課程設(shè)計(jì)-鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上的蝸桿減速器

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 課程名稱(chēng) : 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題目名稱(chēng) : 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上的蝸桿減速器 學(xué) 院 : * 專(zhuān)業(yè)班級(jí) : * 學(xué) 號(hào) : * 姓 名 : * 指導(dǎo)教師 : * 目錄 第一章 . 3 1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書(shū) . 3 1.1.1 設(shè)計(jì)題目 . 3 1.1 .2 題目數(shù)據(jù) . 3 1.1.3 運(yùn)輸機(jī)工作條件 . 4 1.1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容： . 4 1.1.5 設(shè)計(jì)成果要求 . 4 1.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖： . 5 第二章 . 5 2 2.1 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算： . 5 2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 . 5 2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)容量 . 5 2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 . 6 2.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比： . 7 2.2.1 計(jì) 算總傳動(dòng)比 . 7 2.2.2 各傳動(dòng)部件傳動(dòng)比的分配 . 7 2.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) . 8 2.3.1 各軸轉(zhuǎn)速 . 8 2.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 . 8 2.3.4 將上述所計(jì)算的結(jié)果列表如下 . 8 第三章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 9 3.1 鏈輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算： . 9 3.1.1 選擇鏈輪齒數(shù) . 9 3.1.2 確定當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率功率 . 9 3.1.3 選擇鏈條型號(hào)和及其主要參數(shù)計(jì)算 . 9 3.1.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 . 10 3.1.5 計(jì)算鏈速 v，確定潤(rùn)滑方式 . 10 3.1.6 計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力 . 10 3.1.7 滾子鏈鏈輪的設(shè)計(jì)： .11 （ 2） .11 3.2.1 確定計(jì)算功率 . 12 3.2.2 選擇 V 帶的帶型： . 12 3.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 . 12 3.2.4 確定 V 帶的中心距 . 12 3.2.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角 . 13 3.2.6 計(jì)算帶的根數(shù) z： . 13 3.2.7 計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值 . 13 3.2.8 計(jì)算壓軸力 . 14 3.3 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算： . 14 3.3.1 選擇蝸桿 傳動(dòng)類(lèi)型 . 14 3.3.2 選擇材料 . 14 3.3.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) . 14 3.3.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 . 15 3.3.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 . 16 3.3.6 驗(yàn)算效率 . 17 3.3.7 校核蝸輪的齒面接觸強(qiáng)度 . 17 3.3.8 熱平衡校核，初步估計(jì)散熱面積 A . 18 3.3.9 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 . 18 第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 . 18 4.1 蝸輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算： . 18 4.1.1 軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力 . 18 3 4.1.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑 . 18 4.1.3 軸承類(lèi)型及其潤(rùn)滑與密封方式 ： . 19 4.1.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) : . 19 4.1.5 軸、軸承、鍵的強(qiáng)度校核： . 21 4.2 蝸桿軸的設(shè)計(jì) . 24 4.2.1 軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力 ： . 24 4.2.