減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題目 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系別 機(jī) 電 系 專業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 班級(jí) 0511 班 姓名 吉妙杰 學(xué)號(hào) 05011111 指導(dǎo)教師 高清冉 日期 2007.12 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目： 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求： 帶式傳動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置傳動(dòng)簡(jiǎn)圖及其說明： 帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 運(yùn)輸帶上的有效拉力 f=6200n； 運(yùn)輸帶的運(yùn)行速度 v=0.8m/s； 滾筒直徑 d=280mm； 運(yùn)輸帶速度的允許偏差：5% 滾筒的傳動(dòng)效率（不包括軸承）：0.96 工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，栽荷較平穩(wěn)；負(fù)荷持續(xù)率 fc=66%； 工

2、作環(huán)境：室外，灰塵較大，環(huán)境最高溫度 50c； 動(dòng)力來源：電力，三相交流電，電壓 380/220v； 間修間隔：四年一次大修，兩年一次中修，一年一次小修； 折 舊 期：10 年； 設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：設(shè)計(jì)進(jìn)度要求： 1.第一周：確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。 2.第二周：查閱資料。 3.第三周: 第五周：進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)。 4.第六周：繪圖并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。 5.第七周：對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的修改優(yōu)化。 6.第八周：答辯。 指導(dǎo)教師（簽名）：指導(dǎo)教師（簽名）： 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門迫切需要各種各樣質(zhì)量?jī)?yōu)、 性能好、效率高、能耗低、價(jià)格廉的機(jī)械產(chǎn)品。其中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是決定產(chǎn)品性能、質(zhì)

3、量 水平、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。因此，我們應(yīng)該樹立好的設(shè)計(jì)思想，重視對(duì) 自己進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，樹立知識(shí)經(jīng)濟(jì)意識(shí)；善于利用各種信息資源，擴(kuò)展知識(shí) 面和能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、艱苦奮斗的企業(yè)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，做到 清潔生產(chǎn)和文明，以最大限度的獲得企業(yè)效益和社會(huì)效益。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)要求我們針對(duì)某種機(jī)器，進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)，其中包括機(jī) 械功能分析，工藝動(dòng)作過程確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)定，機(jī)構(gòu)尺寸的確定等。 通過機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步鞏固，掌握并初步運(yùn)用機(jī)械原理的知識(shí)和理論。更 為重要的是培養(yǎng)我們和創(chuàng)新機(jī)械的能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我們發(fā)明機(jī)械，創(chuàng)造機(jī)械的

4、 基礎(chǔ)，在生產(chǎn)力發(fā)展方面起著不可替代作用。 本文講述了帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置單級(jí)蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)過程。首先進(jìn)行 了傳動(dòng)方案的評(píng)述，選擇單級(jí)蝸輪蝸桿減速器作為傳動(dòng)裝置，然后進(jìn)行減速器的設(shè)計(jì)計(jì) 算，運(yùn)用 autocad 進(jìn)行傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)，完成蝸輪蝸桿減速器的二維平面零件圖和 裝配圖的繪制. 減速器是目前廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、建筑、化工、輕工、運(yùn)輸、制造、航空航天 等各個(gè)領(lǐng)域的主要調(diào)速裝置。具有高精度、高效率、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。人類使用減速器 已有很長(zhǎng)一段時(shí)間，因此對(duì)減速器的認(rèn)識(shí)已達(dá)到一相當(dāng)?shù)某潭?，減速器的形式也是多種 多樣，具體用途也是各有所長(zhǎng)，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。 關(guān)鍵詞

5、關(guān)鍵詞: 減速器 蝸輪蝸桿 傳動(dòng) 目 錄 摘 要 .iii 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 .1 2 設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)該注意的問題 .2 2.1 度計(jì)算與結(jié)構(gòu)工藝的關(guān)系.2 2.2 設(shè)計(jì)過程中正確使用標(biāo)準(zhǔn)的重要性.2 2.3 設(shè)計(jì)過程中零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝性的關(guān)系.3 2.4 設(shè)計(jì)過程中處理好理論計(jì)算與畫圖的關(guān)系.3 2.5 繪圖中應(yīng)該注意的問題.3 3 設(shè)計(jì)計(jì)算過程 .5 3.1 評(píng)述傳動(dòng)方案.6 3.2 選擇電動(dòng)機(jī).6 3.3 設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng).9 3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).19 3.5 設(shè)計(jì)蝸輪的過盈聯(lián)接.26 3.6 選擇并演算滾動(dòng)軸承 .26 3.7 選擇并演算聯(lián)軸器.28 3.8 減速器的箱體及其附件.3

6、1 致 謝 .32 參考文獻(xiàn) .33 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 通過對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它先修課程的理論和實(shí)際知 識(shí)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力。 學(xué)會(huì)從機(jī)器功能的要求出發(fā)，合理選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型，制定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算零 件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng) 濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力。 設(shè)計(jì)是繼承和創(chuàng)造結(jié)合的過程。任何一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)都可能有很多的解決的方案，因 此學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)該有創(chuàng)新精神，不能盲目地，機(jī)械地抄襲已有的類似產(chǎn)品。但是設(shè)計(jì) 工作又是一個(gè)極為復(fù)雜的，細(xì)致的和繁重的工作，長(zhǎng)

7、期的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)初中積累了許多可 供參考和借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)和資料，繼承和發(fā)展這些經(jīng)驗(yàn)和成果，不但可以減少重復(fù)工作， 加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，也是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料，也是設(shè)計(jì)工 作能力的重要的體現(xiàn)。任何設(shè)計(jì)都不可能是設(shè)計(jì)者獨(dú)出心裁，憑空設(shè)想而不領(lǐng)先任何資 料所能實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械設(shè)計(jì)要從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，是一項(xiàng)復(fù)雜細(xì)致的工作設(shè)計(jì)質(zhì)量是由長(zhǎng)期積累 而逐漸提高的，所以熟悉和利用設(shè)計(jì)資料，即可減少重復(fù)工作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，也可以 繼承和發(fā)展這些經(jīng)驗(yàn)筆成果，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。另一方面，任何新的設(shè)計(jì)任務(wù)，又是根據(jù) 特定的設(shè)計(jì)要求和工作備件提出的，因此必須要具體分析和創(chuàng)造性的進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不能 盲目地機(jī)械地抄襲資料

