一級(jí)蝸輪蝸桿課程設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)說明書題 目： 一級(jí)蝸桿減速器設(shè)計(jì) 學(xué) 校： 系 別： 機(jī)械學(xué)院 專 業(yè): 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 目錄摘要41.蝸輪蝸桿減速器的介紹41.1蝸輪蝸桿減速器簡介41.2蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)52總體傳動(dòng)方案的選擇與分析52.1傳動(dòng)方案的選擇52.2傳動(dòng)方案的分析62.3電動(dòng)機(jī)的選擇72.3.1. 電動(dòng)機(jī)功率的確定72.3.2. 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速73.傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算83.1 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算83.2. 各軸的輸入功率93.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩94.蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)，三維結(jié)構(gòu)及其參數(shù)計(jì)算104.1蝸輪三維圖104.2蝸桿三維結(jié)構(gòu)124.3傳動(dòng)參數(shù)124.4蝸輪蝸桿材料及強(qiáng)度計(jì)算134

2、.5計(jì)算相對(duì)滑動(dòng)速度與傳動(dòng)效率134.6確定主要集合尺寸144.7熱平衡計(jì)算144.8蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算155聯(lián)軸器選擇與軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核165.1聯(lián)軸器的選擇165.11載荷計(jì)算16選擇聯(lián)軸器的型號(hào)165.2軸承的選擇及校核與三維圖17蝸輪的軸承17蝸桿的軸承18初選輸入軸的軸承型號(hào)18計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力19計(jì)算軸承的軸向載荷19計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷19計(jì)算軸承實(shí)際壽命206軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)216.1蝸桿工程圖如下：216.2蝸桿軸的徑向尺寸的確定216.3蝸桿軸的軸向尺寸的確定226.4蝸輪軸的結(jié)構(gòu)造型如下：226.5蝸輪軸的軸上零件的定位、固定和裝配236.6蝸輪軸的徑向尺寸的確定236.

3、7蝸輪軸的軸向尺寸的確定236.8蝸輪的強(qiáng)度校核247鍵連接設(shè)計(jì)計(jì)算267.1蝸桿連接鍵267.2蝸輪鍵的選擇與校核278 減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)279減速器潤滑的概要說明309.1減速器的結(jié)構(gòu)309.2減速箱體的結(jié)構(gòu)309.3速器的潤滑與密封3110減速器零件的三維建模3210.1減速器蝸桿的三維模型3210.2減速器蝸輪的三維模型3210.3 減速器箱體的三維模型3310.4其他零件三維模型成型3410.4.1 軸承的三維模型成型3410.4.2 軸承蓋、油標(biāo)、通氣塞的三維模型3411.蝸輪蝸桿裝配體三維圖和爆炸圖3511.1裝配圖3511.2爆炸圖3612.各個(gè)零件圖結(jié)構(gòu)3613.參 考 文

4、 獻(xiàn)38致 謝39摘要蝸輪蝸桿減速器的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，通過本課題的研究，將進(jìn)一步深入地對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。本文主要介紹一級(jí)蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)過程及其相關(guān)零、部件的CAD圖形。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，能清楚、形象的表達(dá)減速器的外形特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)以SolidWorks軟件為主，并結(jié)合AutoCAD、CAXA電子圖板等二維繪圖軟件，設(shè)計(jì)了一個(gè)二級(jí)圓柱齒輪減速器，實(shí)現(xiàn)了減速器的三維模型生成，以及由此生成二維工程

5、圖的設(shè)計(jì)思想。通過該軟件特有的三維設(shè)計(jì)功能，檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，完成了減速器在計(jì)算機(jī)中的模擬設(shè)計(jì)。該減速器的設(shè)計(jì)基本上符合生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，限于作者初學(xué)水平，錯(cuò)誤及不妥之處望老師批評(píng)指正。關(guān)鍵詞：3D模型，蝸輪蝸桿，減速器1.蝸輪蝸桿減速器的介紹1.1蝸輪蝸桿減速器簡介蝸輪蝸桿減速機(jī)（如圖1）是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)（馬達(dá)）的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機(jī)車，建筑用的重型機(jī)具，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具及自動(dòng)