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑 . 24 4.2.3 軸承類(lèi)型及其潤(rùn)滑與密封方式： . 25 4.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 4.2.5 蝸桿、軸承、鍵的強(qiáng)度校核 . 26 第五章 箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 28 5.1 箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料 . 28 5.2 鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 . 28 第六章 鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的選擇 . 29 6.1 鍵的選擇 . 30 6.2 聯(lián)軸器的選擇 . 30 6.3 螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇 . 30 6.4 銷(xiāo)，墊圈墊片的選擇 . 31 第七章 減速器結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑的概要說(shuō)明 . 31 7.1 減速器的結(jié)構(gòu) . 31 7.2 減速箱體的結(jié)構(gòu) . 32 7.3 軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸 . 32 7.4 減速器的 潤(rùn)滑與密封 . 32 7.5 減速器附件簡(jiǎn)要說(shuō)明 . 32 第八章 設(shè)計(jì)總結(jié) . 33 附錄：參考文獻(xiàn) . 34 第一章 1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1.1.1 設(shè)計(jì)題目 ： 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)減速器 1.1 .2 題目數(shù)據(jù) ： 原始數(shù)據(jù) 題 號(hào) 4 B1 曳引鏈拉力 F（ N） 6400 曳引鏈速度 v（ m/s） 0.26 曳引鏈鏈輪齒數(shù) Z 15 曳引鏈節(jié)距 P（ mm） 80 1.1.3 運(yùn)輸機(jī)工作條件 ： 運(yùn)輸器工作平穩(wěn)，經(jīng)常滿(mǎn)載，不反轉(zhuǎn)；兩班工作制，使用期 5 年。曳引鏈速度容許誤差 5%。減速器由一般廠(chǎng)中小批量生產(chǎn)。 1.1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）傳動(dòng)方案的分析 ； 2）電動(dòng)機(jī)的 選擇（類(lèi)型、具體型號(hào)），傳動(dòng)比分配； 3）傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)計(jì)算； 4）傳動(dòng)零件（皮帶輪、齒輪）的設(shè)計(jì)； 5）軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算； 6）軸承及其組合部件設(shè)計(jì)； 7）鍵、聯(lián)軸器的選擇和校核； 8）減速器箱體、潤(rùn)滑和附件等的設(shè)計(jì)； 9）裝配圖（ 2 號(hào)圖紙）、零件圖（ 3 號(hào)圖紙）的繪制； 10）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)（ 5000-7000 字） 。 1.1.5 設(shè)計(jì)成果要求 ： 1）每人 單獨(dú) 一組數(shù)據(jù)，要求獨(dú)立認(rèn)真完成； 2）圖紙要求：減速器裝配圖一張（ A2），零件工作圖兩張（ A3，傳動(dòng)零件、軸），應(yīng)按設(shè)計(jì)獲得的數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)繪 圖。 5 1.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖： 第二章 2.1傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算： 2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 ： 按工作要求和條件選取 Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓 380V。 2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)容量 ： 工作機(jī)所需的功率： kwFVPw 1000 =6400*0.26/1000 kw =1.664 kWw 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為： 5433221 式中， 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 分別是聯(lián)軸器、 V 帶傳動(dòng)、軸承、蝸桿傳動(dòng)、滾子鏈（開(kāi)式） 的傳動(dòng)效率。 查機(jī)械手冊(cè)有 1 =0.99，2=0.95， 3 =0.98， 4 =0.80， 5 =0.90， 所以5433221 = 90.080.098.095.099.0 32 =0.631。 6 故所需電動(dòng)機(jī)功率 kW64.2kW631.01000 26.06400kW1000 FvP d 2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ： 鏈輪的輸出轉(zhuǎn)速為 m i n )/r(138015 26.0100060Pz v100060n 。 查表傳動(dòng)比合理范圍，取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 42i1 ，蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比407i 2 ，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比 52i3 ，則總傳動(dòng)比的合理范圍是 80028i 。 