機械設(shè)計課程設(shè)計--單級蝸輪蝸桿減速器說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一 設(shè)計任務(wù)書……………………………………………1</p><p>　　二 傳動方案的擬定………………………………………2</p><p>　　三 電動機的選擇和傳動裝置的運動和動力學(xué)計算……3</p><p>　　四 傳動裝置的設(shè)計…………

2、……………………………6</p><p>　　五 軸及軸上零件的校核計算……………………………11</p><p>　　1 蝸桿軸及其軸上零件的校核計算……………………11</p><p>　　2 蝸輪軸及其軸上零件的校核計算……………………14</p><p>　　六 嚙合條件及軸承的潤滑方法、潤滑機的選擇………16</p&g

3、t;<p>　　七 密封方式的選擇………………………………………18</p><p>　　八 減速器的附件及其說明………………………………21</p><p>　　九 設(shè)計小結(jié)………………………………………………23</p><p>　　十 參考文獻(xiàn)………………………………………………24</p><p><

4、;b>　　第一章．設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計題目</b></p><p>　　設(shè)計用于帶速傳輸機的傳動裝置。</p><p>　　1.2工作原理及已知條件</p><p>　　工作原理:工作傳動裝置如下圖所示：</p><p>　　設(shè)計數(shù)據(jù)：運輸帶

5、工作拉力F=2500N</p><p>　　運輸帶工作速度v=1.10m/s</p><p>　　卷筒直徑D=400mm</p><p>　　工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時輕微沖擊，灰塵較少；</p><p>　　運輸帶速度允許誤差±5%；</p><p>　　一班制工作，3年大修，使用期10年</p&

6、gt;<p>　　(卷筒支承及卷筒與運輸帶間的摩擦影響在運輸帶工作拉力F中已考慮)。</p><p>　　加工條件：批量生產(chǎn)，中等規(guī)模機械廠，可加工7～8級齒輪。</p><p>　　設(shè)計工作量：1.減速器裝配圖1張；</p><p>　　2.零件圖1～3張；</p><p><b>　　3.設(shè)計說明書</b&g

7、t;</p><p><b>　　1.3原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1-電動機 </p><p>　　2、4-聯(lián)軸器 </p><p>　　3-一級蝸輪蝸桿減速器 </p><p>　　5-傳動滾筒 </p><p><b>

8、;　　6-輸送帶</b></p><p>　　第二章. 傳動方案選擇</p><p>　　2.1傳動方案的選擇</p><p>　　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380 V，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、維護(hù)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。

9、</p><p>　　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。</p><p>　　總而言之，此工作機屬于小功率、載荷變化不大的工作機，其各部分零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，設(shè)計與維護(hù)及維修成本低；結(jié)構(gòu)較為簡單，傳動的效率比較高，適應(yīng)工作條件能力強，可靠性高，能滿足設(shè)計任務(wù)中要求的設(shè)計條件及環(huán)境。</p><

10、p>　　第三章. 電動機的選擇和運動參數(shù)的計算</p><p><b>　　3.1電動機的選擇</b></p><p>　　1. 選擇電動機的類型</p><p>　　按工作要求和條件選取Y系列一般用途全封閉自扇冷鼠籠式三相異步電動機。</p><p><b>　　2.選擇電動機容量</b>&

11、lt;/p><p>　?。?）工作機各傳動部件的傳動效率及總效率</p><p><b>　　×</b></p><p>　　其中為滾動軸承的效率，為0.99；其中為卷筒軸滑動軸承的效率，為0.96，其為彈性聯(lián)軸器效率，為0.99；其中為蝸輪蝸桿效率，為0.8.</p><p>　　所以減速機構(gòu)的總效率</p

12、><p>　　=0.99×0.99×0.96×0.99×0.8=0.76</p><p>　?。?）選擇電動機的功率</p><p>　　所選電動機的額定功率應(yīng)該等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機的正常工作，或使電動機長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成電能浪

13、費。</p><p>　　電動機所需的功率 ：</p><p><b>　　Pd = Pw/;</b></p><p>　　式中 Pd—工作機要求的電動機輸出功率，單位為KW；</p><p>　　—電動機至工作機之間傳動裝置的總效率；</p><p>　　Pw—工作機所需輸入功率，單位為KW；

