蜗轮 蜗杆的CAD设计

第1章 VB与CAD

1.1前言

近几十年来我国的蜗杆传动研究，不仅在啮合理论上有了很大进步，许多研究内容进入了交叉学科研究阶段，研究的深度也有了更大的发展，同时在理论研究和生产实际相结合方面也取得了可喜的成绩。

蜗杆传动的综合质量指标是承载能力和传动效率．由于蜗杆传动是交错轴间转矩和运动的空间机构，故齿面间的滑动速度大，主要失效形式是油的温升过高及由此而引起的各种蜗轮表面失效．如胶合、磨粒磨损，点蚀等．实践证明，影响油温升过高的主要因素是共轭齿面间的摩擦系数及接触应力大小，而以摩擦系数大小起主导作用．因此近一、二十年来的研究工作，主要在寻找新的蜗杆齿形(如直线、圆弧、双圆弧、渐开线等)，新的传动类型(如一次包络面蜗杆传动，二次包络环面蜗杆传动、锥蜗杆传动等)，选择几何参数，其目的就是要增加啮合齿的对数．实现良好的接触线形状，增大诱导曲率半径，改善共轭齿面间的润滑状态。．

采用CAD技术，针对某一新产品，只需输入几个参数，所有设计工作只需几分钟，这无疑是设计人员梦寐以求的。因此，开发直齿圆往齿轮机构CAD可以显著提高产品设计质量，降低劳动成本;缩短产品开发周期，加快产品更新换代;减轻设计人员的劳动强度。将设计人员从烦琐的重复劳动中解脱出来，投人更重要的工作

1.2现代AutoCAD技术发展方向

随着现代工业文明的发展，越来越多的企业对工业产品的外形和内部结构的要求越来越高，产品更新的速度越来越快，传统的手工制图已经不能满足现代企业的要求．计算机辅助设计技术的引进是近代工业史上的一次革命，它显著的提高了制图的速度和制图的质量，缩短了新产品设计开发的时间。AutoCAD是计算机辅助设计工具的一种，它是美国Autodesk公司在1982年12月开发出来的，AutoCAD软件是计算机辅助设计与绘图相结合的综合软件,从第一版AutoCADR1.0起，经历了若干次升级，现已达到AutoCAD2007。

在AutoCAD 14版中，Autodesk首次包括了Microsoft的Visual Basic for

Applications(VBA).将AutoCAD和Visual

Basic的功能结合在一起，可以创建非常好的定制应用程序，从而在使用AutoCAD 执行当前任务时，可以在很短的时间内创建出正常情况下需要好几个小时才能完成的图形。

经过三十多年的发展，CAD技术得到了迅速普及，已成为电子信息技术的重要组成部分．CAD技术使产品的内容和方式发生了根本性变革，这一技术已成为工业发达国家保持竞争优势，开拓市场的主要技术手段．1989年，美国国家工程科学院将CAD技术评为人类25年间（1965---1989）当代十项最杰出工程技术成就之一．CAD技术之所以在短短的三十年发展如此迅速，是因为它几乎推动了一切领域的设计革命，彻底的改变了传统的手工绘图的方式，极大的提高了产品开发的速度，提高了设计精度．这一新技术的应用将使人类的聪明才智和创造能力与计算机高速而精确的计算能力、大容量的储存和数据处理功能结合起来，是两者相得益彰．CAD 技术的发展与应用水平成为衡量的科学技术现代化和工业现代化的重要标志之一．近几年来，随着计算机技术的飞速发展，CAD技术已由发达国家向发展中国家扩展，而且发展的势头非常迅猛．我国政府部门十分重视这一技术，已经和科技界、工业界一起把CAD技术的应用推广当作一件大事来抓，如果国家科委实施了CIMS 工程和CAD应用工程，组建了全国性的CAD培训网络；机械工业部把1997年定位＂CAD推广年＂．将CAD推广工作作为重中之重项目，目前正在组织实施＂CAD应用1550工程＂．很多大中型甚至小型企业都在努力引进这一新技术，以提高企业自身的技术素质，增强产品在国内外市场上的竞争能力．另外，CAD教学也得到了个高校的普遍重视．要想全面推广普及CAD技术，提高我国的整体技术水平．任何一种软件都是有缺陷的，不是完美无瑕的。AutoCAD这一软件也是一样，只有在不断的发展中，找到自己的不足力求弥补，才能趋向臻化，达到一种完美。当然这也都是相对的，是就当时的社会需求相联系的，社会需要什么样功能的软件，公司就提供什么样的软件。这是发展的根本方向。

1.2.1 执行数学计算

AutoCAD中创建的技术资料图形，经常需要进行数学计算。要进行这些计算，用户经常需要调用外部的计算器或使用AutoCAD本身附带的功能强大，但非常讨厌的命令行计算器。这两种方式都使人分心去关注其它与设计无关的东西。

在CAD中，新的“快速计算器”功能提供了内嵌式图形化的三维计算性能。可以在命令行中输入QuickCalc命令调用，而在属性选项板中，当输入数字字段时，也可以随时调用它。四个可伸缩屏使用户能完全控制整个操作。在数字屏中，可以使用在标准和计算器一样的界面输入值和执行基本的数学运算。在科学计算屏中，有一些高级的功能可进行科学或工程计算。在单位转换屏中，可以在公制和英制间转换各种单位。在变量屏中，可以定义全局常数和变量，使其在整个AutoCAD过程中有效。

1.2.2创建和编辑多线

在AutoCAD中的多线对象可让用户创建平行线对象。尽管多线对象在平面布置图这样的图形中非常有用，但这个工具在创建和编辑这些对象时有些不标准和麻烦。

在2007版本中，增加的多线功能使多线对象更加灵活和容易使用。多线样式和多线编辑工具对话框提供了最新的更直接的用户界面。另外，多线对象现在也支持标准的修剪和延伸命令的编辑

1.2.3 VBA

是一种完全面向对象体系结构的编程语言，由于其在开发方面的易用性和具有强大的功能，因此许多应用程序均嵌入该语言作为开发工具。AutoDesk公司也在AutoCAD

R14.01版本开始内置了VBA开发工具，同时提供了适用于VBA开发的ActiveX Automation对象模型。

VBA 是基于Visual Basic 发展而来的，它们具有相似的语言结构。Visual Basic 是Microsoft 的主要图形界面开发工具，VBA 5.0 （亦即VBA 97）则是Visual Basic 5.0 的子集。Visual Basic 是由Basic 发展而来的第四代语言。Visual Basic 作为一套独立的Windows 系统开发工具，可用于开发Windows 环境下的各类应用程序，是一种可视化的、面向对象的、采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言。它具有高效率、简单易学及功能强大的特点。VB 的程序语言简单、便捷，利用其事件驱动的编程机制，新颖易用的可视化设计工具，并使用Windows 应用程序接口（API）函数，采用动态链接库（DLL）、动态数据交换（DDE）、对象的链接与嵌入（OLE）以及开放式数据库访问（ODBC）等技术，可以高效、快速地编制出Windows 环境下功能