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： m in )/(1040036413)80028(n d rni 。 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750 min/r ， 1000 min/r ， 1500 min/r 和 3000 min/r ，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)查出有四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有四種傳動(dòng)比方案，入下表 1 所示： 表 1 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 ）（ kWPd 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/min） 電動(dòng)機(jī)重量 總傳動(dòng)比i 同步轉(zhuǎn)速 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 1 Y100L-2 3 3000 2882 330 221.69 3 Y100L-4 3 1500 1420 380 109.23 3 Y132S-6 3 1000 960 630 73.85 4 Y132M-8 3 750 710 790 54.62 設(shè)計(jì)中常選用同步轉(zhuǎn)速為 1000 或 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)，如無(wú)特殊要求，一般不選用轉(zhuǎn)速為750 和 3000r/min 的電動(dòng)機(jī)，故初選轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)，則方案 2 比較合適，因此選定電動(dòng)機(jī)信號(hào)為 Y100L-4，其主要性能參數(shù)如下表 2 所示： 表 2 型號(hào) 額定功率 /kW 滿(mǎn)載情況 額定電流堵轉(zhuǎn)電流 /A 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 /N m 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/N m 轉(zhuǎn)速r/min 電流/A 效率 /% 功率因素 Y100L-4 3 1420 6.8 82.5 0.81 7.0 2.2 2.2 該電動(dòng)機(jī)為臥式，機(jī)座帶底腳，端蓋上無(wú)凸緣的 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，外形特征如下 7 主要安裝尺寸如下表 3 所示： 表 3 單位： mm 中心高 外形尺寸 HDAD2/ACL ）（ 底腳安裝尺寸 BA 地腳螺栓孔直徑 K 軸申尺寸ED 裝鏈部位尺寸 GDF 100 2451802/205380 ）（ 140601 12 6028 009.0 004.0 428 2.2 計(jì)算傳 動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比： 2.2.1 計(jì)算總傳動(dòng)比 因?yàn)檫x用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)是 Y100L-4，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為 r/min1420n m ，故總傳動(dòng)比是 23.109131 4 2 0 nni mn 2.2.2 各傳動(dòng)部件傳動(dòng)比的分配 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 2-3，知鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比是 24， V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比是 25，蝸桿減速器推薦的傳動(dòng)比范圍是 740，所以 210 iiiin 式中，0i， 1 i ， 2 i 分別是鏈傳動(dòng)、 V 帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比。 鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比由其齒數(shù)決定： 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）可知，為了減少動(dòng)載荷，小鏈輪的齒數(shù) 25z1 ，故取 25z1 ；為了不發(fā)生脫鏈， 1z 不宜過(guò)大，又因?yàn)殒湽?jié)通常是偶數(shù)，則 2z 最好為奇數(shù)，由鏈輪齒數(shù)優(yōu)先序列選擇 57z2 ，所以 8 28.22557zzi120 為了使 V 帶傳動(dòng)外輪廓尺寸不至于過(guò)大，初步選 395.2i1 ，蝸桿減速器 20i2 ，故 212.10916328.2i i ii210 實(shí) 速度驗(yàn)算 ）（實(shí)實(shí)r / m in002.1344.1091420inn m 05.00 0 0 1 5.013)002.1313(n)nn( 實(shí)誤差率 經(jīng)驗(yàn)算可知，分 配的傳動(dòng)比符合條件要求。 2.3計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 2.3.1 各軸轉(zhuǎn)速 ： 蝸桿軸 m i n )/(902.592m in )/(395.21420n 11 rrin m 蝸輪軸 m i n )/(645.29m in )/(20395.2 1420212 rrinn 鏈輪軸 m i n )/(002.13m i n )/(28.220395.2 1420023 rrinn 2.3.2 各軸輸入功率 ： 蝸桿軸 ）（）（ kW41.2kW98.095.099.064.2PP 23221d1 蝸輪軸 ）（）（ kW89.1kW80.098.095.099.064.2PP 224312 鏈輪軸 ）（）（ kW67.1kW90.098.095.099.064.2PP 325323 2.