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1、題目單級蝸輪蝸桿減速器設計系別：機電工程系專業(yè)：機械設計制造及其自動化目 錄引言 .11設計題目 .11.1帶式運輸機的工作原理 .11.2工作情況 .21.3設計數(shù)據(jù) .21.4傳動方案 .21.5課程設計內容及內容 .22 總體傳動方案的選擇與分析 .22.1傳動方案的選擇 .22.2傳動方案的分析 .33電動機的選擇 .33.1電動機功率的確定 .33.2確定電動機的轉速 .44 傳動裝置運動及動力參數(shù)計算 .44.1各軸的轉速計算 .44.2各軸的輸入功率 .54.3各軸的輸入轉矩 .55 蝸輪蝸桿的設計及其參數(shù)計算 .65.1傳動參數(shù) .65.2蝸輪蝸桿材料及強度計算 .65.3計算

2、相對滑動速度與傳動效率 .65.4確定主要集合尺寸 .75.5熱平衡計算 .75.6蝸桿傳動的幾何尺寸計算 .76軸的設計計算及校核 .86.1輸出軸的設計 .86.1.1選擇軸的材料及熱處理 .86.1.2初算軸的最小直徑 .86.1.3聯(lián)軸器的選擇 .96.1.4軸承的選擇及校核 .106.2軸的結構設計 .126.2.1蝸桿軸的結構造型如下 .126.2.2蝸桿軸的徑向尺寸的確定.136.2.3蝸桿軸的軸向尺寸的確定.136.2.4蝸輪軸的結構造型如下 .136.2.5蝸輪軸的軸上零件的定位、固定和裝配.146.2.6蝸輪軸的徑向尺寸的確定146.2.7蝸輪軸的軸向尺寸的確定156.2.

3、8蝸輪的強度校核 .157鍵連接設計計算 .177.1蝸桿聯(lián)接鍵 .177.2蝸輪鍵的選擇與校核177.3蝸輪軸鍵的選擇與校核188 箱體的設計計算 .188.1箱體的構形式和材料 .188.2箱體主要結構尺寸和關系 .199 螺栓等相關標準的選擇.199.1螺栓、螺母、螺釘?shù)倪x擇 .209.2銷，墊圈墊片的選擇 .2010 減速器結構與潤滑的概要說明 .2010.1減速器的結構 .2010.2減速箱體的結構 .2110.3速器的潤滑與密封 .2110.4減速器附件簡要說明 .2111 設計小結 .21謝辭 .22參考文獻 .24附錄 .25引言課程設計是考察學生全面在掌握基本理論知識的重要環(huán)

4、節(jié)。在2010年01月04日-2010年01月18日為期二周的機械設計課程設計。本次是設計一個蝸 輪蝸桿減速器，減速器是用于電動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置。本減速器屬單級蝸桿減速器（電機一一聯(lián)軸器一一減速器一一聯(lián)軸器一一滾筒），本人是在指導老師指導下完成的。該課程設計內容包括：任務設計書，參數(shù)選擇， 傳動裝置總體設計，電動機的選擇，運動參數(shù)計算，蝸輪蝸桿傳動設計，蝸桿、 蝸輪的基本尺寸設計，蝸輪軸的尺寸設計與校核，減速器箱體的結構設計，減速 器其他零件的選擇，減速器的潤滑等和A2圖紙裝配圖1張、A4圖紙的零件圖2張。設計參數(shù)的確定和方案的選擇通過查詢有關資料所得。蝸輪蝸桿減速器的計算機

5、輔助機械設計，計算機輔助設計及輔助制造（CAD/CAM）技術是當今設計以及制造領域廣泛采用的先進技術，通過本課題 的研究，將進一步深入地對這一技術進行深入地了解和學習。本文主要介紹一級蝸輪蝸桿減速器的設計過程及其相關零、部件的CAD圖形。計算機輔助設計（CAD），計算機輔助設計及輔助制造（CAD/CAM）技術是當今設計以及制造 領域廣泛采用的先進技術，能清楚、形象的表達減速器的外形特點。該減速器的設計基本上符合生產(chǎn)設計要求， 限于作者初學水平，錯誤及不妥 之處望老師批評指正。7 設計題目：帶式運輸機的傳動裝置的設計7.1帶式運輸機的工作原理帶式運輸機的傳動示意圖如圖1、電動機2、帶傳動3、齒輪

6、減速4、軸承5、聯(lián)軸器、6、鼓輪7、運輸帶IV7.2工作情況：已知條件1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)，室內工作，有灰塵，環(huán)境 最高溫度35C；2）使用折舊期；8年；3）檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4）動力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；5）運輸帶速度容許誤差：土5%6）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。7.3設計數(shù)據(jù)運輸帶工作接力F/N運輸帶工作速度v/（m/s）卷筒直徑D/mm23001.55007.4傳動方案本課程設計采用的是單級蝸桿減速器傳動7.5課程設計內容及內容1）電動機的選擇與運動參數(shù)計算；2）斜齒輪傳動設計計算

