《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 蝸輪蝸桿減速器》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 蝸輪蝸桿減速器（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、目錄 一． 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)………………………………………………1 1. 傳動(dòng)方案的確定…………………………………………………………………1 2. 電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………1 3. 傳動(dòng)比的計(jì)算……………………………………………………………………2 二． 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………2 1. 蝸桿副設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………2 2. 蝸桿副上作用力的計(jì)算…………………………………………………………5 三． 減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)……………………………………………6 四． 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

2、……………………………………………………………6 1. 蝸桿軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………………6 2. 低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………………7 3. 減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………12 五． 潤(rùn)滑油的選擇與計(jì)算………………………………………………13 六． 熱平衡的計(jì)算……………………………………………………………14 七． 減速器附件設(shè)計(jì)………………………………………………………14 1. 窺視孔及窺視孔蓋………………………………………………………………14 2. 油面指示裝置………………………

3、……………………………………………14 3. 通氣器……………………………………………………………………………14 4. 放油孔及螺塞……………………………………………………………………14 5. 起吊裝置…………………………………………………………………………15 6. 啟蓋螺釘…………………………………………………………………………15 7. 定位銷……………………………………………………………………………15 八． 繪制裝配圖和零件圖………………………………………………15 九． 參考資料……………………………………………………………………15 ．傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 1．傳

4、動(dòng)方案的確定 考慮到工作拉力和傳動(dòng)速度都較小，所設(shè)計(jì)蝸桿速度估計(jì)小于10m/s，因此采用 蝸桿下置式，單級(jí)蝸桿減速器傳動(dòng)裝置方案如圖（1）所示。 甲 X 圖中：1?電機(jī) 2聯(lián)軸器 M減速器 生聯(lián)軸器5-卷筒 圖（一） 2．電動(dòng)機(jī)的選擇 （1） 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 根據(jù)用途選用 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī) （2） 選擇電動(dòng)機(jī)功率 輸送鏈所需功率 PW=F^： W 1 000 =1820 x 0.8 2 kW=1.49kW 1 000 查【1】表9.1得，軸承效率n軸承=0.98，蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率n蝸=0.8，聯(lián)軸器效率n =0.99，卷筒效率n 卷=0.96，得

5、電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 卷 1.4 9 =2.0 6kW 0.9 92 x 0.8 x 0.9 82 x 0.9 6 根據(jù)【1】表15.1，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率Pd=2.2kW ed （3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 由帶輪線速度v二一叵& ，得卷筒的轉(zhuǎn)速為 w 60 x 1000 v x 60 x 1000 0.8 2 x 60 x 1000 r = = 6 2.6 8 r / m in 兀 D 60 x 1000 由⑴表9.2可知單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)比范圍,蝸=10?40，所用電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍n = n i - 6 2.6 8 x （10 ?40） r / min = 6 2 6.

6、8 ?2 5 0 7.2 r / m in o w 蝸 符合這一要求的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有 750r/min、1000r/min 和 1500r/min 等。從成本和 結(jié)構(gòu)尺寸考慮，選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)較合理，其滿載轉(zhuǎn)速為 940r/min, 型號(hào)為 Y112M-6。 3．傳動(dòng)比的計(jì)算 傳動(dòng)比i = % n w 940 =15.0 0 6 2.6 8 4．傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 1）各軸轉(zhuǎn)速 n = 940r / min 0 n = n = 940r / min 10 n 940 n = -= r / m in = 6 2.6 8

7、 r / m in 2 i 1 5.0 0 n = n = 6 2.6 8 r / m in w2 （2）各軸功率 P = P 耳 =P 耳 =2.0 6 x 0.9 9 kW = 2.0 4 kW 1 0 0 -1 0 聯(lián) P = P耳 =P耳=2.0 4 x 0.8 kW = 1.6 3kW 2 1 1 - 2 1 蝸 Pw = P 耳 =P 耳 耳 =1.6 3 x 0.9 8 x 0.9 9kW = 1.5 8kW 2 2-w 2 軸 承 聯(lián) （3）各軸轉(zhuǎn)矩 P 2.0 6 T = 9 5 5 0 = 9 5 5 0 x N Dm = 20.9 3 N Dm

