【毕业设计+设计图纸+qq 】蜗轮蜗杆减速器设计

'学校代码：10904学士学位论文蜗轮蜗杆减速器设计姓名：王士宽学号：201115120149指导教师：尹相雷学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化完成日期：2015年05月20日页共34 学士学位论文蜗轮蜗杆减速器设计姓名：王士宽学号：201115120149指导教师：尹相雷学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化完成日期：2015年05月20日页共34 页共34 摘要本论文主要阐述的是一套系统的关于单级蜗轮蜗杆减速器的设计方法，单级蜗轮蜗杆减速器是蜗轮蜗杆减速器的一种形式。蜗轮蜗杆减速器的特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速化，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。由于在传动的理论上，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。在论文中，首先阐述了论文的设计要求，蜗轮蜗杆减速器的特点以及发展现状；接着阐述了蜗轮蜗杆减速器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单级蜗轮蜗杆减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了单级蜗轮蜗杆减速器的一般设计过程，对于其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。关键词：减速器蜗轮蜗杆反向自锁页共34 AbstractThispaperdescribesthedesignofasingle-stagewormgearunitsonasetofsystems,single-stagewormgearreducerisaformofwormreducer.Wormgearunitsarecharacterizedbyareverseself-lockingfeature,youcanhaveagreaterreductionoftheinputshaftandoutputshaftarenotonthesameaxis,notinthesameplane.Butgenerallylarger,thetransmissionefficiencyisnothigh,accuracyisnothigh.Inthepaper,thepaperfirstdescribesthedesignrequirementswormgearcharacteristicsanddevelopmentstatus;thendescribesthedesignprincipleofwormreducerandtheoreticalcalculations.Thenfollowthedesigncriteriaanddesigntheorydesignedsingle-stagewormgearunits.Thenthegearunitsizeofcomponentswerecalculatedandchecked.Thedesignrepresentsthegeneraldesignofsingle-stagewormreducerwormforotherdesignworkalsohasacertainvalue.Mostlydomesticreducergears,wormdrivebased,buttheprevalenceofsmallpowertoweightratio,orgearingratioandlowmechanicalefficiencyissues.Alsoonthematerialqualityandtechnologicallevel,therearemanyweaknesses.Sincethereisnobreakthroughintheory,technologicallevelandqualityofthematerialaspectsoftransmission,sothereisnofundamentalsolutiontotransferpower,transmissionratio,smallsize,lightweight,themechanicalefficiencyofthesebasicrequirements.Keywords:reductiongear;wormgear;reverseself-locking 