螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書

1、. . . . 課程設(shè)計(jì)（論文）題目： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 40 / 44目 錄一、傳動(dòng)系統(tǒng)方案選擇與擬定1二、電動(dòng)機(jī)的選擇2三、計(jì)算總的傳送比與分配各級(jí)的傳動(dòng)比43.1 計(jì)算總傳動(dòng)比43.2 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比4四、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算44.1 已知條件44.2 各軸轉(zhuǎn)速 （r/min）44.3各軸功率 （kw）44.4各軸的轉(zhuǎn)矩 （N.mm）5五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算55.1選擇蝸桿傳動(dòng)的類型55.2 選擇材料55.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)65.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)和幾何尺寸75.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度85.6 效率驗(yàn)算95.7 精度等級(jí)公差和表面

2、粗糙度的確定9六、外傳動(dòng)設(shè)計(jì)96.1材料選擇96.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)96.3計(jì)算各參數(shù)106.4按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)126.5幾何尺寸計(jì)算136.6轉(zhuǎn)速誤差驗(yàn)算14七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算147.1蝸桿軸147.2蝸輪軸167.3圓柱齒輪軸18八、軸的校核20 8.1蝸桿軸校核208.2蝸輪軸的校核25九、滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算319.1蝸桿軸上的軸承的選擇和壽命計(jì)算319.2蝸輪軸上軸承的選擇計(jì)算329.3,圓柱齒輪軸軸承的選擇計(jì)算33十、鍵連接的選擇與校核計(jì)算3410.1輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸采用平鍵連接3410.2輸出軸與懸臂齒輪連接采用平鍵連接3410.3輸出軸與蝸輪連接用平鍵連接3510

3、.4圓柱大齒輪與軸聯(lián)接選用A型平鍵35十一、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算3511.1與電機(jī)輸出軸配合的聯(lián)軸器3611.2與二級(jí)齒輪降速齒輪軸配合的聯(lián)軸器36十二、潤(rùn)滑和密封說明3712.1潤(rùn)滑說明3712.2密封說明37十三、拆裝和調(diào)整的說明37十四、減速箱體的附件說明38十五、設(shè)計(jì)小結(jié)40十六、參考文獻(xiàn)41設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置原始數(shù)據(jù)： 參 數(shù) 題 號(hào)12345678910工作機(jī)軸上的功率0.680.70.650.80.91.21.51.72.03.2工作機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速1111.51113152025283536已知條件：1. 螺旋筒軸上的功率：；2. 螺旋筒軸上的轉(zhuǎn)速：3.工作情況：三班制，

4、單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；4.使用折舊期：10年；5.工作環(huán)境：室外，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35；6.動(dòng)力來源：電力，三相交流，電壓380V/220V；7.檢修間隔期：三年一大修，兩年一中修，半年一小修；8.制造條件與生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，單件生產(chǎn)。設(shè)計(jì)工作量：1. 減速器裝配圖1（A0或A1）；2. 零件工作圖2；3. 說明書1份；4. 參考傳動(dòng)方案：見圖19-6 計(jì)算與說明一、傳動(dòng)系統(tǒng)方案選擇與擬定傳動(dòng)方案：電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。初選三種傳動(dòng)方案，如下：（a）蝸輪蝸桿減速器（b）二級(jí)圓柱齒輪減速器（c）二級(jí)圓錐齒輪減速器系統(tǒng)方案總體評(píng)價(jià)：方案（a）為整體布局最小,結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，

5、而且可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比,箱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件數(shù)相對(duì)較少，因此該裝置的使用壽命與穩(wěn)定性很強(qiáng)。(b)方案布局適中，傳動(dòng)也較平穩(wěn)，但是傳動(dòng)零件與箱體都太復(fù)雜既不經(jīng)濟(jì)又影響裝置壽命（c）方案布局適中，但是圓錐齒輪加工較困難，特別的是大直徑，大模數(shù)的錐輪，所以一般不采用。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào)3工作機(jī)軸上的功率Pw/kw0.65工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速n/(r/min)11最終方案選：（a）蝸輪蝸桿減速器工作條件與技術(shù)要求： 輸送機(jī)轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%；工作情況：三班制，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；工作年限：10年；工作環(huán)境：室外，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35；動(dòng)力來源：電力，三相交流，電壓