8、。所以參考設(shè)計(jì)資料與創(chuàng)新二者不可偏廢，要很好的結(jié)合起來， 這樣才能不斷的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量認(rèn)為設(shè)計(jì)必須全部是獨(dú)創(chuàng)的看法是不現(xiàn)實(shí)的；同樣忽視設(shè) 計(jì)者的創(chuàng)新，就會(huì)陷于盲目抄襲已有資料的境地，設(shè)計(jì)出來的機(jī)械產(chǎn)品不能滿足具體的 新的工作要求，設(shè)計(jì)者的技能也不能得到培養(yǎng)和提高。因此在設(shè)計(jì)的過程中不可一味的 創(chuàng)新，也不能盲目的繼承，而必須堅(jiān)持繼承的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，創(chuàng)新的過程中又不忘繼承， 只有這樣才能最大限度的優(yōu)化自己的設(shè)計(jì)。 2 設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)該注意的問題 2.12.1 度計(jì)算與結(jié)構(gòu)工藝的關(guān)系度計(jì)算與結(jié)構(gòu)工藝的關(guān)系 任何機(jī)械零件的尺寸，都不可能完全由理論計(jì)算確定，而要考慮結(jié)構(gòu)，加工和裝配 工藝，經(jīng)濟(jì)性和使用條件等要

9、求才能確定。理論計(jì)算只能為零件提供基本的數(shù)據(jù)和參數(shù)， 而只有考慮了上述各種因素后，才能決定零件的全部形狀和尺寸。例如在蝸桿軸的設(shè)計(jì) 過程中通過扭矩強(qiáng)度的估算設(shè)計(jì)成直徑為 25mm 的光軸，這顯然是不合適的，無論從軸的 加工制造，軸上零件的安裝和定位，軸的軸向定位，都是不合理的。只有綜合考慮了軸 的強(qiáng)度，軸上零件的裝拆和固定，以及加工工藝要求等，將蝸桿軸設(shè)計(jì)成階梯軸，這樣 既滿足了強(qiáng)度要求，又滿足了加工工藝和安裝工藝等方面的要求，這樣設(shè)計(jì)出來的軸顯 然才是合理的。任何機(jī)械零件的設(shè)計(jì)都可分為理論計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)步驟，理論計(jì)算 只是為確定零件尺寸提供了一個(gè)方面的依據(jù)，有些經(jīng)驗(yàn)公式也只是考慮了主要因

10、素的要 求，所求得的只是近似值。因此設(shè)計(jì)時(shí)都要根據(jù)具體情況做適當(dāng)調(diào)整，全面考慮強(qiáng)度， 剛度，結(jié)構(gòu)和工藝的要求。由此可知理論計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這兩步是相輔相成和交錯(cuò)進(jìn)行 的，只有把這兩步巧妙的結(jié)合起來，才能設(shè)計(jì)出符合實(shí)際的合理的機(jī)械零件的。 2.22.2 設(shè)計(jì)過程中正確使用標(biāo)準(zhǔn)的重要性設(shè)計(jì)過程中正確使用標(biāo)準(zhǔn)的重要性 使用和遵守標(biāo)準(zhǔn)，是降低成本的首要原則，也是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)，熟悉標(biāo) 準(zhǔn)和熟練使用標(biāo)準(zhǔn)是課程設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一。許多標(biāo)準(zhǔn)不需自己制造而可以購(gòu)得，例 如電動(dòng)機(jī)，軸承等一些標(biāo)準(zhǔn)件，有些則可能需要自行制造，如聯(lián)軸器，鍵等，但其主要 尺寸參數(shù)，一般仍宜按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)件的一引起尺寸，常

11、要求圓整為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)或 優(yōu)先數(shù)，以方便制造和測(cè)量。例如箱體，其底面寬度，長(zhǎng)度，中心高，軸承座凸緣外徑， 凸臺(tái)高度，機(jī)體接合面處的寬度等等，都應(yīng)適當(dāng)圓整為優(yōu)先數(shù)（一般圓整為 0 或 5mm 的 尾數(shù)） 。確定零件結(jié)構(gòu)尺寸的合理有效位數(shù)非常重要它影響測(cè)量的精度要求，因而影響成 本。一些根據(jù)幾何關(guān)系有嚴(yán)格要求的尺寸，不能圓整，例如齒輪圓直徑。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量 減少選用的材料牌號(hào)和規(guī)格，減少標(biāo)準(zhǔn)件的品種，規(guī)格，盡可能選用市場(chǎng)上能充分供應(yīng) 的通用品種，這樣能降低成本，并能方便使用和維修。例如減少部件中螺栓的尺寸類型， 例如減少部件中螺栓的尺寸類型，不僅便于采購(gòu)和保管，裝拆時(shí)也可減少扳手的數(shù)目。 2.32.3 設(shè)

12、計(jì)過程中零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝性的關(guān)系設(shè)計(jì)過程中零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝性的關(guān)系 在機(jī)械的成本中制造費(fèi)用占相當(dāng)大的比例，因此設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工藝 性，即能滿足使用的要求，又能使制造工藝簡(jiǎn)單，制造成本較低。在設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)時(shí)， 常考慮以下幾個(gè)方面的工藝性要求：1，選擇合理的毛坯種類和形狀，例如在大量生產(chǎn)時(shí) 優(yōu)先考慮鑄造，軋制杠鈴的毛坯，單件生產(chǎn)或件數(shù)很少時(shí)則采用比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，避免 用模具或鑄模，而能用現(xiàn)成設(shè)備加工。2，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)力求使零件形狀簡(jiǎn)單和 便于加工，如用最簡(jiǎn)單的形狀（圓柱面，平面，共軛曲面等腰三角形）構(gòu)成零件，要盡 量減少加工表面的數(shù)量和面積等。3，零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸，

