蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)說明

一、課題的目的及研究意義蝸桿傳動(dòng)主要由蝸輪和蝸桿構(gòu)成，用于倆交錯(cuò)軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和載荷，通常作為減速裝置傳遞中、小功率。與齒輪傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大而結(jié)構(gòu)緊湊（在一般動(dòng)力傳動(dòng)中傳動(dòng)比i=10～80，在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比i可達(dá)1000），運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，且不需要其他輔助機(jī)構(gòu)即能獲得反行程自鎖等優(yōu)點(diǎn)。但傳動(dòng)的傳動(dòng)效率低，制造成本高（為了提高減磨性和耐磨性，蝸輪齒圈往往要用價(jià)格昂貴的銅合金制造）等不利的因素是當(dāng)前蝸桿傳動(dòng)繼續(xù)研究和解決的問題。如今，國內(nèi)的減速器多以齒輪、蝸輪蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小或傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題，另外材料的品質(zhì)和工藝水平還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更為突出，使用壽命不長(zhǎng)。國外的減速器，以德國、丹麥和1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占優(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，體積和重量問題也未解決好。當(dāng)今減速器向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。而本文以Pro/E為平臺(tái)的蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)，不僅實(shí)現(xiàn)了三維參數(shù)化造型，而且實(shí)現(xiàn)了蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真，保證了造型的準(zhǔn)確性，同時(shí)造型速度快，避免了取點(diǎn)造型的復(fù)雜過程，完成的三維實(shí)體零件模型是進(jìn)行后期的有限元分析、機(jī)構(gòu)仿真和數(shù)控分析的必要條件，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真的前提下，更進(jìn)一步通過測(cè)試其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)參數(shù)化優(yōu)化。齒輪減速器是一種廣泛用于國防、宇航、交我國從20世紀(jì)60年代初開始，由第一機(jī)械工業(yè)部機(jī)械科學(xué)研究院開展平面蝸輪的研究工作，1964年合作研制成中心距為的平面蝸輪副，用于30t的轉(zhuǎn)爐中。目前我國已經(jīng)成功研制成功中心距為1200mm和700mm的平540mm面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)裝置，而且利用計(jì)算機(jī)對(duì)蝸桿副齒形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇，用機(jī)械CAD對(duì)蝸桿副、減速器及蝸輪滾刀進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，用環(huán)面蝸桿專用機(jī)床及獨(dú)特的工藝路線，對(duì)蝸桿及蝸輪滾刀進(jìn)行與其成型原理完全一致的加工，不需任何的修形。通、建筑、冶金、建材、礦山等領(lǐng)域的重要裝備，20世紀(jì)80年代以來，世界齒輪減速引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。硬齒面技術(shù)就是采用優(yōu)質(zhì)合金剛鍛件、器技術(shù)有了很大的發(fā)展，產(chǎn)品的發(fā)展總趨勢(shì)是小型化、高速化、低噪聲、和高可靠性，技術(shù)發(fā)展中最滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，磨齒精度不低于ISO1328-1975的6級(jí)，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的3～5倍。一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面減速器的重量?jī)H為中硬齒面減速器的1/3左右，且噪聲低、效率高、可靠性高。其傳動(dòng)的速度和功率范圍很大，傳動(dòng)效率高，一對(duì)齒輪可達(dá)到98～99%，互換性好裝配和維修較為方便，可進(jìn)行變位切削及各種修形、修緣，從而提高傳動(dòng)質(zhì)量，在給齒類輪在應(yīng)用廣泛。