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 ： 電動(dòng)機(jī)輸出 )(176.20)(142039550nP9550T dd mNmN 蝸桿軸 )(092.44)(98.095.099.0395.2176.20TT 232211d1 mNmNi 蝸輪軸 )(363.691)(98.080.020092.44TT 43212 mNmNi 鏈輪軸 )(303.1390)(98.090.028.2363.691TT 53023 mNmNi 2.3.4 將上述所計(jì)算的結(jié)果列表如下 ： 9 軸名 功率 P（ kW） 轉(zhuǎn)矩（） 轉(zhuǎn)速（） 傳動(dòng)比 效率 電動(dòng)機(jī)軸 3 20.176 蝸桿軸 44.092 592.902 20 蝸輪軸 691.363 645 2.395 鏈輪軸 1390.303 3.002 第三章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 鏈輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算： 3.1.1 選擇鏈輪齒數(shù) ： 前面已經(jīng)選 取了小鏈輪齒數(shù) 25z1 ，大鏈輪的齒數(shù)為 57z2 。 3.1.2 確定當(dāng)量的單排鏈的計(jì)算功率功率 ： AzcapKKP K P 式中：AK 工況系數(shù) zK 主動(dòng)鏈輪齒數(shù)系數(shù) pK 多排鏈系數(shù)，雙排鏈時(shí) pK =1.75，三排鏈時(shí) pK =2.5 P 傳動(dòng)的功率， 查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表 -得，AK 1.0, zK=1.1, 單排鏈 pK =1,所以 kW079.2kW89.11 . 0 1 . 11 . 0PK KKPpZAca 3.1.3 選擇鏈條型號(hào)和及其主要參數(shù)計(jì)算 ： 根據(jù) kW079.2Pca 及主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速 r/min645.29n 2 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 可選用 48A 1 型號(hào)。 該型號(hào)滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)如下表： ISO 鏈號(hào) 節(jié)距 P 滾子直徑 d1 max 內(nèi)鏈節(jié)圓寬 b1 min 銷(xiāo)軸直徑 d2 max 排距 Pt 內(nèi)鏈板高度 h2 max 抗拒載荷 單排min 雙排min mm kw 48A 76.2 47.63 47.35 23.81 87.83 72.39 500.4 1000.8 10 3.1.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 mm38102286mm2.765030p50300 ）（）（a 取 mma 30000 。則相應(yīng)的鏈節(jié)數(shù)為 746.1193000 2.762 25572 57252.7630002p2 zz2 zzP2L 202122100p aa 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù) 120pL節(jié)。 鏈傳動(dòng)的最大中心距為： 21p1 zzL2pf a 式中：1f為中心距計(jì)算系數(shù)，由 969.2255725120zzzL121p ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第八版）表 9-7得 24795.0f1 。 所以，鏈傳動(dòng)的最大中心距為 mma 219.2985572512022.762 4 7 9 5.0zzL2pf 21p1 3.1.5 計(jì)算鏈速 v，確定潤(rùn)滑方式 ： smpznv /941.0100060 2.7625645.29100060 11 式中 1n 是小鏈輪的轉(zhuǎn)速，根據(jù)鏈速 smv /941.0 和鏈號(hào) 48A 1，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知應(yīng)采用油池潤(rùn)滑或飛濺潤(rùn)滑。 3.1.6 計(jì)算鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力 ： eFp FKpF 式中： eF 有效圓周力， N fpK 壓軸力系數(shù)，水平傳動(dòng) fpK =1.15，垂直傳動(dòng) fpK =1.05。 有效圓周力為 NNvPF e 708.1774941.0 67.110001000 所以，壓軸力 NNFKeFp 914.2040708.177415.1F p 11 3.1.7 滾子鏈鏈輪的設(shè)計(jì)： （ 1）鏈輪的基本參數(shù)及主要尺寸 由于選用單排鏈結(jié)構(gòu)，因此鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距 p，套筒的最大外徑 d1、 排距 pt及齒數(shù) z，則 mm2.76p ， 251 z ， pt =87.83mm， mmd 63.471 分度圓直徑mmzpd 979.60725180s in2.76180s in11 齒頂圓直徑 mmdzpdd a 026.48963.47)25 6.11(2.76979.607)6.11( 11m i n1 mmdpdd a 599.65563.472.7625.1979.60725.1 1max1 齒根圓直徑 mmddd f 349.56063.47979.60711 齒高 mmdph a 285.14)63.472.76(5.0)(5.0 1m i n1 mmz pdph a 248.2625 2.768.063.475.02.76625.08.05.0625.011m ax1 最大軸凸緣直徑 mmhzpd g 139.52776.039.7204.125180c o t2.7676.004.1180c o t 211 齒寬 mmbbf 983.4435.4795.095.0 11 齒側(cè)倒角 mmpba 906.913.0 公稱(chēng) 齒側(cè)半徑 mmprx 2.76公稱(chēng) 齒全寬 mmbpnbftfn 983.44983.440)1( 1 （ 2） 鏈輪的 材料 材料應(yīng)能保證輪齒具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，用 15 號(hào)鋼，齒面多經(jīng)滲碳、淬火、回火的熱處理。