6、380V/220V；檢修間隔期：三年一大修，兩年一中修，半年一小修；制造條件與生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，單價(jià)生產(chǎn)。二、電動(dòng)機(jī)的選擇(1) 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，如無特殊要求(如在較大圍平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常起動(dòng)和反轉(zhuǎn)等)，通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。我國(guó)已制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的Y系列是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。由于Y系列電動(dòng)機(jī)還具有較好的起動(dòng)性能，因此也適用于某些對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有較高要求的機(jī)械(如壓縮機(jī)等)。在經(jīng)常起動(dòng)，制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，要求電動(dòng)

7、機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過載能力大，此時(shí)宜選用起重與冶金用的YZ型或YZR型三相異步電動(dòng)機(jī)。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)其額定功率(指連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下電機(jī)發(fā)熱不超過許可溫升的最大功率，其數(shù)值標(biāo)在電動(dòng)機(jī)銘牌上)和滿載轉(zhuǎn)速(指負(fù)荷相當(dāng)于額定功率時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速略有升高，但不會(huì)超過同步轉(zhuǎn)速磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速)的不同，具有系列型號(hào)。為適應(yīng)不同的安裝需要，同一類型的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各型號(hào)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)(如額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比、最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比等)、外形與安裝尺寸可查閱產(chǎn)品目錄或有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。 按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2)

8、選擇電動(dòng)機(jī)的功率 根據(jù)已知條件，工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為2KW查2表1得： 彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率0.93 滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率=0.97 渦輪蝸桿的傳動(dòng)效率=0.81電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶之間總效率 = =0.6738確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 按照工作機(jī)轉(zhuǎn)速要求和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理傳動(dòng)比圍，可以推算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選圍，即r/min式中：工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速為總傳動(dòng)比 n電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速圍(3) 初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)查3（P16-53）表16-1-28型號(hào)額定 功率KW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)重量(N)價(jià)格(元)同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y90L-61.1100091024最便宜2Y90S-41.11

9、500140025次便宜綜合考慮選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L-6,其額定功率為1.1kw，滿載轉(zhuǎn)數(shù)為910r/min 即 電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑24mm 電動(dòng)機(jī)軸伸出長(zhǎng)度50mm三、計(jì)算總的傳送比與分配各級(jí)的傳動(dòng)比3.1 計(jì)算總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比 3.2 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 初步分配為 四、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算4.1 已知條件4.2 各軸轉(zhuǎn)速 （r/min）電動(dòng)機(jī)軸 軸： r/min 軸： r/min軸 、工作軸： r/min4.3各軸功率 （kw） 電動(dòng)機(jī)軸 ：軸： 軸： 軸 ： 工作軸：4.4各軸的轉(zhuǎn)矩 （N.mm） 電動(dòng)機(jī)軸 ：軸： 軸： 軸 ： 工作軸：現(xiàn)把減速器各軸有用數(shù)據(jù)集中如下

10、： 軸參數(shù)轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kw）轉(zhuǎn)矩（N.mm）電動(dòng)機(jī)軸9100.964710.1240軸9100.92649.7221軸44.000.7279157.9874軸11.000.6566570.0482工作軸110.6501564.405五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1選擇蝸桿傳動(dòng)的類型 根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI).5.2 選擇材料考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為4555HRC。渦輪用鑄錫青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄鐵H7100制造。5.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉

11、式渦輪傳動(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。傳動(dòng)中心距確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 查前面設(shè)計(jì)表格知 N*M確定載荷系數(shù)K 因工作載荷較穩(wěn)定，故載荷分布不均勻系數(shù)；選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不打，可取動(dòng)載荷系數(shù)；則確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫青銅蝸輪和蝸桿相配，故確定接觸系數(shù) 先假設(shè)蝸桿分度圓至今和傳動(dòng)中心距比值， 查1圖11-18中可查得=2.9。確定許用接觸應(yīng)力 根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，查1可得到蝸輪的基本許用應(yīng)力的值=268MPa 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 壽命系數(shù)：計(jì)算中心距 = 107.7468 取

12、中心距a=125，因i=20.6818，查1表11-2中取模數(shù)m=5mm，蝸桿分度圓直徑。這時(shí)，從1圖11-18可查得接觸系數(shù),因?yàn)?因此以上計(jì)算結(jié)果可用。傳動(dòng)比驗(yàn)證：（20.5-20.6818）/20.6818 =0.88%5% 成立。5.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)和幾何尺寸（1）蝸桿 分度圓直徑 模數(shù)m=5mm 軸向齒距： 蝸桿頭數(shù)： 直徑系數(shù)： 齒頂園直徑： 齒根園直徑： 導(dǎo)程角：° 軸向齒厚： 徑向間隙：（2) 蝸輪 齒數(shù)： 蝸輪分度圓直徑： 喉圓直徑： 咽喉母圓半徑 齒頂高： 齒根高： 齒根圓直徑： 端面齒距： 變位系數(shù)：5.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù) 根據(jù)，得： 查1