目录第1章绪1.1设计背景及意义11.1.1设计要求11.1.2蜗轮蜗杆减速器的优点11.2国内外减速器发展状况21.2.1国内减速器产品发展状况21.2.2国外减速器产品发展状况21.3研究方案拟订21.3.1箱体21.3.2轴系部件21.3.3减速器附件2第2章减速器的总体设计2.1传动装置的总体设计32.1.1拟订传动方案32.1.2电动机的选择32.1.3确定传动装置的传动比及其分配42.1.4计算传动装置的运动和动力参数42.2传动零件的设计计算52.2.1蜗轮蜗杆的选择52.2.2蜗轮蜗杆的计算步骤52.2.3确定传动的主要尺寸72.3轴的设计102.3.1蜗轮轴的设计102.3.2涡轮轴的结构142.3.3蜗杆轴的设计142.3.4蜗杆轴的结构15第3章轴承的选择和计算3.1蜗轮轴的轴承的选择和计算16I 3.1.1轴承的径向载荷163.1.2轴承的轴向载荷163.1.3计算当量动载荷163.2蜗杆轴的轴承的选择和计算17第4章其他零件设计4.1键联接的选择和强度校核184.1.1高速轴键联接的选择和强度校核184.1.2低速轴与蜗轮联接用键的选择和强度校核184.2联轴器的选择和计算184.2.1高速轴输入端的联轴器184.2.2低速轴输出端的联轴器194.3减速器的润滑194.4冷却方案194.5密封194.6附件的设计204.7部分零件加工工艺过程214.7.1轴的加工工艺过程214.7.2箱体加工工艺过程214.8减速器铸造箱体的主要结构尺寸22第5章结论24参考文献25致谢27I 蜗轮蜗杆减速器设计第1章绪论1.1设计背景及意义计算机辅助设计及辅助制造（CAD）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术。本次设计是蜗轮蜗杆减速器，通过本课题的设计，将进一步对这一技术进行深入地了解和学习。1.1.1设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容，因此，必须从机器整体出发来考虑零件的设计。设计零件的步骤通常包括：选择零件的类型；确定零件上的载荷；零件失效分析；选择零件的材料；通过承载能力计算初步确定零件的主要尺寸；分析零部件的结构合理性；作出零件图和装配图。对一些由专门工厂大批生产的标准件主要是根据机器工作要求和承载能力进行合理选择。根据工艺性及标准化等原则对零件进行结构设计，是分析零部件结构合理性的基础。有了准确的分析和计算，而如果零件的结构不合理，则不仅不能省工省料，甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件，甚至根本装不起来。1.1.2蜗轮蜗杆减速器的优点蜗轮蜗杆减速器的特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速化，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。蜗轮蜗杆减速器是以蜗杆为主动装置，实现传动和制动的一种机械装置。当蜗杆作为传动装置时，在蜗轮蜗杆共同作用下，使机器运行起来，在此过程中蜗杆传动基本上克服了以往带传动的摩擦损耗；在蜗杆作为制动装置时，蜗轮，蜗杆的啮合，可使机器在运行时停下来，这个过程中蜗杆蜗轮的啮合静摩擦达到最大，可使运动中的机器在瞬间停止。在工业生产中既节省了时间又增加了生产效率，而在工艺装备的机械减速装置，深受用户的美誉，是眼前当代工业装备实现大小扭矩，大速比，低噪音，高稳定机械减速传动独揽装置的最佳选择。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计1.2国内外减速器发展状况1.2.1国内减速器产品发展状况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。由于在传动的理论上，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。1.2.2国外减速器产品发展状况国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮转动为主，体积和重量问题也未能解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。