8、0 n 940 0 P 2.0 4 T = 95 50 ~= 95 5 0 x N Dm = 20.7 3 N Dm 1 n 940 1 P 1.6 3 T = 95 50 = 95 5 0 x N Dm = 24 8.3 5 N Dm 2 n 6 2.6 8 2 P 1.5 8 T = 9 5 5 0 ~= 9 5 5 0 x N Dm = 240.7 3 N Dm w n 6 2.6 8 w 二．傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 由傳動(dòng)簡(jiǎn)圖可知蝸桿減速器外部是通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連接，所以只對(duì)內(nèi)部傳動(dòng)件 蝸輪蝸桿進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 1．蝸桿副設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）選擇材料、熱處理方

9、式 考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大、速度不太高有相對(duì)滑動(dòng)速度，蝸桿選用 45 鋼，表 面淬火處理，HBC=45~55，相對(duì)滑動(dòng)速度 v = 5.0 2 x 1 0 - 彈性系數(shù) n yT （m / s） s 1 2 =5.0 2 x 10-4 x 940 x3 \：248.3 5 （m / s） =3.0 7 m / s < 6 m / s 故蝸輪接觸齒面選用鑄造鋁青銅ZCuAI10Fe3,考慮到是大批量生產(chǎn)，故制造工藝選用 金屬模鑄造。 （2） 確定蝸桿頭數(shù)和蝸桿齒數(shù) 查【2】表 7.2，初選z = 2, z = iz = 15 x 2 = 30。 1 2 1 （3

10、） 初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸 因?yàn)槭擒淉X面閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。則有 Z m 傳動(dòng)中心距 d > 9 K T ( E )2 1 2 z [ b ] 2H 式中各參數(shù)定義及數(shù)值如下： 1） 蝸輪傳遞轉(zhuǎn)矩 T = 248.3 5 N Dm = 248350 N Dm m 2 2） 載荷系數(shù)K = K K 。由【2】表7.4查得使用系數(shù)K = 1.1 5。設(shè)蝸輪圓周速 Av p A 度v2<3m/s,取動(dòng)載荷系數(shù)k =1.0。由于工作載荷有沖擊，齒向載荷分布系數(shù)Kp 2 v p 可取 ,取k p =1.1.，貝I」 = K K K Av = 1.1

11、 5 x 1.0 x 1.1 = 1.2 6 5 青同蝸輪與鋼質(zhì)蝸桿配對(duì)，Ze = 忒, 則模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d] m 2d > 9 KT 12 E z [ b ] 2H (160 9 x 1.2 65 x 248350 x I 30 x 17 8.6 = 2521.3 4mm 3 3） 許用接觸應(yīng)力 蝸輪材料為鋁鐵青銅， b > 300M pa ，查【 2】表 7.6，利用線性插值得到 b [b] =178.6 Mpa 。 H 由【2】表 7.1 選取 m 2d < 3 17 5 m m 3，則 m=6.3， d〔 =80mm。

12、11 （4）計(jì)算傳動(dòng)尺寸 1） 蝸輪分度圓直徑為 d = m z = 6.3 x 3 0 m m = 1 8 9.0 0 m m 22 1 1 a = — （d + d ） = — （8 0 + 189） mm = 1 3 4.5 0 mm 2 1 2 2 5）驗(yàn)算蝸輪圓周速度、相對(duì)滑動(dòng)速度及傳動(dòng)總效率 1）蝸輪圓周速度 兀 d n 3.1 4 x 18 9 x 62.6 8 v = 2~2 = m / s = 0.6 2 m / s < 3 m / s 2 60x1000 60x1000 與初選相符，取K =1.0合理。 v 2) 導(dǎo)程角 ta n y m

13、z / d = 6.3 1 x 2 / 80 = 0.1 575,得 y 8.9 5。= 8。57 ‘0 3）相對(duì)滑動(dòng)速度 兀d n 1 1 60x1000x cosy 3.1 4 x 80 x 940 60x1000xcos8.9 5o = 3.9 8 m / s < 6 m / s 與初選值相符，選用材料合理。 4） 傳動(dòng)總效率 查【2】表7.7得當(dāng)量摩擦角p ‘ =2 o 17,，則傳動(dòng)總效率為 ta n y 耳=(0.9 5 ?0.9 6) tan( y + p ‘ ta n 8.9 5o =(0.9 5 ~ 0.9 6)- ta n(8.9

