机械设计单级蜗轮蜗杆减速器
设计题目： 单级蜗轮蜗杆减速器
所在学院： 专业班级： 学生姓名： 指导老师： 设计时间：
前 言
机械设计基础是一门培养我们学生具有设计一般机械能力的课程，课程设计则是培养设计能力的重要环节。通过课程设计，培养我们综合运用课程各章程所学知识，将各种零件组成整体。课程设计是我们大学生第一次进行比较完整的设计实践，为毕业设计和将来工作打下良好的基础。
起初感觉设计对我们这些刚刚入门的人来说就是按照条条款款依葫芦画瓢的过程，认为只要按照步骤一定可以完成设计任务，其实不然。设计过程中有许多内容必须靠我们自己去理解，去分析，去取舍。经过这次课程设计总的感想与总结有以下几点：
1、通过了2周的课程设计使我从各个方面能力都得到了提升，经过这次设计，培养了我正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。
2、由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，如在确定型号时公差的忽略，使得设计存在比较大的误差；在查表时数据的不确定或版本的不同，结果会有所差异。
3、在进行机械设计基础课程设计的过程中，可以对我进行基础技能训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册、熟悉标准和规范、编写技术文件等。
4、在设计的过程中，培养了我们综合应用机械设计基础课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们合作的精神，大家共同探讨了许多个人无法解决的问题。我也懂得了不懂的时候要查资料，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
二〇一〇年 月 日
目录
1、机械设计课程任务书……………………………… 1
2、运动学和动力学的计算…………………………… 2
3、传动件的设计计算………………………………… 4
4、蜗杆副上作用力的计算…………………………… 8
5、减速器箱体的主要结构尺寸……………………… 9
6、蜗杆轴的设计计算………………………………… 11
7 、键连接的设计………………………………………15
8、轴、滚动轴承及键连接校核计算………………… 15
9、低速轴的设计与计算……………………………… 18
10 、键连接的设计…………………………………… 22
11、润滑油的选择………………………………………22
12、附件设计……………………………………………23
13、减速器附件的选择…………………………………24
14、参考文献……………………………………………25
1设计任务
设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 1.1传动系统参考方案（见下图）
锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送锚机滚筒5，带动锚链6工作。 ?? EMBED AutoCAD.Drawing.16 ??????1.2原始数据
设锚链最大有效拉力为F(N)，锚链工作速度为v(m/s),锚链滚筒直径为d(mm)，其具体数据如下：
F=4400N； v=0.8m/s； d=420mm
1.3工作条件
锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动；空载起动，工作时有中等冲击；锚链工作速度v的允许误差为+5%；单班制,载荷平稳，年工作数300天，轴承寿命为涡轮的三分之一； 使用期限：6年； 生产批量：20台；
生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及蜗轮； 三相交流电源的电压为380/220V。 1.4每个学生拟完成以下内容
（1）减速器装配图1张（A1号或A0号图纸）； （2）零件工作图2-3张（如齿轮、轴或蜗杆等）； （3）设计计算说明书1份（约6000—8000字）。
2、运动学和动力学的计算
2.1电动机的选择
1、按工作要求和条件选用Y系列三相异步电动机。 2、传动滚筒所需功率
Pw’ =Fv/(1000ηW)=4400×0.8/（1000×0.96）=3.67KW
锚链工作速度v的允许误差为+5%，所以传动功率的范 围为
Pw =PW’ +0.05 Pw’=（3.62~3.72）KW
3、传动装置效率：（根据参考文献《机械设计基础课程设计》杨晓兰主编 唐一科 贾北平主审 华中科技大学出版社 第7页表2-3得各级效率的概略值如下）其中： 双头蜗杆传动效率 η蜗=0.8 滚动轴承效率（每对） η轴=0.99
联轴器效率 η联=0.99 传动滚筒效率 ηW=0.96 滑动轴承 η滑=0.99 所以：
η=η轴?η联?ηW ?η蜗 =0.99×0.99×0.96×0.78 =0.722 电动机所需功率：
Pd= Pw/η =3.67/0.722=5.08KW
滚筒工作转速： nw＝60×1000×v/( EMBED Equation.3 300)=36.40r/min
由参考文献《机械设计基础（第五版）》杨可桢 程光蕴 李仲生 主编 高等教育出版社 第192页表12-2可知
蜗杆头数为2的传动比i的范围为14~27， 电动机转速的可选范围为：
nd=i?nw＝(14~27)×44.59=（509.6~982.8）r/min
根据计算出的电动机容量和转速，由参考文献《机械设计课程设计手册》 吴宗泽 罗圣国 主编 高等教育出版社第167-168页表12-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机相应的技
×D)=60×1000×0.8/( EMBED Equation.3