14、</p><p><b>　　輸送機所需的功率:</b></p><p>　　Pdmax=Fv／1000=2500×1.1／1000×0.76=3.62kW;</p><p>　　查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表2.1，選取電動機的額定功率P=4kw。</p><p>　?。?）選擇電動機的轉(zhuǎn)速</p&

15、gt;<p>　　傳動裝置的傳動比的確定：</p><p>　　查《機械設(shè)計》書中得各級齒輪傳動比如下：;</p><p><b>　　理論總傳動比：;</b></p><p><b>　　電動機的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速：==52.52r/min</

16、p><p>　　所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為：</p><p>　　= =（5~82）×63.66=318.3~5441.5r/min</p><p>　　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750 r/min、1000 r/min、1500 r/min和3000 r/min四種。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

17、傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為750 r/min的電動機。其主要功能如表3-1：</p><p>　　表3-1 Y160M2-8型電動機主要功能</p><p>　　注：電動機軸伸出段直徑/mm 42k6; 電動機軸伸出段安裝長度/mm 110 電動機中心高度/mm 160 電動機外形尺寸長*寬*高/mm 600*325*335</p><p&g

18、t;　　3.2運動及動力參數(shù)的計算</p><p><b>　　1各軸轉(zhuǎn)速計算</b></p><p>　?。?）實際總傳動比及各級傳動比配置：</p><p>　　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=nm／nw=720／52.52=13.70 </p><p><b&g

19、t;　　（2）各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　蝸桿軸轉(zhuǎn)速：n1=720r/min</p><p>　　蝸輪軸轉(zhuǎn)速：n2=52.52r/min</p><p><b>　　2各軸輸入功率計算</b></p><p>　　蝸桿軸功率：= *=4×0.99=3.96kW</p>&

20、lt;p>　　蝸輪軸功率：= **=5.39×0.8×0.99=3.14kW</p><p>　　卷筒軸功率：= **=3.14×0.99×0.96=2.98kW</p><p><b>　　3各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算</b></p><p>　　電動機軸：T=9550=9550×4／720≈

21、53.06Nm</p><p>　　蝸桿軸：= T×i××≈52.52Nm</p><p>　　蝸輪軸：= ×i×≈570.96Nm</p><p>　　卷筒軸：= ×i××≈541.87Nm</p><p>　　表3-2 各軸動力參數(shù)表</p>

22、<p>　　第四章. 傳動零件的設(shè)計計算</p><p><b>　　4.1選擇蝸桿類型</b></p><p>　　根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）。</p><p><b>　　4.2材料選擇</b></p><p>　　考慮到蝸桿傳動的功率不大，速度中等

23、，故蝸桿采用45剛；而又希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45～55HRC；蝸輪選用鑄錫磷青銅（ZCuSn10P1）,砂模鑄造；為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用青銅鑄造，而輪芯用灰鑄鐵（HT100）制造。</p><p>　　4.3按齒面接觸強度設(shè)計</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿蝸輪的設(shè)計準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強度進(jìn)行計算，再校核齒根彎曲疲勞強度。由《機械設(shè)計》式（

24、11-12）則傳動中心距為</p><p><b>　　（1）確定輪上轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　按=4，效率為0.8，則 </p><p>　?。?）確定載荷系數(shù) </p><p>　　因工作是有輕微振動，故取載荷分布不均勻系數(shù)=1，由《機械設(shè)計》表11-5選取使用系數(shù)=1

25、.0，由于轉(zhuǎn)速不是很高，沖擊不大，可選取動載荷系數(shù)=1.05，則 K==1×1.05×1≈1.05</p><p>　?。?）確定彈性影響系數(shù)</p><p>　　因為選用的是錫磷青銅（ZCuSn10P1）的蝸輪和45剛蝸桿相配，故</p><p><b>　?。?）確定接觸系數(shù)</b></p><p&

26、gt;　　先假設(shè)蝸桿分度遠(yuǎn)直徑和傳動中心距的比值為=0.35，從《機械設(shè)計》圖11-18中查得=2.9</p><p>　?。?）確定許用接觸應(yīng)力[]H</p><p>　　根據(jù)蝸輪材料為錫磷青銅（ZCuSn10P1），金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度＞45HRC，可從《機械設(shè)計》表11-7查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 =268MPa。</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=6