13、例如為螺栓聯(lián)接留有 拍手空間，零件之間有調(diào)節(jié)裝配尺寸的余地和環(huán)節(jié)（如有墊片，套筒或錐面等） ，裝配時(shí) 易于找正對(duì)中等。 2.42.4 設(shè)計(jì)過程中處理好理論計(jì)算與畫圖的關(guān)系設(shè)計(jì)過程中處理好理論計(jì)算與畫圖的關(guān)系 有些零件可可以由理論計(jì)算得到基本參數(shù)和尺寸后，再通過一些經(jīng)驗(yàn)公式和進(jìn)行結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)就可畫出零件的草圖，如齒輪，通過接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的計(jì)算，可以得出齒輪 的分度圓直徑和模數(shù)等尺寸的參數(shù)，查找有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式就可畫出齒輪的草圖。但有些 零件，只能在初步估算的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫出零件草圖后，才能得出力學(xué)模型， 然后才能進(jìn)行理論計(jì)算。例如，蝸桿軸的設(shè)計(jì)，只有先有了蝸桿軸的結(jié)構(gòu)草圖，才能畫 出蝸桿

14、軸的力學(xué)模型，有了力學(xué)模型才能做出軸的彎矩圖和扭矩圖，才能對(duì)軸進(jìn)行精確 的強(qiáng)度校核，而校核之后又有可能發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)的不當(dāng)之處，這又得重新修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，直到滿足要求為止。因此，整個(gè)設(shè)計(jì)過程是個(gè)“邊計(jì)算，邊畫圖，邊修 改”交錯(cuò)進(jìn)行的過程。零件的尺寸以圖紙上最后確定的為準(zhǔn)，而且裝配圖和零件圖要一 致，要修改一同修改。在編制計(jì)算說明書時(shí)，應(yīng)以最后畫出的零件圖和裝配圖為準(zhǔn)，以 校核計(jì)算的形式書寫，不需要寫出具體的設(shè)計(jì)過程。 2.52.5 繪圖中應(yīng)該注意的問題繪圖中應(yīng)該注意的問題 2.5.1.2.5.1. 復(fù)雜的投影線生成問題復(fù)雜的投影線生成問題 對(duì)于鑄鍛件毛坯的零件，設(shè)計(jì)師常常在繪制工作圖

15、時(shí)非常頭疼。相貫線和截交線難 于畫明白，對(duì)于某些細(xì)節(jié)（比如鑄件上的一些交叉線上的過渡圓角）不容易在頭腦中構(gòu) 思清楚，想用畫圖來輔助求出投影，更難以解決。因此常有這樣的事，設(shè)計(jì)師在新產(chǎn)品 試制成功后，對(duì)著真零件反過來修改自己的設(shè)計(jì)圖。 2.5.2.2.5.2. 漏標(biāo)尺寸漏畫圖線的問題漏標(biāo)尺寸漏畫圖線的問題 就是經(jīng)過幾個(gè)人的審校，漏標(biāo)尺寸、漏畫圖線的事仍時(shí)有發(fā)生。而且設(shè)計(jì)者在這個(gè) 設(shè)計(jì)中獨(dú)創(chuàng)的地方越多，審校的人對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)的構(gòu)思越熟悉，漏尺寸、漏圖線就越難防 止，因此這需要設(shè)計(jì)者和審校者認(rèn)真仔細(xì)的檢查和校對(duì)才能盡量避免。 2.5.3.2.5.3. 設(shè)計(jì)的更新與修改問題設(shè)計(jì)的更新與修改問題 筒的設(shè)計(jì)要

16、更新或修改，就要重新繪圖。尤其是多視圖零件，在修改設(shè)計(jì)時(shí)，零件 的表達(dá)和它的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)無法完全放在一起，當(dāng)然也沒有直接的關(guān)聯(lián)，這些技術(shù)資料 的保存和更新都十分麻煩。雖然圖形在 autocad 中有較方便的修改方法，但是由于是對(duì) 表達(dá)“圖線”的修改而不是對(duì)設(shè)計(jì)“概念”的修改，仍然是相當(dāng)麻煩，相當(dāng)不可靠的。 3 設(shè)計(jì)計(jì)算過程 蝸桿減速器的傳動(dòng)裝置傳動(dòng)簡(jiǎn)圖及其說明： 帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸帶上的有效拉力 f=6200n； 運(yùn)輸帶的運(yùn)行速度 v=0.8m/s； 滾筒直徑 d=280mm； 運(yùn)輸帶速度的允許偏差：5% 滾筒的傳動(dòng)效率（不包括軸承）：0.96 工作情況：兩班制，連續(xù)

17、單向運(yùn)轉(zhuǎn)，栽荷較平穩(wěn)； 負(fù)荷持續(xù)率 fc=56%； 工作環(huán)境：室外，灰塵較大，環(huán)境最高溫度 50c； 動(dòng)力來源：電力，三相交流電，電壓 380/220v； 間修間隔：四年一次大修，兩年一次中修，一年一次小修； 折舊期：10 年； 傳動(dòng)過程簡(jiǎn)述：電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器 2 驅(qū)動(dòng)蝸桿減速器 3，經(jīng)過蝸桿減速器減速增扭后 通過聯(lián)軸器 4 驅(qū)動(dòng)滾筒 5 轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒使運(yùn)輸帶 6 運(yùn)動(dòng)，從而將置于傳送帶上的物品運(yùn)輸 到需要的地方。 3.13.1 評(píng)述傳動(dòng)方案評(píng)述傳動(dòng)方案 由于傳動(dòng)所需的傳動(dòng)比比較大，故可選用單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)，它能實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng) 比而且尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，適合于中小功率，間歇運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，采用錫青銅

18、為蝸輪材 料的蝸桿傳動(dòng)，由于允許齒面有較高的相對(duì)滑移速度，蝸桿傳動(dòng)可置于高速級(jí)，以利于 形成潤(rùn)滑油膜，提高承載能力和傳動(dòng)效率， 。 綜上所述，選用單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)比較合適。 3.23.2 選擇選擇電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 3.2.1.3.2.1. 選擇電動(dòng)機(jī)的類型選擇電動(dòng)機(jī)的類型 按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380v，y 型。 3.2.2.3.2.2. 選擇電動(dòng)機(jī)的容量選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需工作功率； 按式： w d a p pkw 由式： 1000 w fv pkw 因此： 1000 d a fv pkw 由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為 3 12345a 式中： 分

