蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、目錄一、電動(dòng)機(jī)的選擇 3二、傳動(dòng)比分配 4三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 4四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 4五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 6六、 蝸桿軸的設(shè)計(jì)計(jì)算17七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 18八、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸確定 19九、潤(rùn)滑油選擇： 21十、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 21十一、聯(lián)軸器的選擇22十二、設(shè)計(jì)小結(jié) 22減速器種類(lèi)：蝸桿鏈條減速器減速器在室工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)有輕微震動(dòng)，兩班制。要求使用期限十年，大 修期三年，速度誤差允許 5% ，小批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果一.電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇按工作要求和工作條件，選用一般用途的臥式封閉型Y(112M-4 )系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2、電動(dòng)機(jī)容

2、量(1 )工作機(jī)所需功率PwFvRv 2x102=2.4kw1000(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率PdPv 2.4kwPdRw傳動(dòng)裝置的總效率1234567式中，ni、n為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 2-4查得：?jiǎn)晤^蝸桿10.75 ;軸承2 0.98 75 (三對(duì))；聯(lián)軸器30.99 ;滾筒4 0.95鏈傳動(dòng)50. 965則12345670. 6624故 Pd Rw 2.4/0.6624=3.6233kw3、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(1)工作機(jī)滾筒王軸轉(zhuǎn)速601000v門(mén)，.nw45.84 r / minD0.6624Fd 3.6233kwnw =45.84 r/min型號(hào)

3、額定功率同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速質(zhì)量Y112M-4.0150014404704有表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案1的總傳動(dòng)比較小，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小，并且節(jié)約能量。因此選擇方案1，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M-4 ，傳動(dòng)比分配nmia = 一= =114.55ni2(0.030.06)i =35取i渦=30所以i2=3.82ia =114.55三計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)i渦=30 i2=3.821）各軸傳速nD nm 960 r minn1nD 960iD1960rminn3n232i2 132rminnD = 960/ imin/ imin2）各軸輸入功率PdPd4kwPPd33.96kwF

4、2F2 12.9106kwF3F22 32.824kwPtP34 w 2.63kw3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩T (N?m)Tn =9550 X p/ n iTi =9550X 3.96/960=39.393 N mT2=9550X 2.9106/32=868.63 N mT3=9550X 2.824/32=842.79 N mT4=9550X 2.63/8.38=2985.7995 N m軸號(hào)功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/( N m)轉(zhuǎn)速n/ r min 1電動(dòng)機(jī)軸42960I軸3.9639.4960U軸2.824868.6332川軸2.9106842.7932工作軸2.6329854.798.3895將以上算得

5、的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)列表如下:n2 = 32 r . minn3 = 32rminn工 =8.38r/minPd = 4kwP = 3.96kwF22.9106kwF3 2.824kwF工 2.63kw=39.393N mT2=868.63 N mT3=842.79 N mT4=2985.7995N m四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算蝸輪蝸桿1、選擇蝸桿的傳動(dòng)類(lèi)型根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開(kāi)式蝸桿（ZI）2、選擇材料考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，故蝸桿采用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，蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSnIOPI，金屬

6、模鑄造3、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)1）.在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩，即 T2 ,按Z=1，估取效率n =0.75，則T2=868630確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩，即 T2，按Z=1，估取效率n=0.75， 則 T2=868630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)Kb=1，由書(shū)上（機(jī) 械設(shè)計(jì)）表11-5，選取使用系數(shù) Ka=1.15 ;由于轉(zhuǎn)速不高，沖不 大，可取載荷 Kv=1.05。貝U K=KaKbKv=1.15 X 1 X 1.05 1.21 確定彈性影響系數(shù)Ze蝸桿：45鋼蝸輪因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸輪相配，故ZE=160mpa 1/2確定接觸系數(shù)Zp先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d 1

7、和傳動(dòng)中心距a的比值向齒厚 Sa=12.5664 mmT2=868630NmmKv=1.05。 則K=KaKbKv=1.15X 1 X 1.051.21ZE=160mpa 1/26h'=268mpaN=11520000Khn =0.9825di/a=0.35 ,從圖 11-8 得 Zp=2.9確定許用接觸應(yīng)力&根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅蝸輪，金屬模鑄造，蝸桿螺旋面齒面硬度>45HRC，據(jù)表11-7查得蝸輪的基本許用應(yīng)力6h'=268mpa應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60 X 1 X 32 X (10 X 250 X 2 X 8 X0.15)=11520000Khn=(10 7