1.3研究方案拟订1.3.1箱体①蜗轮蜗杆箱体内壁线的确定②轴承孔尺寸的确定③箱体的结构设计箱体的结构设计又包括：箱体壁厚及其结构尺寸的确定，轴承旁连接螺栓凸台结构尺寸的确定，确定箱盖顶部外表面轮廓，外表面轮廓确定箱座高度和油面，输油沟的结构确定，箱盖、箱座凸缘及连接螺栓的布置。1.3.2轴系部件(1)、蜗轮蜗杆减速器轴的结构设计①轴的径向尺寸的确定②轴的轴向尺寸的确定(2)、轴系零件强度校核①轴的强度校核②滚动轴承寿命的校核计算1.3.3减速器附件窥视孔和视孔盖、通气器、轴承盖、定位销、油面指示装置、油塞、起盖螺钉、起吊装置。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计第2章减速器的总体设计2.1传动装置的总体设计2.1.1拟订传动方案本传动装置用于带式运输机，工作参数：运输带工作拉力F=3kN，工作速度=1.2m/s，滚筒直径D=310mm，传动效率η=0.96，（包括滚筒与轴承的效率损失）两班制，连续单向运转，载荷较平稳；使用寿命8年。环境最高温度80℃。本设计拟采用蜗轮蜗杆减速器，传动简图如图2-1所示。图2-1传动装置简图1—电动机2、4—联轴器3—蜗轮蜗杆减速器5—传动滚筒6—输送带2.1.2电动机的选择(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Pd=Pw/式中Pd—工作机要求的电动机输出功率，单位为kW；作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计η—电动机至工作机之间传动装置的总效率；Pw—工作机所需输入功率，单位为kW；输送机所需的功率Pw=Fv／1000·w=3000×1.2／1000×0.8=4.5kW电动机所需的功率Pd=Pw／==0.99×0.99×0.8×0.99×0.99≈0.76Pd=4.5／0.8=5.92kW选取电动机的额定功率Pcd=7.5kW。(3)、选择电动机的转速传动滚筒转速nw==73.96r/min由表推荐的传动比的合理范围，取蜗轮蜗杆减速器的传动比=10~40，故电动机转速的可选范围为：nd=n=（10~40）×73.96=740-2959r/min符合这范围的电动机同步转速有750、1000、1500、3000r/min四种，现以同步转速1000r/min和1500r/min两种常用转速的电动机进行分析比较。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、传动比及市场供应情况，选取比较合适的方案，现选用型号为Y132M—4。2.1.3确定传动装置的传动比及其分配减速器总传动比及其分配：减速器总传动比i=nm／nw=1440／73.96=19.47式中i—传动装置总传动比nw—工作机的转速，单位r/minnm—电动机的满载转速，单位r/min2.1.4计算传动装置的运动和动力参数(1)、各轴的输入功率轴ⅠP=Pd=5.92×0.99×0.99=5.8kW轴ⅡP=P=5.8×0.99×0.99×0.8=4.54kW(2)、各轴的转速电动机：nm=1440r/min作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计轴Ⅰ：n1=nm=1440r/min轴Ⅱ：n==1440／19.47=73.96r/min(3)、各轴的输入转矩电动机轴：Td=9550Pd/nm=9550×5.92／1440=39.26N·m轴Ⅰ：T=9550P1/n1=9550×5.8/1440=38.46N·m轴Ⅱ：T=9550P2/n2=9550×4.54/73.96=586.22N·m上述计算结果见表2-1表2-1传动装置运动和动力参数输入功率（kW）转速n（r/min）输入转矩（N·m）传动比效率电动机轴5.92144039.2610.98轴Ⅰ5.8144038.3619.470.784轴Ⅱ4.5473.96586.222.2传动零件的设计计算2.2.1蜗轮蜗杆的选择根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC。蜗轮齿圈材料选用ZCuSn10Pb1，金属模铸造，滚铣后加载跑合，8级精度，标准保证侧隙c。