14、5o + 2.2 8o) = 0.7 53? 0.7 61 與預(yù)估效率相近。 5) 強(qiáng)度校核 一般校核蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度，由公式得 =Z E 9 KT T~ m 2 d z2 1 2 19 x 1.2 65 x 248350 1 60 M pa = 15 9.1 5 M pa 6.3 2 x 80 x 302 由【2】表7.6,因?yàn)関s = '98m /s，由線性插值有[c ]h = 160?4 Mpa 即C H < [ C ] H，強(qiáng)度校核通過(guò)。 （6）配湊中心距 由于中心距不為整數(shù)，故需配湊中心距為整數(shù)，采用蝸輪變位方法。 z ' = z , a '土

15、a 22 a + xm 1 + 2mx) = —x (8 0 + 6.3 x 3 0 + 2 x 6.3 x) = 1 3 4.5 + 6.3 x 取變位系數(shù)x=0.08，則圓整后中心距為a' = 135mm。 7）計(jì)算蝸桿傳動(dòng)其他幾何尺寸 齒頂言 齒氓高 全齒壽 齒頂圓目徑 齒銀圓直徑 — 蝸桿井度圓上導(dǎo)程角巴 盟輪分度凰上豐龍角區(qū) 〒圓直徑 回 陰桿 杠=^l + 3-}EH=［】-1■&鹽沖 =6. 9rF!K k,-.-, = -；1.2 — k；jw=- (1.2— 63jwh -7.C6w*h h =2 = 2.2x &.3sw =15 3&wt

16、 ist "- FHZ.-, ■— 6 .3 M 30 ? 1 gP.lXHhwHJ： 工 2 =見一 2ha. = 253 mmL洋 T^E 疑? A=7=3.5r d.=屯—】8 S HOTI 蝸桿軸向尺距 鯛桿轉(zhuǎn)旅線導(dǎo)程角 耦桿幄旋制甘長(zhǎng)度 恃動(dòng)中心距 回 開淪外緣直徑 暢槍齒寶 齒抿圓更回半徑 齒頂同弧面半咨 R, — dff 2 -I- 0.2m ■— 47.56?.'! R, = J,, ; 2-I-€i.2jw= 33. iwm 4iad/2 出耐 / (a!3i —t.Jjii} 表（1） 蝸桿做成蝸桿軸。

17、蝸桿螺旋齒的加工采用車制。 蝸輪由于尺寸大小的原因，采用齒圈壓配式結(jié)構(gòu)，齒圈材料為鑄造鋁青銅ZCuAI10Fe3, 輪芯材料為鑄鐵HT200。齒圈與輪芯用過(guò)盈配合H7/S6，并沿配合面圓周加裝6個(gè)騎 縫螺釘，以增加連接的可靠性。為便于鉆孔，將螺紋孔中心線向材料較硬的輪芯一邊 偏移 2~3mm。 2．蝸桿副上作用力的計(jì)算 （1）已知條件 高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T = 20726 N 口 mm ，轉(zhuǎn)速n = 940 r /min ，蝸桿分度圓直徑 11 d = 8 0.0 0 0 mm ，低速軸傳遞轉(zhuǎn)矩T = 248350 N Hmm ，蝸輪分度圓直徑 12 d = 1 8 9.0 0

18、0 m m 。 2 （2）蝸桿上的作用力 1）圓周力F =込=2 % 20726 = 5 1 8.1 5 N，其方向與作用點(diǎn)圓周速度方向相 t1 d 8 0 1 反。 2) 軸向力F = F =匸=2x 248350 = 2628.0 4 N，與蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。 a1 t2 d 189 2 3) 徑向力 F = F ta n a = 2 6 2 8.0 4 % ta n 2 0 o = 9 5 6.5 3 N ， 其方向由力的作用 r 1 a1 n 點(diǎn)指向轉(zhuǎn)動(dòng)中心。 3）蝸輪上的作用力 蝸輪上的軸向力、圓周力、徑向力分別與蝸桿上相應(yīng)的圓周力、軸向力、徑向力大小 相

