蝸輪蝸桿減速器課程設(shè)計(jì)說明書CAD圖

1、. . . . 項(xiàng) 目 課 程 說 明 書題目： 運(yùn)輸機(jī)減速器 二級(jí)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與其自動(dòng)化學(xué) 號(hào)學(xué)生指導(dǎo)教師XX學(xué)院項(xiàng)目課程任務(wù)書二級(jí)學(xué)院： 學(xué) 號(hào)學(xué)生專業(yè)（班級(jí)）設(shè)計(jì)題目運(yùn)輸機(jī)減速器設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的減速器。運(yùn)輸機(jī)每天單班制工作，每班工作8小時(shí)，每年按300天計(jì)算，軸承壽命為齒輪壽命的1/31/4，卷筒效率（不包括軸承）4=0.96。其技術(shù)條件如下：（1）運(yùn)輸機(jī)工作時(shí)載荷性能較平穩(wěn)啟動(dòng)過載不大于5%，單向回轉(zhuǎn)。（2）電源為三相交流電，電壓為380/220V。（3）允許鼓輪的速度誤差為±5%。（4）工作環(huán)境：室，有少量灰塵。設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)二

2、級(jí)齒輪減速器V帶+一級(jí)齒輪減速器蝸桿蝸輪減速器1112132122233132運(yùn)輸帶拉力F1/KN2.22.42.62.22.42.62.22.4運(yùn)輸帶速度V/ms-11.11.31.51.11.31.51.11.3鼓輪直徑D/mm300250230300250230300250鼓輪直徑D/mm66666666設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，了解設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)對(duì)象與設(shè)計(jì)容；復(fù)習(xí)課程相關(guān)容，熟悉有關(guān)零部件的設(shè)計(jì)方法和步驟；準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)中常用的圖冊(cè)、手冊(cè)以與繪圖工具；做好設(shè)計(jì)計(jì)劃，合理分配各階段的設(shè)計(jì)時(shí)間。課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成的，課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生應(yīng)樹立正確的設(shè)計(jì)思想

3、，對(duì)設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問題，首先應(yīng)獨(dú)立思考，進(jìn)行分析和解決。學(xué)生應(yīng)認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，邊計(jì)算、邊繪圖、邊修改，保質(zhì)、保量、按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。其主要任務(wù)有：1、確定機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；2、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；3、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；4、傳動(dòng)零件與軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；5、軸承、連接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算；6、機(jī)體結(jié)構(gòu)與附件的設(shè)計(jì)；7、繪制減速器裝配工作圖與零件圖；8、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，進(jìn)行總結(jié)與答辯。學(xué)生的具體人員安排：1、學(xué)號(hào)4250（共9人，分三組，每組3人，設(shè)計(jì)二級(jí)齒輪減速器），其中，學(xué)號(hào)42、43、44三人共同做題號(hào)11，45、46、47三人共同做題號(hào)12，48、49、

4、50三人共同做題號(hào)13。2、學(xué)號(hào)5157（共7人，分三組，設(shè)計(jì)V帶+一級(jí)齒輪減速器），其中，學(xué)號(hào)51、52、53三人共同做題號(hào)21，54、55二人共同做題號(hào)22，56、57二人共同做題號(hào)23。3、學(xué)號(hào)5861（共4人，分二組，設(shè)計(jì)蝸桿蝸輪減速器），其中，學(xué)號(hào)58、59二人共同做題號(hào)31，60、61二人共同做題號(hào)32。工作量1、減速器的相關(guān)設(shè)計(jì)和計(jì)算2、繪制減速器的裝配圖一份（1#或2#圖紙）3、繪制減速器主要零件的零件圖4、編寫減速器設(shè)計(jì)計(jì)算說明書工作計(jì)劃課程設(shè)計(jì)主要容與時(shí)間分配如下表：序號(hào)設(shè)計(jì)主要容時(shí)間分配備注1講課布置任務(wù)，確定設(shè)計(jì)方案 0.5天12月9日開始2傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)0.5天3

5、設(shè)計(jì)計(jì)算2天4裝配草圖設(shè)計(jì)0.5天5裝配圖繪制2天6零件圖繪制1.5天7編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書2天8總結(jié)與答辯1天12月20日結(jié)束小 計(jì)10天參考資料1.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)2.工程力學(xué)3.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4.機(jī)械制圖5.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字說明：此表一式叁份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、二級(jí)學(xué)院各一份。年 月 日目錄1電機(jī)選擇12選擇傳動(dòng)比32.1總傳動(dòng)比32.2減速裝置的傳動(dòng)比分配33各軸的參數(shù)43.1各軸的轉(zhuǎn)速43.2各軸的輸入功率43.3各軸的輸出功率43.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩43.5各軸的輸出轉(zhuǎn)矩53.6各軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)表64.蝸輪蝸桿的選擇74.1選擇蝸輪蝸桿的傳動(dòng)類型74.2選擇材料74.3

