机械设计课程设计说明书
蜗轮蜗杆二级减速器设计任务书
1、设计题目：
减速器
2、设计背景：
a、 题目简述： b、
使用状况：室内工作，需要5台；动力源为三相交流电
380/220V，电机单向转动，载荷较平稳，转速误差4%；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时；检修期为三年大修。
c、 生产状况：小批量生产，中等规模机械厂，可加工7、8级精度齿轮、蜗轮。
3、设计参数：
推杆行程200mm；电机所需功率3.4kW；推杆工作周
期2.7s。
4、设计任务：
a、 设计总体传动方案，画总体机构简图，完成总体方案论证报告。 b、
设计主要传动装置，完成主要传动装置的装配图（A0）。
c、 设计主要零件，完成两张零件工作图（A3）。 d、
二、 传动方案的拟定
根据设计任务书，该传动方案的设计分成减速器和工作机两部分：
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编写设计说明书。
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1、 减速器采用蜗轮-齿轮二级减速器，以实现在满足较大传动比的同时拥有较高的效率，和比较紧凑的结构，同时封闭的结构有利于在粉尘较大的环境下工作。蜗杆传动布置在高速级，有利于啮合处油膜的形成，齿轮传动布置在低速级，可适当降低制造精度，降低成本。 图2.1 减速器传动简图：轴1轴2轴3 2、 工作机采用如下图所示六杆机构。机构工作原理：原动件1由减速器输出轴3驱动旋转，同时带动杆2，杆2通过铰接处牵动杆3从而带动杆4，进而推动滑块完成往复运动。且六杆机构的急回特性可以使滑块以较高的效率完成送料任务。 图2.2
三、 电动机的选择
1、类型和结构形式的选择：
按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列三相异步卧式电动
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机，封闭结构。
2、已知电动机所需功率Pd?3.4KW。推杆工作周期T=2.7s． 3、确定电动机转速
工作机转速nW?60s/min60s/min??22.22r/min； T2.7s齿轮传动比范围i齿?1?4；蜗杆传动比范围i蜗?10?40
r/min ? 电动机转速范围nd?i齿?i蜗?nW?200?3552在相关手册中查阅符合这一转速范围的电机，综合考虑总传动比，结构尺寸及成本，选择堵转转矩和最大转矩较大的Y11-2M-4型电机。
结论：电动机型号定为Y11-2M-4，其技术数据如下表：
同步转满载转额定功速 r/min 1550
四、 传动系统的运动和动力参数 1、
计算总传动比： ia?速 r/min 1440 率 kW 4.0 nM1440r/min??64.8 nW22.22r/min?ia/i1?3.24，
2、分配减速器的各级传动比：
在蜗杆传动比范围内取i1?20，故齿轮传动比i2符合齿轮传动比的推荐值范围i2??0.03??0.06?ia?1.94??3.88
3、计算传动装置的运动和动力参数
a、 计算各轴转速
电机轴：nM?1440r/min 1轴：n1?nM?1440r/min
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2轴：n2?3轴：n3?b、
n11440r/min??72r/min i120n272r/min??22.22r/min i23.24计算各轴输入功率
3轴：P3?3.4kW
2轴：P2?P3/?承/?齿?3.4kW/0.99/0.98?3.5kW 1轴：P1?P2/?承/?蜗?3.5kW/0.99/0.8?4.42kW
Pd=P1/?联=4.42/0.99=4.465KW
c、 计算各轴输入转矩
Pd4.465?9550??29.61N?m 电动机输出转矩Td?9550?nM14401轴：T1?Td??联?29.61N?m?0.99?29.31N?m
2轴：T2?T1??承??蜗?i1?29.31N?m?0.99?0.8?20?464.27N?m 3
轴
.4N?m
：
4T3?T2??承??齿?i2?464.27N?m?0.99?0.98?2.64?1将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：
轴名 功率P / kW 转矩/N·m 输入 输出 输入 电机 轴 1轴 4.42 29.31 3.4 T 转速传动效率? n 比i 输出 r/min 29.61 1440 1 0.99 1440 第 4 页 共 33 页
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20 2轴 3轴
五、 传动零件的设计计算
1、齿轮设计
0.792 3.5 464.27 72 3.24 0.97 3.4 1459.4 22.22 斜齿轮啮合好，且可以抵销一部分蜗杆轴向力，降低轴承轴向负荷，故选用斜齿轮，批量较小，小齿轮用40Cr，调质处理，硬度241HB～286HB，平均取260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度为229HB～286HB，平均取240HB。计算步骤如下：
计算项目 （1）初步计算 转矩T1 齿宽系数?d T1?9.55?106P3.5 ?9.55?106n172计算内容 计算结果 T1?464.27N?m 由表9.3-11查取?d?0.9 ?d?0.9 接触疲劳极限由图9.3-22b ?Hlim ?Hlim1?710MPa ?Hllim2?580MPa?HP!?639MPa ?HP2?522MPa初步计算需用?HP!?0.9?Hlim1?0.9?710MPa 接触应力?HP Ad值 ?HP2?0.9?Hllim2?0.9?580MPa由表B1，估计??13?取Ad?756 Ad?756， 第 5 页 共 33 页
蜗轮蜗杆柱齿轮二级减速器概要