×
3
2
3
2
132475×345×315216×14022中心高38×80H外形尺寸10×33× 38
外形尺寸
2.2传动装置的运动和动力参
数计算
475×345×315216×140L22×80×332.2传动装置的运动和动力参数计×（38AC/2＋AD10）×HD×38底角安装尺寸 算
底角安装尺寸
216×1402238×8033×382.2K传动装置的运动和动力参数计算 A×B10×地脚螺栓孔直径轴身尺寸
22
38×8010×33×382.2传动装置的运动和动力参数计算 地脚螺栓孔直径K轴身尺寸 38×8010×33×38
10×33×38
2.2传动装置的运动和动力参数计算 轴身尺寸
术参数，
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，因此选定电动机机型号为
2.2传动装置的运
Y132M2-6比较合适，其主要性能如下表:
单位：mm
132475×345×315216×1402238×8010×33×38参数计算
2.2传动装置的运动和动力参数计算 2.2传动装置的运动和动力参数计算
计算及说明计算结果
计算结果1）各轴的转速 1）各轴的转速 1）各轴的转速
n0=960 r/min n1=n0=960 r/min
n2= n1/i=960/26.37=36.40r/min nw=n2=36.40 r/min 2)各轴的输入功率
P1 =Pdη联=5.08×0.99=5.029KW
P2 =P1η轴η蜗=5.029×0.99×0.78=3.982KW PW =P2η轴η联=3.982×0.99×0.99=3.902KW 3） 各轴的输入转矩
1）各轴的转速
2.2传动装置的运动和动力参数计算 D×E装键部位尺寸
装键部位尺寸
F×G×D132475×345×315216×1402238×8010×33×38
动和动力参数计算
2.2传动装置的运动和动力
T0 =9550Pd/n0=9550×5.08/960=50.535N?m T1 =9550P1/n1=9550×50.029 /960=50.028N?m T2 =9550P2 /n2=9550×3.982/36.40=1044.728N?m TW=9550PW/nW=9550×3.902/36.40=1023.739N?m
n0=960 r/min n1=960 r/min n2=36.40r/min nw=36.40r/min
P1 =5.029KW P2 =3.982KW PW =3.902KW
T0 =50.535N?m T1 =50.028N?m T2=1044.728N?m
TW =1023.739N?m2.3运动和动力参数的计算结果列于下表 2.3运动和动力参数的计算结果列于下表 2.3运动和动力参数的计算结果列于下表 参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴Ⅱ轴滚筒轴
转速n（r/min）
转速n（r/min）
转速n（r/min）
转速n（r/min）
滚筒轴转速n（r/min） 转速n（r/min）
转速n（r/min） 输入功率P/KW 输入转矩T(N?m)960 960 5.5 50.535960 960 5.080 50.02836.40 36.40 3.982
1044.72836.40 36.40 3.902
1023.739传动比26.37传动比26.37 传动比26.37
26.37
3、传动件的设计计算
3.1蜗杆副的设计计算 3.1.1选择材料
蜗杆：45钢，表面淬火45-55HRC；
蜗轮：10-3铝青铜ZCuAl10Fe3，金属模铸造，假设相对滑动速度vs<6m/s 3.1.2确定许用应力
根据参考文献《机械设计基础（第五版）》杨可桢 程光蕴 李仲生 主编 高等教育出版社第197-198页表12-5和表12-6 许用接触应力 [σH]=120MPa 许用弯曲应力 [σF]=90MPa 3.1.3参数的选择 蜗杆头数 Z1=2
蜗轮齿数 Z2=i?Z1=26。37×2=52.74 则Z2取53 使用系数 KA=1.1 综合弹性系数 ZE=160
接触系数Zρ 取d1/a=0.4 由图12-11得，ZP=2.8
见参考文献《机械设计基础（第五版）》杨可桢 程光蕴 李仲生主编 高等教育出版社第196页和197页图12-11 3.1.4确定中心距a
EMBED Equation.3
取整：a=255mm EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
查询参考文献《机械设计基础（第五版）》杨可桢 程光蕴 李仲生主编 高等教育出版社第191页表12-1可得
若取m=8,d1=80mm 则 EMBED Equation.3 d2=mZ2=53×8=424mm 则中心距a为
EMBED Equation.3
3.1.4验算蜗轮圆周速度v2、相对滑动速度vs、及传动总效率η 1）蜗轮圆周速度v2
EMBED Equation.3 2）导程角
由 EMBED Equation.3
3）相对滑动速度vs
EMBED Equation.3
与初选值相符，选用材料合适 4）传动总效率η
查询参考文献《机械设计基础（第五版）》杨可桢 程光蕴 李仲生主编 高等教育出版社第200页表12-7及公式（12-13）可知 当量摩擦角 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
原估计效率0.712与总效率相差较大，需要重新验算 3.1.5复核 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
所以原设计合理 3.1.6验算蜗轮抗弯强度
蜗轮齿根抗弯强度验算公式为
