1、畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文環(huán)面蝸桿蝸輪減速器的設(shè)計(jì)摘 要這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文主要闡述的是一套系統(tǒng)的關(guān)于環(huán)面蝸桿蝸輪減速器的設(shè)計(jì)方法。環(huán)面蝸輪蝸桿減速器是蝸輪蝸桿減速器的一種形式，這個(gè)方法是以加工過(guò)程和蝸輪減速器的使用條件的數(shù)學(xué)和物理公式為基礎(chǔ)的。 在論文中，首先，對(duì)減速器的種類(lèi)和基本構(gòu)造作了簡(jiǎn)單的介紹，接著，闡述了蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)原理和理論計(jì)算。然后按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)了環(huán)面蝸輪蝸桿減速器。接著對(duì)減速器的部件組成進(jìn)行了尺寸計(jì)算和校核。該設(shè)計(jì)代表了環(huán)面蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。對(duì)其他的蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)工作也有一定的價(jià)值。       &#

2、160;      目前，在環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)、制造以與應(yīng)用上，國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。國(guó)在設(shè)計(jì)制造環(huán)面蝸輪蝸桿減速器過(guò)程中存在著很大程度上的缺點(diǎn)，正如論文中揭示的那樣，重要的問(wèn)題如：輪齒的根切；蝸桿毛坯的正確設(shè)計(jì)；蝸輪蝸桿的校核。關(guān)鍵詞：減速器，蝸輪，環(huán)面蝸桿，蝸輪軸，蝸桿軸20 / 22目 錄第一章緒論11.1 課題研究的背景11.2 減速器的國(guó)外研究現(xiàn)狀11.3 課題目的與意義21.4 論文主要容2第二章減速器傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)32.1 減速器的工作條件32.2 減速器的種類(lèi)與基本構(gòu)造32.3 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)4第三章電動(dòng)

3、機(jī)的選擇與各級(jí)傳動(dòng)比的確定63.1 電動(dòng)機(jī)的選擇63.2 確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比73.3 各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算8第四章環(huán)面蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)94.1 蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型與材料94.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)94.3 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸104.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度114.5 熱平衡核算與潤(rùn)滑方式12第五章蝸桿、蝸輪軸的基本尺寸設(shè)計(jì)135.1 蝸輪軸基本尺寸設(shè)計(jì)135.2 蝸桿軸基本尺寸設(shè)計(jì)145.3 裝蝸輪處鍵的選擇與校核155.4 滾動(dòng)軸承的選擇15總結(jié)17參考文獻(xiàn)18致19第一章 緒論1.1 課題研究的背景減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或

4、者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)。由于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒(méi)有突破，因此，沒(méi)能從根本上解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。蝸輪蝸桿減速器的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以與制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)本課題的研究，將進(jìn)一步深入地對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。1.2 減速器的國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問(wèn)題，也未解決好。

5、當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以與使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。20世紀(jì)60年代的減速器大多是參照聯(lián)20世紀(jì)4050年代的技術(shù)制造的，后來(lái)雖有所發(fā)展，但限于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)、工藝水平與裝備條件，其總體水平與國(guó)際水平有較大差距。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，我國(guó)先后制訂了113070圓柱齒輪減速器等一批通用減速器的標(biāo)淮，除主機(jī)廠自制配套使用外，還形成了一批減速器專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠。目前，全國(guó)生產(chǎn)減速器的企業(yè)有數(shù)百家，年產(chǎn)通用減速器25萬(wàn)臺(tái)左右，對(duì)發(fā)展我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)。 改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)引進(jìn)一批先進(jìn)加工裝備，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān)，逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)

6、計(jì)制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量與齒輪加工精度均有較大提高，通用圓柱齒輪的制造精度可從17960的89級(jí)提高到GB1009588的6級(jí)，高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在45級(jí)。部分減速器采用硬齒面后，體積和質(zhì)量明顯減小，承載能力、使用壽命、傳動(dòng)效率有了較大的提高，對(duì)節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到很大的作用。 我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的高速齒輪減（增）速器的功率已達(dá)42000kW ，齒輪圓周速度達(dá)150m/s以上。但是，我國(guó)大多數(shù)減速器的技術(shù)水平還不高，老產(chǎn)品不可能立即被取代，新老產(chǎn)品并存過(guò)渡會(huì)經(jīng)歷一段較長(zhǎng)的時(shí)間。1.3 課題目的與意義減速器的設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，期間設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、編制工藝等等，都是較

