一級蝸輪蝸桿減速器設(shè)計

精密機械設(shè)計實訓（論文）說明書題目類型:理論研由實驗研究工程設(shè)計工程技術(shù)研究軟件開發(fā)］題目類型:理論研由實驗研究工程設(shè)計工程技術(shù)研究軟件開發(fā)］題目：單級蝸桿減速器設(shè)計系別：機電工程學院專業(yè)：機械工程及自動化學生姓名：學號：指導教師：職稱：20年月曰TOC\o"1-5"\h\z引言 11設(shè)計題目 11.1帶式運輸機的工作原理 11.2工作情況 21.3設(shè)計數(shù)據(jù) 21.4傳動方案 21.5課程設(shè)計內(nèi)容及內(nèi)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 3\o"CurrentDocument"3 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(zhuǎn)速 4\o"CurrentDocument"4傳動裝置運動及動力參數(shù)計算 44.1各軸的轉(zhuǎn)速計算 44.2各軸的輸入功率 54.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 55蝸輪蝸桿的設(shè)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 7\o"CurrentDocument"6軸的設(shè)計計算及校核 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(jié)構(gòu)設(shè)計 126.2.1蝸桿軸的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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 156.2.8蝸輪的強度校核 15\o"CurrentDocument"鍵連接設(shè)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 18\o"CurrentDocument"箱體的設(shè)計計算 188.1箱體的構(gòu)形式和材料 188.2箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 19\o"CurrentDocument"螺栓等相關(guān)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 20\o"CurrentDocument"10減速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明 2010.1減速器的結(jié)構(gòu) 2010.2減速箱體的結(jié)構(gòu) 2110.3速器的潤滑與密封 2110.4減速器附件簡要說明 2111設(shè)計小結(jié) 21謝辭 … 22\o"CurrentDocument"參考文獻 24附錄 … 25引言課程設(shè)計是考察學生全面在掌握基本理論知識的重要環(huán)節(jié)。在2010年01月04日-2010年01月18日為期二周的機械設(shè)計課程設(shè)計。本次是設(shè)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(shè)計內(nèi)容包括：任務設(shè)計書，參數(shù)選擇，傳動裝置總體設(shè)計，電動機的選擇，運動參數(shù)計算，蝸輪蝸桿傳動設(shè)計，蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計，蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核，減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計參數(shù)的確定和方案的選擇通過查詢有關(guān)資料所得。蝸輪蝸桿減速器的計算機輔助機械設(shè)計，計算機輔助設(shè)計及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當今設(shè)計以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進技術(shù)，通過本課題的研究，將進一步深入地對這一技術(shù)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(shè)計過程及其相關(guān)零、部件的CAD圖形。計算機輔助設(shè)計（CAD），計算機輔助設(shè)計及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當今設(shè)計以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進技術(shù)，能清楚、形象的表達減速器的外形特點。該減速器的設(shè)計基本上符合生產(chǎn)設(shè)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。設(shè)計小結(jié)一級蝸桿減速器的設(shè)計是一個較為復雜的過程，通過這次設(shè)計覺得自己受益匪淺。機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)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(shè)計把機械設(shè)計及其他有關(guān)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(shè)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(jié)合起來。而且，本次設(shè)計是我們學生首次進行完整綜合的機械設(shè)計，它讓我樹立了正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)了我對機械工程設(shè)計的獨立工作能力；讓我具有了初步的機構(gòu)選型與組合和確定傳動方案的能力；為我今后的設(shè)計工作打了良好的基礎(chǔ)。通過本次課程設(shè)計，還提高了我的計算和制圖能力；同時對減速器的結(jié)構(gòu)和設(shè)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(jié)，設(shè)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(shè)計過程中我能夠比較熟悉地運用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范；熟悉有關(guān)的國家標準和行業(yè)標準（如GB、JB等），獲得了一個工程技術(shù)人員在機械設(shè)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(shè)計完成的時候，我的內(nèi)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，它讓我感覺大學是如此的充實。在課程設(shè)計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到設(shè)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(shè)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。78.1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、齒輪減速4、軸承5、聯(lián)軸器、6、鼓輪7、運輸帶8.2工作情況：已知條件1） 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有灰塵，環(huán)境最高溫度35°C；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：±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)。8.3設(shè)計數(shù)據(jù)運輸帶工作接力F/N運輸帶工作速度/（m/s）卷筒直徑D/mm23001.55008.4傳動方案本課程設(shè)計采用的是單級蝸桿減速器傳動。1） 電動機的選擇與運動參數(shù)計算；2） 斜齒輪傳動設(shè)計計算；3） 軸的設(shè)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(shè)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(shè)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，如下圖所示：輸送帶淹筒/2.2傳動方案的分析該工作機采用的是原動機為Y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380V，其結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)矩也比較大，噪聲小，在室內(nèi)使用比較環(huán)保。傳動裝置采用單級蝸桿減速器組成的封閉式減速器，采用蝸桿傳動能實現(xiàn)較大的傳動比，結(jié)構(gòu)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(shè)計與維護及維修成本低；結(jié)構(gòu)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，能滿足設(shè)計任務中要求的設(shè)計條件及環(huán)境。7電動機的選擇3.1電動機功率的確定1）工作機各傳動部件的傳動效率及總效率：查《機械設(shè)計課程設(shè)計指導書》表9.2可知蝸桿傳動的傳動比為:蝸*10蝸*1040；又根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表4-2可知蝸桿頭數(shù)為Z]=2，由表4-4可知蝸桿傳動的總效率為：門=0.75?0.82查《機械設(shè)計課程設(shè)計指導書》表9.1可知各傳動部件的效率分別為:門=0.99?0.995；聯(lián)軸器門 =0.97（一對）；軸承門=0.94?0.97卷筒工作機的總效率為：n=n2 X門X門2X門=0.65-0.74總聯(lián)軸器 蝸輪蝸桿 軸承卷筒2）電動機的功率：P=旦=2300X技=3.45晶w1000 1000所以電動機所需工作效率為:P3.45P=一^=—=5.3而dmax n0.65總min3.2確定電動機的轉(zhuǎn)速1）傳動裝置的傳動比的確定：

