蝸桿齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc313797570 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 PAGEREF _Toc313797570 h 1 HYPERLINK l _Toc313797571 設(shè)計(jì)題目 PAGEREF _Toc313797571 h 1 HYPERLINK l _Toc313797572 1.2 原始數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc313797572 h 1 HYPERLINK l _Toc313797573 已知工作條件 PAGEREF _Toc313797573 h 1 HYPERLINK l _Toc313797574 傳動(dòng)方案選擇 PAGEREF

2、_Toc313797574 h 1 HYPERLINK l _Toc313797575 第二章 電機(jī)選擇及傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc313797575 h 2 HYPERLINK l _Toc313797576 2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc313797576 h 2 HYPERLINK l _Toc313797577 確定工作機(jī)所需功率 PAGEREF _Toc313797577 h 2 HYPERLINK l _Toc313797578 確定傳動(dòng)總效率 PAGEREF _Toc313797578 h 2 HYPERLINK l _Toc313797579 確定電

3、動(dòng)機(jī)型號(hào) PAGEREF _Toc313797579 h 2 HYPERLINK l _Toc313797580 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 PAGEREF _Toc313797580 h 3 HYPERLINK l _Toc313797581 傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc313797581 h 4 HYPERLINK l _Toc313797582 第三章 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797582 h 6 HYPERLINK l _Toc313797583 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc313797583 h 6 HYPERLINK l _To

4、c313797584 1選擇蝸桿蝸輪材料 PAGEREF _Toc313797584 h 6 HYPERLINK l _Toc313797585 2確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 PAGEREF _Toc313797585 h 6 HYPERLINK l _Toc313797586 3.1. 3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797586 h 6 HYPERLINK l _Toc313797587 3.1. 4蝸桿蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 PAGEREF _Toc313797587 h 8 HYPERLINK l _Toc313797588 3.1. 5校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 PAGER

5、EF _Toc313797588 h 9 HYPERLINK l _Toc313797589 3.1. 6驗(yàn)算效率 PAGEREF _Toc313797589 h 10 HYPERLINK l _Toc313797590 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc313797590 h 10 HYPERLINK l _Toc313797591 選擇齒輪材料 PAGEREF _Toc313797591 h 10 HYPERLINK l _Toc313797592 確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 PAGEREF _Toc313797592 h 10 HYPERLINK l _Toc313797593 初選齒數(shù)與齒

6、寬系數(shù) PAGEREF _Toc313797593 h 10 HYPERLINK l _Toc313797594 用齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797594 h 11 HYPERLINK l _Toc313797595 確定主要參數(shù) PAGEREF _Toc313797595 h 12 HYPERLINK l _Toc313797596 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 PAGEREF _Toc313797596 h 13 HYPERLINK l _Toc313797597 修正模數(shù) PAGEREF _Toc313797597 h 13 HYPERLINK l _Toc3137

7、97598 第四章 軸的計(jì)算及軸上零件的校核 PAGEREF _Toc313797598 h 15 HYPERLINK l _Toc313797599 蝸輪軸的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797599 h 15 HYPERLINK l _Toc313797600 選擇軸的材料 PAGEREF _Toc313797600 h 15 HYPERLINK l _Toc313797601 初步計(jì)算軸的最小直徑 PAGEREF _Toc313797601 h 15 HYPERLINK l _Toc313797602 軸承類型及其潤滑與密封方式 PAGEREF _Toc313797602 h 15

8、 HYPERLINK l _Toc313797603 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797603 h 15 HYPERLINK l _Toc313797604 軸段，軸承，鍵的校核 PAGEREF _Toc313797604 h 17 HYPERLINK l _Toc313797605 蝸桿軸的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797605 h 20 HYPERLINK l _Toc313797606 選擇蝸桿軸的材料 PAGEREF _Toc313797606 h 20 HYPERLINK l _Toc313797607 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估計(jì)軸的最小值 PAGEREF _Toc