7、；3）軸的設計；4）滾動軸承的選擇；5）鍵和連軸器的選擇與校核；6）裝配圖、零件圖的繪制；7）設計計算說明書的編寫；8）減速器總裝配圖一張；9）齒輪、軸零件圖各一張；10）設計說明書一份。2 總體傳動方案的選擇與分析2.1傳動方案的選擇該傳動方案在任務書中已確定，采用一個單級蝸桿減速器傳動裝置傳動，女口 下圖所示：2.2傳動方案的分析該工作機采用的是原動機為 丫系列三相籠型異步電動機，三相籠型異步電動 機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機，電壓380 V，其結構簡單、工作可靠、 價格低廉、維護方便；另外其傳動功率大，傳動轉矩也比較大，噪聲小，在室內 使用比較環(huán)保。傳動裝置采用單級蝸桿減速器組成的

8、封閉式減速器，采用蝸桿傳 動能實現(xiàn)較大的傳動比，結構緊湊，傳動平穩(wěn)，但效率低，多用于中、小功率間 歇運動的場合。工作時有一定的軸向力，但采用圓錐滾子軸承可以減小這缺點帶 來的影響，但它常用于高速重載荷傳動，所以將它安放在高速級上。并且在電動 機心軸與減速器輸入軸及減速器輸出軸與卷筒軸之間采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，因為三相電動機及輸送帶工作時都有輕微振動， 所以采用彈性聯(lián)軸器能緩沖各吸振作 用，以減少振動帶來的不必要的機械損耗?？偠灾斯ぷ鳈C屬于小功率、載荷變化不大的工作機，其各部分零件的 標準化程度高，設計與維護及維修成本低；結構較為簡單，傳動的效率比較高， 適應工作條件能力強，可靠性高，能滿足

9、設計任務中要求的設計條件及環(huán)境。7 電動機的選擇3.1電動機功率的確定輸送帶1）工作機各傳動部件的傳動效率及總效率：查機械設計課程設計指導書表9.2可知蝸桿傳動的傳動比為:i蝸桿=1040；又根據(jù)機械設計基礎表4-2可知蝸桿頭數(shù)為乙=2，由表4-4可知蝸桿傳動的總效率為:查機械設計課程設計指導書表9.1可知各傳動部件的效率分別為:3.2確定電動機的轉速1）傳動裝置的傳動比的確定：查機械設計課程設計指導書書中表9.2得各級齒輪傳動比如下:i蝸桿=10 40理論總傳動比：i總二i蝸桿=10402）電動機的轉速：卷筒軸的工作轉速：60000v601000工1.5 / n滾筒57.3r/min兀D50

10、0兀所以電動機轉速的可選范圍為：nd= n滾筒.i總=（10 40）57. 573 2292r /min根據(jù)上面所算得的原動機的功率與轉速范圍，符合這一范圍的同步轉速有750 r/min、1000 r/min和1500 r/min三種。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、 質量及價n蝸桿= 0.75 0.82n聯(lián)軸器=0.99 0.995；軸承二0.97（一對）；卷筒= 0.94 0.97工作機的總效率為:2 2nxn xn xn總聯(lián)軸器蝸輪蝸桿軸承卷筒= 0.65 0.742）電動機的功率:Fv _ 2300 1.51000一1000=3.45kw所以電動機所需工作效率為:Pw總min3.45=

11、 5.3kw0.65i蝸桿=1040；格等因素，為使傳動裝置結構緊湊，決定選用同步轉速為1000 r/min的電動機。其主要功能表如下:電動機型號額定功率 kW滿載轉速/ r/min起動轉矩/額定轉矩最大轉矩/額定轉矩Y132M2-65.59602.02.07 傳動裝置運動及動力參數(shù)計算4.1各軸的轉速計算1）實際總傳動比及各級傳動比的他配：由于是蝸桿傳動，傳動比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動比。則總傳動比 ii 一二匹=型乂餡兀-nw57.3所以取 i總72）各軸的轉速：第一軸轉速：n1二 nm=960r/min第二軸轉速：n2=旦二960= 56.5r/minn總174.2各軸的輸入功率第

12、一軸功率：PPd 01二九聯(lián)軸器=5.3 0.99 =5.25kW第二軸功率：PPd 12二 R蝸桿=5.25 0.8 = 4.2kW第三軸功率：P3二 Pd23=卩2軸承 聯(lián)軸器=4.2 0.97 0.99 =4.03kW4.3各軸的輸入轉矩電動機軸的輸出轉矩：Td=9.55 106-PL= 9.55 106空=5.27 104N mmnm960第一軸轉矩：6P1665 254T1=9.55 1061=9.55 106= 9.55 1065.22 104N mmn1960第二軸轉矩：T2=9.55 106-PL= 9.55 106427.1 105N mmn256.5第三軸轉矩：T3=9.5