2.2.2蜗轮蜗杆的计算步骤(1)、按接触疲劳强度设计设计公式m2d1≥mm选z1，z2：取z1=2，z2=z1×n1／n2=2×1440／73.96=38.94≈39z2在30～64之间，故合乎要求。初估=0.82(2)、蜗轮转矩T2：作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.82／1440=614113.55N·mm(3)、载荷系数K：因载荷平稳，取K=1.1(4)、材料系数ZE取ZE=156Mpa(5)、许用接触应力[0H]查高等教育出版社第五版《机械设计基础》，取[0H]=220MpaN=60×Jn2×Lh=60×73.96×1×12000=5.325×107ZN===0.81135338[H]=ZN[0H]=0.81135338×220=178.5Mpa(6)、md1：md1≥=1.1×614113.55×=2358.75mm(7)、初选m，d1的值：取m=6，d1=63md1=2500.47〉2358.75(8)、导程角tan==0.2=arctan0.2=11.3°(9)、滑动速度VsVs==4.84m/s(10)、啮合效率由Vs=4.84m/s得ν=1°16′1==0.2/0.223=0.896(11)、传动效率取轴承效率2=0.99，搅油效率3=0.98作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计=1×2×3=0.896×0.99×0.98=0.87T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.87／1440=651559.494N·mm(12)、检验md1的值md1≥=1.1×651559.494×=1820＜2500.47原选参数满足齿面接触疲劳强度要求2.2.3确定传动的主要尺寸m=6.3mm，=90mm，z1=2，z2=39(1)、中心距aa==167.85mm(2)、蜗杆尺寸分度圆直径d1d1=90mm齿顶圆直径da1da1=d1+2ha1=(90+2×6.3)=102.6mm齿根圆直径df1df1=d1﹣2hf=90﹣2×6.3=77.4mm导程角tan=11.30993247°右旋轴向齿距Px1=πm=3.14×6.3=19.78mm齿轮部分长度b1b1≥m(11+0.06×z2)=6.3×(11+0.06×39)=84.04mm取b1=90mm(3)、蜗轮尺寸分度圆直径d2d2=m×z2=6.3×39=245.7mm齿顶高ha2=ha×m=6.3×1=6.3mm齿根高hf2=(ha+c)×m=(1+0.2)×6.3=7.56mm齿顶圆直径da2da2=d2+2ha2=245.7+2×6.3=258.3mm齿根圆直径df2df2=d2﹣2m(ha+c)=384﹣19.2=364.8mm导程角tan=11.30993247°右旋轴向齿距Px2=Px1=πm=3.14×6.3=19.78mm蜗轮齿宽b2b2=0.75da1=0.75×75.6=56.7mm齿宽角sin(α/2)=b2/d1=56.7／63=0.9作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计蜗轮咽喉母圆半径Rg2=a﹣da2／2=154.35﹣129.15=25.2mm(4)、热平衡计算①估算散热面积AA=m2②验算油的工作温度ti室温：通常取。散热系数：Ks=20W/(㎡·℃)。73.45℃＜80℃油温未超过限度(5)、润滑方式根据Vs=4.84m/s，采用浸油润滑，油的运动粘度V40℃=350×10-6㎡/s(6)、蜗杆、蜗轮轴的结构设计(单位：mm)①蜗轮轴的设计最小直径估算dmin≥c×c查北京机械工业出版社《机械设计》表11.3得c=120dmin≥=120×=47.34根据北京机械工业出版社《机械设计》表11.5，选dmin=48d1=dmin+2a=56a≥(0.07～0.1)dmin=4.08≈4d2=d1+(1～5)mm=56+4=60d3=d2+(1～5)mm=60+5=65d4=d3+2a=65+2×6=77a≥(0.07～0.1)d3=5.525≈6h由北京机械工业出版社《机械设计》表11.4查得h=5.5b=1.4h=1.4×5.5=7.7≈8d5=d4﹣2h=77﹣2×5.5=66d6=d2=60作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计l1=70+2=72②蜗杆轴的设计最小直径估算dmin≥c×=120×=19.09取dmin=30d1=dmin+2a=20+2×2.5=35a=(0.07～0.1)dmind2=d1+(1～5)=35+5=40d3=d2+2a=40+2×2=44a=(0.07～0.1)d2d4=d2=40蜗杆和轴做成一体，即蜗杆轴。