7、為繁瑣的事情。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這些過(guò)程都變的簡(jiǎn)單化。為了適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的需求，就必須運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)解決過(guò)去計(jì)算繁瑣，繪圖工作量大與工作效率低，更新速度慢的問(wèn)題。通過(guò)本設(shè)計(jì)對(duì)各種減速器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)大概的了解，對(duì)以前所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)作了一個(gè)很好的總結(jié)，設(shè)計(jì)有很多不合理和不理解的地方，以待在今后的學(xué)習(xí)工作中來(lái)彌補(bǔ)。1.4 論文主要容論文的容應(yīng)包括傳動(dòng)裝置的全部設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體容如下：1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)要求、工作條件、容和步驟；通過(guò)對(duì)減速器的裝拆了解設(shè)計(jì)對(duì)象；閱讀有關(guān)資料，明確課程設(shè)計(jì)的方法和步驟，初步擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃。2. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書(shū)中

8、所給參數(shù)和工作要求，分析和選定傳動(dòng)裝置的總體方案；計(jì)算功率并選擇電動(dòng)機(jī)；確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比；計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。 3. 各級(jí)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，確定各傳動(dòng)零件的主要參數(shù)和尺寸，一般包括蝸桿、蝸輪、滾動(dòng)軸承、鍵等。一般應(yīng)先計(jì)算箱外傳動(dòng)件（如聯(lián)軸器），后計(jì)算箱傳動(dòng)件。第二章 減速器傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2.1 減速器的工作條件試設(shè)計(jì)一閉式蝸桿蝸輪減速器中的環(huán)面蝸輪蝸桿減速器。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)該減速器卷筒直徑D=350mm。運(yùn)輸帶的有效拉力F=6000N，帶速V=0.5m/s，載荷較平穩(wěn)，常溫下連續(xù)工作，要求壽命為12000小時(shí)。工作最高溫度80度，環(huán)境多塵，電源為三

9、相交流電，電壓為380V。2.2 減速器的種類(lèi)與基本構(gòu)造減速器的種類(lèi)很多，按照傳動(dòng)類(lèi)型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以與它們互相組合起來(lái)的減速器；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐圓柱齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式減速器。減速器常見(jiàn)類(lèi)型有以下三種：圓柱齒輪減速器、錐齒輪減速器和蝸桿減速器，分別見(jiàn)圖2-l中的a、b、c所示。a）單級(jí)圓柱齒輪減速器b）錐齒輪減速器c）下置式蝸桿減速器圖2-1 減速器的類(lèi)型減速器主要由傳動(dòng)零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、箱體與其附件所組成。其基本結(jié)構(gòu)有三大部分：1）齒輪、

10、軸與軸承組合；2）箱體；3）減速器附件。 1. 齒輪、軸與軸承組合小齒輪與軸制成一體，稱(chēng)齒輪軸，這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下，如果軸的直徑為d，齒輪齒根圓的直徑為df，則當(dāng)df-d67mn時(shí)，應(yīng)采用這種結(jié)構(gòu)。而當(dāng)df-d67mn時(shí)，采用齒輪與軸分開(kāi)為兩個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，如低速軸與大齒輪。此時(shí)齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接，軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均采用了深溝球軸承。這種組合，用于承受徑向載荷和不大的軸向載荷的情況。當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，應(yīng)采用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。軸承是利用齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濺起的稀油，進(jìn)行潤(rùn)滑。箱座中油池的潤(rùn)滑油，被旋

11、轉(zhuǎn)的齒輪濺起飛濺到箱蓋的壁上，沿壁流到分箱面坡口后，通過(guò)導(dǎo)油槽流入軸承。當(dāng)浸油齒輪圓周速度2m/s時(shí)，應(yīng)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑軸承，為避免可能濺起的稀油沖掉潤(rùn)滑脂，可采用擋油環(huán)將其分開(kāi)。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱，在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。 2. 箱體箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動(dòng)零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造，對(duì)于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產(chǎn)的減速器，為了簡(jiǎn)化工藝、降低成本，可采用鋼板焊接的箱體。 3. 附件為了保證減速器的正常工作，除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、