19、別為聯(lián)軸器，蝸輪蝸桿，軸承，卷筒的傳動(dòng)效率。 12345 取： 1=0.98 彈性套柱銷聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 2=0.8 雙頭蝸桿傳動(dòng)效率 3=0.99 球軸承的傳動(dòng)效率 4=0.98 凸緣聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 5=0.96 卷筒的傳動(dòng)效率 則：a=0.980.80.9930.980.96=0.72 故：pd=62000.810000.72=6.89kw 3.2.3.3.2.3. 定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為：n=6010000.8/0.28=54r/min 按1表（一）推薦的傳動(dòng)比的合理范圍，取一級(jí)雙頭蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比； 1040i 故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為 nd=i*n=(10-40)5

20、4=540-2160r/min 符合這一范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有 750，1000，1500r/min 三種，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速， 由2p155 可查得有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此，有三種傳動(dòng)比方案如下表所示： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 方案 功率 型號(hào)同步 轉(zhuǎn)速 滿載 轉(zhuǎn)速 重量 價(jià)格 總傳 動(dòng)比 蝸桿 傳比 減速 器傳 動(dòng)比 17.5y132m-41500144012320028.2428.2428.24 27.5y160m-6100097011930019.0219.0219.02 37.5y160l-875072014540014.1214.1214.12 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，

21、重量，價(jià)格，減速器的傳動(dòng)比，可見第二種方 案比較適合，因此，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 y160m6，其主要性能如下表： 滿載時(shí) 起動(dòng) 電流 起動(dòng) 轉(zhuǎn)矩 最大 轉(zhuǎn)矩 型號(hào) 額定 功率 轉(zhuǎn)速電流效率 功率 因數(shù) 額定 電流 額定 轉(zhuǎn)矩 額定 轉(zhuǎn)矩 y160m-67.597050.720.6102.02.0 電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸如下表； 中心高 h外形尺寸 底腳安 裝尺寸 地腳螺釘 孔直徑 軸伸 尺寸 裝鍵部 位尺寸 160mm600-417.5-385254-2101542-11012-80 以上兩表中單位如下： 功率 kw， 轉(zhuǎn)速，r m i n 電流 a， 3.2.4.3.2.4. 定傳動(dòng)裝置的總

22、傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 同選定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： m n ia=nm/n=970/54=17.9 ?。篿a=18 由于為一級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)，所以不需要分配傳動(dòng)比。 3.2.5.3.2.5. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（功率） ，將傳動(dòng)裝置各軸由 高速至低速依次定為 1 軸，2 軸，3 軸。則可按照電動(dòng)機(jī)軸至工作軸運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算， 得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。 1各軸轉(zhuǎn)速： n1=nm=970r/min n2=n1/i=970/18=54r/min

23、n3=n2=54r/min 式中：為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速， 為 1 軸到 2 軸的傳動(dòng)比 m ni 2各軸輸入功率： p1=pd1=6.890.98=6.75kw p2= p123=6.750.80.99=5.35kw p3= p234=5.350.990.98=5.19kw 3各軸的的輸入轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩由式：td=9550pd/n. 得 td=67.8nm t1=td1=67.80.98=66.4nm t2= t123i=66.40.80.9918=946.6nm t3= t234=946.60.990.98=918.4nm 4各軸的輸出功率： p1 = p13=6.750.99=6.

24、68kw p2 = p23=5.350.99=5.3kw p3= p33=5.190.99=5.14kw 5各軸的輸出轉(zhuǎn)矩： t1 = t13=66.40.99=65.7nm t2 = t23=946.60.99=937.1nm t3 = t33=918.40.99=909.2nm 6.運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)整理如下表所示： 功率轉(zhuǎn)矩 軸名 輸入輸出輸入輸出 轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比效率 電動(dòng)機(jī) 6.8967.8970 1 ：1 0.99 i 軸 6.756.6866.465.79700.99 ii 軸 5.355.3946.6937.154 18 0.99 iii 軸 5.195.14918.4909.254 1

25、 ：1 0.99 上表中：功率的單位 p 為 kw，轉(zhuǎn)矩的單位 t 為 nm， 轉(zhuǎn)速 n 的單位為 r/min， 3.33.3 設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng) 3.3.1.3.3.1. 選擇蝸桿傳動(dòng)類型選擇蝸桿傳動(dòng)類型 選取圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)，它具有效率高，承載能力強(qiáng)和體積小等優(yōu)點(diǎn)。 3.3.2.3.3.2. 選擇材料選擇材料 蝸桿選用 45 鋼，且經(jīng)表面淬火處理，齒面硬度 4555hrc，表面粗糙度。1.6 a rm （見3p260 表 13.3） 蝸輪選用 zqsn10-1 作輪緣，鑄鐵 ht200 作輪芯， ，（3p260 表 13.2） lim 265 h mpa lim 115 f m

26、pa max 12 s vm s147 e zmpa 3.3.3.3.3.3. 按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按接觸強(qiáng)度公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 2 3 2 2 42750 zx m h kt z qm k 1.確定栽荷系數(shù) k； 1234567 kk k k k k k k （1）初定，設(shè)蝸輪圓周速度，查4p250 表 11-13， 1 k 2 3vm s 初取。 1 1.15 p k （2）初定，假定中心距 a=150500mm,并取 8 級(jí)精度， 2 k 查4p251 表 11-14，初取。 2 1.2 p k （3）初定，查4p251 表 11-14，設(shè)環(huán)境溫度 3540，取 3 k 3 1.