EMBED Equation.3 其中当量齿数 EMBED Equation.3
查询参考文献《机械设计基础（第五版）》杨可桢 程光蕴 李仲生主编 高等教育出版社 第173页图11-8可得
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
所以强度足够
3.2计算蜗杆传动等其他几何尺寸
3.2.1蜗杆相关几何尺寸 计算及其说明计算结果
分度圆直径
EMBED Equation.3
计算结果分度圆直径 EMBED Equation.3 分度圆直径 EMBED Equation.3 分度圆直径 EMBED Equation.3 齿顶高 EMBED Equation.3 全齿高 EMBED Equation.3 齿顶圆直径
EMBED Equation.3
齿根圆直径 EMBED Equation.3 蜗杆螺旋部分长度
EMBED Equation.3
(因为当m<10时，b1加长15~25mm，故取b1=135mm;
参见参考文献《机械设计常用公式速查手册》张继东 编 机械工业出版社 第103页） 蜗杆轴向齿距 EMBED Equation.3 d1=80mm ha1=8mm h1=17.6mm da1=96mm df1=60.8mm b1=130mm
Pa1=25.12mm3.2.2蜗轮相关几何尺寸 3.2.2蜗轮相关几何尺寸
d1=80mm
3.2.2蜗轮相关几何尺寸 计算及其说明计算结果
分度圆直径 EMBED Equation.3
计算结果分度圆直径 EMBED Equation.3 分度圆直径 EMBED Equation.3 分度圆直径 EMBED Equation.3 齿顶圆直径 EMBED Equation.3 齿根圆直径 EMBED Equation.3 外圆直径 EMBED Equation.3 蜗轮齿宽 EMBED Equation.3 轮缘宽度 EMBED Equation.3 d2=424mm da2=440mm df2=332.8mm 取de2=252mm b2=61.07mm
取B=70mm3.2.3热平衡计算 3.2.3热平衡计算 3.2.3热平衡计算
d2=424mm
取油温t=70℃，空气温度t=20℃,通风良好，αt取15W/(m〃℃),传动效率η为0.722； 由公式 EMBED Equation.3 得： EMBED Equation.3
4、蜗杆副上作用力的计算
4.1.1已知条件
1)高速轴
传递的转矩 T1=50028N〃mm
2
转速 n1=960r/min 分度圆直径 d1=80mm 2)低速轴
传递的转矩 T2=1044728N〃mm 转速 n2=36.40r/min 分度圆直径 d2=424mm 4.1.2蜗杆上的作用力
1）圆周力 EMBED Equation.3
其方向与力作用点圆周速度方向相反 2）轴向力 EMBED Equation.3
其方向与蜗轮的转动方向相反 3）径向力 EMBED Equation.3 其中αn=20°
其方向力由力的作用点指向轮1的转动中心 4.1.3蜗轮上的作用力
蜗轮上的轴向力、圆周力、径向力分别与蜗杆上相应的圆周力、轴向力、径向力大小相等，方向相反，即蜗轮上的作用力为： Fa2=Ft1；Ft2=Fa1；Fr2=Fr1
5、减速器箱体的主要结构尺寸
根据参考文献《机械设计基础课程设计》杨晓兰 主编 唐一科 贾北平主审 华中科技大学出版社 第18-19页表4-1和表4-3得
单位： mm
名称符号尺寸关系尺寸大小符号尺寸关系尺寸大小
箱座壁厚δ
0.04α+3≥8
14
箱盖壁厚δ1
箱座壁厚δ0.04α+3≥814箱盖壁厚δ1δ
1=0.085δ≥812尺寸关系尺寸大小≥8
12
箱盖凸缘厚度b11.5δ118箱座壁厚δ0.04α+3≥8
14
箱座凸缘厚度b1.5δ
箱盖壁厚δ1
21
δ1=0.085δ箱座底凸
箱盖凸缘厚度b11.5δ118箱座凸缘厚度b1.5δ21
M22
缘厚度b22.5δ35
n
44
地角螺钉直径df0.036α+12地角螺钉数目
轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17盖与座连接螺栓直径
轴承端盖螺钉直径
定位销直径
Mdf、凸台
d2(0.5~0.6) dfM12d3(0.4~0.5) dfM10d
(0.7~0.8) d2M10
连接螺栓Md2的间距l150~200170
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8
Mdf、Md1、Md至外箱壁距离C1见表4-326,22,16见表4-324,20,14
轴承旁凸台半径R1C214外箱壁至轴承座端面距离
Md1、Md至凸缘边缘距离C2
高度h根据低速轴轴承座外径确定
l1C1+c2+(5~10)55~6012
轴承端盖外径
箱盖、箱座肋骨m1、m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、
轴承旁螺栓距离
ss≈
D2D+(5~5.5),D-轴承外径(125)130D2
130
减速器零件的位置尺寸
尺寸大小箱座壁厚δ0.04α+3≥814箱盖壁厚δ1δ1=0.085δ≥812箱座壁厚δ0.04α+3≥814箱盖壁厚δ1δ1=0.085δ≥812箱盖凸缘厚度35
b11.5δ118地角螺钉直径df
M17
箱座凸缘厚度b0.036α+12M22
1.5δ21
箱座底凸缘厚度b22.5δ
44
轴承旁连接螺
连接螺栓视孔盖螺
地角螺钉数目n
栓直径d10.75 df盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12轴承端盖螺钉直径M8
d3(0.4~0.5) dfM10
Md2的间距l150~200170钉直径d4(0.3~0.64) df
