cw315圆弧圆柱蜗杆减速器的设计(附件)
CW315圆弧圆柱蜗杆减速器主要用于冶金、矿山等机械设备减速传动的高标准减速器，本文针对金象传动设备股份有限公司提出的产品功能、性能，对CW315减速器进行结构设计。整体设计过程首先确定传动方案，确定齿轮箱零件；再对个零部件进行设计计算；最后制定主要零件加工工艺及热处理工艺，并绘制整套减速器图纸。减速机等效采用ISO1328-1995标准，其具有承载能力大、传动效率高、工作平稳、寿命长等特点。本产品外形美观、强度优化设计，环境温度要求在-40度到45度之间，飞溅润滑，按照国家和江苏金象传动设备有限公司标准进行设计。目前产品设计已经通过金象企业高级工程师审核，符合产品生产标准。关键词 蜗杆减速器，蜗轮，轴承，箱体 目 录
1绪论1
1.1本课题的背景及意义1
1.2本课题的设计要求1
2减速器的总体设计2
2.1传动装置的总体设计3
2.2传动零件的设计计算3
2.3轴的设计与校核6
3 其他零件的设计13
3.1 键联接的选择与强度检核13
3.2 联轴器的选择与计算13
3.3 减速器的润滑14
4轴承的选择与计算15
4.1蜗轮轴的轴承的选择和计算15
4.2蜗杆轴的轴承的选择和计算16
5箱体的设计17
5.1箱体的材料和结构的选择17
5.2减速器铸造箱体的主要结构尺寸18
6主要零件的加工及热处理工艺19
6.1主要零件加工工艺方法19
6.2主要零件热处理工艺20
7装配工艺方法的制定23
结论24
致谢25
参考文献26
1 绪论
1.1 本课题的背景及意义
“七五”期间，国内引进项目的设备中，大量使用的德国品牌减速器，因国内没有高标准的同类型减速器替代，需花大量资金从国外进口，多年来我国用于建筑，矿山、冶金等机械设备减速传动的大型减速器，因国产品牌效率低每年就要白白损耗大量的能源[1]。1990年6月20日从江苏淮安金象减速器厂“CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器产
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
文献26
1 绪论
1.1 本课题的背景及意义
“七五”期间，国内引进项目的设备中，大量使用的德国品牌减速器，因国内没有高标准的同类型减速器替代，需花大量资金从国外进口，多年来我国用于建筑，矿山、冶金等机械设备减速传动的大型减速器，因国产品牌效率低每年就要白白损耗大量的能源[1]。1990年6月20日从江苏淮安金象减速器厂“CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器产品部级鉴定会”上传出令人激动的消息：经专家经过对其各项性能指标和耐用性的严格审查后，一致认为：由江苏淮安金象减速器厂研制的CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器，其主要性能指标已经达到并部分超过GB9147-88《圆弧圆柱蜗杆减速器》标准规定值，综合性能达到外国同类型减速器80年代中期先进水平，在国际上属于一流水平，在国内处于领先地位，是全国通过国家可靠性考核的第一家企业[2]。CW系列减速器符合中华人民共和国国家标准（GB9147-88），本产品具有承载能力大，传动效率高，输出扭矩大，工作平稳，寿命长，体积小等特点，广泛应用于冶金、矿山、起重、化工、建筑等行业。
1.2 本课题的设计要求
近十几年来，由于计算机技术和数控技术等高科技的飞速发展，CAD/CAM技术被广泛应用于机械设计和制造领域，使机械加工精度、加工效率都大大提高，从而推动了机械产品的多样化，整机配套的模块化标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致美观。国内与国外相比，材料水平和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更为突出[3]。对于国外技术而言虽然在材料和制造工艺方面占优势，工作可靠性高，使用寿命长，但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，传动比大而且效率低的问题仍然未解决好。当今的减速器向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率及使用寿命长的方向发展[4]。