8、/11520000)1/8 =0.9825壽 命系數(shù) 6 h=Khn X 6 h '=0.9825 X268mpa=262.8mpa計(jì)算中心距根據(jù)公式：a>KT2(Ze Zp / 6h)21/3a > 1.21 X 868630 X (160 X 2.9/262.8)21/3 =148.53據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)算，取中心距 a=160 ,i=30 ，故從表11-2中取模數(shù)m=8 mm，分度圓直徑d1=80mm，這時(shí)，da=0.44、蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿軸向齒距pa=25.133 mm ，直徑系數(shù)q=10，齒頂圓直徑da1 =96蝸輪6h= 262.8mpaa=160

9、,i=30m=8 mmd1=80mmZ2=31，變?yōu)橄禂?shù) X2= -0.5驗(yàn)算傳動(dòng)比i=31 ,傳動(dòng)比誤差為(31-30)/30=3.3% ，是允許的蝸輪分度圓直徑：d2=m Z 2=8 X 31=248 mm蝸輪喉圓直徑：da2= d2+ 2ha2=248+2 X 8 X (1-0.5)=256 mm 蝸輪齒根圓直徑：df2= d2- 2h f2=248-2 X 8 X 1.7=220.8 mm 蝸輪咽喉母圓半徑：rg2=a-1/2d a2=160-(1/2)256=32 mm5、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度G=(1.53KT/d1d2m)Yfa2 Yb< Cf當(dāng)量齒數(shù) Zv2=Z2/cos

10、3r=31/(cos5.71。)3=31.47根據(jù)X2= -0.5 , Zv2=31.47，查得齒形系數(shù) 作2=3.34即，螺旋角系數(shù) Yb=1-"140。=1-5.71。/140。=0.9592許用彎曲應(yīng)力C= C/ Kfn從表11-8中查得由ZCuSn10P1制造蝸輪基本許用彎曲應(yīng)力6f/ =56 mpa壽命系數(shù) Kfn=(10 6/11520000)1/9 =0.762d2=248 mm da2=256 mm df2 =220.8 mm rg2=32 mm6=56 X 0.762=42.672 mpa6 f=(1.53 X 1.21 X 868630/80 X 248 X 8)

11、 X 3.36 X 0.9592=32.6534 mpa 6,二符合要求6、驗(yàn)算效率nn=(0.950.96) tanYtan( Y+ )Zv2=31.47Y=5.71 °；v=arctan f v ; fv與相對(duì)滑速度 Vs有關(guān)Yfa2 =3.34Yb=0.9592引 / =56 mpaKfn=0.7626=42.672 mpa=32.6534 mpa符合要求7=5.71。；Vs=4.784 m/sVs= ndl ni/60 x 1000 cos y= nX80 x 960/60 x 1000 cos5.71。 =4.784 m/s從表11-8中用插值法查得化=0.022432，嘰

12、=1.285，代入式中得n=0.77>0.75，大于原估計(jì)值，因式不用重算。7、精度等級(jí)公差和表面粗糙度確定考慮到所設(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/T100891988 圓柱蝸桿，蝸輪精度中選擇 8級(jí)精度，側(cè)隙 種類(lèi)為f，標(biāo)注為8f GB/T10089-1988，然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求公差項(xiàng)目以及表面粗糙度。齒輪1、選定齒輪類(lèi)型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)運(yùn)輸機(jī)為一般工作器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）材料選擇，由表10-1選擇小齒輪材料 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼，硬度為240HBS，二者材料硬度差為

13、40HBS初選齒數(shù)：小齒輪 乙=29，大齒輪Z2=3.77 X 29=109.33=1102、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定公式的各計(jì)算數(shù)值 試選載何系數(shù)Kt=1.3 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩，由先前算得 T3=842790N mm 由表10-7選齒寬系數(shù)© d=1 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)189.8 mpa 1/2 由圖10-21d 查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限6Hiim1 =600mpa ;大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限6 Hiim2 =550 mpa 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 2=60 X 32 X (10 X 250 X 16 X0.15)=11520000; 2=11520000/3.77=3.0