9、313797607 h 20 HYPERLINK l _Toc313797608 軸承類型及其密封方式 PAGEREF _Toc313797608 h 21 HYPERLINK l _Toc313797609 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797609 h 21 HYPERLINK l _Toc313797610 蝸桿，軸承，鍵的強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc313797610 h 22 HYPERLINK l _Toc313797611 齒輪軸的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797611 h 25 HYPERLINK l _Toc313797612 選材確定許用應(yīng)力

10、PAGEREF _Toc313797612 h 25 HYPERLINK l _Toc313797613 初步估計(jì)軸的最小直徑 PAGEREF _Toc313797613 h 26 HYPERLINK l _Toc313797614 軸承類型及其潤滑和密封方式 PAGEREF _Toc313797614 h 26 HYPERLINK l _Toc313797615 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797615 h 26 HYPERLINK l _Toc313797616 軸，鍵的強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc313797616 h 27 HYPERLINK l _Toc3137

11、97617 第五章 箱體的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc313797617 h 30 HYPERLINK l _Toc313797618 箱體的結(jié)構(gòu)形式與材料 PAGEREF _Toc313797618 h 30 HYPERLINK l _Toc313797619 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 PAGEREF _Toc313797619 h 30 HYPERLINK l _Toc313797620 第六章 減速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明 PAGEREF _Toc313797620 h 32 HYPERLINK l _Toc313797621 減速器的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc313797621 h

12、32 HYPERLINK l _Toc313797622 減速器箱體的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc313797622 h 32 HYPERLINK l _Toc313797623 6.3軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸 PAGEREF _Toc313797623 h 32 HYPERLINK l _Toc313797624 減速器的潤滑與密封 PAGEREF _Toc313797624 h 32 HYPERLINK l _Toc313797625 第七章 設(shè)計(jì)小結(jié) PAGEREF _Toc313797625 h 33 HYPERLINK l _Toc313797626 附錄 參考文獻(xiàn) PAGEREF _T

13、oc313797626 h 33第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)1.2 原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶工作拉力F（KN）運(yùn)輸帶工作速度V（m/s）滾筒直徑D(mm) 450（1） 滾動(dòng)效率；（2） 工作情況：兩班制，連續(xù)單相運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；（3） 工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35（4） 使用折舊期8年，4年大修一次（5）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置采用，蝸桿齒輪減速器的傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案如下圖所示第二章 電機(jī)選擇及傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇工作機(jī)所需功率 根據(jù)原始數(shù)據(jù)， 則，式中，為減速器的總效率，為輸送帶卷筒的總效率查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表A-4得

14、： 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率=0.99:；聯(lián)軸器的效率=0.99； 卷筒效率=0.95；普通圓柱蝸桿傳動(dòng)效率=0.90； 閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率=0.9 。故減速器的總效率為： 運(yùn)輸帶卷筒的總效率： 所以傳動(dòng)裝置的總效率： 工作機(jī)所需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率 計(jì)算如下： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取電動(dòng)機(jī)的額定功率 對(duì)于的電動(dòng)機(jī)型號(hào)如下表所示型號(hào)Y132S1-2Y132S-4Y132M2-6Y160M2-8同步轉(zhuǎn)速/(r/min)300015001000750滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)29001440960720確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速已知卷筒轉(zhuǎn)速，減速器的總傳動(dòng)比合理范圍電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速合理范圍為該范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速有 750r/min

15、, 1000r/min , 1500r/min , 3000r/min根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算傳動(dòng)比及其主要數(shù)據(jù)如下表所示：表2 電動(dòng)機(jī)方案比較方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速減速器傳動(dòng)比1Y132S1-2300029001452Y132S-415001440723Y132M2-61000960484Y160M2-875072036通過比較，方案三選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，傳動(dòng)比適中故選方案3較合理所選用的Y132M2-6型三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率，大于工作機(jī)所需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率，同步滿載轉(zhuǎn)速?？倐鲃?dòng)比 分配減速器傳動(dòng)比 ， 蝸桿-齒輪減速器，可取齒輪傳動(dòng)比為由此得減速器總傳動(dòng)比關(guān)系為： 傳動(dòng)系統(tǒng)各軸