13、5 106 3- 9.55 1064.03=6.81 105N mmnw56.5將運動和動力參數(shù)計算結果進行整理并列于下表:軸名功率P/kW轉矩T / N mm轉速n/(r/mi n)傳動比i效率n電機軸5.35.27 x104960r / min11第一軸5.255.22 和 04960r / min10.99第二軸4.257.1 沢 1056.5r / min170.80卷筒軸4.0356.81 勺 056.5r / min10.957 蝸輪蝸桿的設計及其參數(shù)計算5.1傳動參數(shù)蝸桿輸入功率P=5.3 kW,蝸桿轉速山=960r/min,蝸輪轉速 n2 =56.5r/mir,理論傳動比i=1

14、6.75,實際傳動比i=17，蝸桿頭數(shù)乙=2，蝸輪 齒數(shù)為 J =i 乙=17 2 =34，蝸輪轉速 n2=匹=960= 56.5r/mini 175.2蝸輪蝸桿材料及強度計算減速器的為閉式傳動，蝸桿選用材料45鋼經(jīng)表面淬火，齒面硬度45 HRC,蝸輪緣選用材料ZCuSn10Pb1砂型鑄造。蝸輪材料的許用接觸應力，由機械設計基礎表4-5可知，lH=180MPa.H估取嚙合效率：1=0.8蝸輪軸轉矩：T2=9.55 106 P-L=9.55 106 5.25 0.8= 7.1 10 N mmn256.5載荷系數(shù)：載荷平穩(wěn)，蝸輪轉速不高，取K=1.1.計算 m2d1值mp蘭KT21 乙叫丿工作溫度

15、取 t = 70、C當量摩擦角取匚二 2；30 二 2.5：tantan 11.31：tan亠：vtan 11.31 2.5傳動總效率總二 0.96 0.96 0.81 =0.78（在表4-4所列范圍內）。5.4確定主要集合尺寸蝸輪分度圓直徑：di=mz2=8 34 = 272mm中心距d+d280 +272a-176mm2 25.5熱平衡計算環(huán)境溫度取 t20C= 1.1 7.1 1052r 48034 1803mm=4804mm3模數(shù)及蝸桿分度圓直徑由機械設計基礎表4-1取標準值，分別為:模數(shù)m=8mm蝸桿分度圓直徑dj= 8 0 m m5.3計算相對滑動速度與傳動效率蝸桿導程角二 arc

16、ta nmz1d18x2= arcta n11.3蝸桿分度圓的圓周速度:d1n1 1:60000相對活動速度-：80 960 m /s = 4.02m /s60 10001cos4.098m/scos11.31”驗算嚙合效率n1= 081 （與初取值相近）傳熱系數(shù)取kt=13W/ m2：C需要的散熱面積A 1000R(11000 x5.3(10.78 )m217 94m2Am17.94 mkt(t _t)13疋(70_20)5.6蝸桿傳動的幾何尺寸計算名稱公式說明及結果齒距齒頂高頂隙齒根高齒高名稱公式說明及結果蝸桿分度圓直徑dj=80(mm)蝸桿齒頂圓直徑da1= dj+2ha=dj+2m =

17、 80 + 234F8 = 113.76(mm)蝸輪分度圓直徑d2= m = 8匯34 = 272( mm)蝸輪喉圓直徑da2=d2+2ha=m(z2+2) = 8(34 + 2)=288(mm)蝸輪齒根圓直徑df2=d22hf= m(z22.4 )= 8(34 2.4 )= 252.8( mm)蝸輪外圓直徑de2da2+1.5m = 272十1.58 = 284(mm)蝸輪咽喉母圓半徑da2288#、a-176 -一 32(mm)g2 2蝸輪螺旋角0=Y=11.3#，與蝸桿螺旋線方向相同蝸輪齒寬b2蘭0.7da1=0.7漢96 = 67.2(mm)adjd2djmz280 + 8P4176時

18、八中心距a 一- 17m mm)2 2 27 軸的設計計算及校核6.1輸出軸的設計6.1.1選擇軸的材料及熱處理考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動裝置，軸主要傳遞蝸輪的轉 矩，其傳遞的功率不大，對其重量和尺寸無特殊要求，故選擇常用的45鋼，調質處理。6.1.2初算軸的最小直徑已知軸的輸入功率為5.25kW，轉速為960 r/min.根據(jù)機械設計基礎表7-4可知，C值在106118間。所以輸出軸的最小直徑：Dj_C3 P=1183 5.25=20.8mm n，960但是，由于軸上有1個鍵槽，計入鍵槽的影響:D1min= 20.8 1 3% = 21.4mm已知輸出軸的輸入功率為4.2kW，