查《機械設(shè)計課程設(shè)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：?總3桿=10~402）電動機的轉(zhuǎn)速:卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速:=57.3r/min60x1000V 60x1000x1.5=57.3r/minn= = 滾同 兀D 500k所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為:氣=n滾筒.?總=（10?40）57.3=573?2292r/min根據(jù)上面所算得的原動機的功率與轉(zhuǎn)速范圍，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/inin、1000r/min和1500r/min三種。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/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(zhuǎn)速/r/min起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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i:2所以取％=172）各軸的轉(zhuǎn)速:第一軸轉(zhuǎn)速：n=n=960r/min第二軸轉(zhuǎn)速：n= =絲9=56.5r/min2n總174.2各軸的輸入功率第一軸功率：P1=Pd門oi=Pdx門聯(lián)軸器=5.3x0.99=5.25kW第二軸功率：P=P門=Px門 =5.25x0.8=4.2kWd12 1蝸桿第三軸功率：P=Pxq=Px門 x門=4.2x0.97x0.99=4.03kWd23 2軸承聯(lián)軸器4.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩TOC\o"1-5"\h\z電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩：T=9.55x106%=9.55x106x旦=5.27x104N-mmd n 960P 525第一軸轉(zhuǎn)矩：T1=9.55x106—=9.55x106=9.55x106x—--=5.22x104N-mm1P 42第二軸轉(zhuǎn)矩：T2=9.55x106—=9.55x106x-—=7.1x105N-mm2第三軸轉(zhuǎn)矩：T=9.55x106%=9.55x106x403=6.81x105N-mm3 n 56.5將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果進行整理并列于下表：軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N-mm轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動比i效率門電機軸5.35.27x104960,/min11第一軸5.255.22x104960,/min10.99第二軸4.27.1x10556.5,/min170.80卷筒軸4.036.81x10556.5,/min10.957蝸輪蝸桿的設(shè)計及其參數(shù)計算