6、化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見的家電，鐘表等等。圖1其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作，到小負(fù)荷，精確的角度傳輸都可以見到減速機(jī)的應(yīng)用，且在工業(yè)應(yīng)用上，減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。1.2蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以獲得較大的單級(jí)傳動(dòng)比。在動(dòng)力傳動(dòng)中，傳動(dòng)比的一般范圍在 5 80 ，對(duì)非動(dòng)力傳動(dòng)，傳動(dòng)比可達(dá) 1000 或更大。由于傳動(dòng)比大，零件數(shù)目少，因而結(jié)構(gòu)緊湊。由于蝸桿齒是連續(xù)的螺旋齒，與蝸輪輪齒的嚙合是逐漸進(jìn)入或退出嚙合，因而傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪聲小。另外，不需其它輔助機(jī)構(gòu)即可獲得傳動(dòng)的自鎖性。   蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是效率低，故不宜在大

7、功率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下工作。為減輕齒面磨損及避免膠合，蝸輪一般需要用較貴重的減摩材料 ( 如青銅 ) 制造。目前，各種新型蝸桿傳動(dòng)研究的重點(diǎn)是提高傳動(dòng)效率，以適應(yīng)高效率連續(xù)大功率傳動(dòng)的要求2總體傳動(dòng)方案的選擇與分析2.1傳動(dòng)方案的選擇該傳動(dòng)方案在任務(wù)書中已確定，采用一個(gè)單級(jí)蝸桿減速器傳動(dòng)裝置傳動(dòng)，如下圖所示：2.2傳動(dòng)方案的分析該工作機(jī)采用的是原動(dòng)機(jī)為Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，三相籠型異步電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)，電壓380 V，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便；另外其傳動(dòng)功率大，傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩也比較大，噪聲小，在室內(nèi)使用比較環(huán)保。傳動(dòng)裝置采用單級(jí)蝸桿減速器組成的封閉式減速器，采用

8、蝸桿傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)平穩(wěn)，但效率低，多用于中、小功率間歇運(yùn)動(dòng)的場合。工作時(shí)有一定的軸向力，但采用圓錐滾子軸承可以減小這缺點(diǎn)帶來的影響，但它常用于高速重載荷傳動(dòng)，所以將它安放在高速級(jí)上。并且在電動(dòng)機(jī)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?yàn)槿嚯妱?dòng)機(jī)及輸送帶工作時(shí)都有輕微振動(dòng)，所以采用彈性聯(lián)軸器能緩沖各吸振作用，以減少振動(dòng)帶來的不必要的機(jī)械損耗?？偠灾斯ぷ鳈C(jī)屬于小功率、載荷變化不大的工作機(jī)，其各部分零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，設(shè)計(jì)與維護(hù)及維修成本低；結(jié)構(gòu)較為簡單，傳動(dòng)的效率比較高，適應(yīng)工作條件能力強(qiáng)，可靠性高，能滿足設(shè)計(jì)任務(wù)中要求的設(shè)計(jì)條件及環(huán)境。2

9、.3電動(dòng)機(jī)的選擇. 電動(dòng)機(jī)功率的確定1）機(jī)各傳動(dòng)部件的傳動(dòng)效率及總效率：查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表9.2可知蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比為： i蝸桿=1040；又根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4-2可知蝸桿頭數(shù)為，由表4-4可知蝸桿傳動(dòng)的總效率為：蝸桿=0.750.82；查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表9.1可知各傳動(dòng)部件的效率分別為： 聯(lián)軸器=0.990.995； 軸承=0.97一對(duì)； 卷筒=0.940.97；工作機(jī)的總效率為：總=聯(lián)軸器2×蝸輪蝸桿×軸承2×卷筒=0.650.742）電動(dòng)機(jī)的功率w=Fv1000=2300×1.51000=3.45kw所以電動(dòng)機(jī)所需工作效率為：.確

10、定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速1) 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比的確定：查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書書中表9.2得各級(jí)齒輪傳動(dòng)比如下：理論總傳動(dòng)比：2) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速：所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：根據(jù)上面所算得的原動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速范圍，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min和1500 r/min三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的電動(dòng)機(jī)。其主要功能表如下：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kW滿載轉(zhuǎn)速/r/min起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y132M2-65.59602.02.03.傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

11、3.1各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算1) 實(shí)際總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的他配：由于是蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動(dòng)比。則總傳動(dòng)比: 所以取2) 各軸的轉(zhuǎn)速：第一軸轉(zhuǎn)速：第二軸轉(zhuǎn)速：3.2.各軸的輸入功率第一軸功率：第二軸功率：第三軸功率：3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩：第一軸轉(zhuǎn)矩：第二軸轉(zhuǎn)矩：第三軸轉(zhuǎn)矩：將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于下表：軸 名功率P/kW轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比效率電機(jī)軸5.311第一軸5.2510.99第二軸4.2170.80卷筒軸4.0310.954.蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)，三維結(jié)構(gòu)及其參數(shù)計(jì)算4.1蝸輪三維圖4.2蝸桿三維結(jié)構(gòu)4.3傳動(dòng)參數(shù)蝸桿輸入功率P=