16、所有數(shù)字代號(hào)表示如下圖所示：0軸： 1軸： 2軸： 3軸： 4軸： 將計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤硭荆?表3 各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)軸代號(hào)轉(zhuǎn)速（r/min）功率/kw轉(zhuǎn)矩/（）096019602320420第三章 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)3.11選擇蝸桿蝸輪材料選擇蝸輪蝸桿材料，熱處理方式，精度等級(jí)，無特殊要求采用普通圓柱蝸桿傳動(dòng)由上計(jì)算可得蝸桿轉(zhuǎn)速 ；蝸輪轉(zhuǎn)速 蝸桿選用45鋼 ，淬火，硬度為4055HBC采用漸開線蝸桿渦輪選用鑄錫磷青銅 ,金屬模鑄造選擇精度為6級(jí)，3.12確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 由于該減速器為閉式傳動(dòng)，蝸桿副多因齒面膠合或點(diǎn)蝕而失效。因此通常是按吃面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定蝸輪蝸桿的主要參數(shù)尺寸，而根據(jù)齒根彎曲

17、疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。3.1. 3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)式11-12，傳動(dòng)中心距a(1)確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩由以上計(jì)算已知，輸入功率 ，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)比，按蝸桿頭數(shù)，估取效率，則(2)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)；由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表11-5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)。（3）確定彈性影響系數(shù)對(duì)于青銅或者鑄鐵蝸輪與鋼蝸桿配對(duì)時(shí)，?。?）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，從教材圖11-18中可查得（5）確定許用接觸應(yīng)力 根據(jù)蝸桿材料為鑄錫

18、磷青銅 ，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度4055HRC由教材表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 式中，j為蝸輪沒轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)每個(gè)齒輪嚙合的次數(shù)，為工作壽命則 ， (6)計(jì)算中心距取，按，查教材表11-2，得模數(shù)，蝸桿分度圓直徑，則，由教材圖11-18查得接觸系數(shù)因?yàn)?，所以以上?jì)算結(jié)果可用。3.1. 4蝸桿蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 （1）蝸桿主要參數(shù)及尺寸 軸向齒距 直徑系數(shù) 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 分度圓導(dǎo)程角 蝸桿軸向齒厚 （2）蝸輪主要參數(shù)及尺寸 由GB/T 100851988，查得，變?yōu)橄禂?shù) 驗(yàn)算傳動(dòng)比；傳動(dòng)比，此時(shí)傳動(dòng)比誤差為，在允許的誤差范圍內(nèi)，是允許的。 蝸輪分度圓直

19、徑 蝸輪喉圓直徑 蝸輪齒根圓直徑 蝸輪咽喉母輪半徑 蝸輪蝸桿幾何尺寸及主要參數(shù)匯總?cè)缦卤硭荆罕? 蝸輪蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸及主要參數(shù)幾何尺寸及主要參數(shù)符號(hào)蝸桿蝸輪頭數(shù)，齒數(shù)131軸向齒距(mm)/直徑系數(shù)10/齒頂圓直徑(mm)96/齒根圓直徑(mm)60220分度圓直徑(mm)80248喉圓直徑(mm)/256咽喉母圓半徑(mm)/32分度圓導(dǎo)程角/軸向齒厚(mm)/3.1. 5校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由公式 當(dāng)量齒數(shù) 按變?yōu)橄禂?shù) ，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖11-19可得齒形系數(shù) 螺旋角系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表11-8中查得由制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 壽命系數(shù) 則 所以 故彎曲強(qiáng)度滿足要