蝸桿輸入功率P=5.3kW,蝸桿轉(zhuǎn)速n1=960r/min,蝸輪轉(zhuǎn)速n2=56.5r/min，理論傳動比i=16.75，實際傳動比i=17，蝸桿頭數(shù)Z1=2，蝸輪齒數(shù)為Z2=iZ1=17x2=34，蝸輪轉(zhuǎn)速n2=出=翌=56.5r/min5.2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＞45HRC,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(shè)計基礎(chǔ)》表4-5可知，卜］"=180MPa.估取嚙合效率：氣=0.8蝸輪軸轉(zhuǎn)矩：Pn 525x08T=9.55x106二=9.55x106x，二；=7.1x105N-mm2載荷系數(shù)：載荷平穩(wěn)，蝸輪轉(zhuǎn)速不高，取K=1.1.計算m2q值m2q>KJ(480I(480￥=1.1計算m2q值m2q>KJ(480I(480￥=1.1x7.1x105x "34x180)mm3=4804mm3模數(shù)及蝸桿分度圓直徑由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表4-1取標準值，分別為:模數(shù) m=8mm蝸桿分度圓直徑d=80mm5.3計算相對滑動速度與傳動效率蝸桿導程角Y=arctan^t=arctand80=11.31蝸桿分度圓的圓周速度兀dn60x1000kx80x960, m/s=60x1000相對活動速度4.02七=云=4.02七=云=cosrnr=4.098瞄當量摩擦角 取P=2。30=2.5°驗算嚙合效率氣=taJ*p）=m殷"25。）=O'】（與初取值相近）。V傳動總效率七=0.96氣=0.96x0.81=0.78（在表4-4所列范圍內(nèi)）。5.4確定主要集合尺寸蝸輪分度圓直徑:d=mz=8x34=272mm中心距a=d=80±2Z2=176mm25.5熱平衡計算環(huán)境溫度取t0=20。5.5熱平衡計算環(huán)境溫度取t0=20。C5.6工作溫度傳熱系數(shù)取t=70。C取k=13W/（m2?。C）t需要的散熱面積1000P（1一門）1000x5.3（1—0.78）A=——廣4—l= / —m2=17.94m2k（t-七） 13x（70-20）蝸桿傳動的幾何尺寸計算公式說明及結(jié)果名稱公式說明及結(jié)果蝸桿分度圓直徑蝸桿齒頂圓直徑蝸桿齒根圓直徑蝸桿導程角蝸桿齒寬蝸輪分度圓直徑蝸輪喉圓直徑蝸輪齒根圓直徑蝸輪外圓直徑蝸輪咽喉母圓半徑蝸輪螺旋角蝸輪齒寬中 心 距d=80(mm)d=d+2h=d+2m=80+2x8=96(mm)d1廣d-2h1廣d-2.4m=80-2.4x8=60.8(mm)tany=竺^=_=0.2(mm)所以y=11.310d80匕>(11.5+0.08%)m=(11.5+0.08x34)x8=113.76(mm)d=mz=8x34=272(mm)d2=d2+2h=m(z2+2)=8(34+2)=288(mm)df2=d2-2氣=m(z2-2.4)=8(34-2.4)=252.8(mm)d2<d2+1.5m=272+1.5x8=284(mm)r=a-幺2=176一癸^=32(mm)g2 2 20=y=11.31,與蝸桿螺旋線方向相同b2<0.7d1=0.7x96=67.2(mm)d+dd+mz 80+8x34._.( \a= 2= = =176(mm)2 2 27軸的設(shè)計計算及校核6.1輸出軸的設(shè)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(zhuǎn)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(diào)質(zhì)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(zhuǎn)速為960r/min.根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表7-4可知，C值在106?118間。所以輸出軸的最小直徑：D>C3P=11835^=20.8mm1 3n3960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，轉(zhuǎn)速為56.5r/min，貝輸出軸的最小直徑：D>C3：P=1183：生=49.6mm2 3n356.5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(zhuǎn)速為56.5r/min，貝卷筒軸的最小直徑為D<C3-T18J403=48.9mm3n356.56.1.3聯(lián)軸器的選擇載荷計算已知蝸桿軸名義轉(zhuǎn)矩為5.22x104N-mm由于蝸桿減速器的載荷較平穩(wěn)，按轉(zhuǎn)矩變化小考慮，取工作情況系數(shù)k=1.3。蝸桿軸計算轉(zhuǎn)矩：T]=燈廣1.3x5.22x104=6.8x104N?mm已知蝸輪軸名義轉(zhuǎn)矩為7.1x105N?mm;卷筒軸計算轉(zhuǎn)矩為6.82x105N?mm所以蝸輪軸計算轉(zhuǎn)矩：T2=氣=1.3x7.1x105=9.23x105N?mm卷筒軸計算轉(zhuǎn)矩：T3=kT3=1.3x6.82x105=8.87x105N?mm選擇聯(lián)軸器的型號查《機械設(shè)計課程設(shè)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(shè)計課程設(shè)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LH3聯(lián)軸器38'82GB/T5014J30x60公稱轉(zhuǎn)矩T=630N?m