蜗轮采用轮箍式，青铜轮缘与铸造铁心采用H7/s6配合，并加台肩和螺钉固定，螺钉选6个蜗杆几何尺寸计算结果列于下表2-2：表2-2蜗杆几何尺寸计算结果名称代号计算公式结果蜗杆中心距=a=154.35传动比i=19.47蜗杆分度圆柱的导程角蜗杆轴向压力角标准值齿数z1=2分度圆直径续表齿顶圆直径da1=75.6齿根圆直径df1=47.88作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计蜗杆螺纹部分长度蜗轮几何尺寸计算结果列于下表2-3表2-3蜗轮几何尺寸计算结果名称代号计算公式结果蜗轮中心距=a=154.35传动比i=19.47蜗轮端面压力角标准值蜗轮分度圆柱螺旋角º齿数==39分度圆直径齿顶圆直径=258.3齿根圆直径蜗轮最大外圆直径2.3轴的设计2.3.1蜗轮轴的设计(1)、选择蜗轮轴的材料选取45钢，调质，硬度HBS=230，强度极限=600Mpa，由表查得其许用弯曲应力=55Mpa查机械工业出版社《机械设计基础》（表10-1、10-3）(2)、初步估算轴的最小直径作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计取C=120，得dmin≥=120×=47.34mm根据北京机械工业出版社《机械设计》表11.5，选dmin=60mm(3)、蜗轮轴的结构设计①轴上零件的定位、固定和装配单级减速器中，可将齿轮按排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，周向固定靠平键和过渡配合。两轴承分别以轴肩和套筒定位，周向则采用过渡配合或过盈配合固定。联轴器以轴肩轴向定位,右面用轴端挡，圈轴向固定.键联接作周向固定。轴做成阶梯形，左轴承从左面装入，齿轮、套筒、右轴承和联轴器依次右面装到轴上。②确定蜗轮轴各段直径和长度Ⅰ段d1=60mmL1=120mmⅡ段选30212型圆锥滚子轴承，其内径为70mm，宽度为40mm。故Ⅱ段直径d2=70mm。Ⅲ段考虑齿轮端面和箱体内壁、轴承端盖与箱体内壁应有一定距离，则取套筒长为38mm。故L3=40mm，d3=65mm。Ⅳ段d4=90mm,L4=86mmⅤ段d5=d4+2h=90+2×5.5=100mm,L5=10mmⅥ段d6=80mm,L6=100mm(4)、按弯扭合成应力校核轴的强度①绘出轴的结构与装配图(a)图②绘出轴的受力简图(b)图③绘出垂直面受力图和弯矩图（c）图NNN作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计轴承支反力：NFRBV=Fr+FRAV=33.88+16.94=50.82N计算弯矩：截面C右侧弯矩截面C左侧弯矩④绘制水平面弯矩图(d)图轴承支反力：截面C处的弯矩⑤绘制合成弯矩图(e)图Nm低速轴的弯矩和转矩见下页图2-2。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计图2-2低速轴的弯矩和转矩(a)轴的结构与装配(b)受力简图(c)水平面的受力和弯矩图(d)垂直面的受力和弯矩图(e)合成弯矩图(f)转矩图(g)计算弯矩图Nm作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计⑥绘制转矩图(f)图×105Nmm=586Nm⑦绘制当量弯矩图(g)图转矩产生的扭剪应力按脉动循环变化，取0.6，截面C处的当量弯矩为Nm⑧校核危险截面C的强度＜，安全。2.3.2涡轮轴的结构蜗轮轴的结构见图2-3所示。图2-3蜗轮轴的结构图2.3.3蜗杆轴的设计(1)、选择轴的材料选取45钢，调质处理，硬度HBS=230，强度极限=650Mpa，屈服极限=360Mpa，弯曲疲劳极限=300Mpa，剪切疲劳极限=155Mpa，对称循环变应力时的许用应力=60Mpa。