20、求。3.1. 6驗(yàn)算效率已知，；與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)由機(jī)械設(shè)計(jì)教材表11-18，利用插值法得 ， 。則 該齒輪傳動(dòng)無特殊要求，為制造方便，選用軟齒面齒輪，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)小齒輪選用，調(diào)質(zhì)，硬度280HB大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度為240HB選用8級(jí)精度 閉式齒輪傳動(dòng)，且兩齒輪硬度均是軟齒面，齒面點(diǎn)蝕是主要的失效形式，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，確定其主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 小齒輪齒數(shù) ；大齒輪齒數(shù)，取為齒輪傳動(dòng)比，第二章中已算出。驗(yàn)算實(shí)際傳動(dòng)比為 傳動(dòng)比誤差： 在誤差允許范圍內(nèi)，適合。 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即機(jī)械設(shè)計(jì)教材公式（10-9a）確定公式中的各計(jì)算數(shù)值（1

21、）試選載荷系數(shù)（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（3）按小齒輪在軸上不對(duì)稱分布，查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7，選取齒寬系數(shù)（4）按齒輪材料為45鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6，可得材料的彈性影響系數(shù)（5）按小齒輪齒面硬度為280HB，調(diào)質(zhì)，大齒輪齒面硬度為240HB，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d，可得 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 （6）由機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （7）按，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19，取接觸疲勞壽命系數(shù) （8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù),由機(jī)械設(shè)計(jì)式10-12得 取較小值 試算小齒輪分度圓直徑，將數(shù)據(jù)值代入公

22、式，可得取 圓周速度 齒寬 查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2，工作情況系數(shù)按，8級(jí)精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8，可得動(dòng)載荷系數(shù)對(duì)于直齒輪取齒間載荷分配系數(shù) 按 mm，非對(duì)稱布置，精度等級(jí)8級(jí)，查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-8，可得齒向載荷分布系數(shù) 載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由教材式10-10a，得模數(shù)m 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m 確定中心距為 按，查機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5，可得齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 按齒輪材料查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20c可得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) （1）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù),由機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-12可得（2）計(jì)算彎

23、曲應(yīng)力小齒輪 大齒輪 ,所以齒根彎曲強(qiáng)度合格，但是由于兩者數(shù)值相差過大，因此需要對(duì)模數(shù)進(jìn)行修正，利用修正后的模數(shù)，確定齒輪的主要尺寸。 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算大小齒輪的并加以比較 大齒的數(shù)值大載荷系數(shù) m取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑小齒齒數(shù) 大齒齒數(shù) 幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑： 齒頂圓直徑：=148 mm =228mm 齒根圓直徑：=122mm =210mm計(jì)算中心距; 計(jì)算齒輪寬度： 取 齒輪寬度 大齒輪寬度表5 齒輪傳動(dòng)基本尺寸參數(shù)幾何尺寸及參數(shù)符號(hào)小齒輪大齒輪模數(shù) m4中心距180分度圓直徑140220齒頂圓直徑148228齒根圓直徑122210齒寬140135第

24、四章 軸的計(jì)算及軸上零件的校核輪軸的設(shè)計(jì) 該減速器為普通的小功率減速傳動(dòng)裝置，軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩，故選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度 ，許用彎曲應(yīng)力 。 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取材料系數(shù)A=112因該段軸的最小直徑處安裝滾動(dòng)軸承，取 采用單列圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承端蓋實(shí)現(xiàn)軸承兩端單相固定，軸伸處用A型平鍵聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)周向固定，用A型普通平鍵聯(lián)接蝸輪與軸。 （1）根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑與長度，已知。 （2）初選滾動(dòng)軸承，由同時(shí)承受徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參考工作要求，并根據(jù)，初步選取0基本游隙，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承302