12、5.3 kW，蝸桿轉(zhuǎn)速，蝸輪轉(zhuǎn)速，理論傳動(dòng)比i=16.75，實(shí)際傳動(dòng)比i=17，蝸桿頭數(shù)，蝸輪齒數(shù)為，蝸輪轉(zhuǎn)速4.4蝸輪蝸桿材料及強(qiáng)度計(jì)算減速器的為閉式傳動(dòng)，蝸桿選用材料45鋼經(jīng)表面淬火，齒面硬度 >45 HRC,蝸輪緣選用材料ZCuSn10Pb1,砂型鑄造。蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4-5可知,=180MPa.估取嚙合效率： 1=0.8蝸輪軸轉(zhuǎn)矩： T2=9.55×106P11n2=9.55×106×5.25×0.856.5=7.1×105Nmm載荷系數(shù)：載荷平穩(wěn)，蝸輪轉(zhuǎn)速不高，取K=1.1.計(jì)算值 m2d1KT2480Z

13、22 =1.1×7.1×105×48034×1802mm3 =4804mm3模數(shù)及蝸桿分度圓直徑由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4-1取標(biāo)準(zhǔn)值，分別為：模數(shù) m=8 mm蝸桿分度圓直徑 d1=80mm4.5計(jì)算相對(duì)滑動(dòng)速度與傳動(dòng)效率蝸桿導(dǎo)程角 =arctanmz1d1=arctan8×280=11.31蝸桿分度圓的圓周速度 v1=d1n160×1000=×80×96060×1000ms=4.02ms相對(duì)活動(dòng)速度 vs=v1cos=4.02cos11.31=4.098ms當(dāng)量摩擦角 取v=230=2.5驗(yàn)算嚙合效率 1=t

14、antan+v=tan11.31tan11.31+2.5=0.81（與初取值相近）。傳動(dòng)總效率 總=0.961=0.96×0.81=0.78 （在表4-4所列范圍內(nèi)）。4.6確定主要集合尺寸蝸輪分度圓直徑： d1=mz2=8×34=272mm中心距 =d1+d22=80+2722=176mm4.7熱平衡計(jì)算環(huán)境溫度 取工作溫度 取傳熱系數(shù) 取需要的散熱面積 A=1000P11-ktt-t0=1000×5.31-0.7813×70-20m2=17.94m24.8蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算公式說明及結(jié)果名 稱蝸桿分度圓直徑蝸桿齒頂圓直徑 蝸桿齒根圓直徑蝸 桿 導(dǎo)

15、 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 所以 ，與蝸桿螺旋線方向相同5聯(lián)軸器選擇與軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核5.1聯(lián)軸器的選擇5.11載荷計(jì)算已知蝸桿軸名義轉(zhuǎn)矩為5.22×104Nmm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(jì)算轉(zhuǎn)矩： Tc1=kT1=1.3×5.22×104=6.8×104Nmm已知蝸輪軸名義轉(zhuǎn)矩為7.1×105Nmm; 卷筒軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩為6.82×105Nmm所以蝸輪軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Tc

16、2=kT2=1.3×7.1×105Nmm卷筒軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩：TC3=kT3=1.3×6.82×105Nmm選擇聯(lián)軸器的型號(hào)查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表14.2可知，電動(dòng)機(jī)軸的直徑，軸長；蝸桿軸直徑。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(biāo)記 LH3聯(lián)軸器GB/T 5014公稱轉(zhuǎn)矩 Tn=630Nm許用轉(zhuǎn)速 n=5000rmin查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(biāo)記 LH4聯(lián)軸器55×112j150×84GB/T 5014公稱轉(zhuǎn)矩 Tn=1

17、250Nm許用轉(zhuǎn)速 n=4000rmin5.2軸承的選擇及校核與三維圖蝸輪的軸承蝸桿的軸承初選輸入軸的軸承型號(hào)據(jù)已知工作條件和輸入軸的軸頸，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)附表8-5初選軸承型號(hào)為圓錐滾子軸承30208（一對(duì)），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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)附表8-5初選軸承型號(hào)為圓錐滾子軸承30214（一對(duì)），其尺寸：D=125mm,d=70mm,B=24mm?；绢~定動(dòng)載荷 C=63000N計(jì)算系數(shù) e=0.37軸向載荷系數(shù) Y=1.6計(jì)算蝸桿軸的受力蝸桿軸的切向力，軸向力和徑向力蝸桿軸： Ft1=2T1d1=2×5.22×