强大、图形界面丰富的应用软件系统。

Visual Basic 程序很大一部分以可视（Visual）形式实现，这意味着在设计阶段就可以看到程序运行的屏幕画面，用户可以在设计时能够方便地改动画面图像、大小、颜色等，直到满意为止。VB 的用户可以是缺乏Windows 及C 语言开发经验的专业软件人员，也可以是具有一定Windows 开发经验的专业人员，VB 的可视化编程方法使得原来繁琐枯燥、令人生畏的Windows 应用程序设计变得轻松自如、妙趣横生。以往的Windows 应用程序开发工具在设计图形用户界面时，都是采用编程的方法，并伴随大量的计算任务，一个大型应用程序约有90%的程序代码用来处理用户界面，而且在程序设计过程中不能看到界面显示的效果，只有在程序执行时才能观察到，如果界面效果不佳，还需要回到程序中去修改。Visual Basic 提供了新颖的可视化设计工具，巧妙地将Windows 界面设计的复杂性封装起来，程序开发人员不必再为界面设计而编写大量程序代码，仅需采用现有工具按设计者要求的布局，在屏幕上画出所需界面，并为各图形对象设置属性即可，VB 自动产生界面设计代码，这样便将事先编制好的控件可视地连接到一起，构成一个随时可调整的界面。

VBA 不但继承了VB 的开发机制，而且VBA 还具有与VB 相似的语言结构，它们的集成开发环境IDE（Intergrated Development Environment）也几乎相同。但是，经过优化，VBA 专门用于Office 的各应用程序。VB 可运行直接来自Windows 95 或NT 桌面上的应用程序，而VBA 的项目（Project）仅由使用VBA 的Excel、Word、PowerPoint 等称为宿主（Host）的Office 应用程序（Application）来调用。

1.3 VB实现CAD的二次开发

无论编程技术水平如何，使用VBA编程都不会感到很多困难。自从带有VBA 开发接口的AutoCAD R14 发行以来，已经有超过百万的开发者使用了这一软件，开发的主要程序将有更多机会为不断增长的用户群体服务。

1.3．1功能介绍

1文档对象，实际上就是AutoCAD图形文档对象，实际上就是AutoCAD图形，它可在Documents(文档)集合中找到，它提供访问所有图形还有大部分非图形的AutoCAD对象。通过提供的Model Space(模型空间)和Paper Space(图纸空间)访问图

形对象(线、圆、弧等)，通过提供的如Layers(图层)、Line types(线型)和Text Styles(字型)这样名称的集合访问非图形对象(图层、线型、字型等)。Document(文档)对象也提供访问Plot(打印出图)和Utility(实用工具)对象。介绍AutoCAD VBA工程及VBA交互开发环境(VBA IDE)，尽管大部分VBA环境在行为上都是相似的，但AutoCAD VBA IDE还是有些独有的特性。在AutoCAD中还有些相关的命令可以用于装载工程、运行工程，或打开VBA IDE环境。本章将概要介绍VBA工程、VBA命令和VBA IDE 的使用。

AutoCAD VBA 工程是代码模块、类模块和窗体的集合，它们组合起来以执行给予的功能。工程可保存在AutoCAD图形中，或作为独立的文件保存。

嵌入工程是保存在AutoCAD图形中。当包含有这些工程的图形中AutoCAD打开时，他们可以自动地装载，这种方法可以很方便地分发工程给用户。嵌入工程也有它的极限，它不能打开或关闭AutoCAD图形，那是由于他们的函数只存在于工程所在的文档中。使用嵌入工程不需要在运行程序之前查找并装载工程文件。举个含有嵌入工程的图形的例子，当图形打开时，一个时间日志被触发。通过这样一个宏的应用可以登记并记录用户在该图形上所花费的时间。这时用户不必去记住在打开图形之前装载工程，这就是自动操作的一个很好的例子。

全局工程保存在独立的文件中，它更加通用，因为他们能在AutoCAD图形中运行，也能打开、关闭AutoCAD图形，但它在图形打开时不能自动装载。用户必须知道他们所需要的宏包含在哪个工程文件中。然而，全局工程非常容易与其它使用者共享，它可以将通用的宏做为很好的库而存在。举个例子，你保存在一个工程文件中的宏是有关多个图形的材料清单。这个宏可以在工作周期的末期由管理员运行，这样就可以收集到所有图形的信息。

AutoCAD VBA 工程与Visual Basic 工程在二进制结构上是不兼容的。然而，其中的窗体、模块和类可以通过在VBA IDE环境中使用输入和输出VBA命令来在工程之间进行转换，用VBA管理器组织工程你可以使用VBA管理器查看装载在当前AutoCAD进程的所有VBA工程。VBA管理器一个AutoCAD工具，它允许你装载、卸载、保存、创建、嵌入和分离VBA工程。

2. 装载现存的工程

当你装载工程到AutoCAD中，所有的公用的子程序(也称为宏)都可以使用。嵌

入于图形中的工程在图形打开时就被装载。保存在DVB文件中的工程必须单独装载

3. 卸载工程

卸载工程以释放内存并保持装载的工程列表的长度以方便管理。你不能卸载嵌入工程或由其它已装载工程所引用的工程。

4. 嵌入工程到图形中

当你嵌入一个工程时，你是将工程的一个副本置于图形数据库中。无论何时，当所包含工程的图形打开或关闭时，工程会同时被装载和被卸载。一个图形只有在同一时间包含一个嵌入工程。如果图形已经包含有一个嵌入工程，你必须在同样地入其它工程之前将该嵌入工程分离出。

5. 从图形中分离工程

当你分离工程时，其实是将工程从图形数据库中删除，同时会提示你将工程保存为外部的工程文件。如果你没有将其保存为外部工程文件，该工程的数据将会删除。

6. 创建新的工程

新的工程将作为未保存的全局工程被创建。当工程创建时，你可以将工程嵌入图形中，或将其保存为工程文件。

7. 保存嵌入工程

嵌入工程是在图形保存时同时保存的。全局工程必须使用VBA管理器或VBA IDE进行保存。

8. 处理宏

与设置VBA工程选项一样，宏对话框允许你运行、编辑、删除和创建宏。宏是公用(可执行)的子程序。每一工程通常至少一个宏。

9. 运行宏

运行宏就是在当前AutoCAD进程中执行宏代码。当前活动图形指的是当宏执行开始时处于打开并处理激活状态。所有在全局工程的宏中所涉及的This Drawing 对象将指向当前活动图形。在嵌入工程中，This Drawing对象通常指向嵌入该宏的图形。

10. 编辑宏

编辑宏将打开VBA IDE并打开所选定宏的代码窗口。详细的介绍请参考“用

VBA IDE编辑工程”。

从功能上来说，VBA与VB几乎完全一样，或者说VBA是VB的一个子集。但它们之间更本质的区别在于VBA没有自己独立的工作环境，而必须依附于主应用程序；而VB则不依附于任何其它的应用程序，具有完全独立的工作环境和编译、连接系统。

由于VBA依附于主应用程序，因此它与主应用程序之间的通信简单而富有效率，其代码完全是在进程内执行的。VBA的代码在AutoCAD中仍以解释的方式执行，但由于它与AutoCAD共享内存空间，因此执行速度比ADS程序还要快。