19、等，方向相反。 三．減速器裝配草圖的設(shè)計(jì) 見減速器裝配草圖 四．軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與軸上輪轂孔內(nèi)內(nèi)徑及寬度、滾動(dòng)軸承的選擇和校核、鍵的選擇和驗(yàn)算、 與軸連接的半聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行。 1．蝸桿軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （1）已知條件 蝸桿軸傳遞功率P = 2.0 4kW ，轉(zhuǎn)速n = 940r / min ，傳遞轉(zhuǎn)矩 11 T = 20726N mm，蝸桿分度圓直徑為 80.000mm, d = 65mm。 1 f 1 （2） 軸的材料和熱處理 因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，選用常用的材料45 鋼， 考慮到蝸輪、蝸桿有相對(duì)滑動(dòng)，因此蝸桿采用表面淬火處理。

20、 （3） 初算軸徑 初步確定蝸桿軸外伸段直徑。因蝸桿軸外伸段上安裝聯(lián)軸器，故軸徑按下式求得， 由【2】表9.4,可取C=112，則 3 FP 3〔2.0 4 d > C = 112 x mm = 1 4.5 m m 'n ' 940 軸與聯(lián)軸器相連，有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑5%,貝J 14.5 x （1 + 5%） = 15.2 3mm，元 整并考慮與選用聯(lián)軸器內(nèi)孔直徑一致，暫定外伸直徑d = 28mm。 m in （4） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì)算得蝸桿圓周速度v =?！?1" 1 =加4 X 80 X 940 = 3.9 m / s < 4~5 m / s，故減

21、 1 60x1000 60 x1000 速器選用蝸桿下置式。為方便蝸輪軸安裝及調(diào)整，采用沿蝸輪軸線的水平面剖分箱體 結(jié)構(gòu)，蝸桿軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩段固定方式?？砂摧S上零件的安裝順序，從dmin處 開始設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖（2）所示。 圖（2） 2）各軸段的設(shè)計(jì) ① 軸段 1 的設(shè)計(jì) 軸段 1 上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。 為補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離震動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器選用 LX型彈性柱銷聯(lián)軸器，由【1】表13.1,選擇GB/T 5014-2003 LX2, Y型。該聯(lián)軸器符 合工作要求:公稱轉(zhuǎn)矩為560 N m，許用轉(zhuǎn)速為6300

22、r /min，軸孔范圍為20~35mm。 結(jié)合伸出段直徑，取聯(lián)軸器從動(dòng)端代號(hào)為L(zhǎng)X 2 28 x 62 GB/T 5014-2003，相應(yīng)的軸 端1直徑為d = 28mm，其長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取L = 60mm。 11 ② 軸段2的設(shè)計(jì)軸段2 的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸，并作 為軸段1與軸段3的過(guò)渡。直徑應(yīng)滿足聯(lián)軸器軸肩定位的要求。待軸段3確定后設(shè)計(jì) 該軸段直徑為42mm，查【1】表14.5,與之相配的橡膠唇形密封圈為GB/T1387.1-1992 （F）B 42 62 8，主要對(duì)內(nèi)封油、對(duì)外封塵。該段長(zhǎng)度應(yīng)考慮伸出箱體段應(yīng)足夠彈性柱 銷的安裝，約10~15mm,由草圖確

23、定后最終將該段長(zhǎng)度定為60mm。 ③ 軸段3與9的設(shè)計(jì) 軸段3與7上安裝軸承，考慮受徑向力、切向力和較大的 軸向力，所以選用圓錐滾子軸承。軸段3上安裝軸承，其直徑既應(yīng)便于安裝軸承，又 符合軸承內(nèi)徑系列。而又考慮到軸承外徑即機(jī)座軸承孔直徑應(yīng)大于蝸桿齒頂圓直徑， 暫選用軸承為30211，查【1】表12.4,其外徑D為100mm，大于蝸桿齒頂圓直徑92mm， 故蝸桿能夠從軸承座孔安裝進(jìn)箱體。已知軸承30211內(nèi)徑為55mm,內(nèi)圈寬度為21mm, 配有厚度為2mm的擋油板，故軸段3與軸段7的直徑為55mm,長(zhǎng)度為23mm。 ④ 軸段4與8的設(shè)計(jì) 軸段4與8作為軸承定位的軸肩段，查【1】表12.4可