27、0=60152.56（810365）=9.20</p><p>　　壽命系數(shù) =0.76 ，則</p><p>　　==0.76268=203.68MPa</p><p><b>　　（6）計算中心距</b></p><p><b>　　a=</b></p><p>　　

28、取中心距a=180mm，因為=13.7，故從表11-2中選取模數(shù)m=6.3 mm，蝸桿分度圓直徑d1=63mm，這時d1/a=0.35，與假設(shè)相近，從《機械設(shè)計》圖11-18中可查得=2.9=，因此以上計算結(jié)果可用。</p><p>　　4.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸</p><p><b>　　蝸桿</b></p><p&

29、gt;　　軸向齒距Pa1=3.14×6.3=19.792mm；</p><p>　　直徑系數(shù)q=10.00；</p><p>　　齒頂圓直徑=63+1×2×6.3=75.6mm；</p><p>　　齒根圓直徑=63-2×（1×6.3+0.2×6.3）=47.88mm；</p><p&g

30、t;　　分度圓導(dǎo)程角=30.96°（右旋）；軸向齒厚=19.792÷2=9.896mm。</p><p><b>　　蝸輪</b></p><p><b>　　蝸輪齒數(shù)：=53；</b></p><p>　　變位系數(shù)=-0.1032；</p><p>　　驗算傳動比：==13.2

31、5，這時傳動誤差為=3.3%5%是允許的。</p><p>　　30.96°（右旋）</p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑：；</b></p><p>　　蝸輪喉圓直徑：=+=376+2（1-0.1032）6.3=345.2mm；</p><p>　　蝸輪齒根圓直徑：=+=333.9-2（1+0.25+0

32、.1032）6.3=316.85mm；</p><p>　　蝸輪咽喉母圓半徑：=a-=180-345.2=3.8mm；</p><p>　　蝸輪輪緣寬度：b=72mm。</p><p>　　4.5 校核齒根彎曲疲勞強度</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)=</b></p><p>　　根據(jù)=-0

33、.1032，=84.059，從《機械設(shè)計》圖11-19中可查得齒形系數(shù)2.28</p><p><b>　　螺旋系數(shù)=</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力 =</b></p><p>　　從表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力=56MPa</p><p>&

34、lt;b>　　壽命系數(shù) </b></p><p>　　==560.6051=33.89MPa</p><p>　　所以==≤56MPa</p><p>　　<,彎曲強度校核滿足要求。</p><p><b>　　4.6 驗算效率η</b></p><p>　　已知=30.9

35、6°，=，與相對滑移速度有關(guān)</p><p>　　從《機械設(shè)計》表11-18中用插值法查得=0.0289，=1.655°代入上式得</p><p>　　大于原估計值，因此不用重算。</p><p><b>　　4.7熱平衡計算</b></p><p><b>　　1估算散熱面積A</b

36、></p><p><b>　　A=</b></p><p>　　2驗算油的工作溫度ti</p><p><b>　　室溫：通常取。</b></p><p>　　散熱系數(shù)=14~17.5：取Ks=17.5 W/(㎡·℃)；</p><p><b>　

37、　嚙合效率；</b></p><p>　　軸承效率0.98~0.99，取軸承效率 2=0.99；</p><p>　　攪油效率0.94~0.99，攪油效率3=0.98；</p><p>　　=1×2×3=0.88×0.99×0.98=0.85</p><p>　　56.77℃＜80℃<

38、/p><p><b>　　油溫未超過限度</b></p><p>　　4.8精度等級公差和表面粗糙度的確定</p><p>　　考慮到所涉及的蝸桿傳動是動力傳動，屬于機械減速器。從GB/10089-1988圓柱蝸桿，蝸桿精度中選擇38級精度，側(cè)隙種類為f,標(biāo)注為8f GB/10089-1988。</p><p>　　蝸桿與軸

39、做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，與鑄造貼心采用H7/r6配合，并加軸肩和螺釘固定（螺釘選用6個）。</p><p>　　第五章. 軸的設(shè)計計算及校核</p><p>　　5.1蝸桿軸的設(shè)計及校核</p><p>　　圖5-1 蝸桿軸草圖</p><p>　?。?）選擇軸的材料及熱處理</p><p>　　考慮到減速