1.3．2 VB开发AutoCAD应用程序的原理及方法性

1、ActiveX Automation技术

Automation是微软公司的一个技术标准，其宗旨是在Windows系统的统一管理下协调不同的应用程序，允许这此应用程序之间相互沟通、相互控制，但两个应用程序间的沟通不是对等的，其中，一个程序称为客户程序（Client），另一个程序称为服务程序（Server），一般情况下，由客户程序提出需要进行什么操作，服务程序针对操作申请，完成相应的命令。

2、AutoCAD下实现ActiveX Automation

R14对AutoCAD本身增加了ActiveX自动化服务功能，即AutoCAD可以作为ActiveX的服务程序，我们可以从其它客户程序中操作AutoCAD。

VB是最为常用的支持ActiveX

Automation技术的开发工具，它可以编制出ActiveX的客户程序，用来操作AutoCAD。即利用VB编制能与AutoCAD相沟通的应用程序，以此来实现AutoCAD 的二次开发。

3、利用VB进行AutoCAD二次开发的关键步骤

首先，要在VB中引用AutoCAD的类型库Acad.tlb，该库位于AutoCAD R14的安装目录下。

其次，要建立用VB开发的应用程序与AutoCAD间的联系，这一过程，称为初始化。相应的程序代码如下：

Private Sub InitGraph()

On Error Resume Next

Set AcadApp = GetObject(, "AutoCAD.Application")

If Err Then

MsgBox Err.Description

Unload Me

End If

AcadApp.Visible = True

Set AcadDoc = AcadApp.ActiveDocument

Set MoSpace = AcadDoc.ModelSpace

End Sub

之后，即可以用AutoCAD类型库提供的属性、方法对AutoCAD进行操作，如画线，可用AddLightWeightPolyline语句来完成，写文字，可用AddText语句来实现。

第2章蜗杆与蜗轮

目前，在计算机上进行二维工程制图已经非常普遍(这一点在大型机械制造门的设计室内，可以得到证实)，AutoCAD也相应提供了强大的平面绘图功能。但是如何进行三维造型设计，对于很多人来说，还是一个比较新的课题。

AutoCAD VBA是AutoCAD和visual Basic的结合技术，利用它可以完成AutoCAD的二次开发工作，下面简单的介绍了创建VBA宏的办法、VBA的编程原理、如何使用宏绘制直线和实体、以及如何完成二维和三维绘图工作。

本章主要讲述如何将三维实体图形添加到图形中。AutoCAD提供了许多创建各种基本三维实体图形的方法，这些方法通常在结构实体几何技术中使用。我们还将通过宏看到怎样将其添加到图形中并从不同方面来观察它们。本章还将介绍如何将基本的几何体组合成复杂三维实体图形，介绍如何通过挤压和旋转光滑平面来创建其他的三维实体图形。另外本章还要讨论如何通过VBA编码进行倒角、倒圆和平面剪切。

2.1蜗轮与蜗杆

2.1.1 ZK蜗杆(锥面包络圆柱蜗杆)

ZK 蜗杆主要是在改进阿基米德蜗杆磨削加工中产生的。磨削时，将梯形砂轮或片状锥形砂轮安置在蜗杆齿槽内，使刀具轴线与蜗杆轴线在空间交错成一个等于蜗杆分度圆柱上的导程角γ。

蜗杆传动的特点

(1)传动比大 蜗杆传动单级可实现较大的传动比。在传动比传动中，一般传动比80~5 i ;在分度机构或手动机构中，传动比可达300，最大甚至可达上千；

(2)传动平稳 由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，在与蜗轮啮合时是逐渐进入啮合和逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，所以传动平稳，冲击载荷小；

(3)具有自锁性 当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动变具有自锁性；

(4)摩擦磨损大 在蜗杆传动中，相对滑动速度较大，当工作条件不够好时，就会产生严重的摩擦磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。蜗杆传动效率低，当传动具有自锁性时，效率仅为4.0左右。

2.1.2蜗杆传动的失效形式

蜗杆传动的失效形式与齿轮一样，也有点蚀。齿根折断，齿面胶合和磨损等。由于蜗杆传动的材料和结构上的原因，蜗杆螺旋齿部分的强度总是高与蜗轮轮齿的强度，所以失效形式经常发生在蜗杆齿轮上，因此，一般只对蜗轮轮齿进行承载能力计算。另外，由于蜗杆传动的齿面间有较大的相对滑动速度，且啮合效率低，产生热量较大，从而增加了产生胶合和磨损失效的可能性，因此，蜗杆传动的失效形式是胶合和磨损。

（1）齿面胶合 胶合是比较严重的粘着磨损。在高速重载传动时，因滑动速度高而产生的瞬时高温会使油膜破裂，造成齿面间的粘焊现象，粘焊处被撕脱后，轮齿表面沿滑动方向形成沟痕，这种胶合称为热胶合。在低速重载传动中，不易形成油膜，摩擦热虽不大，但也可能重载出现冷焊粘着，这种胶合成为冷胶合。热胶合是高速，重载齿轮传动的主要失效形式。减小模数，降低齿高以减小滑动系数，提高齿面系数，采用抗胶合能力强的润滑油等，均可减缓或防止齿面胶合发生。

（2）齿面磨损 当外界的硬屑落入运动的齿面间，就可能产生磨料磨损。另外

当表面粗糙的硬齿与较软的轮齿相啮合时，由于相对滑动，软齿表面易被划伤也可能产生齿面磨料磨损。磨损后，正确的齿形遭到破坏，齿厚减薄。最后导致轮齿因强度不足而折断。改善润滑。密封条件，在润滑油中加入减磨添加剂，保持润的清洁，提高齿面精度等，均能提高齿面的抗磨料磨损的能力

由于蜗杆传动中的蜗杆表面硬度比蜗轮高，所以蜗杆的接触强度、弯曲强度都比蜗轮高；而蜗轮齿的根部是圆环面，弯曲强度也高、很少折断。

2.1.3蜗杆传动的设计准则

在开式传动中，蜗杆传动的失效形式多为齿面磨损和轮齿折断。因此，应以保证齿根弯曲疲劳强度作为开式穿的只要设计准则。

在闭式传动中，蜗杆传动多因齿面胶合或点蚀而失效。因此，通常是按齿面接触疲劳强度进行设计，再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。此外，闭式蜗杆传动，由于散热比较困难，所以还应作热平衡校核。蜗杆传动在齿面间有较大的滑动速度，发热量大，若散热不及时，油温升高、粘度下降，油膜破裂，更易发生胶合。开式传动中，蜗轮轮齿磨损严重，所以蜗杆传动中，要考虑润滑与散热问题。

材料的选择

基于蜗杆传动的失效特点，选择蜗杆和蜗轮材料组合时，不但要求有足够的强度，而且要有良好的减摩、耐磨和抗胶合的能力。实践表明，较理想的蜗杆副材料是：青铜蜗轮齿圈匹配淬硬磨削的钢制蜗杆。

1.蜗杆材料

（1）对高速重载的蜗杆传动，蜗杆常用低碳合金钢（如20Cr，20CrMnTi，12CrNi3A等）经渗碳后，表面淬火使硬度达56 ～62HRC，淬火后需要再经磨削。