二、本課題的主要研究?jī)?nèi)容（1）蝸輪蝸桿減速器的總體設(shè)計(jì)（2）減速器電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇（3）蝸輪蝸桿的選擇（4）軸以及滾動(dòng)軸承的計(jì)算（5）鍵以及聯(lián)軸器的選擇三、進(jìn)度計(jì)劃2014-11-3至2014-11-21領(lǐng)取畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)任務(wù)書并完成開題報(bào)告2014-12-1至2015-1-9搜集資料，撰寫論文，將畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿交指導(dǎo)老師審閱2015-1-9至2015-4-30將畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿交指導(dǎo)教師，指導(dǎo)老師寫指導(dǎo)教師評(píng)語2015-4-30至2015-5-22將畢業(yè)設(shè)計(jì)第三稿交指導(dǎo)教師審閱,定稿2015-6-1至2015-6-5將畢業(yè)設(shè)計(jì)論文定稿交指導(dǎo)老師寫指導(dǎo)老師評(píng)語2015-6-6至2015-6-8將畢業(yè)設(shè)計(jì)論文定稿交評(píng)閱老師寫評(píng)閱老師評(píng)語2015-6-9畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯2015-6-12畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯2015-6-14畢業(yè)設(shè)計(jì)二次答辯四、參考資料[1]濮良貴、紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）．北京：高等教育出版社，2006．5[2]陸玉．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第4版）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006．12．[3]張龍．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第一版）．北京：國防工業(yè)出版社，2006．5[4]徐鄢主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版.上海:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.[5]劉鴻文主編.材料力學(xué)第四版.高等教育出版社,2004.[6]張冶，洪雪.Pro/ENGINEER野火版3.0范例導(dǎo)航.清華大學(xué)出版社,2006[7]甘永立.幾何量公差與檢測(cè).上海科學(xué)技術(shù)出版社，2006[8]楊德興.工程圖學(xué)與計(jì)算機(jī)繪圖.北京航空航天大學(xué)出版社,2004導(dǎo)師意見：導(dǎo)師簽名：年月日教研室審批意見：教研室主任簽名：年月日系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作指導(dǎo)委員會(huì)審批意見：系主任簽名：年月日摘要通過對(duì)減速器的簡(jiǎn)單了解，開始學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)齒輪減速器，嘗試設(shè)計(jì)增強(qiáng)感性認(rèn)知和對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力，及進(jìn)一步鞏固已學(xué)過的理論知識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以求把理論和實(shí)踐結(jié)合一起，為以后的工作和更好的學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)。學(xué)習(xí)如何進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，了解機(jī)械傳動(dòng)裝置的原理及參數(shù)搭配。學(xué)習(xí)運(yùn)用多種工具，比如CAD等，直觀的呈現(xiàn)在平面圖上。通過對(duì)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)，對(duì)齒輪減速器有個(gè)簡(jiǎn)單的了解與認(rèn)知。齒輪減速器是機(jī)械傳動(dòng)裝置中不可缺少的一部分。機(jī)械傳動(dòng)裝置在不斷的使用過程中，會(huì)不同程度的磨損，因此要經(jīng)常對(duì)機(jī)械予以維護(hù)和保養(yǎng)，延長(zhǎng)其使用壽命，高效化的運(yùn)行，提高生產(chǎn)的效率，降低生產(chǎn)的成本，獲得最大的使用效率。關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動(dòng)裝置；齒輪減速器；設(shè)計(jì)原理與參數(shù)配置AbstractThroughthesimpleunderstandingofthespeedreducer,startedlearningdesignofgearreducer,attempttodesignenhancetheperceptualcognitionandabilitytoadapttosociety,andfurtherconsolidatethelearnedtheoryknowledge,toimprovetheintegrateduseofknowledgediscoveryandsolveproblems,inordertocombinetheoryandpracticetogether,forthelaterworkandbetterlearningexperience.Learnhowtodomechanicaldesign,tounderstandtheprincipleofmechanicaltransmissiondeviceandparametercollocation.Studyusingavarietyoftools,suchasCAD,intuitivepresentonthefloorplan.Throughthedesignofcylindricalgearreducer,gearreducerisasimpleunderstandingandcognition.Gearreducerisanindispensablepartofinmechanicaltransmissiondevice.Mechanicaltransmissiondeviceinuseprocess,willbedifferentdegreeofwearandtear,sooftentomechanicalmaintenanceandmaintenance,prolongtheservicelifeandhighlyeffectiveoperation,improveproductionefficiency,reducethecostofproduction,achievemaximumefficiency.Keywords:mechanicaltransmissiongear;gearreducer;thedesignprincipleandparameterconfiguration.目錄摘要7723 I22769Abstract II24811第一章

緒論 111790第一節(jié)

齒輪減速器的發(fā)展史 111685第二節(jié)產(chǎn)品的概述 130542第二章減速器的總體設(shè)計(jì) 22232第一節(jié)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 225001第二節(jié)電動(dòng)機(jī)選擇 316371第三節(jié)選擇傳動(dòng)比 310069第三章各軸的參數(shù) 413404第一節(jié)各軸的轉(zhuǎn)速 44532第二節(jié)各軸的輸入功率 423377第三節(jié)各軸的輸出功率 519647第四節(jié)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 529714第五節(jié)各軸的輸出轉(zhuǎn)矩 56135第六節(jié)各軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)表 630879第四章蝸輪蝸桿的選擇 625553第一節(jié)選擇蝸輪蝸桿的傳動(dòng)類型 625642第二節(jié)選擇材料 68455第三節(jié)按計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行設(shè) 726021第四節(jié)蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 818263第五節(jié)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 914136第六節(jié)精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 918341第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 911932第一節(jié)蝸桿軸 1223180第二節(jié)蝸輪軸 13268第六章滾動(dòng)軸承的選擇 1627778第一節(jié)蝸桿軸上的軸承的選擇和壽命計(jì)算 1627896第二節(jié)蝸桿軸上軸承的選擇計(jì)算 173666第七章鍵連接的選擇 173518第一節(jié)輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸采用平鍵連接 1727070第二節(jié)輸出軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接 1730947第三節(jié)輸出軸與蝸輪連接用平鍵連接 183126第八章聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 1820839第一節(jié)與電機(jī)輸出軸的配合的聯(lián)軸器 184第二節(jié)與二級(jí)齒輪降速齒輪軸配合的聯(lián)軸器 1918065第九章參考文獻(xiàn) 20第十章后記2121741第一章

緒論第一節(jié)

齒輪減速器的發(fā)展史在20世紀(jì)，齒輪減速機(jī)在世界上取得了很大的發(fā)展，這與新技術(shù)革命的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。

自20世紀(jì)，我國修訂了一大批減速器配套的零件，如JB1130－70《圓柱齒輪減速器》，除了廠家自制的主機(jī)以外，還形成了一批減速器零件專業(yè)生產(chǎn)廠家。目前，全國共有數(shù)百生產(chǎn)減速機(jī)廠家，每年大約生產(chǎn)25萬臺(tái)通用減速器，這些生產(chǎn)廠家對(duì)我國機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。以前我國的減速器大部分都是借鑒蘇聯(lián)20世紀(jì)40－50年代的產(chǎn)品來生產(chǎn)的，雖然在后來有所改進(jìn)，但在當(dāng)時(shí)的工藝水平和裝備條件差的情況下，其總體水平與國際水平還有著很大差距。

自改革開放以來，我國引進(jìn)了一批比較先進(jìn)的減速器加工設(shè)備，并引進(jìn)，消化和吸收國外先進(jìn)的科研技術(shù)，逐漸掌握了一些設(shè)計(jì)和制造各種低，高速重載齒輪技術(shù)。齒輪的精密機(jī)械加工和熱處理已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，齒輪的制造精度從JB179－60(8－9)級(jí)到GB10095－88(6)級(jí)，而且高速齒輪的制造精度在(4－5)級(jí)。在減速器的齒輪采用硬齒面之后，質(zhì)量和體積明顯減變小了，效率，壽命，承載能力都有了很大的提高，這對(duì)節(jié)能和提高主機(jī)的整體水平起到了顯著推動(dòng)作用。我國自己設(shè)計(jì)的高速齒輪最高功率達(dá)到了42000kW，圓周速度達(dá)到了150m/s以上。但是，我國減速器總體技術(shù)水平還不是很高，老產(chǎn)品更是不可能立即被新產(chǎn)品替代，新老產(chǎn)品會(huì)經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間的并存。