14、56X106 由圖10-19 取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Khn1 =1.29;Khn1 =1.06計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 ,6H】1= K hn1 6iim1 /S=1.29 X 600 mpa=774 mpa6H】2= K hn2 6iim2 /S=1.06 X 550 mpa=583 mpa計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t, 6中較小的值6h2 , d1t >2.32X (KT/ ©d) (卩土 1/ 卩) (Ze/ 6h)21/3 =2.32 X (1.3 X 842790/1) (3.77 ± 1/3.77) (189.8/583

15、)21/3 =122.42mm 計(jì)算圓周速度 V。V= nd1t n1/60 X 1000=0.21m/s 計(jì)算齒寬 b=切 d1t=1 X 122.42=122.42mm小齒輪 Cr(調(diào)質(zhì)) 硬度：280HBS大齒輪：45鋼 硬度：240HBS小齒輪乙=29,齒輪 Z2=110Ta=842790Nmm©d=16iim1 =600 mpa6lim2 =550 mpaN1=11520000 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) mt= dit/Z 1=1.2 X 122.42/29=5.064，二 mt=6 , h=2.25X 6=13.5 , b/h=122.42/13.54=9.068 計(jì)

16、算載荷系數(shù)，根據(jù)V=0.21 m/s , 7級(jí)精度，Kv=1.02，直齒輪Kh°=Kfa=1，由表10-2查得使用系數(shù)Ka=1.25，由表10-4用插值法得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，Kh 3=1.437。由 b/h=9.068,Kh 3=1.437，二 K=K a KvKh .Kh 3=1.25X 1.02 X 1 X 1.437=1.832 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d1= d1t(K/Kt)1/3 = 122.42 X (1.832/ 1.3)1/3 =137.25mm 計(jì)算模數(shù) m，m=1.2 X dZ 1=1.2 X 37.25/29=5.679 ，二

17、 取m=63、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由 m > (2KT1/ 切 Z12) (YFaYsa/ Cf)1/3確定公式的各計(jì)算數(shù)值 由圖10-20c查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限6 FE1 =500 mpa，大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限6 fe2 =380 mpa 。 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn1 =0.98，Kfn2=1.07 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式6f 1 = Kfn1 6fe1 /S=0.98 X 500/1.4=350 mpa ， 6f2= Kfn2 6 fe2 S=1.07 X 380/1.4=290.43 mpaN2=3.056 X 106Khn1

18、 =1.29;Khn1 =1.066h1=774 mpa6h2=583 mpad1t > 122.42 mmV=0.21m/sb=122.42mmmt=6b/h=9.068Kv=1.02,Ka=1.25Kh 3=1.437K=1.832 計(jì)算載荷系數(shù) K，K=Ka KvKf aKF 3 =1.25 X 1.02 X 1 X1.352=1.724 查取齒形系數(shù)，由表10-5查得YFa1=2.53； YFa2 =2.172； 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得Ysa1=1.62; Ysa2=1.798 計(jì)算大小齒數(shù) YFa1 Ysa1 / 1=2.53 X 1.62/350=0.01171,Y

19、Fa2 Ysa2/ 2=2.172 X 1.798/290.43=0.01345，二大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算m > 1.2 X (2X 1.724 X 842790/1 X 292) 0.01345 1/3 =4.31 , m取5，二小齒輪數(shù)Z1=d/m=137.25/5 28，二大齒輪齒數(shù) Z2=3.77 X28=105.56 ;不能有公約數(shù)，要求互質(zhì)，.取 1074、幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑d1=Z 1m=28 X 5=140 mmd2=Z2m=107 X 5=535 mm計(jì)算中心距a=(d 1 +d 2)/2=337.5 mm計(jì)算齒輪寬度b=甌d 1=1 X 140=140 mm取