（2）对中速中载传动，蜗杆常用45钢、40Cr、35SiMn等，表面经高频淬火使硬度达45～55HRC，再磨削。

（3）对一般用途的蜗杆可采用45、40等碳钢调质处理（硬度为210～230HBS）。

（4）对低速不重要的蜗杆传动，蜗杆可不经热处理，或采用铸铁。

2.蜗轮材料

（1）常用的蜗轮材料为铸造锡青铜（ZCuSnl0Pl，ZcuSn5Zn5Pb5等）、铸造铝铁青铜（ZCuAl10Fe3）及灰铸铁HTl50、HT200等。铸锡青铜的抗胶合、减摩及耐

磨性能最好，但价格较高，常用于s v 为15-25m/s 的重要传动；

（2）铸铝铁青铜，如ZCuAL10Fe3Mn2,ZcuAL10Fe3等。具有足够的强度，并耐冲击，价格便宜，但抗胶合及耐磨性能不如锡青铜，一般用于610/s v m s ≤-的传动；

（3）对于2/s s v m ≤的不重要场合可以采用灰铸铁，如：HT150,HT200等。

2.1.4 普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择

GB10089——1988对蜗杆，蜗轮和蜗杆传动规定了12精度等级，其中1级精度最高，12级精度最低。与齿轮公差相似，蜗杆，蜗轮和蜗杆传动公差也分为三个公差组。

普通圆柱蜗杆传动的精度范围6—9级。6级精度用于精度要求较高，速度较快的动力，运动传动；7级精度用于一般精度要求，中等速度的动力传动。8,9级精度用于短时，次要，低速传动。

2.1.5蜗杆传动的优点

蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。在绝大多数情况下，两轴在空间是互相垂直的轴交角为90︒。它广泛应用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造部门中，最大传动功率可达750kW ，通常用在50kW 以下；最高滑动速度可达35/m s ，通常用在15/m s 以下。

（1）传动比大，结构紧凑。

圆柱齿轮和圆锥齿轮啮合时主要是滚动接触，而蜗杆与蜗轮啮合主要是滑动接触，且冲击速度小。因此产生噪音和振动的因素很少。从传动比公式可以看出，当 i=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转 转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比i=10-80；在分度机构中，i 可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。

（2）传动平稳，无噪音。

因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音小。

（3）轴可以垂直布置而互不相交。

蜗杆轴和蜗轮轴的布置，有时可以做到既能节约原动机和从动机的安装面积又能方便合理。

（4）可以防止逆转，实现自锁。（5）抗弯曲强度高。

蜗杆齿呈螺旋状，蜗轮齿为弧形曲梁，它们的抗弯曲强度较高，轮齿极少出现弯曲折断现象。因此，蜗杆传动可以承受较大的瞬时冲击载荷。

第3章程序

3.1流程整体流程如图3-1

3-1流程图

设计内容

选择程序数据及确定有关参数;分析蜗杆传动设计计算方法;绘出计算流程图;编制加工计算程序;由原始数据得出计算结果并出图;编写程序使用说明和设计说明书。步骤流程

首先用VB画出窗体，包括欢迎界面，登陆界面，输入参数，计算，校核等。

再进行编程，编程过程中不断调试，最后优化整个程序。

基本思路

通过欢迎界面我们会来到登陆界面，输入正确密码后，弹出“输入参数”对画框。在这个对话框中我们可以选择中心距和传动比。点击下一步，会弹出”计算”对话框，点击计算后，计算机会根据程序自动计算出分度圆半径，中心距，传动比，齿形方向，

齿高方向等参数。下一步是修形初始参数，让数据更加准确。最后是强度校核，蜗杆在开式或闭式方式下工作要进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。如果设计的蜗杆强度符合标准，计算机会自动调用CAD软件来绘制蜗杆传动图形，否则会转到输入参数窗口进行重新计算。

3.1.1界面运行程序的第一个窗口，如图所示3-2：

3-2 欢迎界面

下面是“START”和“END”命令按钮的代码，点击它们后会执行相应的操作：

Private Sub Command1_Click() Load Form1

Form1.Visible = True (Form1可见)

Form1.Left = 0

Form1.Top = frmSplash.Height+50 (Form1的位置)

End Sub

Private Sub Command2_Click()

Form1.Visible = False Form2.Visible = False

Form1.Enabled = False Form2.Enabled = False

Unload Form1 Unload Form2

End End Sub

点击“END”则结束程序运行，返回初始界面；点击“START”则进入下一个窗口。第二种进入方式，如图3-3

3-3 另一种打开方式

3.1.2选择参数

此窗口主要是通过选择传动比和中心距的参数，来确定模数，压力角，蜗杆齿数，蜗轮齿数等参数。先设置四组中心距125，160，180，200和九组传动比10，12.5，15，20，2530，40，50，60。一共是36种情况。点击“COUNT”按钮以得出相应的蜗杆造型数据。如图3-4：

3-4 COUNT界面

3.1.3计算参数

在确定了所选参数后，利用公式退出其他的参数。

3.1.4绘制图形

进入第三级窗口，显示出最后的蜗杆造型数据，最后点击“PLOT”按钮进入CAD完成蜗杆造型。如图3-5：

3-5 PLOT界面

在CAD自动绘图中，首先刀具先切削出蜗杆，如图3-6：

3-6 蜗杆加工出的三维图

蜗杆生产之后再用蜗杆加工出相应的蜗轮如图3-7：

3-7蜗轮加工出的三维图

3.2 造型

现代制造技术不仅要求产品有图形图纸的表示 ,更需要有产品的三维模型和完整信息模型 ,基于特征造型的设计方法是随着ＣＡＤ/ＣＡＰＰ/ＣＡＭ集成要求而产生的 ,是建立在实体造型的基础之上 ,更适应计算机信息交流的产品设计方法。

在对蜗杆齿段进行了分析的基础上 ,在AutoCAD软件平台上利用其实体造型功能 ,采用计算机模拟蜗杆加工的方法 ,进行蜗杆齿段的几何造型及蜗杆轴三维实体模型和特征模型构造。采用此方法进行机械产品的特征造型既反映了零件的毛坯信息。

结论

通过VBA可以实现VB自动调用CAD并进行绘制三维图形，这种方法不仅节省了平时加工蜗杆的绘图时间，并保证了蜗杆以及蜗轮的质量。如果把这种方法推出之后，企业的平均加工蜗杆时间将降低一半，废品率将大大降低。

ZK蜗杆是一种非线性螺旋齿面蜗杆，蜗杆的齿面为圆锥面族的包络曲面，在各个剖面上齿廓均为曲线。加工时采用盘状铣刀或砂轮，刀具的安装位置在螺旋齿槽的法向面内，切削和磨削容易，易获得高精度，目前应用广泛。

而本次设计的一大难点就是计算模型的建立，以及计算分析程序的编制，通过多方面的努力，问题得到了解决。它大大增强了我的数学建模能力以及对Visual Basic 软件的应用能力。

本设计的一大亮点则是利用计算机的Visual Basic设计平台完成了对蜗杆传动的分析计算过程，使复杂烦琐的分析计算变得简单化，程序化，人性化。计算精度也比人工计算大大提高，为蜗杆传动的设计提供了依据。