27、46k （4）初定，查4p252 圖 11-4，取。 4 k 4 0.86k （5）初定，查4p252 圖 11-5，取。 5 k 5 0.86k （6）初定，查4p251 表 11-16，取。 6 k 6 1k 初定，查4p239 表 11-2 推薦，在時(shí)取蝸桿頭數(shù) z=2，由4p238 表 11-1 可看 7 k19i 出，q 值可取 8，9，10，11，12，14，16 暫取 q=12 則，查 1 2 9.46 12 z arctgarctg q 4p251 表 11-17 得，。 7 1 p k 于是，初定載荷系數(shù) 1234567 1.15 1.2 1.46 0.86 0.86 1 1

28、1.49 pppp kk kk k k k k 2.確定蝸輪扭矩； 2 t 由式得， 21 tti 式中：蝸桿扭矩 t1=95506.89/970=67.8nm=6.78104nmm 速比 i=18 傳動(dòng)效率按式：取 p=90%(1003.5 19)%(39)%88.74%94.74% p 則：t2p=6.78104180.95=1.16106nmm 1.確定； zx z 當(dāng)時(shí)有0.7 1.2x 22 3.6 (9.7518) zx z zz 式中：蝸輪齒數(shù) z2=z1i=218=36 故：zzx=3.6/36(9.7536+18)=0.03 按4p240 表 11-3 取變位系數(shù) x=0 則

29、 zzxp=1.150.03=0.0345 2.確定許用接觸應(yīng)力，按式。 h 7 8 10 hvh p k n （1）確定； v k 查4p247 表 11-8，蝸桿材料選用 45 鋼，齒面淬火，齒面硬度 4555hrc，齒面粗糙度 ，查4p248 表 11-9 可得。0.8 a rm vs=5.2104n13t2=5.21049703937.1=4.9m/s 因，故。6 s vm s 16 6 1 6 v k （2）確定 n；由4p248 表 11-10 得 2 60nn t （3）式中：為蝸輪轉(zhuǎn)速 n2=54r/min 2 n t 為工作小時(shí)數(shù) 4 8 16 303.84 10hh 44

30、%3.84 100.562.15 10thfch 所以 n=60542.15104=6.97107 47 60 51 2.15 106.58 10n （4）確定；查4p247 表 11-8，蝸輪材料選用錫青銅 zqsn10-1,金屬模鑄造， h 查4p249 表 11-11 得 2 0 215 h n mm 于是可得： h=18107/6.97107215=169n/mm 綜上可得： (qm3km)p=427501.491.161060.03452/1692=3079.25mm3 查4p253 表 11-18，初取，8m 12q 33 2911.526 m qm kmm 3.3.4.3.3.4

31、. 精確確定主要幾何參數(shù)精確確定主要幾何參數(shù) 1按式：校核 22 33 2 22 2 () vpzx mmp ppvzxp kt kz qm kqm k k t k z 127vzx k k kk z （1）校核：蝸輪節(jié)圓直徑 d2=mz2=8182=288mm 1 k 蝸輪圓周速度： v2=d2n2/601000=28854/601000=0.813m/s0.5(da1+mz2cos2) =0.58(12+2)+836cos222=197.8mm a=192mmm(0.55z2-0.64-0.024a)+da1/2 =8(0.5536-0.64-0.024223.14/180)+814/2=

32、209 仍取，。0x 0.0345 xxp zx 2求：m3qkm=2845.073079.25mm3 3 m qm k 3.3.5.3.3.5. 蝸桿齒形計(jì)算和傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算蝸桿齒形計(jì)算和傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算 1蝸桿齒形計(jì)算： 查4p241 表 11-4 得， 變位系數(shù)0x 軸面齒形角22 法面齒形角 (cos )(22 cos9.46 )21.532 n arctg tgarctg tg 齒廓半徑：55 840mmm 蝸桿軸向齒厚： 1 0.40.4810.05smmm 蝸桿法向齒厚： 11cos 10.05 cos9.469.91 n ssmm 齒頂高：8 a hmmm 齒根高：1.21.

33、2 89.6 f hmmm 徑向間隙：0.20.2 81.6cmmm 全齒高：89.617.6 af hhhmm 圓弧中心坐標(biāo)： 01 sin0.540 sin220.5 8 1263bdmm 0 cos0.240 cos220.2842cmmm 螺牙齒頂厚： 22 001 22 2(0.5) 24240(630.5 8 14)5.24 aa scbd mm 螺牙齒根厚： 22 001 22 2(0.5) 24240(630.5 8 9.6)20.92 ff scbd mm 2圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算； 由4p242 表 11-5 得： 中心距：a=0.5m(q+z2+2x)=0.58(

34、12+36+0)=192mm 蝸桿分度圓柱上螺旋線升角： 1 2 9.46 12 z arctgarctg q 蝸桿節(jié)圓柱上螺旋線升角： 1 2 9.46 2120 z arctgarctg qx 蝸桿分度圓直徑： 1 8 1296dmqmm 蝸桿節(jié)圓直徑： 1 (2)8 (120)96dm qxmm 蝸桿齒頂圓直徑： 11 2968 2112 a ddmmm 蝸桿齒根圓直徑： 11 2.4962.4 876.8 f ddmmm 蝸桿螺旋線長(zhǎng)度： l=(12.5+0.1z2)m=(12.5+0.136)8=128.8mm 取 l=128mm 蝸桿分度圓法向弦齒高： 1 8 n hmmm 蝸輪分

35、度圓直徑：d2=mz2=836=288mm 蝸輪齒頂圓直徑：da2=(z2+2+2x)m=(36+2+0)8=304mm 蝸輪齒根圓直徑：df2=(z2-2.4+2x)m=(36-2.4+0)8=268.8mm 蝸輪外圓直徑：dh=da2+m=304+8=312mm 蝸輪輪緣寬度： 1 (0.670.75)(0.670.75) 112 75.0484 a bd mm 取80bmm 蝸輪齒頂圓半徑： 1 0.50.20.5 76.80.2 840 af rdmmm 蝸輪齒根圓弧半徑： 1 0.50.20.5 1120.2 857.6 fa rdmmm 蝸桿軸向齒距和蝸輪齒距：825.133pmm

36、m 3精度度公差和齒側(cè)間隙； （1）蝸桿公差：查4p158 表 8-28 得 第公差組： 蝸桿軸向齒距極限偏差：和蝸桿軸向齒距累積誤差，由2p139 表 10-40 得， px f pxl f ， 。25 px fm 45 pxl fm 蝸桿齒槽徑向跳動(dòng)公關(guān)：，查2p140 表 10-42 得，。 r f28 r fm 第三公差組： 蝸桿齒型公差：，查2p139 表 10-40 得，。 1f f 1 40 f fm 和，標(biāo)在蝸桿工作圖上。 px f pxl f 1f f （2）蝸輪公差：查4p158 表 8-28 和表 8-29 得 第一公差組： 蝸輪齒距累積公差，查2p140 表 10-41