12、檢查油面高度、加工與拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。 2.3 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)滿(mǎn)足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型以不同的組合形式和布置順序構(gòu)成。合理的方案首先應(yīng)滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利。一種方案要同時(shí)滿(mǎn)足這些要求往往是困難的，因此要通過(guò)分析比較多種方案，選擇能滿(mǎn)足重點(diǎn)要求的較好傳動(dòng)方案。常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置原則：（1）帶傳動(dòng)的承載能力較小，傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖吸振能力較強(qiáng)，宜布置在高速級(jí)。（2）鏈傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，宜布置在低速級(jí)。（3）蝸桿傳動(dòng)效率較低，但傳動(dòng)平

13、穩(wěn)，當(dāng)與齒輪副組成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，宜布置在高速級(jí)。（4）開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的工作環(huán)境一般較差，潤(rùn)滑條件不好，因而磨損嚴(yán)重，壽命較短，應(yīng)布置在低速級(jí)。（5）斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較直齒輪傳動(dòng)好，常用在高速級(jí)或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場(chǎng)合。傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案一般用運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表示。它直觀地反映了工作機(jī)、傳動(dòng)裝置和原動(dòng)機(jī)三者間的運(yùn)動(dòng)和力的傳遞關(guān)系。根據(jù)要求設(shè)計(jì)單級(jí)蝸桿減速器，傳動(dòng)路線(xiàn)為：電機(jī)聯(lián)軸器減速器聯(lián)軸器帶式運(yùn)輸機(jī)如圖2-2所示。蝸輪與蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿與蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱潤(rùn)滑油漏失以與外界灰塵，異物侵入箱，在軸承蓋中裝有密封元件。圖2-2傳動(dòng)裝置總體設(shè)

14、計(jì)圖該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置、蝸輪軸、箱體、滾動(dòng)軸承、檢查孔與定位銷(xiāo)等附件、以與其他標(biāo)準(zhǔn)件等。第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇與各級(jí)傳動(dòng)比的確定3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇1、 選擇電機(jī)的類(lèi)型由于該生產(chǎn)單位采用三相交流電源，可考慮采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，全封閉扇冷鼠籠式結(jié)構(gòu)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，啟動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。一般電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380V。2、 選擇電機(jī)的功率傳動(dòng)滾筒所需功率=6000*0.5/1000=3.0kw由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率為=其中：蝸桿傳動(dòng)效率、聯(lián)軸器1效率、蝸桿傳動(dòng)的滾動(dòng)軸承效率（一對(duì)）、聯(lián)軸器2效率、卷筒軸的軸承效率、傳動(dòng)滾筒效率

15、分別為=0.72 、=0.72×0.98×0.992×0.98×0.96×0.98 =0.638電動(dòng)機(jī)所需功率： 3、 確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)滾筒工作轉(zhuǎn)速：r/min按推薦的合理傳動(dòng)比圍，取單級(jí)蝸桿傳動(dòng)減速機(jī)傳動(dòng)比圍i =10-80，可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選圍為N=(1080)*nw=（1080）*27.3=2732184r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，查出所得電動(dòng)機(jī)Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查出有四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有以下四種傳動(dòng)比方案。如表3-1: 表3-1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Pd kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1

16、Y132S-45.5150014402.22Y132M2-65.510009602.03Y160M-85.57507202.0綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合，因此選定電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6其主要性能如下表3-2：表3-2 電動(dòng)機(jī)主要性能中心高H外形尺寸L×（AC/2AD）×HD底角安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸身尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×G×D132515×（270/2210）×315216×1781238×8010×33&#

17、215;383.2 確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)確定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。1.計(jì)算總傳動(dòng)比  上式中i傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比；工作機(jī)的轉(zhuǎn)速；電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速；2.各級(jí)傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動(dòng)比。3.3 各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算1.蝸桿軸、蝸輪軸、傳動(dòng)滾筒軸的輸入功率2. 蝸桿軸、蝸輪軸、傳動(dòng)滾筒軸的轉(zhuǎn)速3. 蝸桿軸、蝸輪軸、傳動(dòng)滾筒軸的轉(zhuǎn)矩上述運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表3-3所示：表3-3 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)類(lèi)型功率P（kw）轉(zhuǎn)速n（r/min）轉(zhuǎn)矩T（KN·m）傳動(dòng)比效率蝸桿軸