最重要的是锻炼了自动的动手能力，让自己在以后的工作学习过程中能承受住更大的困难和挫折。

致谢

光阴似箭，转眼之间四年的大学生活已经临近尾声，在这四年之中，西南科技大学的老师不但教授了我许多理论知识，提高了我的知识结构和专业素养，而且还在思想上帮助了我。特别值得感谢的是本次毕业设计中我的指导老师熊矢老师以及辅导我的任晓坜师姐，他们在这段时间里细心指导，尽职尽责，把自己的知识无私地传授给我们。这期间我在设计过程中遇到了许许多多的难题，多亏熊老师和任晓坜师姐的耐心讲解，也使我体会到了理论联系实际的重要性，我们是新时代的大学生，所以不仅要有丰富的理论知识，更应该具备将理论知识应用到生产现场去解决实际问题的能力，为将来的社会发展做出应有的贡献。

在此对西南科技大学的全体老师表示感谢，谢谢他们对我的细心教导，更谢谢他们为我将来的人生道路打下了坚实的根基，在这里再次感谢在毕业设计中孜孜不倦指导我的熊矢老师和任晓坜师姐，以及其它帮助我，关心我的教师，谢谢你们。你们不仅让我学到了机械专业方面的知识，更让我领悟到了人生的哲理，丰富了自己的人生阅历。我坚信在今后的社会中我一定能成为一个自信坚强的有志青年，决不辜负老师和家长对我的期望！

谢谢！谢谢各位老师！

参考文献

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[10] 齿轮手册编委会编．齿轮手册[M]．北京:机械工业出版社，1990.

[11] Simon V. The influence of misalignments on mesh performances of hypoid gears [M].Mechanism

and Machine Theory,1998,33:1277～1291.

[12] Litvin FL,de Donno https://www.wendangku.net/doc/a219183084.html,puterized design and generation of modified spiroid worm-gear drive

with low transmission errors and stabilized bearing contact[M].Computer methods in applied mechanics and engineering,1998,162:187～201.

蜗杆-齿轮减速器测绘

（蜗杆-齿轮减速器测绘）实训测绘说明书 题目：蜗杆-齿轮减速器测绘 院（系）：机电工程学院 专业：机械制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师：

2011年112月28日 摘要 “测绘”其实是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。本次是测绘的是一个蜗杆齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属二级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——滚筒）。该测绘的内容包括：任务设计书，零件的加工工艺工艺分析，传动装置总体分析，重要零件的测绘方法例如：蜗杆齿轮减速器的传动分析，蜗杆、蜗轮、齿轮的基本尺寸设计，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和A2图纸装配图1张、A4图纸的零件图3张。齿轮的一些基本参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。 蜗杆齿轮减速器的装配图绘制，我是通过使用CAD来完成，通过本课题的测绘，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习并能清楚、形象的表达减速器的外形特点。该减速器的试验报告基本上符合任务书所需的内容，如若有不足之处，望老师批评指正。“测绘”对于我们来说又是学习正确表达设计构思的一次独立实践的机会。测绘技术是一项重要的基本技能。 关键词测绘、蜗轮蜗杆、工艺分析、蜗轮箱体

Abstract（三号加粗）： (采用三号字、Times New Roman字体、加黑、居中、与内容空一行) There is a kind of automatic access system that use automatic indemnification technology to identify user’s ID and rights, and according to user’s rights to control the door.??????（内容采用小四号Times New Roman字体，要求300-500单词） Key words（小四号加粗、Times New Roman字体、顶格）： （内容采用小四号、Times New Roman字体、接排、各关键词之间有分号）

蜗轮 蜗杆的CAD设计

第1章 VB与CAD 1.1前言 近几十年来我国的蜗杆传动研究，不仅在啮合理论上有了很大进步，许多研究内容进入了交叉学科研究阶段，研究的深度也有了更大的发展，同时在理论研究和生产实际相结合方面也取得了可喜的成绩。 蜗杆传动的综合质量指标是承载能力和传动效率．由于蜗杆传动是交错轴间转矩和运动的空间机构，故齿面间的滑动速度大，主要失效形式是油的温升过高及由此而引起的各种蜗轮表面失效．如胶合、磨粒磨损，点蚀等．实践证明，影响油温升过高的主要因素是共轭齿面间的摩擦系数及接触应力大小，而以摩擦系数大小起主导作用．因此近一、二十年来的研究工作，主要在寻找新的蜗杆齿形(如直线、圆弧、双圆弧、渐开线等)，新的传动类型(如一次包络面蜗杆传动，二次包络环面蜗杆传动、锥蜗杆传动等)，选择几何参数，其目的就是要增加啮合齿的对数．实现良好的接触线形状，增大诱导曲率半径，改善共轭齿面间的润滑状态。． 采用CAD技术，针对某一新产品，只需输入几个参数，所有设计工作只需几分钟，这无疑是设计人员梦寐以求的。因此，开发直齿圆往齿轮机构CAD可以显著提高产品设计质量，降低劳动成本;缩短产品开发周期，加快产品更新换代;减轻设计人员的劳动强度。将设计人员从烦琐的重复劳动中解脱出来，投人更重要的工作 1.2现代AutoCAD技术发展方向 随着现代工业文明的发展，越来越多的企业对工业产品的外形和内部结构的要求越来越高，产品更新的速度越来越快，传统的手工制图已经不能满足现代企业的要求．计算机辅助设计技术的引进是近代工业史上的一次革命，它显著的提高了制图的速度和制图的质量，缩短了新产品设计开发的时间。AutoCAD是计算机辅助设计工具的一种，它是美国Autodesk公司在1982年12月开发出来的，AutoCAD软件是计算机辅助设计与绘图相结合的综合软件,从第一版AutoCADR1.0起，经历了若干次升级，现已达到AutoCAD2007。 在AutoCAD 14版中，Autodesk首次包括了Microsoft的Visual Basic for Applications(VBA).将AutoCAD和Visual

CAD创建蜗杆三维实体模型的方法与技巧

CAD创建蜗杆三维实体模型的方法与技巧 Methods and skills to create the 3D solid model in CAD 江苏省交通技师学院董金梁 摘要：一些学生对于二维图形缺乏空间想象力，本文通过CAD创建蜗杆三维实体模型的案例，介绍建模的方法与技巧，以及用户坐标系的创建及应用，提高学生的绘图能力，增强其空间想象能力。 关键词：二维图形；三维实体；建模；方法；技巧 Abstract:Some students lack imagination of the two-dimensional graphics. Through the creation of three-dimensional solid model case in CAD,this paper demonstrates the modeling methods and skills and the application of the user coordinate system,to improve the students' drawing and space imagination abilities. Keywords: 2D graphics; 3D modeling; method; skills 前言 三维实体模型具有立体感,绘制时，除了要掌握必要的知识点，即实体的三维旋转、移动、差集、并集、消隐和着色等，还必须掌握一定方法与技巧。 在用户坐标系中绘制三维实体模型的思路是：根据立体的空间位置，建立用户坐标系，即移动坐标原点或切换XY平面的位置，因为绘制平面图形时，必须在XY平面上。下面通过一个典型案例（如图1所示）来说明。 图1 蜗杆图样及三维实体 一、在用户坐标系中创建三维实体模型 1、绘图方法及步骤 将三维实体模型用形体分析法分解为三部分，即阶台轴1、蜗杆2和阶台轴3。先画出二维轮廓线，沿着旋转轴线平移1和3，画出蜗杆2的实体模型后，再通过旋转画出阶台轴1和3的实体模型，最后移动使三部分组成整体。具体步骤如下： 1）执行下拉菜单：视图-三维视图-俯视图，进入平面二维视图状态，在XY平面上绘制工件的轮廓线，如图2所示。 2）平移。修改-移动-选择对象（选择1和3的轮廓线）-回车-指定基点（选择轴线上一点）-指定第二个点（向右偏移并输入100）-回车，如图3所示。