25、11（GB/T297-1994）.其尺寸為：選取 兩端滾動(dòng)軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得30211型軸承的定位軸肩高度，即套筒近軸承端厚度4,5mm。（3）軸段直徑的確定取小齒輪，蝸輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm,小齒輪與蝸輪之間的距離C=20mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離S,取S=8mm。已知小齒輪寬度，蝸輪的右端與與右端軸承之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪和齒輪，軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，短23mm。故取 取安裝蝸輪處軸段的直徑，安裝齒輪處軸段直徑。蝸輪左端采用軸肩定位，軸肩高度，則取h=5，則。（4）取軸承端蓋的總寬度為20

26、mm（5）確定個(gè)軸段直徑與長度各軸段直徑：；各軸段長度： ；（6）軸向零件的周向定位蝸輪，齒輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1，可得鍵的尺寸，取長度為80mm按，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1，可得鍵的尺寸為，取長度為56mm。為保證蝸輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇蝸輪輪轂與軸軸端配合為；滾動(dòng)軸承與軸的同向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6.（7）確定軸上的圓角與倒角尺寸查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-2，取倒角，各軸肩出的圓角半徑為2mm。 4.1.5軸段，軸承，鍵的校核（一） 軸段的校核確定各向應(yīng)力與反力由以上計(jì)算可得，蝸輪分度圓直徑為，齒輪分度圓直徑蝸輪軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為，齒

27、輪中心到左邊軸承中心的距離為105.375mm，齒輪與蝸輪中心距離為122.mm，蝸輪到右邊軸承中心的距離為67.375mm。小齒輪的切向力 小齒輪的徑向力 蝸輪的切向力 蝸輪的徑向力 蝸輪的軸向力 （1）垂直平面的支撐反力： （2）水平面上的支撐反力： （3）水平彎矩： （4）垂直彎矩： 計(jì)算合成彎矩最大值MM 將計(jì)算所得數(shù)據(jù)列于下表表 6蝸輪軸上彎矩計(jì)算數(shù)值載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M危險(xiǎn)截面彎矩= 作出彎矩圖如下圖所示：由彎矩圖得出危險(xiǎn)截面齒輪中心面根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式15-5及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，則軸的計(jì)算應(yīng)力故安全（二）軸承校核校核軸承302

28、11，查GB/297-1994，得額定動(dòng)載荷，額定靜載荷，計(jì)算系數(shù)，；。按輕微沖擊，查機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù)（1）求兩軸承受到的徑向載荷和由前面設(shè)計(jì)蝸輪軸時(shí)可求得 因此 （2）求兩軸承計(jì)算軸向力; 已知,因?yàn)?2軸承放松 1軸承被壓緊 （3）求當(dāng)量動(dòng)載荷和 ； （4）驗(yàn)算軸承壽命按軸承的受力大小計(jì)算，由機(jī)械設(shè)計(jì)公式13-15，可得故軸承滿足壽命要求。（三）鍵的校核 選用A型平鍵聯(lián)接，根據(jù)軸徑，由GB/T1095-2003， 蝸輪寬度，取鍵長，鍵的工作長度 接觸高度，由機(jī)械設(shè)計(jì)式6-1可得 齒輪寬，取鍵長，鍵的工作長度， 按鍵，軸輪轂的材料都是是鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2可得，靜載荷許用擠壓

29、應(yīng)力 平均取 所以擠壓強(qiáng)度足夠。 該減速器為普通用途中小功率減速傳動(dòng)裝置，軸主要傳遞渦輪的轉(zhuǎn)矩，故選材45鋼，淬火處理，抗拉強(qiáng)度 ，許用彎曲應(yīng)力 。 由軸的材料為45鋼，淬火處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取材料系數(shù)A=112。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，按電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)矩變化小，運(yùn)輸機(jī)，查表14-1可得 則 按電動(dòng)機(jī)伸出軸直徑，蝸桿伸出軸直徑，查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書選擇LT6彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩，半聯(lián)軸器的孔徑，即取軸向直徑，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為。 采用單列圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承通蓋和嵌入式軸承端蓋實(shí)現(xiàn)軸承兩端單向固定。 （1）從軸段，開始為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，左端需制