24、知， 該段直徑最小為64mm,軸段長(zhǎng)約為軸肩高的1.4倍。暫定軸段4與6直徑為66mm, 長(zhǎng)度為 6mm。 ⑤ 軸段5與7的設(shè)計(jì) 軸段5與7應(yīng)根據(jù)蝸桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，蝸桿軸選用車制，故軸 段5與7的直徑應(yīng)小于蝸桿齒根圓直徑65mm。暫定該段直徑為55mm。為使蝸桿螺 旋部分位于兩軸承支承點(diǎn)中間，故軸段5與7長(zhǎng)度最好應(yīng)相等，草圖完成后測(cè)量得該 兩段軸長(zhǎng)度均為 40mm。 ⑥ 軸段 6 的設(shè)計(jì) 軸段 6 為蝸桿螺旋部分，其長(zhǎng)度表（1）已經(jīng)求出，為 82mm。 加上軸段6到軸段5與7的過(guò)渡部分長(zhǎng)度，取軸段長(zhǎng)度為94mm。 （5）鍵連接的設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器與軸段①間采用A型普通平鍵連接，查【1】表11.2

25、8，選鍵型號(hào)為鍵8 x 50 GB/T1096-2003 2．低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （1）已知條件 低速軸傳遞的功率P2=1.63kW,轉(zhuǎn)速n2=62.68r/min,傳遞轉(zhuǎn)矩T2,蝸 輪分度圓直徑d2=189.000mm,蝸輪寬度b2=60mm。 （2） 選擇軸的材料和熱處理 因傳遞的功率不大,并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求,故選用常用材料 45 鋼, 表面淬火處理。 （3） 初算軸徑 初步確定低速軸外伸段直徑。因低速軸外伸段上安裝聯(lián)軸器,故軸徑按下式求得, d > C 3 112 x 由【2】表9.4，可取C=112，則 1.6 3 m m = 3 3.1 8 m m

26、 6 2.6 8 軸與聯(lián)軸器相連，有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大軸徑5%,則33.18 乂1 ￡%） 34.84 mm，兀 整并考慮與選用聯(lián)軸器內(nèi)孔直徑一致，暫定外伸直徑d = 38mm。聯(lián)軸器選用LX m in 型彈性柱銷聯(lián)軸器，由【1】表13.1，選擇LX3, Y型。 （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）低速軸的軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖（3）所示。 圖（3） 2）各軸段的設(shè)計(jì) ① 軸段1的設(shè)計(jì) 軸段1上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計(jì)應(yīng)與聯(lián)軸器設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。為 補(bǔ)償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離震動(dòng)，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器選用LX 型彈性柱銷聯(lián)軸器。由【1】表13.1，選擇GB/T 5014-2003 LX3,

27、 Y型。該聯(lián)軸器符合 工作要求：公稱轉(zhuǎn)矩為1250 N m，許用轉(zhuǎn)速為4750 r /min，軸孔范圍為30~48mm。 結(jié)合伸出段直徑，取聯(lián)軸器從動(dòng)端代號(hào)為L(zhǎng)X 3 38 x 82 GB/T 5014-2003，相應(yīng)的軸 端1直徑為d = 38mm，其長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取L = 80mm。 11 ② 軸段2的設(shè)計(jì) 軸段2的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸，并作 為軸段1與軸段3的過(guò)渡。直徑應(yīng)滿足聯(lián)軸器軸肩定位的要求。待軸段3確定后設(shè)計(jì)該軸段直徑為45mm,查【1】表14.5,與之相配的橡膠唇形密封圈為GB/T1387.1-1992 B 45 70 8，主要對(duì)外封塵。該段長(zhǎng)度應(yīng)

28、考慮伸出箱體段應(yīng)足夠彈性柱銷的安裝，約 10~15mm,由草圖確定后最終將該段長(zhǎng)度定為50mm。 ③ 軸段3與6的設(shè)計(jì) 軸段3與7上安裝軸承，考慮受徑向力、切向力和較大的 軸向力,所以選用圓錐滾子軸承。軸段3上安裝軸承,其直徑既應(yīng)便于安裝軸承,又 符合軸承內(nèi)徑系列。該段軸承暫選為30210，查【1】表12.4，其外徑D為90mm,內(nèi) 徑為50mm,內(nèi)圈寬度為20mm。 （5） 鍵連接設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器與軸端①間采用A型普通平鍵連接，查【1】表11.28，選鍵型號(hào)分別為鍵 10 X 70 GB/T1096-2003 和鍵 16 x 70 GB/T1096-2003。 （6） 軸的受力分析 1