40、器為普通中用途中小功率減速傳動裝置，軸主要向蝸輪傳遞轉(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。查《機械設(shè)計》（表15-1）硬度HBS=217 ~ 255Mpa，強度極限=640 Mpa，=355Mpa，=275Mpa，=155Mpa，=60Mpa。</p><p>　?。?）求蝸桿軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由第3章可知 ，，。<

41、/p><p>　?。?）求作用在蝸桿上的力</p><p>　　因已知蝸桿的分度圓直徑為63mm，則</p><p><b>　　切向力 </b></p><p><b>　　軸向力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p>

42、<p>　?。?）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　查《機械設(shè)計》（表15-3）先初步校核估算軸的最小直徑，取A。=115</p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　[1]初選軸承</b></p><p>　　初步選擇滾動軸承。因軸承同

43、時受有徑向和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承；參照工作要求并根據(jù)=55mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的角接觸球軸承。查《機械設(shè)計課程設(shè)計》（表5-11）初選型號為7211C，其尺寸為d×D×B=55mm×100mm×21mm。</p><p>　　[2]各軸段徑向尺寸確定</p><p>　　初估軸徑后,就可按軸上零件的安裝順

44、序,從左端開始確定直徑.該軸軸段I-II為最小端,故該段直徑為42mm。III-IV段安裝軸承，故該段直徑為55mm，為了設(shè)計的需要，考慮安裝密封裝置，設(shè)計II-III段的直徑為50mm。IV-V段為擋油環(huán)提供軸向定位，選直徑為64mm，取V-VI段直徑為50mm。VI-VII段為蝸桿，直徑是蝸桿的分度圓直徑為80，Ⅶ-Ⅷ直徑和V-VI段一樣為50mm。Ⅷ-Ⅸ直徑和IV-V一樣，選直徑為64mm，Ⅸ-Ⅹ段是安裝軸承，所以選直徑為55mm

45、。</p><p>　　[3]各軸段軸向尺寸確定</p><p>　　I-II段安裝聯(lián)軸器，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I-II段的長度可取107mm。II-III段裝端蓋，長為80 mm。軸段III-IV的長度為30mm。軸段IV-V裝長度為10mm。V-VI段的長度為70，查《機械設(shè)計》（表11-4 b1≥（12.5+0.09z2）m），計算得出VI-VII的

46、長度為140 mm，Ⅶ-Ⅷ長度為60mm，而Ⅷ-Ⅸ段的長度為10mm，Ⅸ-Ⅹ的長度為44mm。</p><p>　　[4]軸上零件的周向定位</p><p>　　為了保證良好的對中性，與軸承內(nèi)圈配合軸徑選用H7/m6配合，軸承外圈與套杯采用H7/k6的配合，聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵的型號為鍵寬b*鍵高h(yuǎn) 12*8 GB1096-79,鍵長100mm。</p><

47、;p>　　[5]軸上倒角與圓角</p><p>　　為保證7211C軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊的推薦，取軸環(huán)圓角半徑為1.5mm。其他軸肩圓角半徑均為2mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《機械設(shè)計》（表15-2），軸的左右端倒角均為1.6*45°。</p><p>　?。?）按彎扭合成校核高速軸的強度</p><p>　　在確定軸承支點位置時，查《機械

48、設(shè)計手冊》得7211C角接觸球軸承的a=20.9mm，由查《機械設(shè)計》（圖15-23）a’=l/3因此，做出簡支梁的軸的跨距為312mm。</p><p><b>　　切向力 </b></p><p><b>　　軸向力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p>&

49、lt;p>　　① 繪出軸的計算簡圖 5-2(a)圖</p><p>　?、?繪制垂直面彎矩圖 5-2(b)圖</p><p><b>　　軸承支反力：</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N </b></p><

50、p><b>　　計算彎矩：</b></p><p><b>　　截面C右側(cè)彎矩</b></p><p><b>　　截面C左側(cè)彎矩</b></p><p>　　③繪制水平面彎矩圖 5-2(c)圖</p><p><b>　　軸承支反力：</b><