20、 B2=140 mm ， B1=145 mmd1=137.25mmm=6陽(yáng)=500 mpa&E2 =380 mpaKfN1 =0.98, FN2 =1.07&】1 =350 mpa6 f2=290.43 mpaK=1.724大齒輪的數(shù)值大m=5Z2=107di=140 mmd2=535 mma=337.5 mmb=140 mmB2=140 mm ,Bi=145 mm五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1軸徑初算和聯(lián)軸器選擇根據(jù)公式 d > C X (P2/n 2)1/3 =112 X (2.911/32)1/3 =50.37d > 50.37這根是低速軸，所以選擇 HL型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器

21、。根據(jù)公稱(chēng)轉(zhuǎn)HL5型彈性柱銷(xiāo)矩x1.7的工況系數(shù)接近2000，故選擇HL5。考慮到安全因素，聯(lián)軸器即選擇軸孔直徑為63 mm，軸長(zhǎng)取140。根據(jù)密封圈確定第二段軸徑，根據(jù)第一段軸徑63 mm，故取第第一段軸徑63二段軸徑為65 mm 。mm第二段軸徑為 65第三段軸上安裝圓錐滾子軸承，由軸承標(biāo)準(zhǔn)件取得徑為70mm。mm。第三段軸徑70第四段要求直徑擴(kuò)大610，又需要安裝鍵槽，故再需乘上系數(shù)mm1.05，取直徑為80 mm，滿(mǎn)足條件。第四段:80 mm因?yàn)檩S肩需比前一段軸徑610，又需大于79，故取為90mm 。軸肩 ：90 mm理由同，取得70 mm。最后一段：70 mm確定各段軸長(zhǎng)由上述“”

22、得第一段軸長(zhǎng)為140 mm第一段軸：因?yàn)閷?shí)際安裝時(shí)軸承需推進(jìn)3 mm潤(rùn)滑間隙，所以軸肩寬度取140mm為8 mm。（即上述的“”這段軸肩寬度）根據(jù)箱體壁厚以及箱體側(cè)視圖的寬度為116，以及蝸輪端面距離壁距離為（116-72）/2-22。以及蝸輪輪轂長(zhǎng)度為96。讓整體布局成為對(duì)稱(chēng)分布。但需要注意的是：我們必須留出擋油板或分油盤(pán)的空隙。因第三段上圓錐滾子軸承 T為26.25 mm，故軸長(zhǎng)取為47.5 mm，滿(mǎn)足要求。上述“”這段軸長(zhǎng)也需安裝軸承，要求大于26.25（第三段軸上安裝的圓錐滾子軸承寬度），故取為39 mm。最后確定第二段的軸長(zhǎng)，因上面需安裝端蓋，故等確定了減速 器箱體結(jié)構(gòu)尺寸后方可推算

23、而得，暫且擱置。先行計(jì)算箱體結(jié)構(gòu)。 確定軸上圓角和倒角尺寸軸端倒角皆為2 45，參考書(shū)上表15-2，各軸肩處的圓角半徑和 倒角。軸的校核計(jì)算1、根據(jù)已求得的的功率P2轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2P2 2.9106 kw，T2 868630N mm2、求作用在齒輪上的力齒輪分度圓的直徑為d2 248 mm圓周力：Ft 2T22 8686307005Nd2248徑向力.Fr F tan /cos 7005 tan20 /cos5 71' 2562.35NFa = Ft tan p= 7005 Xtan5 42'48" = 700.8N軸肩寬8 mm第三段 ：47.5 mm第四段軸長(zhǎng)

24、：39mmP2=2.9106 kw，T2=868630N mmFt=7005N2、求軸上的載何Fr=2562.35N水平：F NH1Fnh27005NFnh1 69.168.6 F nh2有 FNH13489.8N FnH2 3515.2NKa=1.7垂直：Fnvi FnV22562.35NFnvi 69.168.6 Fnv2Tca=1476671N有：FNV1 1276.48NFnV21285.87Nmm水平彎矩：M H241145.18N mm垂直彎矩：M V188204.768N mmM V21305.5N mm總彎矩：FNH13489.8NM1JM： m：2256770.47191 N

25、 mmFNH23515.2Nm2.：M：M；2241148.7138 N mmF NV11276.48N根據(jù)軸的計(jì)算作出彎矩圖和扭矩圖FnV21285.87NMh241145.18N mmM V188204.768N mmM V21305.5N mmM1256770.5N mmM2從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖可以看出危險(xiǎn)截面.現(xiàn)將計(jì)算出危險(xiǎn)截面處的力矩值列于下表載荷水平面H垂直面Va=0.59支反力FFnh1 3489.8NFNH2 3515.2NFNv1 1276.48NFNV2 1285.87N彎矩MM H 241145.18N mmM V188204.768 N mmM V21305.