29、） 畫出軸的受力簡(jiǎn)圖，軸的受力簡(jiǎn)圖如圖（4）所示。 2） 求支承反力 在水平平面上為 2 6 2 8.0 4 N = - 1314.0 2 N AH B H 在垂直平面上為 R AV —F l — F d / 2 m 02~2 l + l 23 —956.5 3 x 65 — 5 1 8.1 5 x 65 /2 65 + 65 N = — 6 0 7.8 0 N R = — F — R = — 9 5 6.5 3 N + 1 3 1 4.0 2 N = 3 5 7.4 9 N BV r 2 AV R A 軸承A的總支反力為 <1314.0

30、 22 + 607.8 02 = 1447.7 8N R B 2 + R 2 BV 軸承 B 的總支反力為 <13 14.0 22 + 3 57.4 92 = 1361.7 8 N 3）畫出彎矩扭矩圖，彎矩扭矩圖如圖（5）所示。 在水平平面上，蝸輪受力點(diǎn)截面 M = R l = — 13 1 4.0 2 x 6 5 N Dm m = — 8 5 41 1.2 N Dm m 2 H AH 2 在垂直平面上，蝸輪受力點(diǎn)截面左側(cè)為 M = R l = —607.8 0 x 65N Dmm = —39507 N Dmm 2V A V 2 蝸輪受力點(diǎn)截面右側(cè)為 M ' = R

31、 l = 3 5 7.4 9 x 6 5 N Dm m = 2 3 2 3 6.8 5 N Dm m 2V B V 3 合成彎矩蝸輪所在軸剖面左側(cè)為 M = \'M 2 + M 2 = 8 54 1 1.2 2 + 39507 2 N Dm m = 94105.6 6 N Dmm 2 2 H 2 V 蝸輪所在軸剖面右側(cè)為 M f = \'M 2 + M ‘ 2 =?85411.2 2 + 23236.8 52 N Dmm = 8 8 5 1 5.6 7 N Dmm 2 2 H 2 V 4）轉(zhuǎn)矩圖如圖（5）所示， T = 248350N Dmm 。 (7) 校核軸的強(qiáng)度 由彎矩

32、圖可知，蝸輪處軸剖面彎矩最大，且作用有轉(zhuǎn)矩，故此剖面為危險(xiǎn)截面，其抗 彎截面系數(shù)為 兀 d 3 bt(d 一 t)2 兀 x 5 63 16 x 6 x (5 6 — 6)2 = 15089.5 mm 3 W = 一 = — 3 2 2 d 32 2x56 抗扭截面系數(shù)為 兀 d 3 bt(d 一 t)2 兀 x 563 16 x 6 x (5 6 — 6)2 W = — = — =3 2321.8 mm 3 T 16 2 d 16 2x56 最大彎曲應(yīng)力為 M 94105.6 6 c = = Mpa = 6.2 4M

33、pa b W 1 5 089.5 扭剪應(yīng)力為 T 248350 _ T = ~匸= Mpa = 7.6 8Mpa W 3 2 3 2 1.8 T 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系 數(shù)a = 0.6，則當(dāng)量應(yīng)力為 c = y'c 2 + 4(aT )2 = 6.2 42 + 4 x (0.6 x 7.6 8)2Mpa = 1 1.1 3Mpa e b 由【1】表10.2，查得45鋼經(jīng)表面淬火抗拉強(qiáng)度極限為c = 600Mpa，再由【2】表 b 9.7,查得軸的許用彎曲應(yīng)力[c ] = 55Mpa， c < [c ]，強(qiáng)度滿足要求

34、。 —1 b e — 1 b 圖(4) 圖（5） （8）校核鍵連接的強(qiáng)度 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 4T 4 x 248350 b = 「= Mpa = 4 6.6 8Mpa p1 d hl 38x8x70 1 蝸輪2 處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 4T 4 x 248350 b = 廠= Mpa = 2 5.3 4 Mpa p2 d hl 56x10x70 4 鍵、軸、蝸輪及聯(lián)軸器的材料都為鋼，由【2】表4.1 查得，在經(jīng)常啟停的沖擊下，鍵 連接的許用擠壓應(yīng)力[b ] = 100?120Mpa，b < [b ], b < [b ]，強(qiáng)度滿足要求。 p p1