37、 得， p f 分度圓弧長(zhǎng)，l=mz2/2=836/2=452.16mm 故。125 p fm 第二公差組： 蝸輪齒距極限偏差，查2p140 表 10-41 得， pt f d2=mz2=836=288mm, 32 pt fm 第三公差組：蝸輪齒形公差，查2p140 表 10-41 得， 2f f （若對(duì)蝸桿副有接觸斑點(diǎn)要求時(shí)，本項(xiàng)可不進(jìn)行檢驗(yàn)） 。 2 28 f fm 加工蝸輪時(shí)刀具與輪壞安裝位置公差刀具與輪壞中心距極限偏差： ，查2p141 表 10-44 得， 0a f 中心距： a=0.5m(q+z2+2x)=0.58(12+36+20.5)=196mm 傳動(dòng)中心距極限偏差：，58 a

38、 fm 則 0 0.750.75 5843.5 aa ffm 刀具與輪壞的中間平面極限偏差：，查2p141 表 10-44 得， 0x f 傳動(dòng)中間平面極限偏差：，47 x fm 則 0 0.750.75 4735.25 xx ffm 刀具與輪壞軸交角極限偏差：，查2p141 表 10-44 得， 0 f 蝸輪寬度： 1 (0.670.75)(0.670.75) 112 75.0484 a bd mm 取 b=80mm，則傳動(dòng)軸交角極限偏差：，22fm 則 0 0.750.75 2216.5ffm ，標(biāo)在蝸輪工作圖上。 p f pt f 2f f 0a f 0x f 0 f （3）傳動(dòng)公差：查

39、4p162 表 8-30 得，8 級(jí)精度傳動(dòng)對(duì)和不作檢驗(yàn)，故傳動(dòng) ic f ic f 公差不需標(biāo)出。 （4）蝸桿齒厚上下偏差： 齒厚上偏差： 1ss e min 1 290 ()(80)392 coscos21.532 n sss n j eem a 齒厚下偏差：查2p143 表 10-48 得， 1si e 蝸桿公差：，則。 1 90 s tm 111 39290482 sisss eetm 蝸輪齒厚上下偏差： 蝸輪分度圓上弧齒厚公稱值： 2 8 12.56 22 m smm 齒厚上偏差： 2 0 ss e 齒厚下偏差：查2p143 表 10-48 得， 蝸輪齒厚公差：，則 2 160 s

40、tm 22 160 sis etm （5）精度標(biāo)注： 8a-gb10089-88 （6）齒壞公差：見2p143 表 10-49。 （7）表面粗糙度：見2p143 表 10-50。 蝸桿嚙合特性表； 軸向模數(shù) a m 8 蝸桿頭數(shù) 1 z 2 蝸桿桿直徑系數(shù) q12 軸面齒形角 22 齒頂高系數(shù) a h 1 頂隙系數(shù)c 0.2 蝸桿螺旋線方向及升角 9 27 36 軸向齒廓圓弧半徑 40 變位系數(shù) x0.5 蝸桿類型圓弧齒圓柱蝸桿 相嚙合蝸輪圖號(hào) 001 傳動(dòng)中心距及偏差 a1920.05 基本參數(shù) 精度等級(jí) 8b-gb10089-88 軸向齒距累積公差 pxl f 0.045 蝸桿齒槽徑向跳動(dòng)

41、公差 r f 0.028 1f f 0.040 ha 8 1 s 0.392 0.482 10.05 誤差檢查項(xiàng)目 齒形公差 sn 0.392 0.482 9.91 蝸輪嚙合特性表； 模數(shù) m8 齒數(shù) 2 z 36 軸面齒形角 22 齒頂高系數(shù) a h 1 頂隙系數(shù)c 0.2 螺旋角 9 27 36 螺旋線方向右旋 變位系數(shù) x0.5 蝸桿類型圓弧齒圓柱蝸桿 蝸桿頭數(shù) 1 z 2 相嚙合蝸桿圖號(hào) 004 傳動(dòng)中心距及偏差 a1920.05 基本參數(shù) 精度等級(jí) 8b-gb10089-88 齒距累積公差 p f 0.125 齒距及極限偏差25.1330.032 齒形公差 2f f 0.028 刀具

42、與輪坯中心距極限偏差 0a f 0.0435 刀個(gè)與輪坯中間平面極限偏差 0 x f 0.0353 誤差檢查項(xiàng)目 刀個(gè)與輪坯交軸交角極限偏差 0 f 0.0165 3.43.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.4.1.3.4.1. 蝸桿軸的設(shè)計(jì)蝸桿軸的設(shè)計(jì) 選取 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由2p25 表 2-7 可得， 2 600 b n mm ，由3p314 表 16-2 得，許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，系數(shù) 2 355 s n mm 2 (3040) t n mm 。106 108c 1.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的直徑：和聯(lián)軸器相聯(lián)的蝸桿軸受轉(zhuǎn)矩作用，該段軸的直徑 按受純扭矩并降低許用應(yīng)力值的方法得到軸的設(shè)計(jì)公式為：

43、故有 3 p dc n d1(106-118)36.89/970=20.4-22.7mm 此為蝸桿軸的最小直徑范圍，再根據(jù)連接電動(dòng)機(jī)的外伸軸的直徑 d=42mm,查2p92 選彈性套柱銷聯(lián)軸器 tl7，它所允許的軸徑范圍為 4045mm，故蝸桿軸與電動(dòng)機(jī)相連接 的軸徑范圍應(yīng)為 4045mm 之間。 1精確確定蝸桿軸各段直徑； 蝸桿軸尺寸圖 據(jù)圖可知蝸桿軸的示意圖精確確定蝸桿軸各段直徑和長(zhǎng)度； 軸徑的確定：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的軸徑 42mm 和彈性套柱銷聯(lián)軸器 tl7 的軸徑范圍 4045mm，d 故取 d 的軸徑為 40mm。 軸徑確定：就大于的軸徑，且與密封氈圈配合，故選取，與它相 1 d 1 dd