19、轉速為56.5r/min，則 輸出軸的最小直徑：D2_C3 P=1183 4.2=49.6mm n : 56.5由于軸上由2個鍵槽，故D2min=49.6 1 7%=53.1mm已知卷筒軸的輸入功率為4.03kW,轉速為56.5r/min，則 卷筒軸的最小直徑為(P4 03D ZC3=118348.9mmYn Y56.56.1.3聯(lián)軸器的選擇1）載荷計算已知蝸桿軸名義轉矩為 5.22 104N mm由于蝸桿減速器的載荷較平穩(wěn)，按轉矩變化小考慮，取工作情況系數(shù)k=1.3。 蝸桿軸計算轉矩：44Td = kT=1.3 5.22 106.8 10 N mm已知蝸輪軸名義轉矩為 7.1 105N mm

20、;卷筒軸計算轉矩為 6.82 105N mm 所以蝸輪軸計算轉矩：55Tc2二 kT2=1.3 7.1 10 =9.23 10 N mm卷筒軸計算轉矩：55Tc3= kT3=1.3 6.82 108.87 10 N mm2）選擇聯(lián)軸器的型號查機械設計課程設計指導書表14.2可知，電動機軸的直徑D =38mm，軸長E -80mm；蝸桿軸直徑d _ 21.4mm。查機械設計課程設計指導書表13.1可知，蝸桿軸的輸入端選用LH3型 彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器標記3882LH3聯(lián)軸器-GB/T 5014JQOFO公稱轉矩=630N m許用轉速n丨=5000r / min查機械設計課程設計指導書表13.1可

21、知，蝸輪軸的輸出端選用LH4型 彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器標記55 漢 112LH4聯(lián)軸器-2GB/T 5014J1584Tn=1250N m許用轉速In：二4000r / min6.1.4軸承的選擇及校核1）初選輸入軸的軸承型號據(jù)已知工作條件和輸入軸的軸頸，由機械設計基礎附表8-5初選軸承型號為圓錐滾子軸承30208（一對），其尺寸：D=80mm,d=40mm,B=18mm。據(jù)已知工作條件和輸出軸的軸頸，由機械設計基礎附表8-5初選軸承型號為圓錐滾子軸承30214（一對），其尺寸：D=125mm,d=70mm,B=24mm。基本額定動載荷C=63000N計算系數(shù)e=0.37軸向載荷系數(shù)丫=1.6

22、2）計算蝸桿軸的受力蝸桿軸的切向力 Ft，軸向力 Fx和徑向力 Fr蝸桿軸：廠2T12 5.22 104Ft11305N _ -Fx2d180蝸輪軸：甩=亍=2爲105=5221Nfd2272Fr2二 Ft2t an = 5 22 1 t a n 2 0 N1 0 ft3）計算軸承內部軸向力軸承的內部軸向力：4）計算軸承的軸向載荷軸承2的軸向載荷 由已知得，F(xiàn)s1與 Fx!方向相同，其和為Fs1=594 1900N =2494N Fs2（軸承2為“壓緊”端），所以FA2二 Fs1Fx1二 2494N公稱轉矩Fr12Y便0594N = - Fs22 1.6FA!= Fs!=594N （軸承1為“

23、放松”端）5）計算當量動載荷軸承1的載荷系數(shù)根據(jù) 匕15940.313：e，由表8-8可知 X IM-OFM1900軸承2的載荷系數(shù)F 2494 根據(jù)上1.313 e 由表8-8可知 X2=0.4,匕=1.6Fr21900軸承1的當量動載荷FP1=X|Fr1Y1FA1=Fr1=1900N軸承2的當量動載荷Fp2= X2Fr2Y2FA2=0.4 1305 1.6 2494 =4512.4N所以軸承的當量動載荷取 Fpi、Fp2中較大者，所以Fp=4512.4N6）計算軸承實際壽命軸承1的軸向載荷溫度系數(shù)由機械設計基礎表8-6可知 ft=1.0載荷系數(shù)由機械設計基礎表8-7可知 fp=1.5壽命指

24、數(shù)滾子軸承103軸承實際壽命Lh軸承預期壽命Lh60n fpFp1061 6300060 960 1.5 4512.4=29448h103hLh0=2 360 16h=11520h結論由于 Lh-Lh0軸承30208滿足要求6.2軸的結構設計1234S 66.2.2蝸桿軸的徑向尺寸的確定從聯(lián)軸段 d30mm 開始逐漸選取軸段直徑，d?起固定作用，定位軸肩高度a 0.07 0.1 d11 2mm，故d2= d!2a _ 30 2 0.07d11嚴36.2mm。該直 徑處安裝密封氈圈，標準直徑，應取 d2=38mm ； d3與軸承的內徑相配合，為便 與軸承的安裝，取d3=40m m,選定軸承型號為