蜗轮蜗杆减速器的设计

摘要 通过对减速器的简单了解，开始学习设计齿轮减速器，尝试设计增强感性认知和对社会的适应能力，及进一步巩固已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题，以求把理论和实践结合一起，为以后的工作和更好的学习积累经验。学习如何进行机械设计，了解机械传动装置的原理及参数搭配。学习运用多种工具，比如CAD等，直观的呈现在平面图上。通过对圆柱齿轮减速器的设计，对齿轮减速器有个简单的了解与认知。齿轮减速器是机械传动装置中不可缺少的一部分。机械传动装置在不断的使用过程中，会不同程度的磨损，因此要经常对机械予以维护和保养，延长其使用寿命，高效化的运行，提高生产的效率，降低生产的成本，获得最大的使用效率。 关键词：机械传动装置；齿轮减速器；设计原理与参数配置

Abstract Through the simple understanding of the speed reducer, started learning design of gear reducer, attempt to design enhance the perceptual cognition and ability to adapt to society, and further consolidate the learned theory knowledge, to improve the integrated use of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better learning experience. Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanical transmission device and parameter collocation. Study using a variety of tools, such as CAD, intuitive present on the floor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear reducer is a simple understanding and cognition. Gear reducer is an indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanical transmission device in use process, will be different degree of wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenance, prolong the service life and highly effective operation, improve production efficiency, reduce the cost of production, achieve maximum efficiency. Keywords:mechanical transmission gear; gear reducer; the design principle and parameter configuration.

蜗轮蜗杆设计步骤

蜗轮蜗杆设计步骤 蜗轮蜗杆是一种常见的传动机构，它可以将高速旋转的电机转换成低速高扭矩的输出，广泛应用于各种机械设备中。在设计蜗轮蜗杆时，需要遵循一定的步骤，以确保传动系统的可靠性和高效性。本文将介绍蜗轮蜗杆设计的步骤和注意事项。 一、确定传动比和输出扭矩 在设计蜗轮蜗杆传动系统时，首先需要确定传动比和输出扭矩。传动比是指输入轴转速与输出轴转速的比值，通常用i表示。输出扭矩是指输出轴所能提供的扭矩大小，通常用T表示。传动比和输出扭矩的确定需要考虑到传动系统的工作条件和要求，如负载大小、转速范围、传动效率等。 二、选择蜗轮和蜗杆的材料和加工工艺 蜗轮和蜗杆是蜗轮蜗杆传动系统的核心部件，其材料和加工工艺的选择对传动系统的性能和寿命有着重要的影响。一般来说，蜗轮和蜗杆的材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等特点。常用的材料有合金钢、不锈钢、铜合金等。加工工艺方面，蜗轮和蜗杆的加工精度要求较高，通常采用数控加工或磨削加工等高精度加工工艺。 三、确定蜗轮和蜗杆的几何参数

蜗轮和蜗杆的几何参数包括蜗轮的齿数、蜗杆的螺旋角、蜗杆的导程等。这些参数的确定需要考虑到传动比、输出扭矩、传动效率等因素。一般来说，蜗轮的齿数越多，传动效率越高，但制造难度也越大；蜗杆的螺旋角越小，传动效率越高，但输出扭矩也越小。 四、进行传动系统的设计计算 在确定了传动比、输出扭矩、蜗轮和蜗杆的几何参数后，需要进行传动系统的设计计算，以确定各个部件的尺寸和工作参数。设计计算包括蜗轮和蜗杆的模数、齿宽、轴径、轴承尺寸、传动效率等参数的计算。设计计算的准确性和合理性对传动系统的性能和寿命有着重要的影响。 五、进行传动系统的结构设计 在进行传动系统的结构设计时，需要考虑到传动系统的安装、维修和保养等方面的要求。传动系统的结构设计应尽可能简单、紧凑、可靠，方便安装和维修。同时，还需要考虑到传动系统的密封性、散热性等方面的问题，以确保传动系统的正常工作。 六、进行传动系统的试验和验证 在完成传动系统的设计和制造后，需要进行试验和验证，以确保传动系统的性能和可靠性。试验和验证包括传动系统的静态试验、动态试验、负载试验等。试验和验证的结果将反馈到传动系统的设计

蜗轮蜗杆设计步骤

蜗轮蜗杆设计步骤 第一步：确定传动比 蜗轮蜗杆传动是一种非常特殊的传动方式，它的传动比取决于蜗杆的头数、蜗轮的齿数、蜗杆的导程角以及蜗轮与蜗杆轴线的交角等因素。设计蜗轮蜗杆传动时，要根据传动 要求和传动动力参数来计算传动比。 第二步：选择材料 在选择蜗轮和蜗杆的材料时，考虑到它们的载荷、传动功率和工作环境温度等因素。 通常，蜗轮和蜗杆都可以采用高强度的合金钢材料。 第三步：确定齿轮参数 蜗轮的齿数和模数都是通过计算得到。注意，蜗轮的轴向厚度越小，蜗杆的导程角越小，那么蜗轮和蜗杆的接触线就会越靠近齿面根部。在选择齿轮参数时需要进行综合考虑，以保证蜗轮蜗杆传动的良好性能。 第四步：计算蜗杆的导程和展角 根据蜗杆轴线与垂直轴线的夹角以及螺旋线的参数，可以计算出蜗杆的导程和展角。 展角的计算对于蜗轮蜗杆传动来说非常重要，因为它直接影响到传动效率和噪声。一般来说，展角越大，传动效率越高，但噪声也会增加。 第五步：计算蜗轮蜗杆的几何参数 根据蜗杆的导程、蜗轮的模数和齿数，可以计算出蜗轮和蜗杆的几何参数，包括齿顶 直径、节圆直径、齿根直径、齿顶高度、齿根高度和重要齿廓参数。这些参数决定了蜗轮 蜗杆传动的传动效率、运行平稳性和噪声等关键性能指标。 第六步：进行蜗轮蜗杆的装配 在进行蜗轮蜗杆的装配之前，需要对蜗轮齿形进行测量，以保证齿形质量。然后，将 蜗轮和蜗杆进行配合，精确控制配合间隙大小。还要注意蜗轮和蜗杆的对中度和平行度等 装配要求，以保证传动系统的稳定性和性能。 总结：1. 传动效率的优化：传动效率是蜗轮蜗杆传动系统的重要性能指标，也是设 计过程中需要优化的关键因素之一。通常情况下，使用高质量的蜗轮和蜗杆、采用适当的 润滑方式、控制装配精度、优化齿轮参数以及合理设计蜗杆展角等方法，可以大大提高传 动效率。