第二節(jié)產(chǎn)品的概述箱體在蝸輪蝸桿減速器起到支撐和連接的作用，它可以把設(shè)計(jì)出的每個(gè)零部件連接起來，并支撐傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保各傳動(dòng)零部件的正確安裝。減速器箱體的加工質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到蝸輪蝸桿，軸以及大小斜齒輪等零部件機(jī)構(gòu)位置的準(zhǔn)確性，也會(huì)影響蝸輪蝸桿減速器的性能和壽命。蝸輪蝸桿減速器的箱體是典型的箱體類零部件，它的形狀和結(jié)構(gòu)樣而其箱壁很薄，因此，為了提高箱體外殼的強(qiáng)度，可以在箱體內(nèi)外額外加許多強(qiáng)筋。另外，許多軸承孔等高精密孔都需要進(jìn)一步的加工，因?yàn)樵诩庸み^程中切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱且材料剛度較差，所以箱體易產(chǎn)生震動(dòng)和變形。第二章減速器的總體設(shè)計(jì)第一節(jié)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1.1.1擬訂傳動(dòng)方案本傳動(dòng)裝置用于帶式運(yùn)輸機(jī)，工作參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=17KN，工作速度=8r/s，滾筒直徑D=330mm，傳動(dòng)效率η=0.97，（包括滾筒與軸承的效率損失）連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；環(huán)境最高溫度80℃。本設(shè)計(jì)擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1.1所示。圖1.1傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1—電動(dòng)機(jī)2、4—聯(lián)軸器3—蝸輪蝸桿減速器5—傳動(dòng)滾筒6—輸送帶第二節(jié)電動(dòng)機(jī)選擇工作機(jī)所需輸入功率所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率傳遞裝置總效率式中：：蝸桿的傳動(dòng)效率0.75：每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率0.98：直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)效率0.97：聯(lián)軸器的效率0.99：卷筒的傳動(dòng)效率0.96所以故選電動(dòng)機(jī)的額定功率為4kw符合這一要求的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min電機(jī)容量的選擇比較：電動(dòng)機(jī)的比較方案型號(hào)額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/r/min滿載轉(zhuǎn)速/r/min重量?jī)r(jià)格1Y160M-84750720重高2Y132M-641000960中中3Y112M-4415001440輕低考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸重量及成本，可見第二種方案較合理，因此選擇型號(hào)為：Y132M-6D的電動(dòng)機(jī)。第三節(jié)選擇傳動(dòng)比2.3.1總傳動(dòng)比2.3.2減速裝置的傳動(dòng)比分配所以第三章各軸的參數(shù)將傳動(dòng)裝置各軸高速到低速依次定為I軸II軸III軸IV軸：、、、、依次為電動(dòng)機(jī)與I軸I軸與II軸II軸與III軸III軸與V軸的傳動(dòng)效率則：第一節(jié)各軸的轉(zhuǎn)速第二節(jié)各軸的輸入功率Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸第三節(jié)各軸的輸出功率Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸第四節(jié)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸第五節(jié)各軸的輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸第六節(jié)各軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)表各軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)表軸號(hào)功率轉(zhuǎn)矩(N·m)轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸43.557835.39