6、按計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行設(shè)74.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸84.5校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度94.6驗(yàn)算效率104.7精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定105軸的設(shè)計(jì)計(jì)算165.1蝸桿軸165.1.1按扭矩初算軸徑165.1.2蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)165.2蝸輪軸175.2.1輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算175.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)185.3蝸桿軸的校核195.3.1求軸上的載荷195.3.2精度校核軸的疲勞強(qiáng)度225.4蝸輪軸的強(qiáng)度校核245.4.1精度校核軸的疲勞強(qiáng)度255.4.2精度校核軸的疲勞強(qiáng)度276.滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算306.1蝸桿軸上的軸承的選擇和壽命計(jì)算306.2蝸桿軸上軸承的選擇計(jì)算317

7、.鍵連接的選擇與校核計(jì)算357.1輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸采用平鍵連接357.2輸出軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接357.3輸出軸與蝸輪連接用平鍵連接358聯(lián)軸器的選擇計(jì)算378.1與電機(jī)輸出軸的配合的聯(lián)軸器378.2與一級(jí)齒輪降速齒輪軸配合的聯(lián)軸器379.潤(rùn)滑和密封說明399.1潤(rùn)滑說明399.2密封說明3910拆裝和調(diào)整的說明4011減速箱體的附件說明4112.設(shè)計(jì)小結(jié)4213參考文獻(xiàn)4338 / 431電機(jī)選擇工作機(jī)所需輸入功率所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率傳遞裝置總效率式中：蝸桿的傳動(dòng)效率0.75：每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率0.98：聯(lián)軸器的效率0.99：卷筒的傳動(dòng)效率0.96所以 故選電動(dòng)機(jī)的額定功率為5kw符合

8、這一要求的同步轉(zhuǎn)速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min電機(jī)容量的選擇比較：表1.1 電動(dòng)機(jī)的比較方案型號(hào)額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/r/min滿載轉(zhuǎn)速/r/min重量?jī)r(jià)格1Y160M-85750720重高2Y132M-651000960中中3Y112M-4515001440輕低考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸 重量與成本，可見第二種方案較合理，因此選擇型號(hào)為：Y132M-6的電動(dòng)機(jī)。2選擇傳動(dòng)比2.1總傳動(dòng)比2.2減速裝置的傳動(dòng)比分配所以3各軸的參數(shù)將傳動(dòng)裝置各軸從高速到低速依次定為I軸 II軸 III軸 IV軸 ：、 、 、 依次為電動(dòng)機(jī)與I軸 I軸與II軸 II軸與II

9、I軸 III軸與V軸的傳動(dòng)效率 則：3.1各軸的轉(zhuǎn)速3.2各軸的輸入功率軸 軸 軸 軸 3.3各軸的輸出功率軸 軸 軸 軸 3.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī) 軸 軸 軸 軸 3.5各軸的輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī) 軸 軸 軸 軸 3.6各軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)表表3.1 各軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)表軸號(hào)功率轉(zhuǎn)矩(N·m)轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸43.557835.392796010.050.99蝸輪軸4.744.6947.1546.669602.51蝸桿軸？3.484.5986.89114.6382.50.7354卷軸3.314.4337.86448.8195.510.95064.蝸輪蝸桿的選擇4

10、.1選擇蝸輪蝸桿的傳動(dòng)類型根據(jù)GB/T100851998 選擇ZI4.2選擇材料蝸桿選45鋼，齒面要求淬火，硬度為45-55HRC.蝸輪用ZCuSn10P1,金屬模制造。為了節(jié)約材料齒圈選青銅，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造4.3按計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行設(shè)（1）根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校對(duì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn)1P254式（11-12）， 傳動(dòng)中心距由 前面的設(shè)計(jì)知作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2，按Z=1,估取，則：（2）確定載荷系數(shù)K因工作比較穩(wěn)定，取載荷分布不均系數(shù)；由文獻(xiàn)1P253表11-5選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不大，工作沖擊不大，可取動(dòng)載系；則（3