(2)、初步估算轴的最小直径最小直径估算dmin≥cx=120x=19.09取dmin=20作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计2.3.4蜗杆轴的结构按轴的结构和强度要求选取轴承处的轴径d=35mm，初选轴承型号为30207圆锥滚子轴承（GB/T297—94），采用蜗杆轴结构，其中，齿根圆直径mm，分度圆直径mm，齿顶圆直径mm，长度尺寸根据中间轴的结构进行具体的设计，校核的方法与蜗轮轴相类似，经过具体的设计和校核，得该蜗杆轴结构是符合要求的，是安全的，轴的结构见图2-4所示。图2-4蜗杆轴的结构草图作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计第3章轴承的选择和计算3.1蜗轮轴的轴承的选择和计算按轴的结构设计，初步选用30212（GB/T297—94）圆锥滚子轴承，内径d=90mm,外径D=140mm,B=22mm.3.1.1轴承的径向载荷轴承A：轴承B：3.1.2轴承的轴向载荷轴承的派生轴向力30212轴承15°38′32″所以，=17.173N=23.89N无外部轴向力。因为＜，轴承A被“压紧”，所以，两轴承的轴向力为3.1.3计算当量动载荷圆锥滚子轴承30211的取载荷系数轴承A：＜e取X=1，Y=0，则轴承B：＜e取X=1，Y=0，则3.2蜗杆轴的轴承的选择和计算按轴的结构设计，选用30207圆锥滚子轴承（GB/T297—作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计94），经校核所选轴承能满足使用寿命，合适。具体的校核过程略。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计第4章其他零件设计4.1键联接的选择和强度校核4.1.1高速轴键联接的选择和强度校核高速轴采用蜗杆轴结构，因此无需采用键联接。4.1.2低速轴与蜗轮联接用键的选择和强度校核(1)、选用普通平键（A型）按低速轴装蜗轮处的轴径d=90mm，以及轮毂长=73mm，查表，选用键18×10×60GB1096—2003。(2)、强度校核键材料选用45钢，，键的工作长度l=L-b=60-22=38mm，mm，按公式的挤压应力小于，故键的联接的强度是足够的。4.2联轴器的选择和计算4.2.1高速轴输入端的联轴器计算转矩，查表取，有Nm，查表选用TL5型弹性套柱销联轴器，材料为35钢，许用转矩Nm，许用转速r/min，标记：LT5联轴器30×50GB4323—84。选键，装联轴器处的轴径为40mm，选用键12×8×65GB1096—79，对键的强度进行校核，键同样采用45钢，有关性能指标见（2.6.2），键的工作长度mm，mm，按公式的挤压应力Mpa＜，合格。所以高速级选用的联轴器为LT5联轴器30×50GB4323—84，所用的联结键为12×8×65GB1096—79。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计4.2.2低速轴输出端的联轴器根据低速轴的结构尺寸以及转矩，选用联轴器LT8联轴器50×70GB4323—84，所用的联结键为18×9×90GB1096—79，经过校核计算，选用的键是符合联结的强度要求的，具体的计算过程与上面相同，所以省略。4.3减速器的润滑减速器中蜗轮和轴承都需要良好的润滑，起主要目的是减少摩擦磨损和提高传动效率，并起冷却和散热的作用。另外，润滑油还可以防止零件锈蚀和降低减速器的噪声和振动等。本设计选取润滑油温度时的蜗轮蜗杆油，蜗轮采用浸油润滑，浸油深度约为h1≥1个螺牙高，但油面不应高于蜗杆轴承最低一个滚动体中心。4.4冷却方案考虑到油温过高的情况，本设计采用风扇冷却。具体方法为在蜗杆轴端装设风扇。这是最简单的强制冷却方法，见图4-1。图4-1风扇冷却4.5密封减速器需要密封的部位很多，有轴伸出处、轴承内侧、箱体接合面和轴承盖、窥视孔和放油的接合面等处。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计（1）、轴伸出处的密封作用是使滚动轴承与箱外隔绝，防止润滑油漏出以及箱体外杂质、水及灰尘等侵入轴承室，避免轴承急剧磨损和腐蚀。由脂润滑选用毡圈密封，毡圈密封结构简单、价格便宜、安装方便、但对轴颈接触的磨损较严重，因而工耗大，毡圈寿命短。（2）、轴承内侧的密封该密封处选用挡油环密封，其作用用于脂润滑的轴承，防止过多的油进入轴承内，破坏脂的润滑效果。