30、出一軸肩，軸肩高度，取，故取，右端擋圈直徑為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故的長度應(yīng)比略短一些，取軸段1長度。（2）初步選用滾動(dòng)軸承 選用單列圓錐滾子軸承，按，查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承32306其尺寸為：，故取 ；軸承采用軸肩進(jìn)行定位，由設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查得32306型軸承的定位軸肩高度為，因此取，軸環(huán)寬度，取（3）軸段5和7處有退刀槽，因，故取，（為蝸桿齒根圓直徑，）（4）軸段6的軸徑取蝸桿齒頂圓直徑。（5）軸承端蓋總寬度取20mm，外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離取30，故取。（6）?。ǜ鶕?jù)蝸桿蝸輪的相對(duì)位置估?。?，故。（7）軸段6的長度，按

31、，查機(jī)械設(shè)計(jì)表11-4，得由于模數(shù)m10,故，取，則取（8）蝸桿總長度 （9）各軸段直徑及直徑； 4.2.5蝸桿，軸承，鍵的強(qiáng)度校核（一）蝸桿軸段強(qiáng)度校核確定各向應(yīng)力與反力，通過前面的計(jì)算已知，蝸輪的切向力 ；蝸輪的徑向力 ；蝸輪的軸向力 。則蝸桿的切向力； 蝸桿的軸向力；蝸桿的徑向力 。（1）垂直平面支撐反力：（2）水平面上支撐反力：（3）水平彎矩：（4）垂直彎矩：（5）合成彎矩：彎矩圖如下圖所示：將計(jì)算所得數(shù)據(jù)列于下表表 7蝸桿軸上彎矩計(jì)算數(shù)值載荷水平面H垂直面V支反力彎矩M總彎矩由彎矩圖得出危險(xiǎn)截面為齒輪中心面根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式15-5及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)

32、力，取，則軸的計(jì)算應(yīng)力故安全。 （二）軸承的校核 校核軸承31310，查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書可得，得額定動(dòng)載荷，額定靜載荷計(jì)算系數(shù)，；。按輕微沖擊，查機(jī)械設(shè)計(jì)表13-6，取載荷系數(shù)（1）求兩軸承受到的徑向載荷和 由前面校核軸段強(qiáng)度時(shí)可求得， （2）求軸承計(jì)算軸向力; 因?yàn)?，所以軸承1被壓緊，軸承2放松，故 ；（3）計(jì)算當(dāng)量載荷和 （4）驗(yàn)算軸承壽命按軸承的受力大小計(jì)算，由機(jī)械設(shè)計(jì)公式13-15，可得故軸承滿足壽命要求。 （三）鍵的校核 按，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1可得，鍵的尺寸為，選擇標(biāo)準(zhǔn)鍵長為70mm，鍵的工作長度，接觸高度。由機(jī)械設(shè)計(jì)式6-1可得 按鍵，軸輪轂的材料都是是鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2可得，靜載荷

33、許用擠壓應(yīng)力 平均取 所以擠壓強(qiáng)度足夠。 該減速器為普通用途的小功率減速傳動(dòng)裝置，軸主要是傳遞齒輪的轉(zhuǎn)矩，選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度 ，許用彎曲應(yīng)力 。 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取材料系數(shù)A=112。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，按電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)矩變化小，運(yùn)輸機(jī)，查表14-1可得則 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書選用LT10彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑，即軸向直徑取。半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為。 單列圓錐滾子軸承凸緣式軸承通蓋與凸緣式軸承端蓋，實(shí)現(xiàn)軸承系兩端單相固定。 （1）從軸段，開始逐漸選取軸段直徑，半聯(lián)軸器軸向定位，故右