26、5N mm總彎矩M1 Jm： M；?256770.47191 N mm1 22M 2 JM 2M 2241148.7138 N mm厶*H2V22扭矩TT2=868630N mm6)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彎矩和扭矩的強(qiáng)根據(jù)式15-5及上表中的數(shù)值，并取a=0.59，軸的計(jì)算應(yīng)力o=M2+( aT)21/2/W=10.191 mpa前面以選定軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由表15-1 查得 1 60MPa . c珂“,故安全.7)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1)危險(xiǎn)截面的左側(cè)抗彎截面系數(shù)W1=0.1d 3=0.1 x 703=34300 mm 3抗扭截面系數(shù)W2=0

27、.2d 3 =0.2 x 703=68600 mm 3截面左側(cè)的彎矩M為M=25670.4791X(69.1-47.5)/69.仁80264N mm截面上的扭矩T2為 T2=868630N mm截面上的彎曲應(yīng)力b 2.34MPaW截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力TT2/W 2=12.66軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.由表15-1查得B 640MPa,1275MPa,1 155MPa截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)，按表3-2查取.因r/d=0.0285，D/d=1.142，經(jīng)插值后可查得2.2112，1.52又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為q0.82,q0.85故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式(附3-4)為

28、k <=1+q o(a/)=1.993k =1+q T aT-1)=1.67由附圖3-2得尺寸系數(shù)“=0.66蘆10.191 mpa1 60MPac珂 1 故安全.W1 =34300 mm 3W2=68600 mm 3M=80264 N -mmT2=868630N mmb 2.34MPab WTT2/W 2=12.66由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)£=0.8軸按磨削加工,由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即q 1 ,則按式3-12及式3-12a得綜合系數(shù)值為K 尸 k / *1/ 亦仁3.1067K = k / &+1/ Bt仁2.174又由3-1節(jié)和

29、3-2節(jié)得碳鋼的特性系數(shù)0.10.2,取 0.10.050.1,取 0.05于是,計(jì)算安全系數(shù)S o= o：1 /( K o+ 巾 ° qm)=37.9St= t/( K to+巾t)=14.07Sca= S oS/( S j+St2)1/2 =13.19 >> 1.5a 尸2.2112aT=1.52q 0.82, q 0.85k 尸1.993k t=1.67£ff=0.66e=0.80.92K ff=3.1067K =2.174故可知其安全.(3)截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)W1=0.1dW2=0.2d3=0.13=0.2X 80 3=51200 mm 3

30、X 80'=102400 mm 3截面右側(cè)的彎矩M為M=256770.479X(69.1-47.5)/69.1=80264N mm截面上的扭矩T2為 T2=868630N mm截面上的彎曲應(yīng)力蘆M/W=1.5676截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力TT2/W 2=8.483過(guò)盈配合處的k / 值,由附表3-8用插入法求出,并k取 k /0.8k /, 于是得3.1k0.8 3.12.48軸按磨削加工,由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理,即q 1 ,則按式3-12及式3-12a得綜合系數(shù)值為k1K 13.18k1K 12.56于是,計(jì)算安全系數(shù)275S 55.7663.18 1.56

31、76S 155 13.6872.62 跆83 0.05 站832 2Sea二 S oS T( S j+s T)1/2 =13.284 >> 1.5故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的至此，軸的校核計(jì)算完畢，設(shè)計(jì)符合要求，繪制輸出軸的工 作圖。六、蝸桿軸的設(shè)計(jì)計(jì)算S o=37.9S =14.07Sca=13.19> >1.5故安全.W1 =51200 mm 3W2=1024003mmM=80264N mmT2=868630N mmo=M/W=1.5676TT2/W 2=8.483k3 .1k2 .480.92根據(jù)公式 d > C x （Pn i）1/3 =112 x （