13、圖11-9得 齒形系數(shù)： 螺紋角系數(shù)：許用彎曲應(yīng)力 查1表11-8得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力，壽命系數(shù)： 由上述計(jì)算可得：可以得到：<彎曲強(qiáng)度滿足。5.6 效率驗(yàn)算已知；與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)。 從表111-18中用差值法查得： 代入式中，得大于原估計(jì)值，因此不用重算。5.7 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，可以從GB/T10089-1988圓柱蝸桿，渦輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類f，標(biāo)注為8f. GB/T10089-1988。然后由相關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目與表面粗糙度。六、外傳動(dòng)設(shè)計(jì)條件：P=0.7279KW ，

14、 i=46.1材料選擇（1）小齒輪的材料為40，硬度為280,大齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240,二者之差為40。（2）精度等級(jí)選8級(jí)精度。（3）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。（4）選壓力角為。6.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)按1式（10-21）試算，即（1）確定公式中的各參數(shù)試選載荷系數(shù)，。計(jì)算小齒輪的傳遞扭矩由1表10-7選齒寬系數(shù)。由1表10-6查的材料的彈性影響系數(shù)。由1圖10-21d按齒面硬度查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。 由1式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。由1圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)。計(jì)算疲勞需用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)，由式（10-12）得

15、6.3計(jì)算各參數(shù)（1）試算小齒輪的分度圓的直徑代入中較小值（2）計(jì)算圓周速度（3）計(jì)算齒寬（4）齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 （5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，7級(jí)精度，由1圖10-8查的動(dòng)載荷系；直齒輪，。由1表10-2查的使用系數(shù) ：由1表10-4用插值法6級(jí)精度，小齒輪懸臂分布時(shí)，由，查1圖10-13得；故載荷系數(shù)（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正算的分度圓直徑，由1式（10-10）得（7）計(jì)算摸數(shù)6.4按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)由1式（10-5）得彎曲強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)（1）公式容的各計(jì)算值由1圖10-20查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1圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力 取

16、彎曲疲勞安全系數(shù)由1式（10-12）得計(jì)算載荷系數(shù)查齒形系數(shù)。由1表10-5查得 。查取應(yīng)力校正值系數(shù)。由1表10-5查得 。計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。 大齒輪的值大（2）設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模的大小取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.1445并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是由 取 取這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。6.5幾

17、何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑（2）計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒輪寬度圓整后，。6.6轉(zhuǎn)速誤差驗(yàn)算電機(jī)轉(zhuǎn)速910r/min，傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)完成后總傳動(dòng)比為,則輸出軸轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)速誤差為則上述設(shè)計(jì)在誤差圍符合設(shè)計(jì)要求。七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1蝸桿軸蝸桿上的功率P 轉(zhuǎn)速N和轉(zhuǎn)矩分T別如下：P= 0.9264kw N=910r/min T=9.7221Nm7.1.1按扭矩初算軸徑選用45鋼調(diào)值，硬度為根據(jù)1式，并查1表15-3，取考慮到有鍵槽，將直徑增大7%，則：7.1.2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

18、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1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3選用TL6型號(hào)彈性套柱銷聯(lián)軸器。型號(hào)公稱轉(zhuǎn)距許用轉(zhuǎn)速軸的直徑645700385224因此選擇段長(zhǎng)度取軸上鍵槽鍵寬和鍵高以與鍵長(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：初選用圓錐滾子軸承，參考要求因d=32，查3選用32007X2型圓錐滾子承。圓錐滾子軸承一端用油環(huán)定位（寬度為10mm），油環(huán)緊靠軸環(huán)端用于軸肩定位。段：

19、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1表11-2變形系數(shù)所以蝸輪齒寬綜合考慮要使蝸輪與壁有一定的距離 故選L=86mm 蝸桿軸如下7.2蝸輪軸7.2.1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=0.7279kw , N=44r/min ,T=157.9874Nm（2）求作用在軸上的力 （3）初步確定軸徑的最小直徑選用鋼，硬度根據(jù)1公式，并查1表15-3，取考慮到鍵槽，將直徑增大7%，則；所以，選用7.2.2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