（3）、箱盖与箱座接合面的密封的接合面上涂上密封胶4.6附件的设计（1）、窥视孔盖和窥视孔为了检查传动件的啮合、润滑、接触斑点、齿侧间隙及向箱内注油等，在箱盖顶部设置便于观察传动件啮合的位置并且有足够大的窥视孔，箱体上窥视孔处应凸出一块，以便加工出与孔盖的接触面。（2）、排油孔、放油油塞、通气器、油标为了换油及清洗箱体时排出油污，在箱座底部设有排油孔，并在其附近做出一小凹坑，以便攻丝及油污的汇集和排放，平时排油孔用油塞及封油垫封住。本设计中采用螺塞M10。为了检查减速器内的油面高度，应在箱体便于观察、油面较稳定的部位设置油标，油标尺见表4-1.表4-1油标尺单位mmdd1d2d3habcDD1M1641663512852622（3）、吊耳和吊钩为了拆卸及搬运减速器，应在箱盖上铸出吊耳环，并在箱座上铸出吊钩，吊钩和吊耳的尺寸可以根据具体情况加以修改。4.7部分零件加工工艺过程4.7.1轴的加工工艺过程作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计轴的工艺过程相对于箱盖，底座要简单许多，本设计输出轴的一般工艺过程为：（1）、落料、锻打（2）、夹短端、粗车长端端面、打中心孔（3）、夹短端、粗车长端各档外圆、倒角（4）、反向夹长端，粗车短端外圆、倒角、粗车短端端面、打中心孔（5）、热处理（6）、夹短端，半精车短端外圆（7）、反向夹长端，半精车短端外圆（8）、磨长端外圆（9）、反向磨短端外圆（10）、铣两键槽（11）、加工好的蜗轮轴4.7.2箱体加工工艺过程蜗轮蜗杆减速器的箱盖和箱体，它们的工艺过程比较复杂，先是箱盖和箱体分别单独进行某些工序，然后合在一起加工，最后又分开加工。箱盖单独先进行的工序有：（1）、箱盖铸造（2）、回火、清沙、去毛刺、打底漆、毛坯检验（3）、铇视孔顶面（4）、铇剖分面（5）、磨剖分面（6）、钻、攻起盖螺钉完成前述单独工序后，即可进行下列工序：（1）、箱盖、箱体对准合拢，夹紧；钻、铰定位销孔，敲入圆锥销（2）、钻箱盖和箱体的联接螺栓孔，刮鱼眼坑（3）、分开箱壳，清除剖分面毛刺、清理切屑（4）、合拢箱壳，敲入定位销，拧紧联接螺栓（5）、铣两端面（6）、粗镗各轴轴承座孔（7）、精镗各轴轴承座孔作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计（1）、钻、攻两端面螺孔（2）、拆开箱壳（3）、装上油塞，箱体地脚螺栓孔划线（4）、钻地脚螺栓孔、刮鱼眼坑（5）、箱盖上固定视孔盖的螺钉孔划线（6）、钻、攻固定视孔盖的螺钉孔（7）、去除箱盖、箱体接合面毛刺，清除铁屑（8）、内表面涂红漆4.8减速器铸造箱体的主要结构尺寸注：单位（mm）(1)、箱座（体）壁厚：=≥8，取=15，其中=154.35；(2)、箱盖壁厚：=0.85≥8，取=12；(3)、箱座、箱盖、箱座底的凸缘厚度：，；(4)、地脚螺栓直径及数目：根据=154.35，得，取df=18,地脚螺钉数目为4个；(5)、轴承旁联结螺栓直径：(6)、箱盖、箱座联结螺栓直径：=9～14.4，取=12(7)、轴承端盖螺钉直径见表3-1表3-1轴承端盖螺钉直径高速轴低速轴轴承座孔（外圈）直径100130轴承端盖螺钉直径1216螺钉数目66(8)、检查孔盖螺钉直径：本减速器为一级传动减速器，所以取d4=10；(9)、轴承座外径：，其中为轴承外圈直径，把数据代入上述公式，得数据如下：作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计高速轴：，取，低速轴：，取；(10)、螺栓相关尺寸见表3-2。表3-2螺栓相关尺寸18=12锪孔直径363026至箱外壁的距离242018至凸缘边缘的距离201816(11)、轴承旁联结螺栓的距离：以螺栓和螺钉互不干涉为准尽量靠近，一般取；(12)、轴承旁凸台半径：20，根据而得(13)、轴承旁凸台高度：根据低速轴轴承外径和扳手空间的要求，由结构确定；(14)、箱外壁至轴承座端面的距离：，取=48；(15)、箱盖、箱座的肋厚：＞0.85，取=12，≥0.85，取=14；(16)、大齿轮顶圆与箱内壁之间的距离：≥，取=16；(17)、铸造斜度、过渡斜度、铸造外圆角、内圆角：铸造斜度=1：10，过渡斜度=1：20，铸造外圆角=5，铸造内圆角=3。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计第5章结论这次通过已知条件对蜗轮蜗杆减速器的结构形状进行分析，得出总体方案，按总体方案对各零部件的运动关系进行分析，得出蜗轮蜗杆减速器的整体结构尺寸，然后以各个系统为模块分别进行具体零部件的设计校核计算，得出各零部件的具体尺寸，再重新调整整体结构，整理得出最后的设计图纸和说明书。