11、）確定彈性影響系數(shù)因選用的是45鋼的蝸桿和蝸輪用ZCuSn10P1匹配的緣故，有（4）確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和中心距的比值，從文獻(xiàn)1P253圖11-18中可查到（5）確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)選用的蝸輪材料為ZCuSn10P1，金屬模制造，蝸桿的螺旋齒面硬度45HRC，可從文獻(xiàn)1P254表11-7中查蝸輪的基本許用應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)則 （6）計(jì)算中心距:取a=160mm，由 i=30，則從文獻(xiàn)1P245表11-2中查取，模數(shù)m=5蝸桿分度圓直徑從圖中11-18中可查，由于，即以上算法有效。4.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（1）蝸桿軸向尺距= 25.133mm直徑系數(shù)q= =10齒

12、頂圓直徑 齒根圓直徑分度圓導(dǎo)程角蝸桿軸向齒厚蝸桿的法向齒厚（2）蝸輪 蝸輪齒數(shù), 變位系數(shù)驗(yàn)算傳動(dòng)比，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為：，在誤差允許值。蝸輪分度圓直徑喉圓直徑齒根圓直徑咽喉母圓半徑4.5校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù) 根據(jù) 從圖11-9中可查得齒形系數(shù)Y=2.55螺旋角系數(shù)：許用彎曲應(yīng)力：從文獻(xiàn)1P256表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力=56MPa壽命系數(shù) 可以得到：<因此彎曲強(qiáng)度是滿足的。4.6驗(yàn)算效率已知；與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)。 從文獻(xiàn)1P264表11-18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。4.7精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到

13、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/T10089-1988圓柱蝸桿，蝸輪精度選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f GB/T10089-1988。然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目與表面粗糙度，此處從略。詳細(xì)情況見零件圖。5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1蝸桿軸蝸桿上的功率P 轉(zhuǎn)速N和轉(zhuǎn)矩分T別如下：P= 3.5223kw N=960r/min T=35.2156N m5.1.1按扭矩初算軸徑選用45鋼調(diào)值，硬度為根據(jù)文獻(xiàn)式，并查教材表15-3，取考慮到有鍵槽，將直徑增大7%，則：因此選5.1.2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

14、承對(duì)成分布，蝸桿由軸肩定位，蝸桿周向用平鍵連接和定位。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，查文獻(xiàn)1P351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)輸出軸的直徑查文獻(xiàn)3P172表13-10選用HL6型號(hào)彈性套柱銷聯(lián)軸器。表5.1 蝸桿軸聯(lián)軸器參數(shù)型號(hào)公稱轉(zhuǎn)距許用轉(zhuǎn)速軸的直徑2503800608232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：初選用角接觸球軸承，參考要求因d=44，查文

15、獻(xiàn)3選用7209AC型號(hào)滾子承。 L=24mm角接觸球軸承一端用油環(huán)定位（寬度為6mm），油環(huán)緊靠軸環(huán)端用于軸肩定位。段：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。查文獻(xiàn)1P250表11-4材料變形系數(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=130mm5.2蝸輪軸5.2.1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=2.5371kw , N=30.8806r/min ,T=784.5997Nm（2）求作用在軸上的力 （3）初步確定軸徑的最小直徑選用鋼，硬度根具文獻(xiàn)1P370中式，

16、并查文獻(xiàn)1P370表15-3，取考慮到鍵槽，將直徑增大10%，則；所以，選用5.2.2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，軸向采用鍵和過度配合，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，查文獻(xiàn)1P表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取由輸出端開始往里設(shè)計(jì)。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用HL5彈性柱銷聯(lián)軸器。表5.2 蝸輪軸聯(lián)軸器參數(shù)型

17、號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑HL4125040008411255I-II段：，。軸上鍵槽取，。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：初選用角接觸球軸承，參照要求取型號(hào)為7213AC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，考慮到箱體誤差在確定滾動(dòng)軸承時(shí)應(yīng)據(jù)箱體壁一段距離S，取S=8。已知所選軸承寬度T=23，則。-V段：為安裝蝸輪軸段，蝸輪齒寬取L=90mm，由于為了使套筒能壓緊蝸輪則mm。V-VI段：-V段右端為軸環(huán)的軸向定位，mmVI-VII段：。（3）軸上零件的周向定位 蝸輪、半聯(lián)軸器與軸的定位均采用平鍵連

18、接。按 由文獻(xiàn)1P106表6-1查得平鍵截面，鍵槽用銑刀加工，長(zhǎng)為80mm，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；同樣半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵分別為為，半聯(lián)軸器與軸的配合為。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。（4）參考文獻(xiàn)1P365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125.3蝸桿軸的校核5.3.1求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖6.1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖6.3）。在確定軸承的支點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)從文獻(xiàn)3中查取得值。對(duì)于7209AC型軸承，由文獻(xiàn)3P193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)

19、算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖6.3）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：表5.3 蝸桿軸上的載荷載荷HV支反力N322832281191.251191.25彎矩M總彎矩M扭矩T=34.3380（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)文獻(xiàn)1P373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。5.3.2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)

20、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=800.6199軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由文獻(xiàn)1P362表15-1查得

21、 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)與按文獻(xiàn)1P40附表3-2查取，因，,又由文獻(xiàn)1P41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)文獻(xiàn)1P42附圖3-2尺寸系數(shù)，文獻(xiàn)1P44附圖3-4 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 又由文獻(xiàn)1P39表3-1與文獻(xiàn)1P40表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)按文獻(xiàn)1P373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)力為過盈配合處由文獻(xiàn)1P43附表3-8用插值法求出并取 =3.16，故按磨削加工，文獻(xiàn)1P44附圖3-4 表面質(zhì)量系數(shù)軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即， 則按文獻(xiàn)1P25式（3-12）和文

22、獻(xiàn)1P25式（3-12a）故得綜合系數(shù)為 又由文獻(xiàn)1P39附表3-1與文獻(xiàn)1P40附表3-2的碳鋼的特性系數(shù)取；，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。5.4蝸輪軸的強(qiáng)度校核5.4.1求軸上的載荷圖5.4 受力分析圖首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖5.1）做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖5.3）。在確定軸承的支點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)從文獻(xiàn)3中查取得值。對(duì)于7213AC型軸承，由文獻(xiàn)3P193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（圖5.3）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

23、的、與的值計(jì)算過程與結(jié)果如下：表5.4 軸上的載荷載荷HV支反力N322832281191.251191.25彎矩M總彎矩M扭矩T=800.6199（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)文獻(xiàn)1P373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5.4.2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)

24、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E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)處理由文獻(xiàn)1P362表15-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)

25、與按文獻(xiàn)1P40附表3-2查取，因，,又由文獻(xiàn)1P41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)文獻(xiàn)1P42附圖3-2尺寸系數(shù)，文獻(xiàn)1P44附圖3-4 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理 又由文獻(xiàn)1P39表3-1與文獻(xiàn)1P40表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)按文獻(xiàn)1P373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)力為過盈配合處由文獻(xiàn)1P43附表3-8用插值法求出并取 =3.16，故文獻(xiàn)1P44附圖3-4 表面質(zhì)量系數(shù)軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即， 則按文獻(xiàn)1P25式（3-12）和文獻(xiàn)1P25式（3-12a）故得綜合系數(shù)為 又由文獻(xiàn)1P3

26、9附表3-1與文獻(xiàn)1P40附表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。6.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：。6.1蝸桿軸上的軸承的選擇和壽命計(jì)算（1）軸承的選擇采用角接觸球軸承，根據(jù)軸直徑d=45mm，選擇角接觸球軸承的型號(hào)為7209C，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)算因蝸桿軸所受的軸向力向左，所以只有最左邊的角接觸球軸承受軸向力該軸承所受的徑向力約為對(duì)于70000型軸承，按文獻(xiàn)1P322表13-7軸

27、承派生軸向力，其中為文獻(xiàn)1P321表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，查文獻(xiàn)1P321表13-5得角接觸球軸承判斷系數(shù) 所以當(dāng)量動(dòng)載荷深溝球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。6.2蝸桿軸上軸承的選擇計(jì)算（1）軸承的選擇選擇使用深溝球軸承，根據(jù)軸直徑d=65mm，選用角接觸球軸承的型號(hào)為7213C。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)算對(duì)于70000C型軸承，按文獻(xiàn)1P322表13-7軸承派生軸向力，其中為文獻(xiàn)1P321表13-5中的判斷系數(shù)，其值由的大小來確定，但現(xiàn)軸承軸

28、向力未知，故先初取，因此可估算：按文獻(xiàn)1P322式（13-11）得由文獻(xiàn)1P321表13-5進(jìn)行插值計(jì)算，得，。再計(jì)算：兩次計(jì)算的值相差不大，因此可以確定，。（3）軸承當(dāng)量動(dòng)載荷、因?yàn)?由文獻(xiàn)1P321表13-5分別進(jìn)行查表或插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為對(duì)軸承1 對(duì)軸承2 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按文獻(xiàn)1P319表13-6，取。則：軸承計(jì)算壽命 減速器設(shè)計(jì)壽命 所以滿足壽命要求。（3）靜載荷計(jì)算查機(jī)械零件手冊(cè)可知，角接觸球軸承當(dāng)量靜載荷因載荷穩(wěn)定，無沖擊，所以取靜強(qiáng)度安全系數(shù)所以滿足強(qiáng)度條件（4）極限工作轉(zhuǎn)速計(jì)算以上所選各軸承的極限轉(zhuǎn)速都成立，所以他們的極限工作轉(zhuǎn)速一定滿足要求。