32、3.96/960）1/3 =17.96mmT2=39.4N M這根是高速軸，所以選擇TL型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。因?yàn)槲仐U分 度圓直徑為80，齒根圓為60.8，按每個(gè)臺(tái)階差咼度為3-5mm 估算，第一段軸徑初選40mm。考慮到安全因素，即選擇軸孔直 徑為62 mm，軸長(zhǎng)為112 mm，實(shí)際情況軸長(zhǎng)要略短一些，所 以實(shí)際取110mm。根據(jù)密封圈確定第二段軸徑，根據(jù)第一段軸徑40 mm，故取第 二段軸徑為50 mm。第三段軸上安裝圓錐滾子軸承，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，蝸桿軸一般用03系列的，所以由軸承標(biāo)準(zhǔn)件取得徑為60 mm。第四段是軸肩，要求直徑放大 610，取直徑為70 mm，滿(mǎn)足 條件。第五段和第七段的尺寸

33、，根據(jù)蝸桿齒根圓確定。已知齒根圓為60.8mm，兩旁軸徑則比其縮小少許，故取整 60mm 。第六段為蝸桿齒，蝸桿齒頂圓96mm,分度圓80mm，齒根圓60.8mm。第八段同（5），取 70mm。第九段為軸承同，取60mm。S 尸58.13S =14.45Sca =14.02>>1.5截面右側(cè)的強(qiáng)度 也是足夠的.d > 17.96mmT2=39.4N MTL型彈性套柱銷(xiāo) 聯(lián)軸器確定蝸桿軸各段軸長(zhǎng)由上述“”得第一段軸長(zhǎng)為110 mm第一段軸徑第八段蝸桿齒長(zhǎng)度為公式40mma）變位系數(shù)X2= -0.5b) 取(11+0.06z 2)m 與(10.5+z i )m 較大值，得 103

34、mm。第二段軸徑為 50c）箱體主視圖壁距離為256+22=278mm,軸承座外端面距mm。離外箱壁6毫米，因?yàn)槭巧烊胧捷S承座，又必須保證部斜第三段軸60 mm。面與蝸輪距離大約在一個(gè)箱壁厚度左右，故取外端面距離伸最深處55mm，預(yù)留3毫米的油潤(rùn)滑間隙，則渦輪齒軸肩取直徑為70兩側(cè)到各段軸承各有54mm空間。兩軸肩各取10mm常mm用值，各加濺油盤(pán)10mm，尺寸正好吻合。所以，蝸輪第五段和第七段桿兩側(cè)距離兩軸肩34mm，兩軸肩外側(cè)各加33.5mm 寬取整60mm的軸承和10mm 濺油盤(pán)，圓整后得44mm。第一段為伸出端蓋，圓整后為40mm。軸端倒角皆為2 45，參考書(shū)上表15-2，各軸肩處的圓

35、角半徑和第八段70mm 。倒角。第九段為軸承取總軸長(zhǎng)429mm 。60mm。七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算低速軸上的鍵聯(lián)接：1）聯(lián)接軸與聯(lián)軸器的鍵（1）鍵的類(lèi)型和尺寸單圓頭普通平鍵（A型）鍵的基本尺寸為b. X h X L=18 X 11 X 125配合軸的直徑為 d=63 mm（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵,軸和輪彀的材料都是鋼,由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力 為P 100 120MPa取其平均值P 110MPa鍵的工作長(zhǎng)度匸L-b/2=125-9=116 mm鍵與輪彀的接觸長(zhǎng)度k=0.5h=0.5 X 10=5 mm由式6-1得巾=2T 2 X 10 3/kld=2 X 868630/5 X 116 X

36、 63=47.54 Mpa 創(chuàng)可見(jiàn)鍵的強(qiáng)度合格.2）聯(lián)接軸與齒輪的鍵（1）鍵的類(lèi)型和尺寸圓頭普通平鍵（A型）鍵的基本尺寸為 .b. X h X L=22 X 14 X 80配合軸的直徑為d=80 mm（2）校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度鍵，軸和輪彀的材料都是鋼,由表6-2查得許用擠壓應(yīng)力為單圓頭普通平鍵（A型）d=63 mmP 100120MPa取其平均值P 110MPa鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b/2=80-11=69 mmP 110MPa鍵與輪彀的接觸長(zhǎng)度k=0.5h=0.5 x 14=7 mml=116 mm由式6-1得k=5 mm6p=2T 2 x 103/kld=2 x 868630/7 x 69 x8