51、;/p><p><b>　　截面C左側(cè)彎矩 </b></p><p><b>　　截面C右側(cè)彎矩</b></p><p>　?、?繪制合成彎矩圖 5-2(d)圖</p><p>　?、?繪制轉(zhuǎn)矩圖 5-2(e)圖</p><p><b>　　N.m</b>&

52、lt;/p><p>　?、?繪制當(dāng)量彎矩圖 5-2(f)圖</p><p>　　轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩為</p><p>　?、?校核危險截面C的強度</p><p><b>　?。?，安全。</b></p><p>　　圖5-2 高速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩(a)軸的結(jié)構(gòu)

53、 (b)受力簡圖 (c)水平面的受力和彎矩圖(d)垂直面的受力和彎矩圖 (e)合成彎矩圖 (f)轉(zhuǎn)矩圖 (g)計算彎矩圖</p><p><b>　　5.2蝸輪軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　(1)蝸輪軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　5-3 蝸輪軸草圖</b></p&

54、gt;<p>　?。?） 求作用在蝸輪上的力</p><p>　　已知蝸輪的分度圓直徑為==6.3×53=333.9mm，所以得==，，。 </p><p>　?。?）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45剛，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機械設(shè)計》式15-2，取A。=115，于是得。</p><p>　　（4

55、） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　[1]根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑</p><p>　　初估軸徑后,可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定直徑.該軸軸段I-II為最小端,裝軸承，故該段直徑為55mm。為了設(shè)計的需要，考慮軸的軸向定位，設(shè)計II-III段的直徑為60mm。III-IV段為齒輪的軸向定位提供軸肩，取設(shè)計直徑為72mm。IV-V段安裝蝸輪，故該段直徑為60mm，齒輪左

56、端用套筒定位。V-VI段裝套筒和軸承，直徑和I-II段一樣為55mm。Ⅵ-Ⅶ段安裝軸承端蓋，采用氈油封，所用直徑為50mm。Ⅶ-Ⅷ安裝聯(lián)軸器，故該段直徑為42mm。</p><p>　　[2]各軸段長度的確定</p><p>　　I-II段長為軸承的寬度為22mm。II-III段長度為為20mm, III-IV段為軸間的長度為10mm。IV-V裝蝸輪，長為140mm。軸段V-VI的長度為3

57、5mm。軸段Ⅵ-Ⅶ裝軸承端蓋，長度為60mm。齒輪寬加齒輪間隙為75mm。Ⅶ-Ⅷ段的長度為小齒輪的輪轂的長度為107mm。</p><p>　　[3]軸上零件的周向定位</p><p>　　為了保證良好的對中性，蝸輪與軸選用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵的型號為25*14 GB1096-79,鍵槽用鍵槽銑刀加工，鍵長為125mm；同時為了保證蝸輪與軸配合有良好的對中性，所以選擇蝸輪與輪轂的配合為；聯(lián)

58、軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵的型號為鍵寬b*鍵高h(yuǎn) 14*9 GB1096-79，鍵長為100mm；軸與軸承內(nèi)圈配合軸徑選用H7/m6的配合。</p><p>　　[4]軸上零件的周向定位</p><p>　　為保證7211C軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為1.5mm。其他軸肩圓角半徑分別由具體軸徑而定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軸的左端倒角均為2*45°

59、，右端倒角均為1.6*45°。</p><p>　　第六章. 箱體的設(shè)計</p><p>　　6.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　參考機械設(shè)計手冊V5m/s，采用下置剖分式蝸桿減速器。</p><p>　　6.2箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵HT100，砂型鑄造。</p><p>　　6.3鑄鐵箱體

60、主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系</p><p>　　表6-1 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)</p><p>　　表6-2 凸臺及凸緣的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　第七章．軸承等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件的選擇</p><p><b>　　7.1軸承的選擇</b></p><p>　?。?）減速器軸承選取</p>

61、;<p>　　高速軸選用 7211C；低速軸選用 7211C。</p><p>　　表7-1 減速器各軸所用軸承代號及尺寸</p><p>　?。?）高速級軸承壽命驗算</p><p><b>　　預(yù)期壽命</b></p><p>　　要求使用壽命L=8年×365天×8小時=2336

62、0小時</p><p><b>　　壽命計算</b></p><p>　　高速軸使用7211C型角接觸球軸承</p><p>　　，，，=52.8KN，=40.5KN，軸頸d=55mm，轉(zhuǎn)速n1=720r/min</p><p>　　徑向載荷 Fr=905.40N，軸向載荷 Fa=3434.17N。確定e的值： 查表16