定位销直径d(0.7~0.8) d2M1026,22,16
Mdf、Md1、Md
见表
至外箱壁距离C1见表4-34-3定
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2
轴承旁凸台半径R1C214凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
55~60
箱盖、箱座肋骨m1、
外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12(125)130
轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
减速器零件的位置尺寸 δ1=0.085δ≥812
箱盖凸缘厚度
轴承旁螺栓距离ss≈D2130
箱盖壁厚δ1
箱座壁厚δ0.04α+3≥814
b11.5δ11835
箱座凸缘厚度b1.5δ210.036α+12M22
箱座底凸缘厚度b22.5δ
44
轴承旁连接螺
连接螺栓视孔盖螺
地角螺钉直径df
M17
地角螺钉数目n
栓直径d10.75 df盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12轴承端盖螺钉直径M8
d3(0.4~0.5) dfM10
Md2的间距l150~200170钉直径d4(0.3~0.64) df
定位销直径d(0.7~0.8) d2M1026,22,16
Mdf、Md1、Md
见表
至外箱壁距离C1见表4-34-3定
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2
轴承旁凸台半径R1C214凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
55~60
箱盖、箱座肋骨m1、
外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12(125)130
轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
减速器零件的位置尺寸
箱盖凸缘厚度b11.5
地角螺钉
轴承旁螺栓距离ss≈D2130
14
δ0.04α+3≥8δ1
18
箱盖壁厚δ1δ1=0.085δ≥812
1.5δ21
箱座凸缘厚度b箱座底凸缘厚度b22.5δ35
4
直径df0.036α+12M22
dfl
M17
地角螺钉数目n4轴承旁连接螺栓直径d10.75 M12
连接螺栓Md2的间距
视孔盖螺钉直径Mdf、Md1、Md至外箱
盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) df
150~200170轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10M8
定位销直径d(0.7~0.8) d2M10
d4(0.3~0.64) df
壁距离C1见表4-326,22,164-3定
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2见表
凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
55~60
箱盖、箱座肋骨m1、
轴承旁凸台半径R1C214
外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12(125)1300.04α+3≥8118
轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
减速器零件的位置尺寸
12
箱盖凸缘厚度b11.5δ
35
地角螺钉直d10.75
轴承旁螺栓距离ss≈D213014
箱盖壁厚δ1δ1=0.085δ≥8
1.5δ21
箱座凸缘厚度b箱座底凸缘厚度b22.5δ
44
径df0.036α+12M22df
M17
地角螺钉数目n轴承旁连接螺栓直径M12
盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) df连接螺栓Md2的间距
l150~200170轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10M8
定位销直径d(0.7~0.8) d2M10
视孔盖螺钉直径Mdf、Md1、Md至外箱
d4(0.3~0.64) df
壁距离C1见表4-326,22,164-3定
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2见表
凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
55~60
箱盖、箱座肋骨m1、
轴承旁凸台半径R1C214
外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12(125)13014
轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
减速器零件的位置尺寸 箱盖凸缘厚度b11.5δ118
箱座凸
轴承旁螺栓距离ss≈D2130
箱盖壁厚δ1δ1=0.085δ≥812
缘厚度b1.5δ21+12M22
箱座底凸缘厚度b22.5δ35n44
地角螺钉直径df0.036α
盖与轴
地角螺钉数目轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
连接螺栓Md2的间距l150~200
170
座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12