20、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，軸向采用鍵和過渡配合，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)度軸的最小直徑段安裝懸臂小齒輪，由于懸臂小齒輪齒寬為59mm則 I-II段：，。軸上鍵取 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。-IV段：初選圓錐滾子軸承，參照要求取型號(hào)為32008x2型圓錐滾子軸承，考慮到軸承右端用套筒定位，取齒輪距箱體壁一段距離a=20mm，則取。-V段：為安裝蝸輪軸段，蝸輪齒寬取L=60mm，V-VI

21、段：-V段右端為軸環(huán)的軸向定位，mmVI-VII段：。蝸輪軸結(jié)構(gòu)如下（3）軸上零件的周向定位 蝸輪、懸臂齒輪與軸的定位均采用平鍵連接。按 由1表6-1查得平鍵截面，鍵槽用銑刀加工，長(zhǎng)為50mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合由良好的對(duì)稱，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；懸臂小齒輪與軸的連接，選用平鍵為，配合為。滾動(dòng)軸承的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。參考1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12由于小齒輪為懸臂小齒輪則在該段軸端應(yīng)對(duì)軸端零件固定，采用在軸端鉆孔加工螺紋并安裝螺釘和擋圈來固定懸臂小齒輪。7.3圓柱齒輪軸1）圓柱齒輪軸選用45鋼調(diào)質(zhì)處理硬度

22、為220240HBS根據(jù)1公式，并查1表15-3，取考慮到鍵槽，將直徑增大7%，則；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1表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取查3選用TL9型號(hào)彈性套柱銷聯(lián)軸器。型號(hào)公稱轉(zhuǎn)距許用轉(zhuǎn)速軸的直徑100028508411250因此選擇段長(zhǎng)度取軸上鍵槽鍵寬和鍵高以與鍵長(zhǎng)為。端：因?yàn)槎ㄎ讳N鍵高度，因此，。段：初選用角接觸球軸承，參考要求因d=58，查3選用7012C型號(hào)滾子軸承。段：該段安裝圓柱齒輪取齒寬為54則。V段：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，VI段：安裝軸承由第三段知該段直徑為60長(zhǎng)度為17圓柱齒輪軸結(jié)構(gòu)圖如

23、下：八、軸的校核8.1蝸桿軸校核8.1.1蝸桿軸的校核受力圖如下：首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)的位置時(shí)從3中查取得值。對(duì)于32007x2型軸承，由手冊(cè)中查得。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖可以看出中間截面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算的截面的 、 與 的值計(jì)算過程與結(jié)果如下：載荷HV支反力KN0.77070.77070.28050.2805彎矩M總彎矩KM扭矩T=9.7221（1）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大的彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)1(P375)式（15-5）與上表中的數(shù)據(jù)，以與軸

24、單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，軸的計(jì)算應(yīng)力：，故安全。8.1.2精度校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面截面II、III、IV只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩與過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面II、III、IV均無需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面V和VI與蝸輪嚙合的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，中心截面上的應(yīng)力最大。截面V的應(yīng)力集中的影響和截面VI的相近，但截面VI不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。中心截面上雖然應(yīng)力集中最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合與鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸

25、的直徑最大，故截中心面也不必校核。因而該軸只需校核截面V左右即可。（2）截面E左側(cè)抗截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面E左側(cè)彎矩截面E上扭矩=157.9874軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由1表11-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)與按1附表3-2查取，因，,又由附圖3-1可知軸的材料敏性系數(shù)， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)查1附圖3-2尺寸系數(shù)， 查1附圖3-4 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 又由1附圖3-1與3-2的碳鋼的特性系數(shù)??； ， 。計(jì)算安全系數(shù)故該軸在截面左側(cè)強(qiáng)度是足夠的。（3）截面E右側(cè)抗截面系數(shù)按教材表15-4中的公式計(jì)算抗扭截面系數(shù)彎矩與扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為過盈配合處由1附表3-8用插值法求出并取 =

26、3.16，故按磨削加工，由1附圖3-4 表面質(zhì)量系數(shù)附圖3-2尺寸系數(shù)， 故得綜合系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 又由由1附圖3-1與3-2的碳鋼的特性系數(shù)??； ，取計(jì)算安全系數(shù)故該軸在截面右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。本設(shè)計(jì)因無大的瞬時(shí)過載與嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱，故可略去靜強(qiáng)度校核。至此蝸桿軸的設(shè)計(jì)即告結(jié)束。8.2蝸輪軸的校核8.2.1求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定軸承的支點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取得值。對(duì)于32008x2型軸承，由手冊(cè)中查得。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖可以看出中間截面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算的截面的 、 與 的值計(jì)算過