63、-12得e=0.46。</p><p>　　由于B端軸承相對于A端軸承受載較大，所以要對B段進(jìn)行校核， 查《機械設(shè)計》表13-5得，X=0.44,Y=1.23。由《機械設(shè)計》式13-8a得</p><p>　　P=fp（XFr+YFa）=1*（0.44*905.40+1.23*3434.17）=4622.41N</p><p>　　即將軸承在受徑向載荷和軸向載荷時的

64、壽命轉(zhuǎn)化為只承受純徑向載荷時的壽命，根據(jù)《機械設(shè)計》式13-5，有</p><p><b>　　Lh=</b></p><p>　　求得的值遠(yuǎn)大于預(yù)期壽命，所以這個減速器的高速軸正常使用，工作10年不需要更換換軸承。</p><p><b>　　7.2聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　?。?）

65、輸入軸聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　查《機械設(shè)計》（表15-3）初估軸的最小直徑，取A。=115，。</p><p>　　輸入軸通過聯(lián)軸器與電動機相連的，所以軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器，為了使所選的軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.3，則：</p><p><b

66、>　　=68.25m</b></p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》（表6-8），選用HL3（JB42*84 GB5014-85）彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630Nm，半聯(lián)軸器的孔徑d=42mm，孔長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm。</p><p>　　（2）輸出軸聯(lián)軸器的確定</p>

67、<p>　　同理，查《機械設(shè)計》（表15-3）初估軸的最小直徑，取A。=112，于是得。</p><p>　　輸出軸通過聯(lián)軸器與電動機相連的，所以軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器，為了使所選的軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.3，則：</p><p><b>　　=672.1m&

68、lt;/b></p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》（表6-8），選用HL4（JB42*84 GB5014-85）彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm，半聯(lián)軸器的孔徑d=48mm，孔長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm。</p><p>　　7.3螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇</p><p>　

69、　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：</p><p>　　螺栓GB/T5780-2000 M8*20 數(shù)量為3個；GB/T 5780-2000 M12*60 數(shù)量為20個；GB/T 5780-2000 M14*60 數(shù)量為4個；GB/T 5780-2000 M18*140 數(shù)量為4個。</p><p>　　螺母GB/T 41-2000 M14 數(shù)量為4個

70、；GB/T 41-2000 M18 數(shù)量為4個。</p><p>　　螺釘M30*2JB/ZQ4450-86 數(shù)量為1個</p><p>　　7.4銷，墊圈墊片的選擇</p><p>　　選用銷GB117-86，B8*30,數(shù)量為1個；選用墊圈GB93-87,數(shù)量為1個；選用石棉橡密封圈2個；選用08F調(diào)整墊片 4個。</p><p>　　

71、7.5鍵的選擇和強度校核</p><p>　?。?） 高速軸鍵聯(lián)接的選擇和強度校核</p><p>　　高速軸采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，因此無需采用鍵聯(lián)接。</p><p>　?。?）低速軸與蝸輪聯(lián)接用鍵的選擇和強度校核</p><p>　　選用普通平鍵（A型）</p><p>　　按低速軸裝蝸輪處的軸徑d=60mm，以及輪轂長

72、 =140mm，查《機械設(shè)計》表6-1，選用鍵25×14 GB1096—79，鍵長125mm。</p><p><b>　　強度校核</b></p><p>　　鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力</p><p>　　，小于，故鍵的聯(lián)接的強度是足夠的。</p><p>　　同理可

73、以證明聯(lián)軸器處裝鍵也滿足強度要求</p><p>　　有關(guān)其他的標(biāo)準(zhǔn)件，常用件，專用件，詳見后續(xù)裝配圖。</p><p>　　第八章．減速器結(jié)構(gòu)與潤滑等概要說明</p><p>　　在以上設(shè)計選擇的基礎(chǔ)上，對該減速器的結(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。</p><p><b>

74、;　　8.1減速器的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　本課題所設(shè)計的減速器，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計是在參照裝配圖的基礎(chǔ)上完成的，該項減速器主要由傳動零件（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。</p><p>　　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。</p><p><b>