此次通过对蜗轮蜗杆减速器的设计，使我对成型机械的设计方法、步骤有了较深的认识。熟悉了蜗轮、轴等多种常用零件的设计、校核方法；掌握了如何选用标准件，如何查阅和使用手册，如何绘制零件图、装配图；以及设计非标准零部件的要点、方法。这次设计贯穿了所学的专业知识，综合运用了各科专业知识，查各种知识手册从中使我学习了很多平时在课本中未学到的或未深入的内容。我相信这次设计对以后的工作学习都会有很大的帮助。由于自己所学知识有限，而机械设计又是一门非常深奥的学科，设计中肯定存在许多的不足和需要改进的地方，希望老师指出，我会在以后的学习工作中去完善它们。作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计参考文献[1]吴彦农，康志军.Solidworks2003实践教程.淮阴：淮阴工学院，2003[2]叶伟昌.机械工程及自动化简明手册（上册）.北京：机械工业出版社，2001[3]徐锦康.机械设计.北京：机械工业出版社，2001[4]成大先机械设计手册（第四版第4卷）.北京：化学工业出版社，2002[5]葛常清.机械制图（第二版）.北京：中国建材工业出版社，2000[6]朱敬.孙明，邵谦谦.AutoCAD2005.电子工业出版社，2004[7]董玉平.机械设计基础.机械工业出版社，2001[8]曾正明.机械工程材料手册.北京：机械工业出版社，2003[9]周昌治.杨忠鉴，赵之渊，陈广凌.机械制造工艺学.重庆：重庆大学出版社，1999[10]曲宝章.黄光烨.机械加工工艺基础. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002[11]张福润.徐鸿本，刘延林.机械制造基础（第二版）.武汉：华中科技大学出版社，2002[12]徐锦康.机械设计.北京：高等教育出版社，2004[13]宁汝新.赵汝嘉.CAD/CAM技术.北京：机械工业出版社，2003[14]司徒忠.李璨.机械工程专业英语.武汉：武汉理工大学出版社，2001[15]牛又奇.孙建国.新编VisualBasic程序设计教程.苏州：苏州大学出版社，2002[16]甘登岱.AutoCAD2000.航空工业出版社，2000[17]夸克工作室.SolidWorks2001.科学出版社，2003[18]吴权威.SolidWorks2003.科学出版社，2004[19]甘永立.几何量公差与检测.上海科学技术出版社，2004[20]刘馥.基于SolidWorks的蜗轮蜗杆减速器设计[J].装备制造技术,2012[21]张毅.温室卷帘机蜗轮蜗杆减速器三维设计、装配及运动仿真[J].农业机械,2012[22于慧.蜗轮蜗杆减速器的一种新设计[J].装备制造,2014,11:96作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计[23]厉晓飞.一种新型转向轴式EPS系统减速机构的设计[J].轻型汽车技术,2011[24]肖萍.基于UG的蜗轮蜗杆减速器课程设计研究与开发[J].制造业自动化,2012[25]王旭.基于VISUALSTUDIO.NET平台的蜗轮蜗杆减速器的全参数化设计[J].科技视界,2012[26]杨可桢.程光蕴.李仲生.机械设计基础.高等教育出版社,2005作者：王士宽第26页共27页 蜗轮蜗杆减速器设计致谢时光匆匆，转眼大学四年的学习生活就要走到尽头。回想大学四年的生活少不了酸甜苦辣，和同学一起度过的欢乐一起讨论学习的时光也将成为记忆。大学四年让我不论在思想、生活、学习上都得到了很大的成长，我要感谢同学和老师在学习和生活中对我的帮助，这四年是充实的四年，在以后的日子里这将是一段美好并值得怀念的记忆。在此我要非常感谢给我提供帮助的张兴蕾老师以及我的室友。张老师在图纸方面给我进行了指导，我的室友在专业知识方面给予我很大的帮助。特别感谢我的导师尹相雷老师。尹老师在我的论文撰写过程中，从论文的选题、拟定提纲、构思、初稿的修改直至最后的定稿，倾注了大量的心血，提出了众多宝贵意见和建议，给予了我精心的指导，让我的论文得以最终完稿。尹老师的严谨治学态度、深厚的学识和悉心的教导让我受益很多，在此谨表示我深深的谢意!最后，再次感谢枣庄学院的机电工程学院各位老师对我的培养!作者：王士宽第26页共27页'