27、程與結(jié)果如下：載荷HV支反力N770.65770.65280.5280.5彎矩M總彎矩M扭矩T=157.9874按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大的彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。根據(jù)1式（15-5）與上表中的數(shù)據(jù)，以與軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，軸的計(jì)算應(yīng)力：，故安全8.2.2精度校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面截面II、III只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩與過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面II、III均無需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面III和IV處過盈處配合引起

28、的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，中心截面上的應(yīng)力最大。截面V的應(yīng)力集中的影響和截面IV的相近，但截面V不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。中心截面上雖然應(yīng)力集中最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合與鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截中心面也不必校核。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面IV左右即可。（2）截面V左側(cè)抗截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面E左側(cè)彎截面E上扭矩=800.6199軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由1表11-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)與按附表3-2查取，因，,又由1附圖3-1可知軸的材料敏性系數(shù)，

29、故有效應(yīng)力集中系數(shù)查1附圖3-2尺寸系數(shù)， 查1附圖3-4 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 又由3-1與3-2的碳鋼的特性系數(shù)??； ， 計(jì)算安全系數(shù)故該軸在截面左側(cè)強(qiáng)度是足夠的 （3）V截面右側(cè)抗截面系數(shù)按1表15-4中的公式計(jì)算抗扭截面系數(shù)彎矩與扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為過盈配合處由1附表3-8用插值法求出并取 =3.16，故由1附圖3-4 表面質(zhì)量系數(shù)由1附圖3-2尺寸系數(shù) 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 又由由1附表3-1與3-2的碳鋼的特性系數(shù)??； ，取計(jì)算安全系數(shù)>>S=1.5故該軸在截面右側(cè)強(qiáng)度也是足夠的。本設(shè)計(jì)因無大的瞬時(shí)過載與嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱，故可略去靜強(qiáng)度校核。至此軸的設(shè)計(jì)即告結(jié)束。8.3 圓柱齒

30、輪軸校核8.3.1已知作用在齒輪上的力 Ft=3510.8889Fr=1277.8591N將齒輪所受載荷簡(jiǎn)化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上，軸的支反力也簡(jiǎn)化為集中力。FAY=FBY= Fr /2=638.9295NFAZ =FBZ= Ft/2=1755.4444NLA=LB=52mm由垂直平面受力圖和水平面受力圖求出作用于軸上的載荷 將危險(xiǎn)截面在垂直面和水平面處：MC1=FAY×L/2=16612.167N.mmMC2=FAZ×L/2=45641.5544N.mm合成彎矩將計(jì)算出的危險(xiǎn)截面處的的值列入下表：載荷 水平面H 垂直面V支反力彎矩總彎矩 扭矩8.3.2按彎扭

31、合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以與軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 60Mpa結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度足夠。九、滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：。9.1蝸桿軸上的軸承的選擇和壽命計(jì)算（1）軸承的選擇采用圓錐滾子軸承，根據(jù)軸直徑d=35mm，選擇圓錐滾子查3軸承為32007x2其參數(shù)為：基本額定靜載荷基本額定動(dòng)載荷極限轉(zhuǎn)速（2）壽命計(jì)算因蝸桿軸所受的軸向力向左，所以只有最左邊軸承受軸向載荷該軸承所受的徑向力約為對(duì)于圓錐滾子軸承，按1表13-7軸承派生軸向力，其中Y=1.4

32、 ;X=0.4當(dāng)量動(dòng)載荷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。9.2蝸輪軸上軸承的選擇計(jì)算（1）軸承的選擇選擇使圓錐滾之軸承軸承，根據(jù)軸直徑d=40mm，查3選用圓錐滾子軸承號(hào)為32008x2。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（2）壽命計(jì)算因蝸輪軸所受的軸向力向左，所以只有最左邊軸承受軸向載荷該軸承所受的徑向力約為對(duì)于圓錐滾子軸承，按1表13-7軸承派生軸向力，其中Y=1.4 ;X=0.4當(dāng)量動(dòng)載荷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