蜗轮蜗杆的设计方案

了解蜗杆传动的特点，它的适用场合。了解蜗杆传动的主要参数，如模数、压力角、螺旋头数、螺旋导程角、螺旋螺旋角、螺旋分度圆等。 •熟悉蜗杆、蜗轮构造，蜗杆与蜗轮常用什么材料制造,那个易被损害。 •掌握蜗杆传动效率低的机理，蜗杆传动中箱体内的润滑油温度过高有什么危害，如何降低。 第一节概述 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的（图3－52），用于传递交错轴之间的运动和动力，通常两轴交错角为90°。在一般蜗杆传动中，都是以蜗杆为主动件。 从外形上看，蜗杆类似螺栓，蜗轮则很象斜齿圆柱齿轮。工作时，蜗轮轮齿沿着蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。为了改善轮齿的接触情况，将蜗轮沿齿宽方向做成圆弧形，使之将蜗杆部分包住。这样蜗杆蜗轮啮合时是线接触，而不是点接触。 蜗杆传动具有以下特点： 1．传动比大，且准确。通常称蜗杆的螺旋线数为螺杆的头数，若蜗杆头数为z 1，蜗轮齿数为z2，则蜗杆传动的传动比为 2＝n1/n2＝z2/z1ω1/ωi＝（3－60） 通常蜗杆头数很少（z1=1～4），蜗轮齿数很多(z2=30～80)，所以蜗杆传动可获得很大的传动比而使机构比较紧凑。单级蜗杆传动的传动比i≤100～300；传递动力时常用i＝5～83。 2．传动平稳、无噪声。因蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的，同时啮合的齿对较多。03．当蜗杆的螺旋升角小于啮合面的当量摩擦角时，可以实现自锁。 =0.4～0.45。η=0.82～0.92。具有自锁时，η=0.75～0.82；z1＝3～4时，η=0.7～0.75；z1=2时，η4．传动效率比较低。当z1＝1时，效率 5．因啮合处有较大的滑动速度，会产生较严重的摩擦磨损，引起发热，使润滑情况恶化，所以蜗轮一般常用青铜等贵重金属制造。 由于普通蜗杆传动效率较低，所以一般只适用于传递功率值在50～60kW以下的场合。一些高效率的新型蜗杆传动所传递的功率可达500kW，圆周速度可达50 m/s。 第二节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 本节只讨论普通圆柱蜗杆传动，或称阿基米德圆柱蜗杆传动（在垂直于蜗杆轴线的剖面中，齿廓线是一条阿基米德螺旋线，故称为阿基米德螺杆）。 ＝40°；而蜗轮的齿廓为渐开线，即在主平面内，蜗杆与蜗轮的啮合如同齿条与齿轮的啮合一样。α如图3－53所示，通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为主平面。在主平面上，蜗杆的齿廓与齿条相同，两侧边为直线，夹角2因此，蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算大致与齿轮传动相同，并且在设计、制造中皆以主平面上的参数和尺寸为基准。普通圆柱蜗杆传动参数已标准化。 （一）蜗杆传动的主要参数 α 1.模数m和压力角 为20°。α规定为标准值。圆柱蜗杆传动的标准模数见表3－21。蜗杆传动标准压力角α相等。为了制造方便，把蜗轮的端面模数m及端面压力角α因为在主平面上蜗杆

蜗杆减速器及其零件图和装配图(完整)

前言 在本学期临近期末的近半个月时间里，学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和动脑能力的课程设计。在这段时间里，把学到的理论知识用于实践。 课程设计每学期都有，但是这次和我以往做的不一样的地方：单独一个人完成一组设计数据。这就更能让学生的能力得到锻炼。但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较庞大的“工作”来说，虽然能够按时间完成，但是相信设计过程中的不足之处还有多。希望老师能够指正。总的感想与总结有一下几点： 1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的 训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。 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：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准 3.在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程 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的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，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。 最后，衷心感谢老师的指导和同学给予的帮助，才能让我的这次设计顺利按时完成。

目录 一．传动装置总体设计 (4) 二．电动机的选择 (4) 三．运动参数计算 (6) 四．蜗轮蜗杆的传动设计 (7) 五．蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 (13) 六．蜗轮轴的尺寸设计与校核 (15) 七．减速器箱体的结构设计 (18) 八．减速器其他零件的选择 (21) 九．减速器附件的选择 (23) 十．减速器的润滑 (25)

蜗轮蜗杆减速器说明书.

一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书 第一章绪论 1.1本课题的背景及意义 计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）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，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。 1.1.1 本设计的设计要求 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；作出零件工作图和不见装配图。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计算，由标准中合理选择。 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，或者根本装不起来。 1.2.（1）国内减速机产品发展状况 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。 （2）国外减速机产品发展状况 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.本设计的要求 本设计的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，或者根本装不起来。 机器的经济性是一个综合性指标，设计机器时应最大限度的考虑经济性。提高设计制造经济性的主要途径有：①尽量采用先进的现代设计理论个方法，力求参数最优化，以及应用CAD技术，加快设计进度，降低设计成本；②合理的组织设计和制造过程；③最大限度地采用标准化、系列化及通用化零部件； ④合理地选择材料，改善零件的结构工艺性，尽可能采用新材料、新结构、新工艺和新技术，使其用料少、质量轻、加工费用低、易于装配⑤尽力改善机器的造型设计，扩大销售量。 提高机器使用经济性的主要途径有：①提高机器的机械化、自动化水平，以提高机器的生产率和生产产品的质量；②选用高效率的传动系统和支承装置，从而降低能源消耗和生产成本；③注意采用适当的防护、润滑和密封装置，以延长机器的使用寿命，并避免环境污染。 机器在预定工作期限内必须具有一定的可靠性。提高机器可靠度的关键是提高其组成零部件的可靠度。此外，从机器设计的角度考虑，确定适当的可靠性水平，力求结构简单，减少零件数目，尽可能选用标准件及可靠零件，合理设计机器的组件和部件以及必要时选取较大的安全系数等，对提高机器可靠度也是十分有效的。 1.4.研究内容（设计内容） （1）蜗轮蜗杆减速器的特点

蜗杆减速器及其零件图和装配图(完整)

蜗杆减速器及其零件图和装配图(完整) LT

参数选择： 卷筒直径：D=400mm 运输带有效拉力：F=4000N 运输带速度：0.75=0.75m/s 工作环境：三相交流电源，三班制工作，单向运转，载荷平稳，空载启动，常温连续工作 一、传动装置总体设计： 根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度0.75≤4——5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见，采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。 该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。 二、电动机的选择： 由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为3.100.75 根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=350mm。运输带的有效拉力