18、10480=1305N=-FX2蝸輪軸： Ft2=2T2d2=2×7.1×105272=5221N=-FX1計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力軸承的內(nèi)部軸向力：FS1=Fr12Y=19002×1.6=594N=-FS2計(jì)算軸承的軸向載荷軸承2的軸向載荷 由已知得，與方向相同，其和為 FS1+FX1=594+1900N=2494N>FS2（軸承2為“壓緊”端），所以FA2=FS1+FX1=2494N軸承1的軸向載荷 FA1=FS1=594N（軸承1為“放松”端）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷軸承1的載荷系數(shù) 根據(jù)FA1Fr1=5941900=0.313<e，由表8-8可知軸承2的載荷系

19、數(shù) 根據(jù)由表8-8可知X2=0.4;Y2=1.6軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷 FP1=X1Fr1+Y1FA1=Fr1=1900N軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷 FP2=X2Fr2+Y2FA2=0.4×1305+1.6×2494=4512.4N 所以軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷取、中較大者，所以FP=4512.4N計(jì)算軸承實(shí)際壽命溫度系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表8-6可知載荷系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表8-7可知壽命指數(shù) 滾子軸承 軸承實(shí)際壽命 Lh=10660nftcfpFP3 = 10660×9601×630001.5×4512.4103 =29448h 軸承預(yù)期壽命 Lh0=2

20、5;360×16h=11520h結(jié)論 由于 軸承30208滿足要求6軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1蝸桿工程圖如下：6.2蝸桿軸的徑向尺寸的確定從聯(lián)軸段開始逐漸選取軸段直徑，起固定作用，定位軸肩高度0.070.1d1+12mm，故d2=d1+2a30+20.07d1+1=36.2mm 。該直徑處安裝密封氈圈，標(biāo)準(zhǔn)直徑，應(yīng)取；與軸承的內(nèi)徑相配合，為便與軸承的安裝，取，選定軸承型號(hào)為30208，與蝸輪相配合，取蝸桿的齒根圓直徑，按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取；與軸承的內(nèi)徑配合，與相同，故??；起定位作用，定位軸肩高度0.070.1d6+12mm故d5=d6+2a40+20.07d6+1=46.2mm，取d5=48m

21、m6.3蝸桿軸的軸向尺寸的確定聯(lián)軸段?。惠S肩段?。慌c軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為18mm；左軸承到蝸桿齒寬；蝸桿齒寬 即，?。晃仐U齒寬右面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同?。慌c右軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為18mm；軸的總長為320mm。6.4蝸輪軸的結(jié)構(gòu)造型如下：輸出軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩6.5蝸輪軸的軸上零件的定位、固定和裝配單級(jí)減速器中，可將蝸輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)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

22、裝入，蝸輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次從右面裝到軸上。6.6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，選定軸承型號(hào)為30214開始逐漸選取軸段直徑，起固定作用，定位軸肩高度，該直徑處安裝密封氈圈，標(biāo)準(zhǔn)直徑，應(yīng)??；與蝸輪孔徑相配合，取蝸輪的內(nèi)徑，按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取； 與軸承的內(nèi)徑配合，與相同，故取；聯(lián)軸段；起定位作用，定位軸肩高度故??；6.7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；左軸承到蝸輪齒寬間的套筒取；蝸輪齒寬，故?。晃佪嘄X寬右面到右軸承間的軸環(huán)與左面相同?。慌c右軸承配合的軸段長度，查軸承寬度為24mm；右軸肩段，聯(lián)軸段，故軸的總長為28

23、0mm。6.8蝸輪的強(qiáng)度校核已知蝸輪的切向力 Ft2=-FX1=5221N蝸輪的徑向力 Fr2=-Fr1=1990N蝸輪軸向力 FX2=1305N求水平面支反力： FAH=FBH=Ft22=52212=2610.5N水平面彎矩： MCH=FAHL3=2610.5×80=208840Nmm垂直面支反力，由,即 Fr2L2+FX2d2-FBVL=0，得 FBV=Fr2L2+FX2d2L=1900×80+1350×2722160=2059N在鉛垂方向上，由，即FBV-Fr2-FAV=0,得 FAV=FBV-Fr2=2059-1900=159N垂直面彎矩 MCV=FAVL