25、30208，d4與蝸輪相配合，取蝸 桿的齒根圓直徑 d4=dfi=60.8mm，按標準直徑系列，取 d4=63mm ；d6與軸承 的內徑配合，與 d3相同，故取 d6=d3=40mm ； d5起定位作用，定位軸肩高度a：0.07 0.1 d61 2mm故d5二d62a _ 40 2 0.07d61二46.2mm，取 d5二 48mm。6.2.3蝸桿軸的軸向尺寸的確定聯(lián)軸段取 L1=60mm ；軸肩段取 L14mm；與軸承配合的軸段長度，查軸承 寬度為18mm； 左軸承到蝸桿齒寬L3二50mm ； 蝸桿齒寬L4二d 一11.5 0.08Z2m即二11.5 0.0834113.76mm，取 L4=

26、 120mm ;蝸桿齒寬右面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同取 L5= L3= 50mm ;與右軸承配合的軸段長度，查軸承寬度 為18mm；軸的總長為320mm。6.2.4蝸輪軸的結構造型如下：1245621蝸桿軸的結構造型如下:FRAVABH輸出軸的彎矩和轉矩625蝸輪軸的軸上零件的定位、固定和裝配單級減速器中，可將蝸輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，蝸輪左面 由軸肩定位，右面用套筒軸固定，軸向固定靠平鍵和過渡配合。兩軸承分別一軸 肩和套筒定位，軸向則采用過渡配合或過盈配合固定。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)接作軸向固定。軸做成階梯形，左軸承從左面裝 入，蝸輪、套筒、右軸

27、承和聯(lián)軸器依次從右面裝到軸上。6.2.6蝸輪軸的徑向尺寸的確定從左軸承段與軸承的內徑相配合，為便與軸承的安裝取a = 70mm，選定軸承型號為30214開始逐漸選取軸段直徑，d2起固定作用，定位軸肩高度a 0.07 0.1 d- 1 2mm，該直徑處安裝密圭寸氈圈，標準直徑，應取 d2= 75mm ； d3與蝸輪孔徑相配合，取蝸輪的內徑 d70m m,按標準直徑系列，取 d70mm ; d5與軸承的內徑配合，與 d3相同，故取 d5=d3=65mm ;聯(lián)軸段 d55mm ； 起定位作用，定位軸肩高度故取 d5=60mm ;6.2.7蝸輪軸的軸向尺寸的確定左面與軸承配合的軸段長度 L,，查軸承寬

28、度為 L24mm ;左軸承到蝸輪齒 寬間的套筒取 L2=33mm ;蝸輪齒寬 L67.2mm，故取 L 70mm ;蝸輪齒寬右 面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同取 L 33mm ;與右軸承配合的軸段長度，查軸 承寬度為24mm;右軸肩段 L5=14mm，聯(lián)軸段 L6= 84mm，故軸的總長為280mm。6.2.8蝸輪的強度校核已知蝸輪的切向力Ft2- -Fx1=5221N蝸輪的徑向力Fr2二Fr1=1900N蝸輪軸向力Fx2=1305N求水平面支反力：FAH二FBH二孑=2610.5N水平面彎矩:MCH= FAHL3=2610.5 80 =208840N mmFAV= FBV- Fr 2= 205

29、9 -1900 = 159N垂直面彎矩MCv =FAVL =1 5 980= 1 2 712 Om mMCV=FBVL=2 059 8O 1 64N2Onm根據(jù)合成彎矩M FMH2MV2得C截面左側彎矩Me= ,MCH2MCV2=2088402127202=209227N mmMe二MCH2MCV2f：208840216472O2二265895N mmplQ-7QT =Ft2 =5221 -71OO56N mm22由當量彎矩圖和軸的結構圖可知，C和D處都有可能是危險截面，應分別計 算其當量彎矩，此處可將軸的鈕切應力視為脈動循環(huán)，取a、O.6，則C截面左側當量彎矩Mce = jMc2+(aT f

30、=J2O92272+(0.6710056 丫 = 15O333N mmC截面右側當量彎矩垂直面支反力，由 2MA=0,即FVL0，得d卜r2L2Fx 22L2721900 80 1350 -乙二2059N160在鉛垂方向上，由丁=0，即 FBV-兄-FAV=0,得C截面右側彎矩轉矩T當量彎矩 MeMCe= MC=265895 N mm所以C截面處當量彎矩在以上兩數(shù)值中取較大者，即Mce=265895N mmD截面彎矩MDH=FAHL3=2610.5 45 =117473NmmMDV= FAVL3= 159 45 = 7155 N mmD截面合成彎矩M,MDH2MDV2-：；1174732=71

31、552=117691N mmD截面當量彎矩MDeMd aT=J176912-7100562= 719653N mm求危險截面處軸的計算直徑許用應力，軸的材料用45鋼，由機械設計基礎表7-1可知，匕W=60MPaC截面直徑計算D截面直徑計算經(jīng)與結構設計圖比較，C截面和D截面的計算直徑分別小于其結構設計確定 的直徑，故軸的強度足夠。7 鍵連接設計計算7.1蝸桿聯(lián)接鍵鍵的選擇和參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。由機械設計課程設計指導書表11.27查得d=30mn時。應選用鍵A8漢40 GB/T10961轉矩5.22 04N mmMCedC30.1_W32658951 0.1 60二 35.4mmdD -3=4