本课题来源于江苏金象传动股份有限公司，项目名称为CW315圆弧圆柱蜗杆减速器的设计，要求的产品性能如下：输入转矩n1=1500rpm，额定功率p1=99.3kw，i=10，铸件箱体，三维造型外形美观、强度优化设计。工况条件：工作环境温度-40℃~+45℃，飞溅润滑，载荷平稳，设定寿命5年，每天工作8小时。
输出文件如下：
常规设计计算
几何参数计算
强度刚度计算
可靠性和轴承寿命计算
绘制成套图
绘制零件图
编制箱体、蜗轮工艺卡
2 减速器的总体设计
2.1 传动装置的总体设计
2.1.1设计原始数据及传动数据计算
输入转矩n1=1500rpm，额定功率p1=99.3kw，i=10，铸件箱体，三维造型外形美观、强度优化设计。工况条件：工作环境温度-40℃~+45℃，飞溅润滑，载荷平稳，设定寿命5年，每天工作8小时。
该减速器为一级蜗轮蜗杆减速器分为高速轴1轴和低速轴2轴
各轴转速为：n1=1500r/min
n2=n1/i=1500/10=150r/min
根据（《机械设计》主编 王黎钦 陈铁鸣）一书（以下所有涉及查表的都来自于该书）查表9.2推荐当i=10时选头数z1=3
根据蜗杆头数z1初估此蜗杆传动总效率=0.9
各轴输出功率：P1=99.3kw
P2=P1=99.3*0.9=89.37kw
各轴输入转矩：T1=9550*P1/n1=632.21 Nm
T2=T1i=5689.89 Nm
传动零件的设计计算
2.2.1蜗轮蜗杆传动设计
（1）选择材料及热处理方式：考虑到蜗杆传动传递的功率大，速度较高蜗杆材料选用20CrMnTi，经渗碳淬火齿面硬度达到58~60HRC,芯部硬度30~42HRC，假设相对滑动速度Vs>6m/s故蜗轮轮缘选用铸锡磷青铜ZcuSn10P1又因批量生产，采用金属模铸造，七级精度，标准侧隙C。
（2）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。由表9.2按i=10选z1=3则z2=i*z1=30取z2=31
（3）按齿面接触疲劳强度确定模数m和蜗杆分度圆直径d1
设计公式≥mm
已知T2=5689.89 Nm
确定载荷系数K=KAKvKB
根据表9.4查取使用系数KA=1，假设蜗轮圆周速度V2<3m/s，取动载荷系数Kv=1，因工作载荷平稳，故取齿向载荷分布系数KB=1，所以K=KAKvKB=1。
（4）确定许用接触应力[]H=KHN[]HO
由表9.5查取基本许用接触应力[]HO=220Mpa
应力循环次数N=60an2Lh=60115052508=9×107
故寿命系数KHN==0.76
[]H=KH
1绪论1
1.1本课题的背景及意义1
1.2本课题的设计要求1
2减速器的总体设计2
2.1传动装置的总体设计3
2.2传动零件的设计计算3
2.3轴的设计与校核6
3 其他零件的设计13
3.1 键联接的选择与强度检核13
3.2 联轴器的选择与计算13
3.3 减速器的润滑14
4轴承的选择与计算15
4.1蜗轮轴的轴承的选择和计算15
4.2蜗杆轴的轴承的选择和计算16
5箱体的设计17
5.1箱体的材料和结构的选择17
5.2减速器铸造箱体的主要结构尺寸18
6主要零件的加工及热处理工艺19
6.1主要零件加工工艺方法19
6.2主要零件热处理工艺20
7装配工艺方法的制定23
结论24
致谢25
参考文献26
1 绪论
1.1 本课题的背景及意义
“七五”期间，国内引进项目的设备中，大量使用的德国品牌减速器，因国内没有高标准的同类型减速器替代，需花大量资金从国外进口，多年来我国用于建筑，矿山、冶金等机械设备减速传动的大型减速器，因国产品牌效率低每年就要白白损耗大量的能源[1]。1990年6月20日从江苏淮安金象减速器厂“CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器产
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
文献26
1 绪论
1.1 本课题的背景及意义