工作時(shí)，小鏈輪輪齒參與嚙合的次數(shù)比大鏈輪多，磨損、沖擊較嚴(yán)重，所以小鏈輪的材料選用 20 號(hào)鋼，進(jìn)行正火熱處理，齒面硬度較高。 12 3.2 V 帶的設(shè)計(jì) 3.2.1 確定計(jì)算功率caP： 由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表 8-7 查得工作情況系數(shù) 2.1AK ，故 kWkWPKP Aca 6.332.1 3.2.2 選擇 V 帶 的帶型： 根據(jù)caP、 min/14201 rn 由圖 8-11 選擇 A 型。 3.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗(yàn)算帶速 v： 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1dd 。由表 8-6 和表 8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑mmdd 901 。 2）驗(yàn)算帶速 v。按照公式 100060 111 ndv d 驗(yàn)算帶的速度 smsmndv d /692.6/1 0 0 060 1 4 2 0901 0 0 060 111 因?yàn)樗俣?5m/svP2，故按軸承的受力大小驗(yàn)算，軸承的基本額定動(dòng)載荷通過(guò)查表可得NC 59250 則軸承的壽命為 YFF rd 2 24 要求。則選擇的軸承滿(mǎn)足工作由于 ,2 4 0 0 05163002 9 7 1 5 6852.5695 9 2 5 0645.2960106010 31063106hhhhLLhhLhPCnL （ 6）鍵的強(qiáng)度校核： 按軸段 mmd 694 由 GB1095-2003， 查得鍵平面 mmmmhb 1220 ，即鍵寬 b=20mm；鍵高 h=12mm，因?yàn)闇u輪輪轂的長(zhǎng)度為 90mm，故取 標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng) 80mm。 l=L-b=80-20=60mm， k=0.5h=0.5 12=6mm M P adlkTp 665.5569606 6 9 1 3 6 32102 324 查得靜荷時(shí)的許用擠壓應(yīng)力 p=150 4F ，所以擠壓強(qiáng)度足夠。由普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)查得軸槽深 t=7.5 2.00mm，轂槽深1t=4.9 2.00mm。 4.2 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 4.2.1 軸的材料的選擇，確定許用應(yīng)力 ： 考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動(dòng)裝置，軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩。選材 45 鋼，淬火處理。 b=600MPa 1b =55MPa 4.2.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初步估計(jì)軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，淬火處理。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，取 A=112，于是得： mmnpAd 874.17902.592 41.2112 33110 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩1TKT Aca ，查表 14-1，取AK=1.5，則 mNTKT Aca 138.66092.445.11 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查表 GB/T 5014-2003 選用 HL1 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 mN160 ，半聯(lián)軸器的孔徑 d= 22mm， 25 即軸向直徑取1d=22mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=52mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為： 1L =38mm。 4.2.3 軸承類(lèi)型及其潤(rùn)滑與密封方式： 采用單列圓錐滾子軸承，并采用凸緣式軸承通蓋和嵌入式軸承蓋，實(shí)現(xiàn)軸承系兩端單向固定。 4.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 蝸桿軸簡(jiǎn)圖 （ 1）從軸段1d=22mm 開(kāi)始逐漸選取軸段直徑，為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1d右端需制出一軸肩，故取2d=28mm；右端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=30mm。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1L的長(zhǎng)度應(yīng)比 L 略短一些，現(xiàn)取1L=36mm。 （ 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)2d=28mm,初步選取 0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30207，其尺寸為 mmmmmmTDd 25.187235 ，故 3d 9d=35mm；而 mmmmLmmL 5.3625.182,25.1893 。 軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)查得 30207型軸承的定位軸肩高度為 h=4mm，因此，取 84 dd 43mm。軸環(huán)寬度 hb 4.1 ,取84 LL =10mm。 （ 3） 5和 7 處有退刀槽 ,因 mmdddf )42(175 ，所以選 mmdd 6.3775 。 26 （ 4）6d取蝸桿齒頂圓直徑16 60 admmd 。 （ 5）軸承端蓋總寬度取 24.6mm，根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取其外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離 l=30mm ，故 mmL 6.54306.242 。 （ 6）4d和5d為退刀槽那段軸端長(zhǎng)度： L7+L8=L4+L5=70mm，所以5L=7L=60mm。 （ 7）6d軸段的長(zhǎng)度：查手冊(cè) ， 412 z，又 因?yàn)?mmmmmzL 108255411.05.12251.05.12 26 所以取6L=110mm。 （ 8）蝸桿總長(zhǎng) L=（ 36+54.6+18.25+10+60+110+60+10+36.5） mm=395.35mm 其中 軸徑 1d=22mm； 2d=28mm； 3d=35mm； 4d=43mm； 5d=37.6mm； 6d=60mm； 7d=37.6mm； 8d=43mm； 9d=35mm。 長(zhǎng)度 mmL 361 mmL 6.542 mmL 25.183 ； mmL 104 mmL 605 mmL 1106 ； mmL 607 mmL 108 mmL 5.369 。 4.2.5 蝸桿、軸承、鍵的強(qiáng)度校 核 （ 1）校核 30207 查表 GB/T297-1994 表 12-4 額定動(dòng)載荷 Cr=54.2 103 N； 基本靜載荷 Cor=63.5 103 N,e=0.37,Y=1.6,oY=0.9。 （ 2）求兩軸承受到的徑向載荷1rF和2rF 由前面設(shè)計(jì)蝸輪時(shí)求 得的： VrF1= 1NVF =240.916N；VrF2=2NVF=-0.522N 27 HrF1=1HF=381.396N；HrF2=2HF=279.204N NFFFNFFFHvHv204.279204.279522.0114.451396.381916.2402222222111 （ 3）求兩軸承計(jì)算軸向力1aF和2aF 查表 GB/T297-1994 12-4 可知， e=0.37 NYFFNYFFrdrd251.876.12204.2792/973.1406.12114.4512/2211 由公式2221 2dTFF ta 求蝸桿受軸向力 NFF NFFF da daea 251.87 851.747251.876.66022 21 (4)求當(dāng)量動(dòng)載荷1P和2P eFFra 658.1114.451 851.74711 eFFra 312.0204.2798 7 .2 5 122 由表 13-5 分別計(jì)算1P、2P，取pf=1.0,則 1P=pf(X11rF+Y11aF) =1.0 （ 0.4 451.114+1.6 747.851） =1377 N 2P=pf（ 12rF） =1.0 279.204=279.204 N （ 5）驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?P2P，所以按軸承的受力大小計(jì)算：hhpCnL h 192007 1 1 8 7 4137728840902.59260 106010 3106116 28 所以軸承滿(mǎn)足壽命要求（ c為基本額定動(dòng)載荷，由設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇）。 （ 6）鍵的強(qiáng)度校核 鍵選擇的是： b h=6mm 6mm； L=32mm l=L-b=32-6=26mm； k=0.5 h=0.5 6=3mm M P aM P aK ldT p 110834.8322263 719302102 3 因此，鍵的強(qiáng)度足夠。 第五章 箱體的 設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料 采用上置式蝸桿減速器。鑄造箱體，材料 HT150。因其屬于中型鑄件，鑄件最小壁厚 8 10mm，取 =11mm。 5.2鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 名稱(chēng) 減速器型式及尺寸關(guān)系（ mm） 箱座壁厚 =11 箱蓋壁厚 1 1=10 箱座凸緣厚度 b， 箱蓋凸緣厚度 b1， 箱座底凸緣厚度 b2 b=1.5 =16.5 b1=1.5 =16.5 b2=2.5 =27.5 地腳螺釘直徑及數(shù)目 df=17.76 n=4 箱座、箱蓋上的肋厚 m=9.5、1m=9 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1=13.32 箱蓋，箱座聯(lián)接螺栓直徑 d2=10 螺栓間距 L=150 軸承端蓋螺釘直徑 d3=8 螺釘數(shù)目 6 視孔蓋螺釘直徑 d4=6 29 df， d1， d2至外壁距離 C1=26,22,16 d1， d2至凸緣邊緣距離 C2=16,14 軸承端蓋外徑 （蝸輪軸）凸緣式： D2=132，嵌入式： D2=122.5 (蝸桿軸 )凸緣式： D2=126，嵌入式： D2=116.25 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 S=127 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1=30 軸承旁凸臺(tái)高度 h 根據(jù)軸承座外徑和扳手空間的要求由結(jié)構(gòu)確定 蝸輪外圓與 箱內(nèi)壁間距離 1 =14 蝸輪輪轂端面與箱內(nèi)壁距離 2 =12 地腳螺栓通孔直徑 fd =30 地腳螺栓沉頭座直徑 oD=60 地腳螺栓底座凸緣尺寸 C1=35,C2=30 聯(lián)接螺栓直徑 d=16 聯(lián)接螺栓通孔直徑 d =17.5 聯(lián)接螺栓沉頭座直徑 D=33 聯(lián)接螺栓底座凸緣尺寸 C1=35， C2=30 定位銷(xiāo)直徑 d=7.5 吊環(huán)螺釘直徑 D5= 箱體外壁至軸承座端面的距離 