32、9.3mmMDe7196530.1 60鍵長L1= 40 mm接觸長度h = L) b = 4081l1=32mm許用擠壓應查機械設計基礎表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應力為&P=120MPaP= 31.07 MPa44T4x5.22x10仆 b p力k p校核dhl30 x7x32故滿足要求7.2蝸輪鍵的選擇與校核鍵的選擇和參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。由機械設計 課程設計指導書表11.27查得d=55時。應選用鍵A1652 GB/T1096轉矩6.8 仆 105N mm鍵長Lt= 112 mm接觸長度l1 =L1-b=112161l1=96mm許用擠壓應力k L校核查機械設計基礎表2-12鍵連接鋼

33、的許用擠壓應力為bP】=120MPa54T4 父 7.1 乂 10坊P= 26.4MPa tP故滿足要p 一dhl112 心 0 乂 96求= 26.4MPa7.3蝸輪軸鍵的選擇與校核鍵的選擇和 參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。由機械設計 課程設計指導書表11.27查得d=55時。應選用鍵A1652 GB/T1096轉矩7.105N mm鍵長L1= 84 mm接觸長度h = Li b = 84 161l1= 68mm許用擠壓應查機械設計基礎表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應力為bp=120MPa升=37.29MPa k】P故滿足要力k】p校核54T4 漢 7.1=10 ccr 仆crp， 37.29MPa

34、dhl112 如 0 匯 68求8箱體的設計計算8.1箱體的構形式和材料采用下置剖分式蝸桿減速器（由于V=5m/s）鑄造箱體，材料HT1508.2箱體主要結構尺寸和關系名稱減速器型式及尺寸關系箱座壁厚SS=11mm箱蓋壁厚S1S仁10mm箱座凸緣厚度b1, 箱蓋凸緣厚度b, 箱座底凸緣厚度b2b=1.5S=16mmb1=1.5S仁15mmb2=2.5S=28mm地腳螺釘直徑及數(shù)目df=19mmn=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d仁14mm箱蓋，箱座聯(lián)接螺栓 直徑d2=10mm螺栓間距150mm軸承端蓋螺釘直徑d3=9mm螺釘數(shù)目4檢查孔蓋螺釘直徑d4=6mmDf,d1,d2至外壁C1=26,20,16距

35、離df，d2至凸緣邊緣距離C2=24,14軸承端蓋外徑D仁80mmD2=125mm軸承旁聯(lián)接螺栓距離S=140mm軸承旁凸臺半徑R仁16mm軸承旁凸臺高度根據(jù)軸承座外徑和扳手空間的要求由結構確定箱蓋，箱座筋厚m1=9mm m2=9mm蝸輪外圓與箱內壁間距離12mm蝸輪輪轂端面 與箱內壁距離10mm9螺栓等相關標準的選擇本部分含螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇墊圈，墊片的選擇，具體內容如下:9.1螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇考慮到減速器的工作條件，后續(xù)箱體附件的結構, 以及其他因素的影響選用螺栓GB5782-86M10*35數(shù)量為3個M10*35M12*100數(shù)量為6個M12*100螺母GB6170-86M10

36、數(shù)量為2個M10M10數(shù)量為6個M12螺釘GB5782-86 ,M6*20數(shù)量為2個M6*20M8*25數(shù)量為24個M8*25M6*16數(shù)量為12個M6*16*（參考裝配圖）9.2銷，墊圈墊片的選擇選用銷GB117-86B8*30，數(shù)量為2個GB117-86選用墊圈GB93-87數(shù)量為8個選用止動墊片1個選用石棉橡膠墊片2個選用08F調整墊片4個*（參考裝配圖）B8*30GB93-87止動墊片 石棉橡膠墊片08F調整墊片有關其他的標準件，常用件，專用件，詳見后 續(xù)裝配圖10 減速器結構與潤滑的概要說明在以上設計選擇的基礎上，對該減速器的結構，減速器箱體的結構，軸承端 蓋的結構尺寸，減速器的潤滑

37、與密封，減速器的附件作一簡要的闡述。10.1減速器的結構本課題所設計的減速器，其基本結構設計是在參照裝配圖的基礎上完成的， 該項減速器主要由傳動零件（蝸輪蝸桿），軸和軸承，聯(lián)結零件（鍵，銷，螺栓， 螺母等）。箱體和附屬部件以及潤滑和密封裝置等組成。箱體為剖分式結構，由I箱體和箱蓋組成，其剖分面通過蝸輪傳動的軸線；箱蓋 和箱座用螺栓聯(lián)成一體；采用圓錐銷用于精確定位以確保和箱座在加工軸承孔和 裝配時的相互位置；起蓋螺釘便于揭開箱蓋；箱蓋頂部開有窺視孔用于檢查齒輪 嚙合情況及潤滑情況用于加住潤滑油，窺視孔平時被封住；通氣器用來及時排放 因發(fā)熱膨脹的空氣，以放高氣壓沖破隙縫的密封而致使漏油； 副標尺用