“七五”期间，国内引进项目的设备中，大量使用的德国品牌减速器，因国内没有高标准的同类型减速器替代，需花大量资金从国外进口，多年来我国用于建筑，矿山、冶金等机械设备减速传动的大型减速器，因国产品牌效率低每年就要白白损耗大量的能源[1]。1990年6月20日从江苏淮安金象减速器厂“CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器产品部级鉴定会”上传出令人激动的消息：经专家经过对其各项性能指标和耐用性的严格审查后，一致认为：由江苏淮安金象减速器厂研制的CW系列圆弧圆柱蜗杆减速器，其主要性能指标已经达到并部分超过GB9147-88《圆弧圆柱蜗杆减速器》标准规定值，综合性能达到外国同类型减速器80年代中期先进水平，在国际上属于一流水平，在国内处于领先地位，是全国通过国家可靠性考核的第一家企业[2]。CW系列减速器符合中华人民共和国国家标准（GB9147-88），本产品具有承载能力大，传动效率高，输出扭矩大，工作平稳，寿命长，体积小等特点，广泛应用于冶金、矿山、起重、化工、建筑等行业。
1.2 本课题的设计要求
近十几年来，由于计算机技术和数控技术等高科技的飞速发展，CAD/CAM技术被广泛应用于机械设计和制造领域，使机械加工精度、加工效率都大大提高，从而推动了机械产品的多样化，整机配套的模块化标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致美观。国内与国外相比，材料水平和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更为突出[3]。对于国外技术而言虽然在材料和制造工艺方面占优势，工作可靠性高，使用寿命长，但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，传动比大而且效率低的问题仍然未解决好。当今的减速器向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率及使用寿命长的方向发展[4]。
本课题来源于江苏金象传动股份有限公司，项目名称为CW315圆弧圆柱蜗杆减速器的设计，要求的产品性能如下：输入转矩n1=1500rpm，额定功率p1=99.3kw，i=10，铸件箱体，三维造型外形美观、强度优化设计。工况条件：工作环境温度-40℃~+45℃，飞溅润滑，载荷平稳，设定寿命5年，每天工作8小时。
输出文件如下：
常规设计计算
几何参数计算
强度刚度计算
可靠性和轴承寿命计算
绘制成套图
绘制零件图
编制箱体、蜗轮工艺卡
2 减速器的总体设计
2.1 传动装置的总体设计
2.1.1设计原始数据及传动数据计算
输入转矩n1=1500rpm，额定功率p1=99.3kw，i=10，铸件箱体，三维造型外形美观、强度优化设计。工况条件：工作环境温度-40℃~+45℃，飞溅润滑，载荷平稳，设定寿命5年，每天工作8小时。
该减速器为一级蜗轮蜗杆减速器分为高速轴1轴和低速轴2轴
各轴转速为：n1=1500r/min
n2=n1/i=1500/10=150r/min
根据（《机械设计》主编 王黎钦 陈铁鸣）一书（以下所有涉及查表的都来自于该书）查表9.2推荐当i=10时选头数z1=3
根据蜗杆头数z1初估此蜗杆传动总效率=0.9
各轴输出功率：P1=99.3kw
P2=P1=99.3*0.9=89.37kw
各轴输入转矩：T1=9550*P1/n1=632.21 Nm
T2=T1i=5689.89 Nm
传动零件的设计计算
2.2.1蜗轮蜗杆传动设计
（1）选择材料及热处理方式：考虑到蜗杆传动传递的功率大，速度较高蜗杆材料选用20CrMnTi，经渗碳淬火齿面硬度达到58~60HRC,芯部硬度30~42HRC，假设相对滑动速度Vs>6m/s故蜗轮轮缘选用铸锡磷青铜ZcuSn10P1又因批量生产，采用金属模铸造，七级精度，标准侧隙C。
（2）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。由表9.2按i=10选z1=3则z2=i*z1=30取z2=31
（3）按齿面接触疲劳强度确定模数m和蜗杆分度圆直径d1
设计公式≥mm
已知T2=5689.89 Nm
确定载荷系数K=KAKvKB
根据表9.4查取使用系数KA=1，假设蜗轮圆周速度V2<3m/s，取动载荷系数Kv=1，因工作载荷平稳，故取齿向载荷分布系数KB=1，所以K=KAKvKB=1。
（4）确定许用接触应力[]H=KHN[]HO
由表9.5查取基本许用接触应力[]HO=220Mpa
应力循环次数N=60an2Lh=60115052508=9×107
故寿命系数KHN==0.76
[]H=KH
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