35、 p p 2 p 查【1】表 12.4，得軸承30210 得各參數(shù) C =73.3kN,C =92.1kN,e=0.42,Y=1.4,Y =0.8 or 0 內(nèi)部軸向力： F = F / 2 Y = R / 2 Y = 1447.7 8 /(2 x 1.4 ) N = 5 1 7.0 6 N s 1 r 1 A F =F /2Y=R /2Y=1361.78/(2x1.4)N =486.35N s2 r 2 B 外部軸向力： F = F = 518.1 5N ,各力方向如下 A a 2 F T s1 F ? s2 F ,軸有左移的趨勢(shì)，則兩軸承軸向力分別為 s

36、1 =4 8 6.3 5 N + 5 18.1 5 N = 1004.5 N A F = F = 4 8 6.3 5 N a 2 s 2 當(dāng)量動(dòng)載荷：因 F / R = 1004.5 /1447.7 8 = 0.6 9，e = 1.5 tan a = 1.5 tan 15 o = 0.4， a 1 A 即F / R > e，取系數(shù)X = 0.4 , Y = 0.4 cot 15。= 1.5，則軸承A的當(dāng)量動(dòng)載荷為 a 1 A F =0.4R +1.5F =0.4 x1447.78N+1.5 x1004.5 N =2085.86N A a 1 由于軸承A受力較大，故校核軸承A

37、的壽命: f fc 1 3 106 f 1 x 73300 ) t f F \ J 丿 = x 6 0 x 6 2.6 8 、1.5 x 2085.8 6 丿 10 F 106 10 3 h = 9.7 8 x 1 0 6 h L = 10h 60n 承受中等沖擊，查【2】表10.11故載荷系數(shù) f 取1.5) 預(yù)期壽命：L‘ = 8 x 1 x 250 x 5 = 104 h h 因L > L '，故軸承壽命足夠。 10 h h 3．減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸

38、 名程_ 機(jī)座壁偉 機(jī)蓋璧偉 機(jī)座凸緣厚度 打叮話凸緣厚度 機(jī)座底凸緣I?度 地郵蝮釘直徑 地腳爐釘數(shù)巨 軸承碧連接螺栓直徑 機(jī)蓋與機(jī)座連接蟀栓直逕 連接螺栓並的間距 軸承端蓋蝮釘直各 竅視孔蓋蝮釘直徑 亢位銷直徑 __l4i 工? 匚■口_二1 - df, dl,龍至外機(jī)壁距離 蝸桿減速器尺寸關(guān)系 娠樣奩下！ J. =O.35J^S.. J. =9 b = 1.55 = 15 = 0.??< = .i6 L =眾 + 包 +(5 2 8} =5 + 仇 + 巳-

39、1-(5 * 8) R = a = 2X) df;龍至凸緣距離 軸承査凸臺(tái)半徑 凸臺(tái)高度 外機(jī)璧至軸承座端面距禽 內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離 蝸輪外圓與內(nèi)機(jī)壁距離 蝸輪■輪■轂端面與內(nèi)機(jī)壁距 機(jī)蓋、機(jī)座肋15 ^25^22^18 2珈M bL = UtfL =14 戸= 253 = □ 恨酯遷謹(jǐn)盪拆隸豈供徑』希言憊手空間作圖焉定 軸承端蓋外輕 U二鞠坐堂孔直筈4巧* i三越，比=150,140 軸承炳皿凸緣IS度 可 s=Q- 1.2?^ =1■& 軸承旁連接螺栓距離 家 : 『日込=150 込“芳存.必“ =15

40、 表（2） 五. 潤(rùn)滑油的選擇與計(jì)算 對(duì)于閉式蝸桿傳動(dòng)，常采用粘度大的礦物油潤(rùn)滑，并加入必要的添加劑，以在嚙 合面間形成強(qiáng)度較高的潤(rùn)滑油膜，提高齒面的抗膠合能力。潤(rùn)滑主要起減小摩擦、減 輕磨損，散熱降溫，降低振動(dòng)和噪聲的作用。由于設(shè)計(jì)為蝸桿下置式，浸油深度取 1~2 個(gè)齒咼作為最低油面，最咼油面比最低油面咼出10~15mm,不應(yīng)超過(guò)滾動(dòng)軸承最低滾 動(dòng)體中心（此限制條件在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中常被忽略）。 低速級(jí)軸承選擇 ZN-3 鈉基潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。蝸桿副及咼速級(jí)軸承選擇全損耗系統(tǒng)用 油L-AN10