承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8箱盖壁厚δ1δ1=0.085δ≥812箱盖凸缘厚度b11.5δ118箱座凸缘厚度
b1.5δ21
箱座底凸缘厚度b22.5δ35
n44
地角螺钉直径df
0.036α
盖与轴
+12M22地角螺钉数目轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
连接螺栓Md2的间距l150~200
170
座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10箱盖壁厚δ1δ1=0.085δ≥812
b
1.5δ21
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8箱盖凸缘厚度b11.5δ118
箱座凸缘厚度
箱座底凸缘厚度b22.5δ35
n44
地角螺钉直径df0.036α
盖与轴
+12M22地角螺钉数目轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
连接螺栓Md2的间距l150~200
170
座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10δ1δ1=0.085δ≥821
12
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8
箱座凸缘厚度b1.5δ
M22
地角
箱盖凸缘厚度b11.5δ118
35
箱座底凸缘厚度b22.5δ
44
地角螺钉直径df0.036α+12
螺钉数目n轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
连接螺栓Md2的间距l150~200170
盖与座连接螺栓直径
轴承端盖螺钉直径
d2(0.5~0.6) dfM12
d3(0.4~0.5) dfM10d
(0.7~0.8) d2M10
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8定位销直径
Mdf、凸台
Mdf、Md1、Md至外箱壁距离C1见表4-326,22,16见表4-324,20,14
轴承旁凸台半径R1C214外箱壁至轴承座端面距离
Md1、Md至凸缘边缘距离C2
高度h根据低速轴轴承座外径确定
l1C1+c2+(5~10)55~6012
轴承端盖外径
箱盖、箱座肋骨m1、m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、
轴承旁螺栓距离
ss≈
D2D+(5~5.5),D-轴承外径(125)130D2
130
减速器零件的位置尺寸
18
箱座凸缘厚度b1.5δ
M22
地角
δ1=0.085δ≥81221
箱盖凸缘厚度b11.5δ1
35
箱座底凸缘厚度b22.5δ
44
地角螺钉直径df0.036α+12
螺钉数目n轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
连接螺栓Md2的间距l150~200170
盖与座连接螺栓直径
轴承端盖螺钉直径
定位销直径
Mdf、凸台
d2(0.5~0.6) dfM12d3(0.4~0.5) dfM10d
(0.7~0.8) d2M10
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8
Mdf、Md1、Md至外箱壁距离C1见表4-326,22,16见表4-324,20,14
轴承旁凸台半径R1C214外箱壁至轴承座端面距离
Md1、Md至凸缘边缘距离C2
高度h根据低速轴轴承座外径确定
l1C1+c2+(5~10)55~6012
轴承端盖外径
箱盖、箱座肋骨m1、m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、
轴承旁螺栓距离
ss≈
D2D+(5~5.5),D-轴承外径(125)130D2
130
减速器零件的位置尺寸
箱座凸缘厚度b1.5δ21
箱座底凸缘厚度
12箱盖凸缘厚度b11.5δ118
b22.5δ35地角螺钉直径df0.036α+12M22地角螺钉数目n44箱盖凸缘厚度b11.5δ118箱座凸缘厚度b1.5δ21箱座底凸缘厚度b22.5δ
35
地角螺钉直径df0.036α+12M22
18
箱座凸缘厚度b
地角螺钉数目n
44
箱盖凸缘厚度b11.5δ1b22.5δ
35
1.5δ21箱座底凸缘厚度
44
地角螺钉直径df0.036α+12M22箱座凸缘厚度b
1.5δ21
地角螺钉数目n
b11.5δ1181.5δ118
箱座底凸缘厚度b22.5δ35
35
地角
箱座凸缘厚度b1.5δ21箱座底凸缘厚度b22.5δ
螺钉直径df0.036α+12d10.75 dfM17距l150~200170d4(0.3~0.64) df
M8
M22地角螺钉数目n44轴承旁连接螺栓直径
连接螺栓Md2的间视孔盖螺钉直径Mdf、Md1、Md至外箱
盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) df
定位销直径d(0.7~0.8) d2M10
M10
壁距离C1见表4-326,22,164-3定
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2见表
凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
55~60
箱盖、箱座肋骨m1、
轴承旁凸台半径R1C214