75、;　　8.2速器的潤滑</b></p><p>　　蝸輪傳動部分采用浸油潤滑, 查《機械設(shè)計課程設(shè)計》，潤滑油的粘度為118cSt（100°C）。軸承采用脂潤滑，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》潤滑脂的牌號為ZL-2。</p><p>　　蝸輪圓周速度v<5m/s所以采用浸油潤滑；軸承采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保

76、證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計的減速器的合適浸油深度H1 對于蝸桿下置一般為（0.75 ~1）個齒高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承下方滾動體中心，取浸油深度H1為10mm。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱，取油池深度H2≥30~50mm。換油時間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊選擇L-CKB 150號工業(yè)齒輪潤滑油。</p><p>&

77、lt;b>　　8.3密封</b></p><p>　　減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處、軸承內(nèi)側(cè)、箱體接合面和軸承蓋、窺視孔和放油的接合面等處。</p><p>　?。?）軸伸出處的密封</p><p>　　作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)

78、簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接觸的磨損較嚴(yán)重，因而工耗大，氈圈壽命短。</p><p>　　（2）軸承內(nèi)側(cè)的密封</p><p>　　該密封處選用擋油環(huán)密封，其作用用于脂潤滑的軸承，防止過多的油進(jìn)入軸承內(nèi)，破壞脂的潤滑效果。</p><p>　?。?）箱蓋與箱座接合面的密封的接合面上涂上密封膠。</p><p><b>　　8

79、.4附件的設(shè)計</b></p><p>　　（1）窺視孔蓋和窺視孔</p><p>　　為了檢查傳動件的嚙合、潤滑、接觸斑點、齒側(cè)間隙及向箱內(nèi)注油等，在箱蓋頂部設(shè)置便于觀察傳動件嚙合的位置并且有足夠大的窺視孔，箱體上窺視孔處應(yīng)凸出一塊，以便加工出與孔蓋的接觸面。</p><p>　　（2） 排油孔、放油油塞、通氣器、油標(biāo)</p><p

80、>　　為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱座底部設(shè)有排油孔，并在其附近做出一小凹坑，以便攻絲及油污的匯集和排放，平時排油孔用油塞及封油墊封住。本設(shè)計中采用螺塞M10×1 。</p><p>　　為了檢查減速器內(nèi)的油面高度，應(yīng)在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位設(shè)置油標(biāo)。</p><p><b>　?。?） 吊耳和吊鉤</b></p><p

81、>　　為了拆卸及搬運減速器，應(yīng)在箱蓋上鑄出吊耳環(huán)，并在箱座上鑄出吊鉤，吊鉤和吊耳的尺寸可以根據(jù)具體情況加以修改。</p><p><b>　　第九章．設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　通過兩個星期的努力，終于完成了單級蝸桿減速器的設(shè)計，我覺得自己受益非淺。</p><p>　　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

82、進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)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、理論力學(xué)、材料力學(xué)、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(xué)生首次進(jìn)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)。</p><p&g

83、t;　　通過本次課程設(shè)計，還提高了我的計算和制圖能力；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(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（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(xùn)練。</p><p>　　當(dāng)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(dá)。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，讓我感覺做大學(xué)生活原來也可以這么充實。但是，所有的這

84、一切，都是值得的，讓我感覺大學(xué)是如此的充實。</p><p>　　在次，我還要感謝老師對我這次課程設(shè)計指導(dǎo)對我本次課程設(shè)計，感謝對我作出過幫忙與關(guān)心的同學(xué)，謝謝你們，沒有你們，我一個人無法完成本次設(shè)計。</p><p><b>　　第十章．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]周元康 林昌華 張海兵.《機械設(shè)計課程設(shè)》.重慶大學(xué)出版社，2

85、011.1；[2]濮良貴 紀(jì)明剛.《機械設(shè)計》.北京：高等教育出版社，2006.5； [3]李榮隆，《現(xiàn)代工程制圖》，南京大學(xué)出版社；[4]朱龍根，《機械設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社；[5]彭金科，王剛，《機械制圖》，西北大學(xué)出版社，2007.8；</p><p>　　[6]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室 編 《理論力學(xué)》 ---北京：高等教育出版社 ，2002.8 （2003重?。?；</p>