許用轉(zhuǎn)速[n]=5000r/min查《機械設(shè)計課程設(shè)計指導書》表13.1可知，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LH4聯(lián)軸器55*112GB/T5014七50x84公稱轉(zhuǎn)矩T=1250N-m許用轉(zhuǎn)速[n]=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(shè)計基礎(chǔ)》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(shè)計基礎(chǔ)》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?；绢~定動載荷 C=63000N計算系數(shù) e=0.37軸向載荷系數(shù) Y=1.62） 計算蝸桿軸的受力蝸桿軸的切向力F，軸向力F和徑向力F蝸桿軸：F=t12T2x5.22x104F=t180t= =1305N=-F80d 80 x21蝸輪軸：2T 2x7.1x105=—2= =5221N=-Fd272 x12

F=F2tana=5221xtan20=1900N=-F13）計算軸承內(nèi)部軸向力軸承的內(nèi)部軸向力:F=F=-1900=594N=-F

si2Y2x1.6 s2軸承2的軸向載荷4）計算軸承的軸向載荷軸承2的軸向載荷由已知得，F(xiàn)1與氣方向相同，其和為F1+F廣594+1900N=2494N>F2（軸承2為“壓緊”端），所以FA2=F1+F1=2494N軸承1的軸向載荷FA1=F1=594N（軸承1為“放松”端）5）計算當量動載荷軸承1的載荷系數(shù)根據(jù)—=5卯—0.313<e，由表8-8可知X=1,Y=0TOC\o"1-5"\h\zF1900 1 1r1軸承2的載荷系數(shù)根據(jù)A2=2494—1.313>e由表8-8可知X=0.4,Y=1.6F1900 2 2軸承1的當量動載荷F=XF+YF=F=1900NP1 1r11A1 r1軸承2的當量動載荷F2—X2F2+YFA2—0.4x1305+1.6x2494—4512.4N所以軸承的當量動載荷取Fp1、Fp2中較大者，所以Fp=4512.4N6）計算軸承實際壽命溫度系數(shù)由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8-6可知f=1.0t

載荷系數(shù)壽命指數(shù)由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8-7可知f=1.510￡滾子軸承軸承實際壽命Lh106(1X6300060載荷系數(shù)壽命指數(shù)由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8-7可知f=1.510￡滾子軸承軸承實際壽命Lh106(1X6300060x96011.5x4512.4)=29448入軸承預期壽命Lh0=2x360x16h=11520h結(jié)論由于L>0軸承30208滿足要求6.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.2.1蝸桿軸的結(jié)構(gòu)造型如下:145 66.2.2蝸桿軸的徑向尺寸的確定定位軸肩高度從聯(lián)軸段d1=30mm開始逐漸選取軸段直徑，d2起固定作用，

定位軸肩高度a*07?0.1)d+1~2mm，故d=d+2a>30+2(0.07d+1)=36.2mm。該直1 2 1 1徑處安裝密封氈圈，標準直徑，應取d2=38mm；d3與軸承的內(nèi)徑相配合，為便與軸承的安裝，取d3=40mm，選定軸承型號為30208，d4與蝸輪相配合，取蝸桿的齒根圓直徑d=d.=60.8mm，按標準直徑系列，取d=63mm；d與軸承的內(nèi)徑配合，與d相同，故取d=d=40mm；d起定位作用，定位軸肩高度3 6 3 5a*07?0.1)d+1?2mm故d=d+2a>40+2(0.07d+1)=46.2mm，取6 5 6 6d=48mm。6.2.3蝸桿軸的軸向尺寸的確定聯(lián)軸段取y60mm；軸肩段取L2=14mm；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=50mm；蝸桿齒寬L4=々>(11.5+0.08Z2)m即L=(11.5+0.08x34)x8=113.76mm，取L=120mm；蝸桿齒寬右面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同取L=L=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(jié)構(gòu)造型如下：1P W_ 4 5 6-■- %工處D處輸出軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩6.2.5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(nèi)徑相配合，為便與軸承的安裝取d1=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，該直徑處安裝密封氈圈，標準直徑，應取d=75mm；d3與蝸輪孔徑相配合，取蝸輪的內(nèi)徑d3=70mm，按標準直徑系列，取d3=70mm；d與軸承的內(nèi)徑配合，與d相同，故取d=d=65mm；聯(lián)軸段d=55mm；d起5 3 5 3 6 4定位作用，定位軸肩高度故取d=60mm；56.2.7蝸輪軸的軸向尺寸的確定左面與軸承配合的軸段長度%，查軸承寬度為L1=24mm；左軸承到蝸輪齒寬間的套筒取L=33mm；蝸輪齒寬L=67.2mm，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L4=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F=-F=5221N12 x1蝸輪的徑向力F=-F=1900Nr2 r1蝸輪軸向力F2=1305N求水平面支反力：F=F=F=5221=2610.5NAHBH2 2水平面彎矩：MCH=FahL3=2610.5X80=208840N-mm垂直面支反力，由^M^=0,即d