外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12(125)13018
轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
减速器零件的位置尺寸
35
地角螺钉直径
轴承旁螺栓距离ss≈D2130
箱座凸缘厚度b1.5δ21df0.036α+12M22dfl
M17
箱座底凸缘厚度b22.5δ
地角螺钉数目n44轴承旁连接螺栓直径d10.75 M12
连接螺栓Md2的间距
视孔盖螺钉直径Mdf、Md1、Md至外箱
盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) df
150~200170轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10M8
定位销直径d(0.7~0.8) d2M10
d4(0.3~0.64) df
壁距离C1见表4-326,22,164-3定
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2见表
凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
55~60
箱盖、箱座肋骨m1、
轴承旁凸台半径R1C214
外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
(125)130轴承旁螺栓距离ss≈D2130 减速器零件的位置尺寸 箱座凸缘厚度b1.5δ21箱座底凸缘厚度b22.5δ35地角螺钉直径
df0.036α+12M22dfl
M17
地角螺钉数目n44
轴承旁连接螺栓直径d10.75 M12
连接螺栓Md2的间距
视孔盖螺钉直径Mdf、Md1、Md至外箱
盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) df
150~200170轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10M8
定位销直径d(0.7~0.8) d2M10
d4(0.3~0.64) df
壁距离C1见表4-326,22,164-3
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2见表
凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
轴承旁凸台半径R1C214
定外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)55~60箱盖、箱座肋骨m1、
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12(125)130
轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
减速器零件的位置尺寸
35
地角螺钉直径
轴承旁螺栓距离ss≈D2130
1.5δ21
箱座凸缘厚度b箱座底凸缘厚度b22.5δ
df0.036α+12M22dfl
M17
地角螺钉数目n44轴承旁连接螺栓直径d10.75 M12
连接螺栓Md2的间距
视孔盖螺钉直径Mdf、Md1、Md至外箱
盖与座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) df
150~200170轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10M8
定位销直径d(0.7~0.8) d2M10
d4(0.3~0.64) df
壁距离C1见表4-326,22,164-3定
24,20,14
Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2见表
凸台高度h根据低速轴轴承座外径确
55~60
箱盖、箱座肋骨m1、
轴承旁凸台半径R1C214
外箱壁至轴承座端面距离l1C1+c2+(5~10)
m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、12(125)130
b
轴承端盖外径D2D+(5~5.5),D-轴承外径
减速器零件的位置尺寸 35
地角螺钉直径df0.036α
盖与轴
轴承旁螺栓距离ss≈D2130
箱座底凸缘厚度b22.5δ
n44
1.5δ21
+12M22地角螺钉数目轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
连接螺栓Md2的间距l150~200
170
座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM10
1.5δ21+12M22
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8
35
地角螺钉直径df0.036α
盖与轴
箱座底凸缘厚度b22.5δ
n44
地角螺钉数目轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
连接螺栓Md2的间距l150~200
170
座连接螺栓直径d2(0.5~0.6) dfM12承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5) dfM1021
箱座底凸缘厚度b2钉数目n44
2.5δ35
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8地角螺钉直径df0.036α+12M22
地角螺
轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17盖与座连接螺栓直径