38、于檢查箱 內油面的高低；為了排除油液和清洗減速器內腔， 在箱體底部設有放汕螺塞；吊 環(huán)螺栓用來提升箱體，而整臺減速氣的提升得使用與箱座鑄成一體的吊鉤；減速氣用地腳螺栓固定在機架或地基上。（具體結構詳見裝配圖）10.2減速箱體的結構該減速器箱體采用鑄造的剖分式結構形式具體結構詳見裝配圖10.3速器的潤滑與密封蝸輪傳動部分采用潤滑油，潤滑油的粘度為118cSt （100C）查表10.6機 械設計課程設計指導書潤滑油118Cst軸承部分采用脂潤滑，潤滑脂的牌號為ZL-2查表10.7設計課程設計指導書潤滑脂ZL-210.4減速器附件簡要說明該減速器的附件含窺視孔，窺視孔蓋，排油孔與油蓋，通氣空，油標，

39、吊環(huán) 螺釘，吊耳和吊鉤，起蓋螺釘，其結構及裝配詳見裝配圖。11 設計小結一級蝸桿減速器的設計是一個較為復雜的過程， 通過這次設計覺得自己受益 匪淺。機械設計課程設計是機械設計課程的一個重要環(huán)節(jié)， 它可以讓我們進一步 鞏固和加深學生所學的理論知識，通過設計把機械設計及其他有關先修課程（如 機械制圖、材料力學、工程材料等）中所獲得的理論知識在設計實踐中加以綜合 運用，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結合起來。而且，本次設計是我們學生首次 進行完整綜合的機械設計，它讓我樹立了正確的設計思想，培養(yǎng)了我對機械工程 設計的獨立工作能力；讓我具有了初步的機構選型與組合和確定傳動方案的能 力；為我今后的設計工作打了

40、良好的基礎。通過本次課程設計，還提高了我的計算和制圖能力；同時對減速器的結構和 設計步驟有了一個大概的了解，對之前所學的專業(yè)知識作了一個很好的總結， 設 計中尚有很多不合理和不理解的地方， 以待在今后的學習工作中來彌補。 設計過 程中我能夠比較熟悉地運用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范；熟悉 有關的國家標準和行業(yè)標準（如GB JB等），獲得了一個工程技術人員在機械設 計方面所必須具備的基本技能訓練。當一份比較象樣的課程設計完成的時候， 我的內心無法用文字來表達。幾天 以來日日夜夜的計算與繪圖和在電腦前編輯排版說明書，讓我感覺做一個大學生原來也可以這么辛苦。但是，所有的這一切，都是值得的

41、，它讓我感覺大學是如 此的充實。謝辭在課程設計即將完成之際， 我的心情無法平靜， 從開始進入課題到設計的 順利完成，有多少可敬的師長、同學給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯 的謝意！同時我還要特別感謝謝海涌、柏子剛、馮翠云老師對我這次課程設計 指導付出的苦心與汗水，謝謝你們。要是沒有你們的指導與幫助，我想也許我 自己一個人無法這么快這么順利的完成了。參考文獻【1】宋寶玉機械設計課程設計指導書北京：高等教育出版社,【2】李秀珍.機械設計基礎（少學時）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.82005.1蝸桿o cT-0付：外文翻譯電火花加工電火花加工法對加工超韌性的導電材料（如新的太空合金）特別有價

42、值。這些金屬很難用常規(guī)方法加工，用常規(guī)的切削刀具不可能加工極其復雜的形狀，電火花加工使之變得相對簡單了。在金屬切削工業(yè)中，這種加工方法正不斷尋找新的應用領域。塑料工業(yè)已廣泛使用這種方法，如在鋼制模具上加工幾乎是任何形狀的模腔。電極形狀與所需型腔想匹配。 工件與電極都浸在不導電的液體里，這種液體通常是輕潤滑油。電火花加工法是一種受控制的金屬切削技術，它使用電火花切除（侵蝕）工件上的多余金屬，工件在切削后的形狀與刀具（電極）相反。切削刀具用導電材料（通常是碳）制造。它應當是點的不良導體或絕緣體。用伺服機構是電極和工件間的保持0.00050.001 英寸(0.010.02mm )的間隙，以阻止他們相