18、4.5696045.4350.638蝸輪軸3.2827.41143.2滾筒軸3.1227.41088第四章 環(huán)面蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.1 蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型與材料1.選擇蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型 根據(jù)GB/T 10085-1988的推存，采用環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。 2.選擇材料 蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45-55HRC。 4.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)3根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲

19、勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由傳動(dòng)中心距: （2-1）1)確定載荷系數(shù)K因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)；由參考文獻(xiàn)3選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù)；則2)確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T23）確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距的比值=0.4，從參考文獻(xiàn)3的圖11-18中可查的。4）確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和剛蝸桿相配，故。5）確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。蝸桿硬度大于45HRC，從參考文獻(xiàn)3的表11-7中查的蝸輪的基本許用應(yīng)力=268Mpa。應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60×1×960

20、15;12000/35=1.97×107壽命系數(shù)則 =0.92×1.97×107=181MPa6)把上述數(shù)值帶入式2-1中得中心距取中心距。4.3 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸1. 蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸1)蝸桿頭數(shù)2)蝸輪齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù)查表11-2知直徑系數(shù)，由于所以模數(shù)。取變位系數(shù) 變位后的中心距為。3)蝸桿分度圓直徑蝸桿分度圓直徑，這時(shí)=0.45，從圖11-18中可查的接觸系數(shù)，因?yàn)?，因此以上?jì)算結(jié)果可用。4)蝸桿節(jié)圓直徑5)蝸桿導(dǎo)程角6)蝸桿齒寬2. 蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸1）蝸輪分度圓直徑2）蝸輪喉圓直徑3）蝸輪齒寬4.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)

21、度當(dāng)量齒數(shù) 根據(jù)，從圖11-19中可查的齒形系數(shù)。螺旋角系數(shù)許用彎曲應(yīng)力從表11-8中查的由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力。壽命系數(shù) 因?yàn)樗詮澢鷱?qiáng)度是滿(mǎn)足的。4.5 熱平衡核算與潤(rùn)滑方式估算散熱面積A驗(yàn)算油的工作溫度ti室溫：通常取。散熱系數(shù)：油溫未超過(guò)限度潤(rùn)滑方式根據(jù)Vs=4.57m/s，查表得潤(rùn)滑油度，采用浸油潤(rùn)滑。第五章 蝸桿、蝸輪軸的基本尺寸設(shè)計(jì)5.1蝸輪軸基本尺寸設(shè)計(jì)1. 初步估計(jì)蝸輪軸外伸段的直徑 最小直徑估算，取C=120?？紤]聯(lián)軸器加鍵，蝸輪傳動(dòng)加鍵將其軸徑增加5%左右，故取軸外伸段的直徑為。輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選軸的直徑與聯(lián)軸器的

22、孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。2. 聯(lián)軸器的選用按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件可查 得選用HL4號(hào)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為。聯(lián)軸器的孔徑，確定聯(lián)軸器的長(zhǎng)度為。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。3. 蝸輪軸的設(shè)計(jì) 軸上零件的定位、固定和裝配單級(jí)減速器中，可將蝸輪按排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，周向固定靠平鍵和過(guò)渡配合。兩軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則采用過(guò)渡配合或過(guò)盈配合固定。聯(lián)軸器以軸肩軸向定位，右面用軸端擋圈軸向固定，鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成階梯形，左軸承從做從左面裝入，蝸輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次右面裝到軸上。 確定軸各段直徑和

23、長(zhǎng)度段d1=63mm 聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度，為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短些，現(xiàn)取。d2起固定作用，定位軸肩高度可在（0.070.1）d圍段直徑d2= dmin+2a =71 a(0.070.1) dmin=4.414.5該直徑處安裝密封氈圈，標(biāo)準(zhǔn)直徑。符合氈圈密封標(biāo)準(zhǔn)軸徑。軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器與軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆與便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm ，故取。段d3與軸承的徑相配合，選30215型圓錐滾子軸承，其徑為75mm，寬度為25mm。故段直徑d3=75m