轴承端盖螺钉直径
定位销直径
d2(0.5~0.6) dfM12d3(0.4~0.5) dfM10
连接螺栓Md2的间距l150~200170
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8
d(0.7~0.8) d2M10Mdf、Md1、Md至外箱壁距离C1见表4-326,22,16见表4-324,20,14
轴承旁凸台半径R1C214外箱壁至轴承座端面距离
Mdf、凸台
Md1、Md至凸缘边缘距离C2
高度h根据低速轴轴承座外径确定
l1C1+c2+(5~10)55~6012
轴承端盖外径
箱盖、箱座肋骨m1、m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、
轴承旁螺栓距离
ss≈
D2D+(5~5.5),D-轴承外径(125)130
D2130 减速器零件的位置尺寸 箱座底凸缘厚度b22.5δ35地角螺钉直径df0.036α+12M22目
n44
轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17
地角螺钉数
盖与座连接螺栓直径
轴承端盖螺钉直径
定位销直径
Mdf、凸台
d2(0.5~0.6) dfM12d3(0.4~0.5) dfM10d
(0.7~0.8) d2M10
连接螺栓Md2的间距l150~200170
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8
Mdf、Md1、Md至外箱壁距离C1见表4-326,22,16见表4-324,20,14
轴承旁凸台半径R1C214外箱壁至轴承座端面距离
Md1、Md至凸缘边缘距离C2
高度h根据低速轴轴承座外径确定
l1C1+c2+(5~10)55~6012
轴承端盖外径
箱盖、箱座肋骨m1、m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、
轴承旁螺栓距离
ss≈
D2D+(5~5.5),D-轴承外径(125)130D2
13035
减速器零件的位置尺寸 地角螺钉直径df0.036α+12M22
地角螺钉数目
箱座底凸缘厚度b22.5δ
n
44
轴承旁连接螺栓直径d10.75 dfM17盖与座连接螺栓直径
轴承端盖螺钉直径
定位销直径
Mdf、凸台
d2(0.5~0.6) dfM12d3(0.4~0.5) dfM10d
(0.7~0.8) d2M10
连接螺栓Md2的间距l150~200170
视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.64) dfM8
Mdf、Md1、Md至外箱壁距离C1见表4-326,22,16见表4-324,20,14
轴承旁凸台半径R1C214外箱壁至轴承座端面距离
Md1、Md至凸缘边缘距离C2
高度h根据低速轴轴承座外径确定
l1C1+c2+(5~10)55~6012
轴承端盖外径
箱盖、箱座肋骨m1、m2m1≈0.85δ1、m2≈0.85δ10.2、
轴承旁螺栓距离
ss≈
D2D+(5~5.5),D-轴承外径(125)130D2
130
减速器零件的位置尺寸
58455750305710
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 45
5750305710 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 d8
l8
50147
96
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
1345730
5030
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 d8
l8
50147
96
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
1345730
5030
5750305710
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
d8
l8
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 96
1345730
5030
EMBED Equation.3
50305710Equation.3 EMBED Equation.3 305710Equation.3 EMBED Equation.3 57
10
50147
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
d8l8
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 134
57
305030
EMBED
如下图 EMBED
如下图 EMBED
如下图
5014796
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
d8l8
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 134
57
305030
5014796
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
d8l8
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 134
57
305030
Equation.3 EMBED Equation.3 10
5014796
