定蜗杆的尺寸 (6)
七、减速器轴的设计计算 (9)
八、键联接的选择与验算 (17)
九、密封和润滑 (18)
十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18)
十一、减速器附件的设计 (20)
十二、小结 (23)
十三、参考文献 (23)
一、课程设计任务书
2007—2008学年第 1 学期
机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计
设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计
完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周
指导教师（签字）：年月日
系（教研室）主任（签字）：年月日
二、传动方案
我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下：
三、选择电动机
1、电动机的类型和结构形式
按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v，
Y型。
2、电动机容量
工作机所需功率
w
p
KW
Fv
p
w
w
30
.1
96
.0
1000
5.2
500
1000
=
⨯
⨯
=
=
η
根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96
.0
=
w
η。
电动机输出功率
d
p
η
w
d
p
p=
传动装置的总效率
4
3
3
2
2
1
η
η
η
η
η⋅
⋅
⋅
=
式中，
2
1
η
η、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。
由表10-2
KW
P
w
3.1
=
电动机外形尺寸：
四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比
传动装置总传动比：
由选定的电动机满载转速m n 和工作机主轴的转速n ，可得传动装置的传动比是：
98.82
.1591430===
n n i m 所得i 符合单级蜗杆减速器传动比的常用范围。
五、传动装置的运动和动力参数
1、各轴转速
1n 为蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转
速，则：
min /14301r n n m ==
2n 为蜗轮的转速，由于和工作机连在一起，其转速等于工作主轴转速，则：
m in /2.1592r n n ==
各轴输入功率
按电动机额定功率cd P 计算各轴输入功率，设1P 为蜗杆轴的功率，2P 为蜗轮轴的功率，3P 为工作机主轴的功率。
则：
KW P P cd 178.299.02.211=⨯=⋅=η KW P P 028.298.095.0178.22312≈⨯⨯=⋅⋅=ηη
98.8=i
m in
/14301r n =
m in
/2.1592r n =
KW
P KW P KW P 889.1028.2178.2321===
2.1=p f
N C 8731)72000101430
60(144.5302.13
101
6
≈⨯⨯⨯⨯=
从参考文献2中查表13-2得： 轴承型号 外形尺寸（mm ） 安装尺寸（mm ） 基本额定动载荷 C r /kN
基本额定
静载荷
C r /kN
7000AC
d D B d a min D a max r a
max
30 55 13 36 49 1 14.5 9.85
因此轴环处的直径d 34=d 78=30mm,而L 78=18mm 。
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向
定位。
由手册上查得6006型轴承轴肩高度h=6mm ，因此，取d 67=d 45=42mm 。
所选轴承的外形如下图所示：
由已知可以取齿宽b 1=25mm ，蜗杆齿顶圆直径为45mm ，齿根圆直径为30mm ，
齿顶圆左端长10mm ，右端长15mm 。
参考文献1表15-2取轴端倒角为︒⨯452。
蜗杆轴的校核
N C 8731=
设蜗杆齿宽的法向中心线的有侧长为L '，左侧的长度为L ''，则： mm
L L L mm L mm
L 26817494=''+'==''='
水平面的支承反力（图a ）
N
L L F F N
L L F F t h t h 42.287268
9444.81902.532268
17444.8191211=⨯='⨯==⨯=''⨯=
垂直面的支承反力（图b ）
N
L M L F F N L L F M F mm N d F M a r v r a v a a 53.89268
5.258689444.53091.440268
17444.5305.2586850.258682
5
.3538.14572121111≈-⨯=-'⋅=≈⨯+=''⋅+=⋅≈⨯=⨯=
mm
L mm L mm L 26817494==''='
N
F N F h h 42.28702.53221==
N
F N F m N M v v a 53.8991.44087.2521==⋅=
mm
N M M M mm N M M M v h v h ⋅≈-+=+=⋅≈+=+=96.89262)62.3397(8.882515.10399086.550058.882512
2
2
22
2222
121
该轴所受扭矩为： mm N T ⋅=1216552
按弯扭合成应力校核轴的强度
由图可知轴承上截面C 为危险截面，根据文献1式（15-5）及以上数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取α=0.6，轴的计算应力
()()
MPa MPa W
T M ca 05.13461.01216556.05.1039903
2
22
121=⨯⨯+=+=
ασ
前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献1表15-1查得MPa 60][1=-σ。
因此ca σ<][1-σ，故安全。
由于轴的最小直径是按扭转强度很宽裕地确定的，由蜗杆轴受力情况知截面C 处应力最大，但其轴径也较大，且应力集中不大，各处应力集中都不大，故蜗杆轴疲劳强度不必校核。
m
N M m
N M ⋅=⋅=26.8910421
a ca MP 05.13=σ
外箱壁至轴承座端面距离 1l )10~5(21++C C
40 蜗轮顶圆与内壁的距离 1∆
δ2.1≥ 10 蜗轮轮毂端面与内壁距离
2∆
δ≥
10
箱盖、箱座肋厚
m
m 1
δ
δ85.085.011≈≈m m
7
7
1==m m
轴承端盖外径 2D 3)5.5~5(d D +
110 轴承旁联结螺栓距离 S
2D S =
110
十一、减速器附件的设计
1、窥视孔及视孔盖
参考文献2表4-3得：
1l
2l
3l 4l 1b
2b 3b
d
δ
R
直径 孔数 90
75
60
-
70
55
40
7
4
4
5
2、通气器
由已知选5.118⨯M 型号 外型安装图：
放油孔的位置
外六角螺塞、封油垫圈
5、起盖螺钉
起盖螺钉设置在箱盖连接凸缘上，其螺纹有效长度应大于箱盖凸缘的厚度。
长度L=15mm 6、定位销
外型尺寸：
选A 型，则：
mm
b b l d d 2412128~710)8.0~7.0()8.0~7.0(12=+=+≥=⨯==
则可得下表： 公称直径d
a c
l
8 1.0 1.6 25
7、起吊装置
为便于拆卸和搬运减速器，应在箱体上设置起吊装置，综合考虑选择吊耳。
查参考文献2表4-14得吊耳外形尺寸如下表：
3c 4c b R
1r
r 1)5~4(δ 3)5.1~3.1(c 12δ 4c 3225.0c 3275.0c
1δ为箱盖厚度
吊环螺钉的外形图如下：
十二、小 结
从整体上来说通过详细的计算和仔细的校核并且结合了实际情况，设计的过程基本正确，结果基本合理，可以满足设计的要求。
课程设计使我们对所学的知识得到了一次系统，完整的复习，让我们初步了解到机械的选择、设计与加工基本知识。
课程设计的过程中，进一步增强了数据的处理和一些细节处理的能力。
在设计的过程中，还有一些小的问题还未能处理的很好，我会努力找的到不足，多加注意，以便以后能做的更好。
十三、参考文献
[1]、《机械设计》（第八版）濮良贵，纪名刚主编 高等教育出版社。
[2]、《机械设计课程设计》金清肃主编 华中科技大学出版社。