34、端需制出一軸肩，軸肩高度取，取，故取，左端用軸端擋圈定位，按軸段直徑取擋圈直徑，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故應(yīng)略短于，取。 （2）初選滾動(dòng)軸承，選用單列圓錐滾子軸承，按，查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書初選0基本游隙組。標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的單列圓錐滾子軸承32015，其尺寸為 故取軸段直徑，取 （3）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離S，取 已知齒輪寬度，齒輪的右端面與右軸承之間采用套筒定位為了便于套筒端面可靠地壓緊齒輪，應(yīng)使齒輪軸段略短于齒輪輪轂寬度，故取。 取安裝齒輪處軸段直徑，齒輪左端采用軸肩定位，軸肩高度 故取，則取，軸環(huán)寬度，取，

35、 （4）軸承左端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)拆裝要求外端面與半聯(lián)軸器右端間距為30mm，故取， （5）右軸承右邊靠軸肩定位，由設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查得，32315型軸承的定位軸肩高度，取，該軸段長度受蝸輪軸的影響，由蝸輪設(shè)計(jì)可知，箱體內(nèi)壁的距離為256mm，則取。 （6）各軸段直徑及長度； ； ； ； 齒輪軸的總長度 4.3.5軸，鍵的強(qiáng)度校核 （一）軸段強(qiáng)度的校核 由設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，可得齒輪分度圓直徑，轉(zhuǎn)矩 （1）確定各向應(yīng)力和反力 齒輪的切向力為： 齒輪的徑向力為： （2）垂直平面上支撐反力： 式中300為兩軸承中心的跨度，102為齒輪中心到右邊軸承中心的距離 （3）水平面上支撐反力： （4）確定彎矩 水

36、平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩： 將計(jì)算結(jié)果列于下表表 8齒輪軸上彎矩計(jì)算數(shù)值載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩彎矩圖如下圖所示： 由彎矩圖得出危險(xiǎn)截面為齒輪中心面根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式15-5及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變力，取，則軸的計(jì)算應(yīng)力故安全。 (二)鍵的校核 選用A型平鍵聯(lián)接，根據(jù)軸徑，由GB/T1095-2003， 齒輪輪轂長度為132mm，取標(biāo)準(zhǔn)鍵長，鍵的工作長度： 接觸高度，由機(jī)械設(shè)計(jì)式6-1可得 根據(jù)軸徑，由GB/T1095-2003, 軸段長度為105，取標(biāo)準(zhǔn)鍵長，鍵的工作長度為：則 按鍵，軸輪轂的材料都是是鋼，查機(jī)械設(shè)計(jì)表6-2可得，靜載荷許用擠壓

37、應(yīng)力 平均取 所以擠壓強(qiáng)度足夠。第五章 箱體的設(shè)計(jì) 采用上置式蝸桿減速器。鑄造箱體，材料HT150。因其屬于中型鑄件，鑄件最小壁厚810mm，取=11mm。名稱減速器形式及尺寸關(guān)系（mm）箱體壁厚箱蓋壁厚箱底凸緣厚度b箱蓋凸緣厚度箱底凸緣厚度箱底和箱蓋上的肋板厚軸承旁凸臺(tái)的高度與半徑h，h由結(jié)構(gòu)確定，應(yīng)保證軸承旁凸臺(tái)的扳手空間(見本表)軸承蓋外徑蝸輪軸: 蝸桿軸：齒輪軸：地腳螺栓直徑地腳螺栓數(shù)目nn=6軸承旁螺栓直徑箱蓋，箱座鏈接螺栓直徑軸承蓋螺釘直徑視孔螺栓釘直徑吊環(huán)螺釘直徑按減速器重量確定定位銷直徑d至箱體壁距離至凸緣邊緣距離箱體外壁至軸承做端面距離大齒輪齒頂至箱體內(nèi)壁距離齒輪端面至箱體內(nèi)壁距離軸承旁鏈接螺栓距離S第六章 減速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明 本課題所設(shè)計(jì)的減速器，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在參照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)圖51裝配圖的基礎(chǔ)上完成的，該項(xiàng)減速器主要由傳動(dòng)零件（蝸輪蝸桿、圓柱齒輪），軸和軸承，聯(lián)結(jié)零件（鍵