24、m，。段考慮蝸輪端面和箱體壁、軸承端蓋與箱體壁應(yīng)有一定距離，則取套筒長(zhǎng)為60mm。故，d4=75mm。段取安裝蝸輪處的直徑為d5=80mm，。段d6=d4+2a=80+2×6=92 a(0.070.1)d3=5.66段d7=d6-2h=92-2×5.5=81mmh由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.4查得 h=5.5，。段 d8=d3=75mm，。5.2 蝸桿軸基本尺寸設(shè)計(jì)1. 選擇軸的材料選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=650 Mpa，屈服極限=360 Mpa，彎曲疲勞極限=300 Mpa，剪切疲勞極限=155 Mpa，對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力=60 Mpa。2. 初

25、步估計(jì)蝸桿軸外伸段的直徑 最小直徑估算，取C=120?？紤]聯(lián)軸器加鍵，將其軸徑增加5%左右，故取軸外伸段的直徑為。輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。 3. 聯(lián)軸器的選用按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件可查得選用HL1號(hào)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為。聯(lián)軸器的孔徑，確定聯(lián)軸器的長(zhǎng)度為。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取軸承處的軸徑d=30mm，初選軸承型號(hào)為32006圓錐滾子軸承（GB/T29794），采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，其中，齒根圓直徑76mm，分度圓直徑mm，齒頂圓直徑mm，長(zhǎng)度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行

26、具體的設(shè)計(jì)，校核的方法與蝸輪軸相類(lèi)似，經(jīng)過(guò)具體的設(shè)計(jì)和校核，得該蝸桿軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的。5.3裝蝸輪處鍵的選擇與校核(1) 選用普通平鍵（A型）裝蝸輪處的軸徑d=80mm，以與輪轂長(zhǎng)，查表選用鍵22×14 ×70。(2) 強(qiáng)度校核鍵材料選用45號(hào)鋼，查表知，取平均值鍵的工作長(zhǎng)度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力小于，故鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。5.4 滾動(dòng)軸承的選擇1. 蝸輪軸上滾動(dòng)軸承的選擇 按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。因支承跨距不大，故采用兩端固定軸承組合方式。軸承類(lèi)型選為30215型圓錐滾子軸承，其徑為75mm，寬度為25mm，軸承預(yù)期壽命取為12000h。蝸輪

27、的圓周力蝸輪的軸向力蝸輪的徑向力軸承所受徑向力，軸向力 ，軸承工作轉(zhuǎn)速n=27.3r/min。 初選30215型圓錐滾子軸承，基本額定動(dòng)載荷Cr=105KN，基本額定靜載荷Cor=160.0KN 。      Fa/Fr=652.1/2389.6=0.27e      按文獻(xiàn)3表13-5取X=0.4  Y=1.6      按文獻(xiàn)3表13-6，載荷系數(shù)fp=1.2。     式中 

28、60;  -指數(shù)。對(duì)于滾子軸承，=10/3。 由于C<Cr，故30215軸承滿(mǎn)足要求。 2. 蝸桿軸上滾動(dòng)軸承的選擇 選擇和校核的方法與蝸輪軸上的軸承相類(lèi)似，經(jīng)過(guò)具體的設(shè)計(jì)選擇該蝸桿軸上的軸承型號(hào)為32006圓錐滾子軸承（GB/T29794），經(jīng)校核32006圓錐滾子軸承（GB/T29794）軸承滿(mǎn)足要求。總 結(jié)減速器是一種由封閉在剛性殼體的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱(chēng)為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)中應(yīng)用很廣。 在論文中，首先，對(duì)減速器的種類(lèi)和基本構(gòu)造作了簡(jiǎn)單的介紹，接著，設(shè)計(jì)了圓柱蝸輪蝸桿的總體傳動(dòng)方案。然后按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)理論選擇了電機(jī)，確定了傳動(dòng)的總傳動(dòng)比，并進(jìn)行各級(jí)傳動(dòng)比的分配。接著對(duì)減速器的部件組成進(jìn)行了尺寸計(jì)算和校核。該設(shè)計(jì)代表了圓柱蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)的一