33、器設(shè)計(jì)壽命所以滿足壽命要求。9.3,圓柱齒輪軸軸承的選擇計(jì)算（1）軸承的選擇選擇使用深溝球承軸，根據(jù)軸直徑d=60mm，查3選用圓錐滾子軸承號(hào)為61912.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（2）壽命計(jì)算由于深溝球軸承無軸向載荷根據(jù)1(P198)式（10-3）減速器設(shè)計(jì)壽命所以滿足壽命要求。十、鍵連接的選擇與校核計(jì)算10.1輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸采用平鍵連接根據(jù)軸徑，查1（P106）表6-1可選用A型平鍵，得：，。即：鍵8×40 GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由1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1式（6-1）

34、得：所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。10.2輸出軸與懸臂齒輪連接采用平鍵連接根據(jù)軸徑，查1（P106）表6-1選用A型平鍵，得：，。即：鍵10×50GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由1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1式（6-1）得：所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。10.3輸出軸與蝸輪連接用平鍵連接根據(jù)軸徑，查1（P106）表6-1選用A型平鍵，得：，即：鍵12×50GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表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。所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。10.4

35、圓柱大齒輪與軸聯(lián)接選用A型平鍵根據(jù)軸徑，查1（P106）表6-1選用A型平鍵，得：，即：鍵12×50GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由1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。所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求.十一、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算11.1與電機(jī)輸出軸配合的聯(lián)軸器（1）計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距查1表14-1得小轉(zhuǎn)距、電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)情況下?。?）型號(hào)選擇根據(jù)前面的計(jì)算，電機(jī)輸出軸，選擇彈性聯(lián)軸器TL4型。主要參數(shù)如下：公稱扭距（滿足要求）許用轉(zhuǎn)速，因此此聯(lián)軸器符合要求。軸孔直徑軸孔長(zhǎng)度11.2與二級(jí)齒輪降速齒輪軸配合的聯(lián)軸器（1）計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算

36、轉(zhuǎn)距查1表14-1得小轉(zhuǎn)距、電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)情況下?。?）型號(hào)選擇根據(jù)前面的計(jì)算，蝸輪輸出軸，選擇彈性銷柱聯(lián)軸器HL9型。主要參數(shù)如下：公稱扭距 許用轉(zhuǎn)速，因此此聯(lián)軸器符合要求。軸孔直徑軸孔長(zhǎng)度十二、潤(rùn)滑和密封說明12.1潤(rùn)滑說明蝸桿蝸輪潤(rùn)滑：因?yàn)槭窍轮檬轿仐U減速器，且其傳動(dòng)的圓周速度，故蝸桿采用浸油潤(rùn)滑，取浸油深度h=5mm；潤(rùn)滑油使用50號(hào)機(jī)械潤(rùn)滑油。蝸桿軸承潤(rùn)滑：浸油潤(rùn)滑但是浸油深度不低于滾之也不超過滾子中心，由于蝸桿的旋轉(zhuǎn)使有對(duì)軸承由沖擊則在軸承處裝有擋油環(huán)。蝸輪軸承潤(rùn)滑：才有油潤(rùn)滑，由于為下置式蝸桿且圓周速度小于2m/s則可采用油潤(rùn)滑在底座凸緣上開油槽并安裝刮油板使蝸輪上的油流進(jìn)油槽進(jìn)

37、而流進(jìn)軸承潤(rùn)滑。外傳動(dòng)齒輪潤(rùn)滑：采用脂潤(rùn)滑，開式齒輪潤(rùn)滑脂是由復(fù)合皂基稠化劑稠化高粘度基礎(chǔ)油，并加有極細(xì)的膠體分散固體潤(rùn)滑劑、極壓抗磨、抗氧化、防腐蝕、防銹等添加劑而成的高粘性齒輪脂。此高粘極壓齒輪潤(rùn)滑劑在高負(fù)荷下保持穩(wěn)定性的潤(rùn)滑膜層,設(shè)計(jì)用于要求粘附性高、負(fù)荷大的齒輪傳動(dòng)裝置與機(jī)械設(shè)備摩擦部位的潤(rùn)滑，可增加高負(fù)荷設(shè)備的壽命，防震和減震，平滑被損壞齒輪的表面。適用溫度圍：-5+200。有優(yōu)異的極壓抗磨性能，極強(qiáng)的滲透穩(wěn)定性和抗沖擊負(fù)荷能力；極好的粘附性、潤(rùn)滑性和耐高溫性，可用于溫度較高的部位；良好的機(jī)械安定性和氧化安定性，具有較長(zhǎng)的使用壽命；良好的抗水性、防銹性和防護(hù)性，用于受天氣和灰塵影響的摩