44、 1 50dmm 配合的密封氈圈的尺寸為：。7,62,49.bmm dmm dmm 軸徑的確定：就大于，且它與軸承配合，選取深溝球軸承 6212，查2p63 得， 2 d 2 d 1 d 深溝球軸承的尺寸為： 60,110,22,69, 101,1.5. a aa dmm dmm bmm dmm dmm rmm 它的另一端和一對(duì)反向安裝的角接觸球軸承相配合，它的尺寸為： 60,110,22,69, 101,1.5. a aa dmm dmm bmm dmm dmm rmm 故； 2 60dmm 軸徑的確定：根據(jù)4p49 的軸徑尺寸標(biāo)準(zhǔn)系列，取。 3 d 3 71dmm 軸徑的確定：為了蝸桿軸兩

45、邊對(duì)稱，取。 4 d 43 71ddmm 軸徑的確定：由于它與圓螺母相聯(lián)接，故選取。查2p61 得，圓螺母 5 d 5 55dmm 選用 m55x2，它的尺寸為： 1 78,67,12. k dmm dmm mmm 3確定蝸桿軸各段的直徑： 120,40,48,77,130, 68,65,22. amm bmm cmm dmm emm fmm gmm hmm 3.4.2.3.4.2. 校核蝸桿軸校核蝸桿軸 1.計(jì)算齒輪所受的力： 軸向力：fa1=ft2=2t2/d2=2937.1103/288=6508n 圓周力：ft1=fa2=ft2tanr=6508tan9.46=1009n 徑向力：fr

46、1=fr2=ft2tann=6058tan22=2629n 2.軸的受力簡(jiǎn)圖； 把滾動(dòng)軸承簡(jiǎn)化為鉸支，作用點(diǎn)在距軸承小端 a 處，把作用在齒輪和聯(lián)軸器上的力 簡(jiǎn)化為集中力，彎矩從輪緣中點(diǎn)開始，扭矩從輪轂中點(diǎn)開始。 右端聯(lián)軸器屬于有彈性元件的撓性聯(lián)接，有方向不定的徑向力作用，按 0 f 計(jì)算?，F(xiàn)取，聯(lián)軸器的外徑。故 0 (0.20.5) t ff 0 0.35 t ff190dmm ft=2t/d=266.4103/190=699n f0=0.35ft=0.35699=244.7n 軸的受力簡(jiǎn)圖如下 軸水平面的受力及彎矩圖： 合成彎矩圖： 加在聯(lián)軸器上的徑向力所產(chǎn)生的受力及彎矩圖： 合成彎矩圖：

47、 扭矩圖： 計(jì)算彎矩圖： 3.軸垂直面的受力圖及彎矩圖： m=fa1d/2=650896/2=3.12105 軸承 a，b 的支反力分別為： raz=fr1ab/2+m=2629167.5+3.12105/335=2246n rbz=fr1-raz=2629-2246=383n d 點(diǎn)的彎矩： 右： mdz1=razad=2246175=3.93105nmm 左： mdz2=rbzbd=383160=6.13104nmm mdz1- mdz2=3.93105-6.13104=3.32105nmmm 4.軸水平面的受力及彎矩圖； 軸承 a，b 的支反力： ray=rby=ft1/2=1009/2

48、=505n d 點(diǎn)彎矩： mdy1=rayad=505175=8.83104nmm mdy2=rbybd=505160=8.07x104nmm 初步合成 d 點(diǎn)彎矩； 22 () hv mmm md1=mdz12+mdy12=(3.93105)2+(8.83104)2=4.03105nmm md2=mdz22+mdy22=(6.13104)2+(8.07104)2=1.01105nmm 5.聯(lián)軸器徑向力的受力及彎矩圖； 軸承 a，b 的支反力： ra0=f0bc/ab=244.7*125/355=83.8n rb0=ra0+f0=83.8+244.7=328.5n b 點(diǎn)的彎矩： 右：mbd=

49、f0bc=244.7125=3.06104nmm 左：mbd=ra0ab=83.8335=2.8104nmm 6.合成彎矩圖； d 點(diǎn)彎矩： 等效徑向力對(duì) d 點(diǎn)的彎矩可由 b 點(diǎn)的彎矩圖計(jì)算得： 0 f md0=2.8104ad/ab=2.8104175/335=1.46104nmm 右：md1=md1+md0=4.03105+1.46104=4.18105nmm 左：md2=md2+md0=1.01105+1.46104=1.16105nmm 7.扭矩圖； 應(yīng)力校正系數(shù)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，查3p315 表 1 0 55 0.58 95 b b 16.3 可得， 4 44 64.26

50、6.4 10 0.58 6.4 103.7 10 tnmnmm tnmm 8.計(jì)算彎矩圖； d 點(diǎn)彎矩： 右：md1ca=md12+(at)2=(4.18105)2+(3.7104)2=4.2105nmm 左：md2ca=md22+(at)2=(1.16105)2+(3.7104)2=1.22105nmm b 點(diǎn)彎矩： 右：mb1ca=mb22+(at)2=(3.06104)2+(3.7104)2=4.8104nmm 左：mb2ca=mb22+(at)2=(2.8104)2+(3.7104)2=4.6104nmm 9.按彎矩校核軸的強(qiáng)度； 應(yīng)根據(jù)來選擇危險(xiǎn)截面，由計(jì)算圖可看出，d，b 是危險(xiǎn)截

51、面。 3 c m d d 截面校核： d 截面的抗彎系數(shù)，查3p332 附錄 7 可得 3343 0.10.1 76.84.5 10wdmm ， 5 2 4 4.12 10 9.2 4.5 10 c c m n mm w 查3p315 表 16.3 可得， ， ，故滿足強(qiáng)度要求。 2 1 55n mm 2 1 9.2 c n mm b 截面校核： b 截面的抗彎系數(shù)，查3p332 附錄 7 可得。 3343 0.10.1 602.16 10wdmm 4 2 4 4.74 10 2.2 2.16 10 c c m n mm w 查3p315 表 16.3 可得， ， ，故滿足強(qiáng)度要求。 2 1

52、55n mm 2 1 2.2 c n mm 10.疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核； 應(yīng)根據(jù)和應(yīng)力集中集中情況選擇危險(xiǎn)截面，選蝸桿與軸連接處的截面為危 3 c m d 險(xiǎn)截面，它到 d 截面的距離為 65cm，距離 b 截面 100cm。 從截面的左側(cè)校核： 抗彎截面系數(shù)：， 3343 0.10.1 713.6 10wdmm 抗扭截面系數(shù)：， 3343 0.20.2 717.2 10 t wdmm 彎矩：， 54 100 1.04 106.5 10 160 mnmm ， 44 0 17560 2.95 102.1 10 175 160 mnmm ， 444 0 6.5 102.1 108.6 10mmmn