41、0潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油深度為10.5cm,箱體底面尺寸為24.2cm*13.4cm,箱 體內(nèi)所裝潤(rùn)滑油量為 V = 1 0.5 x 2 4.2 x 1 3.4 cm 3 = 3 40 4.9 4 cm 3 該減速器所傳遞的功率P0 = 2.0 6kW。對(duì)于單級(jí)減速器，每傳遞1kW的功率許油量 為0.35~0.7 dm 3 =350~700cm3,則該減速器所需油量為 V = P V = 2.0 6 x (3 50 ?700)cm 3 = 7 2 1.0 0 ?1442 cm 3 1 0 0 得V < V，潤(rùn)滑油量滿足要求。 1 六. 熱平衡的計(jì)算 1. 單位時(shí)間內(nèi)摩擦功耗產(chǎn)生的

42、熱量— H 1 H = 1000P (1 -n ) = 1000 X 2.0 4 x (1 - 0.7 6)kW = 4 8 9.6 kW 11 (式中蝸桿傳動(dòng)的功率P = 2.0 4kW，蝸桿傳動(dòng)的總效率n = 0.7 6) 1 2. 以自然冷卻方式，單位時(shí)間內(nèi)箱體外壁散發(fā)到空氣中的熱量一H 2 H = K A (t - t ) 2 s 0 (式中，K散熱系數(shù)，通風(fēng)良好時(shí)取K = 14 ~ 17.5 W / (m 2 °c ) ； A散熱面積； ss t達(dá)到平衡時(shí)箱體內(nèi)的油溫，一般限制在60?70 oC，最多不超過(guò)80 oC ； t周圍空 0 氣溫度，一般取t =

43、 20 °C) 0 3. 由平衡條件H = H，正常工作條件下的散熱面積為 12 1000P (1 -n ) 1000 X 2.0 4 X (1 - 0.7 6) A = 1 = m 2 = 0.6 5 3 m2 K (t - t ) 15 X (70 - 20) s0 4. 設(shè)計(jì)箱體的有效散熱面積由實(shí)體測(cè)量得到。 七. 減速器附件設(shè)計(jì) 1. 窺視孔及窺視孔蓋 窺視孔尺寸為90mm x 60mm，位置在傳動(dòng)件嚙合區(qū)的上方；窺視孔蓋尺寸為 120m m X 90m m 。 2. 油面指示裝置 選用壓配式圓形油標(biāo)，代號(hào)為油標(biāo)A16 JB/T 7941.1-1995，查【

44、1】表14.10可 得相關(guān)尺寸。 3. 通氣器 選用帶過(guò)濾網(wǎng)的通氣器M18。查【1】表14.9可得相關(guān)尺寸。 4. 放油孔及螺塞 機(jī)體底部鏟出一塊凹坑，設(shè)置一個(gè)放油孔。螺塞選用M 20 x 1.5 JB/ZQ 4450-1984, 皮封油圈30 x 24.2 ZB 70-1962.由【1】表14.14可查得相關(guān)尺寸。 5. 起吊裝置 上箱蓋和箱座均采用吊耳，由【1】圖4.62，圖4.63可查得相關(guān)尺寸。 6. 啟蓋螺釘 啟蓋螺釘和機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓可取相同規(guī)格， 即螺釘 GB/T5782-2000 M12x50 7. 定位銷 定位銷直徑由表（2）求得。查【1】表11.30，選取銷 GB/T117-2000 10x32 兩 個(gè)，遠(yuǎn)端非對(duì)稱布置。 八. 繪制裝配圖和零件圖 見裝配圖和零件圖 九．參考資料 【1】王連明，宋寶玉主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].4版?哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大 學(xué)出版社， 2010.1 【2】宋寶玉，王黎欽主編，機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2010.5 【3】張春宜，郝廣平，劉敏主編，減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精解. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2009.7