43、互接觸。頻率為20000Hz 左右的低電壓大電流的直流電加到電極上，這些電脈沖引起火花，跳過電極與工件的見的不導電的液體間隙。在火花沖擊的局部區(qū)域，產(chǎn)生了大量的熱量，金屬融化了，從工件表面噴出融化金屬的小粒子。不 斷循環(huán)著的不導電的液體，將侵蝕下來的金屬粒子帶走，同時也有助于驅散火花產(chǎn)生的熱量。在最近幾年，電火花加工的主要進步是降低了它加工后的表面粗糙度。用低的金屬切除率時，表面粗糙度可達 2 4vin .(0.05 0.10vi n)。用高的金屬切除率如高達 15in3/h(245.8cm3/h)時，表面粗糙度為 1000vin.(25vm)。需要的表面粗糙度的類型，決定了能使用的安培數(shù)，電

44、容，頻率和電壓值?？焖偾谐饘?粗切削)時，用大電流，低頻率，高電容和最小的間隙電壓。緩慢切除金屬(精切削)和需獲得高的表面光潔度時，用小電流，高頻率，低電容和最高的間隙電壓。與常規(guī)機加工方法相比，電火花加工有許多優(yōu)點。1 .不論硬度高低，只要是導電材料都能對其進行切削。對用常規(guī)方法極難切削的硬質合金和超韌性的太空合金，電火化加工特別有價值。2 .工件可在淬火狀態(tài)下加工，因克服了由淬火引起的變形問題。3 很容易將斷在工件中的絲錐和鉆頭除。4 .由于刀具(電極)從未與工件接觸過，故工件中不會產(chǎn)生應力。5 .加工出的零件無毛刺。6 .薄而脆的工件很容易加工，且無毛刺。7 .對許多類型的工件，一般不

45、需第二次精加工。8 隨著金屬的切除，伺服機構使電極自動向工件進給。Electrical discharge machiningElectrical discharge machining has proved especially valuable in themachining of super-tough, electrically conductive materials such as the newspace-age alloys. These metals would have been difficult to machine byconventional methods, bu

46、t EDM has made it relatively simple to machine intricate shapes that would be impossible to produce with conven ti onal cutt ingtools. This machi ning process is continu ally finding further applicati ons in themetal-cutting industry. It is being used extensively in the plastic industry toproduce ca

47、vities of almost any shape in the steel molds.Electrical discharge mach ining is a con trolled metal removal tech nique wherebyan electric spark is used to cut (erode) the workpiece, which takes a shapeopposite to that of the cutting tool or electrode. The cutting tool (electrode) ismade from electr

48、ically con ductive material, usually carb on. The電極形狀與所需型腔想匹配。 工件與電極都浸在不導電的液體里，這種液體通常是輕潤滑油。electrode, made to the shape of the cavity required, and the workpiece are bothsubmerged in a dielectric fluid, which is gen erally a light lubricati ng oil. Thisdielectric fluid should be a noncon ductor (or

49、poor con ductor) of electricity. Aservo mecha nism main tai ns a gap of about 0.0005 to 0.001 in. (0.01 to 0.02 mm)betwee n the electrode and the work, preve nting them from coming into con tactwith each other. A direct curre nt of low voltage and high amperage is delivered tothe electrode at the ra

50、te of approximately 20 000 hertz (Hz). These electricalenergy impulses become sparks which jump the dielectric fluid. Intense heat iscreated in the localized area of the park impact, the metal melts and a smallparticle of molten metal is expelled from the surface of the workpiece . Thedielectric flu

51、id, which is constantly being circulated, carries away the erodedparticles of metal and also assists in dissipating the heat caused by the spark.In the last few years, major advances have been made with regard to the surfacefinishes that can be produced. With the low metal removal rates, surface fin

52、i shesof 2 to 4 um. (0.05 to 0.10um) are possible. With high metal removal rates finishes of 1 000uin. (25um) are produced.The type of finish required determ ines the nu mber of amperes which canbe used, the capacitanee, frequency, and the voltage setting. For fast metalremoval (rough ing cuts), hig

53、h amperage, low freque ncy, high capacita nee, andminimum gap voltage are required. For slow metal removal (finish cut) and goodsurface finish, low amperage, high frequency, low capacitanee, and the highestgap voltage are required.Electrical discharge machining has many advantages over conventionalm

54、ach ining processes.1. Any material that is electrically con ductive can be cut, regardless of itshardness. It is especially valuable for cemented carbides and the new supertoughspace-age alloys that are extremely difficult to cut by conventional mea ns.2. Work can be machined in a hardened state, t

55、hereby overcoming thedeformati on caused by the harde ning process.3. Broke n taps or drills can readily be removed from workpieces.4. It does not create stresses in the work material since the tool (electrode) never comes in con tact with the work.5. The process is burr-free.6. Thin, fragile secti ons can be easily mach ined without deform ing.7. Secon dary fin ishi ng operatio ns are gen erally elimi nated for manytypes of work.8. The process is automatic in that the servomechanism advances theelectrode into the work as the metal is removed.