F=2000N，带速0.75=0.8m/s，载荷平稳，常温下连续工作，电源为三相交流电，电压为3.100.75。 1、按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电 压为3.100.75，Y系列 2、传动滚筒所需功率 Pw=F0.75/1000=4000*0.75/1000=3kw 3、传动装置效率：（根据参考文献《机械设计课程设计》刘俊龙何 在洲主编机械工业出版社第133-134页表12-8得各级效率如下） 其中： 蜗杆传动效率η 1 =0.70 搅油效率η 2 =0.95 滚动轴承效率（一对）η 3 =0.98 联轴器效率η c =0.99 传动滚筒效率η cy =0.96 所以： η=η 1•η 2 •η 3 3•η c 2•η cy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96=0.633 电动机所需功率： P r = P w /η=3/0.633=4.7KW 传动滚筒工作转速： n w ＝60×1000×0.75 / ×350＝35.8r/min 根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》吴宗泽罗圣国 编高等教育出版社第155页表12-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动 机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表2-1: 表2-1 方案电动机型号额定功率 P ed kw 电动机转速 r/min 额定转矩 同步转速满载转速 1 Y132S1- 2 5.5 3000 2900 2.0 2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2 3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0 4 Y160M-8 5. 5 750 720 2.0

一级蜗轮蜗杆减速器设计

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书 第一章绪论 1.1本课题的背景及意义 计算机辅助设计及辅助制造（CADCAM）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，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。 1.1.1 本设计的设计要求 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；作出零件工作图和不见装配图。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计算，由标准中合理选择。 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，或者根本装不起来。 1.2.（1）国内减速机产品发展状况 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。

（2）国外减速机产品发展状况 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.本设计的要求 本设计的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，或者根本装不起来。 机器的经济性是一个综合性指标，设计机器时应最大限度的考虑经济性。提高设计制造经济性的主要途径有：①尽量采用先进的现代设计理论个方法，力求参数最优化，以及应用CAD技术，加快设计进度，降低设计成本；②合理的组织设计和制造过程；③最大限度地采用标准化、系列化及通用化零部件； ④合理地选择材料，改善零件的结构工艺性，尽可能采用新材料、新结构、新工艺和新技术，使其用料少、质量轻、加工费用低、易于装配⑤尽力改善机器的造型设计，扩大销售量。 提高机器使用经济性的主要途径有：①提高机器的机械化、自动化水平，以提高机器的生产率和生产产品的质量；②选用高效率的传动系统和支承装置，从而降低能源消耗和生产成本；③注意采用适当的防护、润滑和密封装置，以延长机器的使用寿命，并避免环境污染。 机器在预定工作期限内必须具有一定的可靠性。提高机器可靠度的关键是提高其组成零部件的可靠度。此外，从机器设计的角度考虑，确定适当的可靠性水平，力求结构简单，减少零件数目，尽可能选用标准件及可靠零件，合理设计机器的组件和部件以及必要时选取较大的安全系数等，对提高机器可靠度也是十分有效的。 1.4.研究内容（设计内容）

蜗轮蜗杆减速器课程设计说明书(cad图)正稿

项目课程说明书 题目：运输机减速器 二级学院机械工程学院 年级专业机械设计制造及其自动化学号 学生姓名 指导教师

新余学院项目课程任务书二级学院：

说明：此表一式叁份，学生、指导教师、二级学院各一份。 年月日

目录 1．电机选择 (1) 2．选择传动比 (2) 2.1总传动比 (3) 2.2减速装置的传动比分配 (3) 3．各轴的参数 (4) 3.1各轴的转速 (4) 3.2各轴的输入功率 (4) 3.3各轴的输出功率 (4) 3.4各轴的输入转矩 (4) 3.5各轴的输出转矩 (5) 3.6各轴的运动参数表 (6) 4.蜗轮蜗杆的选择 (7) 4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 (7) 4.2选择材料 (7) 4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设 (7) 4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (8) 4.5校核齿根弯曲疲劳强度 (9) 4.6验算效率 (10) 4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定 (10) 5．轴的设计计算 (11) 5.1蜗杆轴 (11) 5.1.1按扭矩初算轴径 (11) 5.1.2蜗杆的结构设计 (11) 5.2蜗轮轴 (12) 5.2.1输出轴的设计计算 (12) 5.2.2轴的结构设计 (13) 5.3蜗杆轴的校核 (14)

5.3.1求轴上的载荷 (14) 5.3.2精度校核轴的疲劳强度 (15) 5.4蜗轮轴的强度校核 (18) 5.4.1精度校核轴的疲劳强度 (20) 5.4.2精度校核轴的疲劳强度 (20) 6.滚动轴承的选择及校核计算 (24) 6.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算 (24) 6.2蜗杆轴上轴承的选择计算 (25) 7.键连接的选择及校核计算 (29) 7.1输入轴与电动机轴采用平键连接 (29) 7.2输出轴与联轴器连接采用平键连接 (29) 7.3输出轴与蜗轮连接用平键连接 (29) 8．联轴器的选择计算 (31) 8.1与电机输出轴的配合的联轴器 (31) 8.2与一级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器........................................................ 错误！未定义书签。 9.润滑和密封说明 (32) 9.1润滑说明 (32) 9.2密封说明 (32) 10．拆装和调整的说明 (33) 11．减速箱体的附件说明 (33) 12.设计小结 (34) 13．参考文献 (35)

机械设计制造及自动化毕业论文-涡轮蜗杆cad设计

1 蜗杆蜗轮传动CAD系统设计 开题报告 一课题来源： 老师指定 二研究目的和意义： 机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备的重要任务。机械工业的生产水 平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。随着计算机的普及，计算机的各种技术相继被开发和应用，其中重要的一项就计算机辅助设计(CAD).通过计算机的辅助设计，能极大的节约人力物力，缩短开发周期。 本课题研究的是蜗杆传动。蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和力的一种传动机构，两轴线的夹角可以为任意角，常用的为90°，由于蜗杆传动不仅能实现大的传动比，同时传动时能实现多对齿啮合，冲击载荷小，传动平稳，噪声低，拥有自锁性等优良特性，因此应用十分广泛。 但是由于在蜗轮蜗杆传动设计中，要涉及到许多设计规则和公式的应用、大量图表数据的处理、结构参数的选定和计算以及图形的绘制等工作。若采用传统的设计方法,则需要人工查阅大量的设计手册资料,进行大量繁琐的计算工作,这样的设计包含许多重复性工作,存在效率低下等不足。一般的CAD系统只能完成简单的参数化绘图或者单一的结构设计任务,功能有相当的局限。为此, 设计开发了符合Windows 标准的蜗杆参数化CAD系统，此系统能分别独立地进行蜗杆传动的参数化设计和参数化绘图,同时实现了蜗 轮蜗杆传动设计和绘图一体化是非常必要的。 本课题通是基于AutoCAD软件平台，应用其开发工具ObjectARX 和VisualC++程序设计语言，设计，开发蜗轮蜗杆传动CAD系统。该系统能根据用户的初始参数，交互完成蜗轮蜗杆传动设计，包括设计数据的存取，参数的设计与计算，蜗轮蜗杆传动部分装配图的自动绘制等功能。本设计的意义就在于节约大量的人力工作，将系统渗透到企业设计制造生产行业中，能缩短企业在产品设计的周期，使产品能较快地投入生产，提高生产效率，同时也降低了设计成本，为企业创造更多的价值。 三国内外研究现状 随着计算机的普及，计算机的各种技术相继被开发和应用，其中重要的一项就计算机辅助设计(CAD)，由于计算机技术日新月异，硬件更新速度更新日益加快, 在这短短