37、0=44.96 Mpa v 6p6p=47.54 Mpa可見(jiàn)鍵的強(qiáng)度合格P v Q八、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸確定強(qiáng)度合格（根據(jù)機(jī)械課程設(shè)計(jì)書(shū)P22表4-1）箱座壁厚S根據(jù)公式0.04a+3 >8 , a=160 mm（前面蝸桿中心距），故圓圓頭普通平鍵（A整取為11 mm。型）箱蓋壁厚“d=80 mm根據(jù)蝸桿在下：=0.85 58，取為10mm。箱座凸緣厚度b根據(jù)1.5即為16.5 mm。箱蓋凸緣厚度b1根據(jù)1.5 5，圓整取為15 mm。p 110MPa 箱座底凸緣厚度b21根據(jù)2.5 5，即為27.5 mm。l=69 mm地腳螺栓直徑dfk=7 mm根據(jù)df=0.036a+12 ，圓整取

38、為18 mm。但此為第二系列，6p=44.96 Mpa故我們選用20mm卬 v 地腳螺栓數(shù)目n=4強(qiáng)度合格軸承旁連接螺栓直徑di根據(jù) di=0.75 d f=0.75 x 18=13.5，圓整取為 14 mm。派生16mm匸11 mm箱蓋與箱座連接螺栓直徑d2根據(jù) d2=(0.50.6) d f，取為 9 mm。派生 10mm(11)軸承端蓋螺釘直徑d3$=10 mm根據(jù) d3=(0.40.5) d f,取為 8 mm。(12)視孔蓋螺釘直徑d4b=16.5 mm根據(jù) d4=(0.30.4) d f，取為 8 mm。(13)定位銷(xiāo)直徑db1 =15mm根據(jù) d=(0.30.4) d 2，取為

39、8 mm。b21 =27.5 mm(16)軸承旁凸臺(tái)半徑R1由 R1 =C2，得出 R1 =22 mm。(17)外箱壁至軸承座端面距離11df=20 mm11 = C1+ C2+58，即取為 47 mm。n=4(18)大齒輪頂圓與機(jī)壁距離厶13,取為11 mm。d1=16 mm(19)齒輪端面與機(jī)壁距離 2>5，取為11 mm 。(20)箱蓋、箱座肋厚m1、md2=10 mmmi 心 0.85 8i、m仟 0.85、，故 mi 取為 8.5 mm , m 2 取為9.35 mm 。d3=8 mm其他：軸承端蓋外徑D2凸緣式端蓋：D2=D+55.5d 3,故取為160 mm ;d4=8 m

40、m嵌入式端蓋：D2=1.25D+10 ,D為軸承外徑，取為120 mm。軸承旁聯(lián)接螺栓距離 s, s D2=160 mm 。d=8 mm九、潤(rùn)滑油選擇：R1 =22 mm蝸桿減速器按照滑動(dòng)速度選擇。故選用蝸輪蝸桿油680號(hào)11=47 mm 1=11 mm 2=11 mm十、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算M1 2=8.5 mm低速軸滾動(dòng)軸承：m 2= 9.351、求兩軸承受到的徑向載荷Fr1和Fr2 1、根據(jù)已求得的D2=160 mm的功率P2轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2D2=120 mmP2=2.9106 kw , T2=868630N mms D2=160 mm2、求作用在齒輪上的力齒輪分度圓的直徑為d2= 248 mm圓周力：Ft=2T2/d 2=7005.1N徑向力：Fr= Ft tan acos B=2562.35N軸向力 ：Fa= Ft tan B=700.8N(2)求兩軸承的計(jì)算軸向力Fa1和Fa2對(duì)于30214型軸承，由手冊(cè)查得Cr=132kN , e=0.42 ,Y=1.4按表13-7,軸承派生軸向力Fd eFr,其中,e為表13-5中的 判斷