L1=70 軸承端蓋外徑 (蝸輪軸 )D2=130； (蝸桿軸 )D2=125 第六章 鍵等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的選擇 本部分含鍵的選擇聯(lián)軸器的選擇，螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇墊圈，墊片的選擇，具體內(nèi)容如下： 30 6.1鍵的選擇 查表 10-33機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)： 1、渦輪軸與 齒輪相配合的鍵 A型普通平鍵， b*h*l=20*12*140 2、軸與蝸輪相配合的鍵： A 型普通平鍵， b*h*l=20*12*56 3、渦桿軸與聯(lián)軸器相配合的鍵 A型普通平鍵， b*h*l=6*6*32 4、齒輪軸與齒輪相配合的鍵 A型普通平鍵， b*h*l=22*14*140 5、齒輪軸與聯(lián)軸器相配合的鍵 A型普通平鍵， b*h*l=20*12*100 6.2聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)軸設(shè)計(jì)中的相關(guān)數(shù)據(jù)， 查表 GB/T 5014-2003，蝸桿 選用 HL1 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 160N.mm，半聯(lián)軸器的孔徑 d= 22mm，即 軸向直徑取1d=22mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=52，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為： 1L =38mm。 齒輪軸 選用 HL6 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 3150N.mm，半聯(lián)軸器的孔徑d= 70mm，即軸向直徑取1d=70mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=142，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為： 1L =107mm。 6.3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(jié)構(gòu)，以及其他因素的影響選用 螺栓 GB5782-86， M6*12,數(shù)量為 12 個(gè) M6*18,數(shù)量為 12 個(gè) M8*25,數(shù)量為 2 個(gè) M8*30,數(shù)量為 4 個(gè) M8*50，數(shù)量為 12 個(gè) M16*100,數(shù)量為 4個(gè) M20*15， 數(shù)量為 1個(gè) 螺母 GB6170-86 M8 數(shù)量為 4個(gè) 31 M16 數(shù)量為 4個(gè) M36 數(shù)量為 1個(gè) 螺釘 GB5782-86 M6 20 數(shù)量為 2 個(gè) M8 25， 數(shù)量為 24 個(gè) M6 16 數(shù)量為 12 個(gè) *（參考機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)圖 19-24 配圖） 6.4銷(xiāo)，墊圈墊片的選擇 選用銷(xiāo) GB117-86， B8*30，數(shù)量為 2 個(gè) 選用墊圈 GB93-87 數(shù)量為 6個(gè) 選用氈圈 2個(gè) 選用 08F 調(diào)整墊片 6 個(gè) *（參考機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)圖 10-8 裝配圖） 有關(guān)其他的標(biāo)準(zhǔn)件，常用件，專(zhuān)用件，詳見(jiàn)后續(xù)裝配圖 第七章 減速器結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑的概要說(shuō)明 在以上設(shè)計(jì)選擇的基礎(chǔ)上，對(duì)該減速器的結(jié)構(gòu)，減速器箱體的結(jié)構(gòu)，軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸，減速器的潤(rùn)滑與密封，減速器的附件作一簡(jiǎn)要的闡述。 7.1 減速器的結(jié)構(gòu) 本課題所設(shè)計(jì)的減速器，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在參照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 19-24 裝配圖的基礎(chǔ)上完成的，該項(xiàng)減速器主要由傳動(dòng)零件（蝸輪蝸桿、圓柱齒輪），軸和軸承，聯(lián)結(jié)零件（鍵，銷(xiāo)，螺栓，螺母等）。箱體和附屬部件以及潤(rùn)滑和密封裝置等組成。 箱體為剖分式結(jié)構(gòu)，由 箱體和箱蓋組成，其剖分面通過(guò)蝸輪傳動(dòng)的軸線(xiàn)；箱蓋和箱座用螺栓聯(lián)成一體；采用圓錐銷(xiāo)用于精確定位以確保和箱座在加工軸承孔和裝配時(shí)的相互位置；起蓋螺釘便于揭開(kāi)箱蓋；箱蓋頂部開(kāi)有窺視孔用于檢查齒輪嚙合情況及潤(rùn)滑情況用于加住潤(rùn)滑油，窺視孔平時(shí)被封??；通氣 32 器用來(lái)及時(shí)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(biāo)尺用于檢查箱內(nèi)油面的高低；為了排除油液和清洗減速器內(nèi)腔，在箱體底部設(shè)有放汕螺塞；吊耳用來(lái)提升箱體，而整臺(tái)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(jī)架或地基上。 7.2減速箱體 的結(jié)構(gòu) 該減速器箱體采用鑄造的剖分式結(jié)構(gòu)形式 具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)裝配圖 7.3軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸 詳見(jiàn)零件工