796010.991軸3.52333.457935.038834.338096031.08752軸2.58892.2571800.620784.599730.88060.73513軸2.51172.4615776.754761.218530.88060.97024卷軸2.38762.33982953.532894.4577.720.9506第四章蝸輪蝸桿的選擇第一節(jié)選擇蝸輪蝸桿的傳動(dòng)類型根據(jù)GB/T10085—1998選擇ZI第二節(jié)選擇材料蝸桿選45鋼，齒面要求淬火，硬度為45-55HRC.蝸輪用ZCuSn10P1,金屬模制造。為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造第三節(jié)按計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行設(shè)（1）根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校對(duì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn)[1]P254式（11-12），傳動(dòng)中心距由前面的設(shè)計(jì)知作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2，按Z=1,估取，則：（2）確定載荷系數(shù)K因工作比較穩(wěn)定，取載荷分布不均系數(shù)；由文獻(xiàn)[1]P253表11-5選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不大，工作沖擊不大，可取動(dòng)載系；則（3）確定彈性影響系數(shù)因選用的是45鋼的蝸桿和蝸輪用ZCuSn10P1匹配的緣故，有（4）確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和中心距的比值，從文獻(xiàn)[1]P253圖11-18中可查到（5）確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)選用的蝸輪材料為ZCuSn10P1，金屬模制造，蝸桿的螺旋齒面硬度＞45HRC，可從文獻(xiàn)[1]P254表11-7中查蝸輪的基本許用應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)則（6）計(jì)算中心距:取a=160mm，由I=30，則從文獻(xiàn)[1]P245表11-2中查取，模數(shù)m=8蝸桿分度圓直徑從圖中11-18中可查，由于＜，即以上算法有效。第四節(jié)蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（1）蝸桿軸向尺距=25.133mm直徑系數(shù)q==10齒頂圓直徑齒根圓直徑分度圓導(dǎo)程角蝸桿軸向齒厚蝸桿的法向齒厚（2）蝸輪蝸輪齒數(shù),變位系數(shù)驗(yàn)算傳動(dòng)比，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為：，在誤差允許值內(nèi)。蝸輪分度圓直徑喉圓直徑齒根圓直徑咽喉母圓半徑第五節(jié)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù)根據(jù)從圖11-9中可查得齒形系數(shù)Y=2.55螺旋角系數(shù)：許用彎曲應(yīng)力：從文獻(xiàn)[1]P256表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[]=56MPa壽命系數(shù)可以得到：<因此彎曲強(qiáng)度是滿足的。第六節(jié)精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T10089-1988圓柱蝸桿，蝸輪精度選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8fGB/T10089-1988。然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度，此處從略。詳細(xì)情況見零件圖。第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算蝸桿零件圖蝸輪零件圖第一節(jié)蝸桿軸蝸桿上的功率P轉(zhuǎn)速N和轉(zhuǎn)矩分T別如下：P=3.5223kwN=960r/minT=35.2156Nm6.1.1按扭矩初算軸徑選用45鋼調(diào)值，硬度為根據(jù)文獻(xiàn)式，并查教材表15-3，取考慮到有鍵槽，將直徑增大7%，則：因此選6.1.2蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）蝸桿上零件的定位，固定和裝配一級(jí)蝸桿減速器可將蝸輪安排在箱體中間，兩隊(duì)軸承對(duì)成分布，蝸桿由軸肩定位，蝸桿周向用平鍵連接和定位。端：軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，故同時(shí)選用聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算，查文獻(xiàn)[1]P351表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件和考慮到蝸桿與電動(dòng)機(jī)連接處電動(dòng)機(jī)輸出軸的直徑查文獻(xiàn)[3]P172表13-10選用HL6型號(hào)彈性套柱銷聯(lián)軸器。表6.1蝸桿軸聯(lián)軸器參數(shù)型號(hào)公稱轉(zhuǎn)距許用轉(zhuǎn)速軸的直徑2503800608232因此選擇段長(zhǎng)度取軸上鍵槽鍵寬和鍵高以及鍵長(zhǎng)為。端：因?yàn)槎ㄎ讳N鍵高度，因此，。軸承端蓋的總長(zhǎng)為20mm,根據(jù)拆裝的方便取端蓋外端面于聯(lián)軸器右端面間的距離為所以，段：初選用角接觸球軸承，參考要求因d=44，查文獻(xiàn)[3]選用7209AC型號(hào)滾子承。L=24mm角接觸球軸承一端用油環(huán)定位（寬度為6mm），油環(huán)緊靠軸環(huán)端用于軸肩定位。段：直徑軸環(huán)寬度b,在滿足強(qiáng)度下，又要節(jié)省材料取軸肩寬度為；，；。V段：由前面的設(shè)計(jì)知蝸桿的分度圓直徑齒頂圓直徑,蝸輪的喉圓直徑。