FL+F2--FbvL=0，得d 272F2L2+F221900x80+1350x2—Fbv L 160 2059N在鉛垂方向上，由￡F=0，即王齡-F2-F^=0，得「曷=「璞-F2=2059-1900=159N垂直面彎矩M^=F^L^=159x80=12720N-mmMc=FL1=2059x80=164720N?mm根據(jù)合成彎矩M=<Mh2+M^2得C截面左側(cè)彎矩Mc=』Mch2+Mcv2=如2088402+127202=209227N?mmC截面右側(cè)彎矩M、c=qMcH2+M'v2=(2088402+1647202=265895N?mm轉(zhuǎn)矩Td 272T=F-=5221x-—=710056N?mm122 2當量彎矩Me

由當量彎矩圖和軸的結(jié)構(gòu)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1-0.6，則C截面左側(cè)當量彎矩MC=JM°2+(")2=(2092272+(0.6x710056)2=150333N-mmC截面右側(cè)當量彎矩ML=ML=265895N?mm所以C截面處當量彎矩在以上兩數(shù)值中取較大者，即Mc廣265895N?mmD截面彎矩MDH=FahL3=2610.5x45=117473N?mmMdv=FC=159x45=7155N?mmD截面合成彎矩Md=JMDH2+M^2=、'1174732=71552=117691N?mmD截面當量彎矩MD=^lMd2+(aT)2=?、.1176912+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(shè)計基礎(chǔ)》表7-1可知，卜)即=60MPaC截面直徑計算=35.4mm=49.3mm；M=35.4mm=49.3mm-犯也：］—t’O.lx60D截面直徑計算,M…—,''719653-《0.1冬］-Eo.lx60經(jīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計圖比較，C截面和D截面的計算直徑分別小于其結(jié)構(gòu)設(shè)計確定

的直徑，故軸的強度足夠。7鍵連接設(shè)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(shè)計課程設(shè)計指導書》表11.27查得d=30mm時。應選用鍵A8x40GB/T1096轉(zhuǎn)矩5.22x104N-mm鍵長L=40mm接觸長度l、=%-b=40-8l'=32mm許用擠壓應力卜］尸校核查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應力為［aP］=120MPa4T4x5.22x104睥“‘小^pdhl' 30x7x32=. “ap=31.07MPa<[a]p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(shè)計課程設(shè)計指導書》表11.27查得d=55時。應選用鍵A16x112GB/T1096轉(zhuǎn)矩6.81x105N-mm鍵長L=112mm接觸長度I】=%-b=112-16l'=96mm

許用擠壓應力［b］校核P查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應力為[。p]=120MPa4T 4x7.1x105b= = pdhl'112x10x96=26.4MPab=26.4MPap<[b]p故滿足要求7.3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(shè)計課程設(shè)計指導書》表11.27查得d=55時。應選用鍵A16x112GB/T1096轉(zhuǎn)矩7.1x105N-mm鍵長L1=84mm接觸長度I】=%-b=84-16l'=68mm許用擠壓應力［b］校核P查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應力為［bp］=120MPa4T4x7.1x105°p-dhl 112x10x68=? abp=37.29MPa<[b]p故滿足要求箱體的設(shè)計計算8.1箱體的構(gòu)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HT150O8.2箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系

名稱減速器型式及尺寸關(guān)系箱座壁厚55=11mm箱蓋壁厚6151=10mm箱座凸緣厚度bl,箱蓋凸緣厚度b,箱座底凸緣厚度b2b=1.55=16mm b1=1.551=15mmb2=2.55=28mm地腳螺釘直徑及數(shù)目df=19mm n=6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=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,dl,d2至外壁距離df,d2至凸緣邊緣距離