29、7.鍵連接的選擇與校核計(jì)算7.1輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸采用平鍵連接根據(jù)軸徑，查文獻(xiàn)2P123可選用A型平鍵，得：，即：鍵8×70GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由文獻(xiàn)1P106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。由文獻(xiàn)1P106式（6-1）得：所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。7.2輸出軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接根據(jù)軸徑，查文獻(xiàn)2 P123可選用A型平鍵，得：，即：鍵20×70GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由文獻(xiàn)1P106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。由文獻(xiàn)1P106式（6

30、-1）得：所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。7.3輸出軸與蝸輪連接用平鍵連接根據(jù)軸徑，查文獻(xiàn)1P123可選用A型平鍵，得：，即：鍵16×70GB/T1096-2003鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由文獻(xiàn)1P106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。由文獻(xiàn)1P106式（6-1）得：所以此鍵強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。8聯(lián)軸器的選擇計(jì)算8.1與電機(jī)輸出軸的配合的聯(lián)軸器（1）計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距查文獻(xiàn)1P351表14-1得小轉(zhuǎn)距、電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)情況下取（2）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TL6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

31、求。軸孔直徑軸孔長(zhǎng)度9.潤(rùn)滑和密封說明9.1潤(rùn)滑說明因?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=12mm；潤(rùn)滑油使用50號(hào)機(jī)械潤(rùn)滑油。軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，因?yàn)檩S承轉(zhuǎn)速v<1500r /min，所以選擇潤(rùn)滑脂的填入量為軸承空隙體積的1/2。9.2密封說明在試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，所有聯(lián)接面與軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應(yīng)涂上潤(rùn)滑脂。10拆裝和調(diào)整的說明在安裝調(diào)整滾動(dòng)軸承時(shí)，必須保證一定的軸向游隙，因?yàn)橛蜗洞笮⒂绊戄S承的正常工作。在安裝齒輪或蝸桿蝸輪后，必須保證需要的側(cè)隙與齒面接觸斑點(diǎn)，側(cè)隙和接觸斑點(diǎn)是由傳動(dòng)精

32、度確定的，可查手冊(cè)。當(dāng)傳動(dòng)側(cè)隙與接觸斑點(diǎn)不符合精度要求時(shí)，可以對(duì)齒面進(jìn)行刮研、跑合或調(diào)整傳動(dòng)件的嚙合位置。也可調(diào)整蝸輪軸墊片，使蝸桿軸心線通過蝸輪中間平面。11減速箱體的附件說明機(jī)座和箱體等零件工作能力的主要指標(biāo)是剛度，箱體的一些結(jié)構(gòu)尺寸，如壁厚、凸緣寬度、肋板厚度等，對(duì)機(jī)座和箱體的工作能力、材料消耗、質(zhì)量和成本，均有重大影響。但是由于其形狀的不規(guī)則和應(yīng)力分布的復(fù)雜性，未能進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的分析計(jì)算，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式大概計(jì)算出尺寸，加上一個(gè)安全系數(shù)也可以保證箱體的剛度和強(qiáng)度。箱體的大小是根據(jù)部傳動(dòng)件的尺寸大小與考慮散熱、潤(rùn)滑等因素后確定的。12.設(shè)計(jì)小結(jié)早在大一的時(shí)候我就看著學(xué)長(zhǎng)每天也是這么忙的在做課程設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)我就很不理解，我們專業(yè)有這么忙嗎？現(xiàn)在我才知道了，原來我們專業(yè)是很有意思，能夠讓人學(xué)到很多知識(shí)。轉(zhuǎn)眼間，我就大三了，拿到任務(wù)書時(shí)我是非常的興奮，當(dāng)時(shí)心里就想一定要把課程設(shè)計(jì)做好。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)主要分為四個(gè)階段。第一階段，設(shè)計(jì)計(jì)算階段。在這一階段中在老師的開題講座中，我明白了我們本課程設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)什么，那一階段該干些什么。在設(shè)計(jì)計(jì)算階段中，我遇到了最大的一個(gè)問題就是蝸輪的傳動(dòng)比分配不合理。在這問題直接導(dǎo)致了我重新分配傳動(dòng)比，再次對(duì)減速器的各個(gè)零件的設(shè)計(jì)與選用。第二階段，減速器裝配圖草圖繪制階段。在這一階段我們主要要根