查文獻(xiàn)[1]P250表11-4材料變形系數(shù)所以蝸輪齒寬綜合考慮要使蝸輪與內(nèi)壁有一定的距離故選L=130mm圖5.1蝸桿軸結(jié)構(gòu)第二節(jié)蝸輪軸5.2.1輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩：P=2.5371kw,N=30.8806r/min,T=784.5997Nm（2）求作用在軸上的力（3）初步確定軸徑的最小直徑選用鋼，硬度根具文獻(xiàn)[1]P370中式，并查文獻(xiàn)[1]P370表15-3，取考慮到鍵槽，將直徑增大10%，則；所以，選用5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸上的零件定位，固定和裝配蝸輪蝸桿單級(jí)減速裝置中，可將蝸輪安裝在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，蝸輪左面用軸肩定位，右端面用軸端蓋定位，軸向采用鍵和過度配合，兩軸承分別以軸承肩和軸端蓋定位，周向定位則采用過度配合或過盈配合，軸呈階梯狀，左軸承從左面裝入，右軸承從右面裝入。（2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，故同時(shí)選用聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算，查文獻(xiàn)[1]P表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取由輸出端開始往里設(shè)計(jì)。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用HL5彈性柱銷聯(lián)軸器。表6.2蝸輪軸聯(lián)軸器參數(shù)型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑HL4125040008411255I-II段：，。軸上鍵槽取，。II-III段：因定位軸肩高度，，考慮到軸承端蓋的長(zhǎng)度和安裝和拆卸的方便，取。Ⅲ-IV段：初選用角接觸球軸承，參照要求取型號(hào)為7213AC型圓錐滾子軸承，考慮到軸承右端用套筒定位，取齒輪距箱體內(nèi)壁一段距離a=20mm，考慮到箱體誤差在確定滾動(dòng)軸承時(shí)應(yīng)據(jù)箱體內(nèi)壁一段距離S，取S=8。已知所選軸承寬度T=23，則。Ⅳ-V段：為安裝蝸輪軸段，，蝸輪齒寬取L=90mm，由于為了使套筒能壓緊蝸輪則mm。V-VI段：Ⅵ-V段右端為軸環(huán)的軸向定位，mmVI-VII段：。圖5.2蝸輪軸結(jié)構(gòu)（3）軸上零件的周向定位蝸輪、半聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵連接。按由文獻(xiàn)[1]P106表6-1查得平鍵截面，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（4）參考文獻(xiàn)[1]P365表15-2，取軸端倒角為圓角和倒角尺寸，個(gè)軸肩的圓角半徑為1~2第六章滾動(dòng)軸承的選擇根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：。第一節(jié)蝸桿軸上的軸承的選擇和壽命計(jì)算6.1.1軸承的選擇采用角接觸球軸承，根據(jù)軸直徑d=45mm，選擇角接觸球軸承的型號(hào)為7209C，主要參數(shù)如下：基本額定靜載荷基本額定動(dòng)載荷極限轉(zhuǎn)速6.1.2壽命計(jì)算因蝸桿軸所受的軸向力向左，所以只有最左邊的角接觸球軸承受軸向力該軸承所受的徑向力約為對(duì)于70000型軸承，按文獻(xiàn)[1]P322表13-7軸承派生軸向力，其中為文獻(xiàn)[1]P321表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，查文獻(xiàn)[1]P321表13-5得角接觸球軸承判斷系數(shù)所以當(dāng)量動(dòng)載荷深溝球軸承所受的徑向力約為當(dāng)量動(dòng)載荷所以，應(yīng)用核算軸承的壽命因?yàn)槭乔蜉S承，所以取指數(shù)軸承計(jì)算壽命減速器設(shè)計(jì)壽命所以滿足壽命要求。第二節(jié)蝸桿軸上軸承的選擇計(jì)算6.2.1軸承的選擇選擇使用深溝球軸承，根據(jù)軸直徑d=65mm，選用角接觸球軸承的型號(hào)為7213C。主要參數(shù)如下：基本額定靜載荷基本額定動(dòng)載荷極限轉(zhuǎn)速第七章鍵連接的選擇第一節(jié)輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸采用平鍵連接根據(jù)軸徑，，查文獻(xiàn)[2]P123可選用A型平鍵，得：，，，即：鍵8×70GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由文獻(xiàn)[1]P106表6-2查的許用應(yīng)力，取其平均值。鍵的工作長(zhǎng)度：鍵與聯(lián)軸器接觸高度。由文獻(xiàn)[1]P106式（6-1）得：所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。第二節(jié)輸出軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接根據(jù)軸徑，，查文獻(xiàn)[2]P123可選用A型平鍵，得：，，，即：鍵20×70GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由文獻(xiàn)[1]P106表6-2查的許用應(yīng)力，取其平均值。鍵的工作長(zhǎng)度：鍵與聯(lián)軸器接觸高度。由文獻(xiàn)[1]P106式（6-1）得：所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。第三節(jié)輸出軸與蝸輪連接用平鍵連接根據(jù)軸徑，，查文獻(xiàn)[1]P123可選用A型平鍵，得：，，，即：鍵16×70GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由文獻(xiàn)