53、mm 扭矩：， 4 6.4 10tnmm 彎曲應(yīng)力：， 4 2 4 8.6 10 2.4 3.6 10 b m n mm w ， 2 2.4 ab n mm ， （按對(duì)稱循環(huán)變化）0 m b 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：， 4 2 4 6.4 10 0.9 7.2 10 t t t n mm w ， （按對(duì)稱循環(huán)變化） 2 0.9 0.45 22 ma n mm t 由，取， 76.8 1.1 71 d d 5r 5 0.07 71 r d 查表得：有效應(yīng)力集中系數(shù)，。尺寸系數(shù)，。1.4k1.14k0.75 0.73 表面狀態(tài)系數(shù)， （，） 0.953.2 a rm 2 600 b n mm 取 壽命系數(shù)。 1

54、 n k 查3p41 表 3.2， ， 2 1 0.440.44 600264 b n mm ， 2 1 0.30.3 600180 b n mm ， 2 01 1.71.7 264449n mm ， 2 01 1.61.6 180288n mm 等效系數(shù)：， 10 0 (2)2 264449 0.18 449 ， 10 0 (2)2 180288 0.25 288 安全系數(shù)： 1 1 264 55.8 1.4 2.40.18 0 0.95 0.75 n am k s k ， 1 1 180 212 1.14 0.450.25 0.45 0.95 0.73 n am k s k ， 2222

55、55.8 212 54 55.8212 s s s ss 查3p316 可得，選，。故安全。 2s ss 從截面 i 的右側(cè)看； 抗彎截面系數(shù)：， 3343 0.10.1 76.84.5 10wdmm 抗扭截面系數(shù)：， 3343 0.20.2 76.89 10wdmm 彎曲應(yīng)力：， 4 2 4 8.6 10 1.9 4.5 10 i b m n mm w ， （按對(duì)稱循環(huán)變化） 2 1.9 ab n mm0 m b 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：， 4 2 4 6.4 10 0.7 9 10 i t t t n mm w ， 2 0.35 2 ma n mm 查3p330 附錄表 3 可得，配合零件的綜合影響系數(shù)

56、。3.36 d k ，0.40.60.40.6 3.362.42 dd kk ， 1 1 264 41 3.36 1.90.18 0 n am d k s k ， 1 1 180 191 2.42 0.350.25 0.35 n am d k s k 2222 41 191 40 41191 s s s ss 查3p316 可得，選，。故安全。 2s ss 3.53.5 設(shè)計(jì)蝸輪的過盈聯(lián)接設(shè)計(jì)蝸輪的過盈聯(lián)接 過盈聯(lián)接是一種銅鋁結(jié)合的方式。一般過盈聯(lián)接采用壓入法或者脹縮發(fā)進(jìn)行配裝。 目前的銅鋁結(jié)合性散熱器多采用脹縮法聯(lián)接，從而避免壓入法導(dǎo)致金屬表面劃傷，造成 金屬表面結(jié)合不夠緊密，影響散熱效果的

57、缺陷。 脹縮法利用熱脹冷縮原理，根據(jù)不同金屬的熱膨脹系數(shù)不同的現(xiàn)象，計(jì)算裝配件的 最大過盈配合，分別加工出包容件內(nèi)徑和被包容件金屬外徑，把不同種類金屬加熱到一 定溫度后，包容和被包容金屬嵌套，然后冷卻使其緊密結(jié)合。 蝸輪的輪緣與輪芯的配合采用過盈聯(lián)接的方式，由于它屬于不常拆卸的裝配，故選 擇輪緣與輪芯的過渡配合形式為，用壓力機(jī)裝入，且蝸輪的圓周力靠配合面的摩擦 7 6 h r 力來傳遞，為了工作可靠，應(yīng)在配合面間裝有螺釘。 3.63.6 選擇并演算滾動(dòng)軸承選擇并演算滾動(dòng)軸承 由于蝸桿軸承受較大的軸向力，故采用左端為深溝球軸承 6212，右端采用一對(duì)反向 安裝的角接觸球軸承 7312c 來支承。

58、 蝸桿軸承受力圖 3.6.1.3.6.1. 角接觸球軸承的校核角接觸球軸承的校核： 因 ，則6362 a fn ， 2222 21945302257 raazay frrn ， 2222 376530650 rbbzby frrn ，四年一次大修。1.1 d f 0 1.2s 軸承壽命：， 4 4 300 161.92 10 h lh 由于是一對(duì)反向安裝的角接觸球軸承，故它的附加軸向力相互抵消，查2p71 可得 角接觸球軸承 7212c 的參數(shù)：，61 r ckn 0 48.5 r ckn15 ， 4 0 6362 0.13 4.85 10 a r f c 0.46e 6362 3.89 25

59、70 a r f e f 查3p374 表 18.7 可得： ，0.72x 1.93y ， 7 45 9 21.71 6.1 101.04 10 rr ccn ， 44 00 22 4.85 109.7 10 rr ccn ， 4 ()1.1 (0.72 2570 1.93 6362)1.55 10 dra pfxfyfn 105 4 3 10 4 16670166701.04 10 ()()2.38 10 9701.55 10 r h c lh np 故滿足要求。 3.6.23.6.2深溝球軸承的校核深溝球軸承的校核 查2p63 可得，深溝球軸承 6212 的參數(shù)：，47.8 r ckn 0

60、 32.8 r ckn ，0 a r f e f 查3p374 表 18.7 可得： ，1x 0y 1.2 d f ，()1.1 25703084 dra pfxfyfn 104 4 3 10 16670166704.78 10 ()()5.78 10 9703084 r h c lh np 故滿足要求。 3.6.3.3.6.3. 蝸輪上軸承的校核蝸輪上軸承的校核 查2p63 可得，深溝球軸承 6210 的參數(shù)： ，查3p374 表 18.7 可得：35 r ckn 0 23.2 r ckn0 a r f e f ，1x 0y 1.2 d f ，()1.1 25703084 dra pfxfy