24、2=159×80=12720Nmm MCV=FBVL1=2059×80=164720Nmm根據(jù)合成彎矩 得M=MH2+MV2C截面左側(cè)彎矩 MC=MCH2+MCV2C截面右側(cè)彎矩 MC=MCH2+MCV2 =2088402+1647202=265895Nmm轉(zhuǎn)矩T T=Fr2d2=5221×2722=710056Nmm當(dāng)量彎矩 由當(dāng)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(xiǎn)截面，應(yīng)分別計(jì)算其當(dāng)量彎矩，此處可將軸的鈕切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)，取，則C截面左側(cè)當(dāng)量彎矩 MC=MC2+aT2 =2092272+0.6×7100562=150333NmmC截面右

25、側(cè)當(dāng)量彎矩 MC=MC=265895Nmm所以C截面處當(dāng)量彎矩在以上兩數(shù)值中取較大者，即D截面彎矩 MDH=FAHL3=2610.5×45=117473Nmm MDV=FAVL3=159×45=7155NmmD截面合成彎矩 MD=MDH2+MDV2 =1174732=71552=117691NmmD截面當(dāng)量彎矩MD=Md2+aT2求危險(xiǎn)截面處軸的計(jì)算直徑許用應(yīng)力，軸的材料用45鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表7-1可知， -1w=60MPaC截面直徑計(jì)算 dc3MC0.1-1w=32658950.1×60=35.4mmD截面直徑計(jì)算 dD3MD0.1-1w=37196530.

26、1×60=49.3mm經(jīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖比較，C截面和D截面的計(jì)算直徑分別小于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的直徑，故軸的強(qiáng)度足夠。7鍵連接設(shè)計(jì)計(jì)算7.1蝸桿連接鍵鍵的選擇和參數(shù)選擇普通平鍵，圓頭。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27查得d=30mm時(shí)。應(yīng)選用鍵 GB/T1096轉(zhuǎn) 矩鍵長接觸長度許用擠壓應(yīng)力校 核查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應(yīng)力為故滿足要求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(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表11.27查得d=55時(shí)。應(yīng)選用鍵 GB/T1096轉(zhuǎn) 矩鍵長接觸長度許用擠壓應(yīng)力校 核查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表2-12鍵連接鋼的許用擠壓應(yīng)力為故滿足要求8 減

27、速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合。足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度。內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)良好的工藝性。鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡單，拔模方便。視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的

28、表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固。油螺塞放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。油標(biāo)油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。通氣孔由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡。蓋螺釘啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。位銷為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方

29、向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。吊鉤在機(jī)座上直接鑄出吊鉤，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸表7-1：表8-1 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸表名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚10箱蓋壁厚9箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度15箱座底凸緣厚度25地腳螺釘直徑M24地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）M10軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）10視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定位銷直徑=（0.70.8）8，至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4342218，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表42816外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（812）50大齒輪頂圓與

30、內(nèi)機(jī)壁距離>1.215齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>10機(jī)蓋，機(jī)座肋厚 軸承端蓋外徑+（55.5） 120（1軸） 125（2軸） 150（3軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 120（1軸） 125（2軸） 150（3軸）9減速器潤滑的概要說明在以上設(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，減速器的潤滑與密封，減速器的附件作一簡要的闡述。9.1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），軸和軸承，聯(lián)結(jié)零件（鍵，銷，螺栓，螺母等）。箱體和附屬部件以及潤滑和密封裝置等組成。箱體為剖分式結(jié)構(gòu)，由I箱體和

31、箱蓋組成，其剖分面通過蝸輪傳動(dòng)的軸線；箱蓋和箱座用螺栓聯(lián)成一體；采用圓錐銷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；起蓋螺釘便于揭開箱蓋；箱蓋頂部開有窺視孔用于檢查齒輪嚙合情況及潤滑情況用于加住潤滑油，窺視孔平時(shí)被封住；通氣器用來及時(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；吊環(huán)螺栓用來提升箱體，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。（具體結(jié)構(gòu)詳見裝配圖）9.2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)詳見裝配圖9.3速器的潤滑與密封蝸輪傳動(dòng)部分采用潤滑油，潤滑油的粘度為118cSt（100°C）查表10.6機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 潤滑油118Cst軸承部分采用脂潤滑，潤滑脂的牌號(hào)為ZL-2查表10.7設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 潤滑脂ZL-210減速器零件的三維建模10.1減速器蝸桿的三維模型10.2減速器蝸輪的三維模型10.3 減速器箱體的三維模型形成由于箱體的造型比較復(fù)雜，故首先運(yùn)用了拉伸、切除、筋板、鏡像、陣列等特征形成箱座的三維模型，如圖9-3所示。圖9-310.4其他零件三維模型