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 d8l8 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
d8l8
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
50147
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
50147961345730
EMBED Equation.3
5030
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 如下图
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 如下图
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 96134
57
30
5030
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
d8l8
EMBED Equation.3
501479613457305030如下图
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 d8l8
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
d8l8
50147
96134
57
EMBED Equation.3 30
5030
如下图
EMBED Equation.3
96
1345730
5030
EMBED Equation.3 d8
l8
50147
EMBED Equation.3 50147
96134
57
30
5030
EMBED Equation.3 如下图
EMBED Equation.3 d8l8
EMBED Equation.3
d8
l8
50147d8l8
96134
EMBED Equation.3 57
30
5030
如下图
如下图
501479613457305030
57
30
50
30
如下图 如下图
5014796134
l8501479613457305030
501479613457305030如下图
50
147
96
1345730
503030
如下图 如下图
1479613457305096
1345757303050503030
如下图 如下图
13457
305030305030503030
如下图 如下图
如下图 如下图
如下图 如下图
7 、键连接的设计
联轴器与轴段①间采用A型普通平键连接，根据参考文献《机械设计基础课程设计》杨晓兰 主编 唐一科 贾北平主审 华中科技大学出版社 第106页得，键的类型为
GB/T 1096 键 10×8×50
8、轴、滚动轴承及键连接校核计算
8.1轴的强度校核
8.1.1求出水平面的支承反力
EMBED Equation.3
8.1.2求出垂直面的支承反力 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
8.1.3轴承A的总支承反力
EMBED Equation.3 轴承B的总支承反力
EMBED Equation.3 8.1.4绘弯矩图 1）绘垂直面的弯矩图 EMBED Equation.3 2）绘水平面的弯矩图
EMBED Equation.3
3)蜗杆受力点截面右侧为
EMBED Equation.3 4）合成弯矩
蜗杆受力点截面左侧为 EMBED Equation.3 蜗杆受力点截面右侧为 EMBED Equation.3 5）画转矩图 T1=24157N〃mm 8.2校核轴的强度
由弯矩图可知，蜗杆受力点截面左侧为危险截面，其 抗弯截面系数为
EMBED Equation.3 抗扭截面系数为
EMBED Equation.3 最大弯曲应力为
EMBED Equation.3 扭剪应力为
EMBED Equation.3
如认为轴的扭切应力时脉动循环变应力，取折合系数α=0.6，当量应力为 EMBED Equation.3
（第三强度理论）根据参考文献《机械设计基础（第五版）》杨
可桢 程光蕴 李仲生主编 高等教育出版社第246页表14-3可得
σe＜[σ0b] 所以强度足够
8.3蜗杆轴的挠度校核 蜗杆的当量轴径为
EMBED Equation.3
转动惯量为
EMBED Equation.3 对于淬火钢需用最大挠度
[r]=0.004m=0.004×8=0.032mm
5
取弹性模量E=2.1×10Mpa，则蜗杆中点挠度为 EMBED Equation.3 所以挠度满足
8.4校核键连接强度
联轴器处键连接的挤压应力为 EMBED Equation.3 所以强度符合
9、低速轴的设计与计算
9.1.1已知条件 1)参数
传递的功率 P2=3.982KW，转速n2=36.40r/min，转矩T2=1044.728N?m，分度圆直径424mm，
宽度b2=61.07mm 2)材料的选择和处理
因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，所以选用常用的45号钢，考虑到蜗轮、蜗杆有相对滑动，因此采用调质处理。 9.1.2初算轴径
初步确定蜗杆轴外伸段直径。因蜗杆轴外伸段上安装联轴器，故轴径可由下式求得：
EMBED Equation.3
查询参考文献《机械设计基础（第五版）》杨可桢 程光蕴 李仲生主编 高等教育出版社第245页表14-2可得
45钢的C值为118~107，故取118 因为轴上有键，应增大轴径3%~5%，则
d>41.03+41.03×（0.03~0.05）=58.12~59.25mm,故取dmin=60mm
