機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---單級(jí)蝸輪蝸桿減速器

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是考察學(xué)生全面在掌握基本理論知識(shí)的重要環(huán)節(jié)。在2011年06月27日-2011年07月8日為期兩周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)。本次是設(shè)計(jì)一個(gè)蝸輪蝸桿減速器，減速器是用于電動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置。本減速器屬單級(jí)蝸輪蝸桿減速器（電機(jī)——聯(lián)軸器——減速器——聯(lián)軸器——滾筒——運(yùn)輸帶），本人是在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下完成的。

2、該課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：任務(wù)設(shè)計(jì)書(shū)，參數(shù)選擇，傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)的選擇，運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算，蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)，蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計(jì)，蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)，減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減速器其他零件的選擇，減速器的熱平衡，軸承壽命的計(jì)算，繪制零件圖一張和繪制裝配草圖及裝配圖一張(A1)。設(shè)計(jì)參數(shù)的確定和方案的選擇通過(guò)查詢(xún)有關(guān)資料所得。</p><p>　　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

3、望老師批評(píng)指正。</p><p>　　第一章. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　第二章. 傳動(dòng)方案選擇及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.1傳動(dòng)方案的選擇</p><p>　　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(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維

4、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。</p><p>　　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(lái)的不必要的機(jī)械損耗。</p><p>　　總而言之，此工作機(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(jiǎn)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

5、，能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)中要求的設(shè)計(jì)條件及環(huán)境。</p><p><b>　　2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　圖2-1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　1—電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　2、4—聯(lián)軸器</b></p><p&g

6、t;　　3一級(jí)蝸輪蝸桿減速器</p><p><b>　　5—傳動(dòng)滾筒</b></p><p><b>　　6—輸送帶</b></p><p>　　第三章. 電動(dòng)機(jī)的選擇和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算</p><p><b>　　3.1電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p&

7、gt;　　1. 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)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(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　2.選擇電動(dòng)機(jī)容量</b></p><p>　?。?）工作機(jī)各傳動(dòng)部件的傳動(dòng)效率及總效率</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表2.3各類(lèi)傳動(dòng)、軸承及聯(lián)軸器效率的概

8、略值，減速機(jī)構(gòu)使用了一對(duì)滾動(dòng)球軸承，一對(duì)聯(lián)軸器和單線(xiàn)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，各機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率如下：</p><p><b>　??； ； </b></p><p><b>　　減速機(jī)構(gòu)的總效率</b></p><p>　　（2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率</p><p>　　所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)該等于或稍大于工作要求的

9、功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載、發(fā)熱大而過(guò)早損壞；容量過(guò)大，則增加成本，并且由于效率和功率因數(shù)低而造成電能浪費(fèi)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需的功率 ：</p><p><b>　　Pd = Pw/;</b></p><p>　　式中 Pd—工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為KW；</p>

10、<p>　　—電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率；</p><p>　　Pw—工作機(jī)所需輸入功率，單位為KW；</p><p><b>　　輸送機(jī)所需的功率:</b></p><p>　　Pdmax=Fv／1000=2500×1.5／1000×0.768=4.88kW;</p><p>

11、　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表2.1，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率P=5.5kw。</p><p>　?。?）選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比的確定：</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書(shū)中得各級(jí)齒輪傳動(dòng)比如下：;</p><p><b>　　理論總傳動(dòng)比：;</b></p><p>

12、<b>　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速：==63.66 r/min</p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速范圍，符合這一范圍

13、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(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750 r/min的電動(dòng)機(jī)。其主要功能如表3-1：</p><p>　　表3-1 Y160M2-8型電動(dòng)機(jī)主要功能</p><p>　　注：電動(dòng)機(jī)軸伸出段直徑/mm 42k6; 電動(dòng)機(jī)軸伸出段安

14、裝長(zhǎng)度/mm 110 電動(dòng)機(jī)中心高度/mm 160 電動(dòng)機(jī)外形尺寸長(zhǎng)*寬*高/mm 600*325*335</p><p>　　3.2運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算</p><p><b>　　1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算</b></p><p>　　（1）實(shí)際總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比配置：</p><p>　　由于是蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)比都

15、集中在蝸桿上，其他不分配傳動(dòng)比。則總傳動(dòng)比: i=nm／nw=720／63.66=11.3 </p><p><b>　　（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=63.72r/min</p><p><b>　　2各軸輸入功率

16、計(jì)算</b></p><p>　　蝸桿軸功率：= **=5.5×0.99×0.99=5.39kW</p><p>　　蝸桿軸功率：= *=5.39×0.8=4.31kW</p><p>　　卷筒軸功率：= **=4.31×0.99×0.99=4.23kW</p><p>&l

17、t;b>　　3各軸輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸：T=9550=9550×5.5／720≈72.95Nm</p><p>　　蝸桿軸：= T×i××≈71.50Nm</p><p>　　蝸輪軸：= ×i×≈646.36Nm</p><p>　　卷

18、筒軸：= ×i××≈633.50Nm</p><p>　　表3-2 各軸動(dòng)力參數(shù)表</p><p>　　第四章. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　4.1選擇蝸桿類(lèi)型</b></p><p>　　根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開(kāi)線(xiàn)蝸桿（ZI）。</p&g

19、t;<p><b>　　4.2材料選擇</b></p><p>　　考慮到蝸桿傳動(dòng)的功率不大，速度中等，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

20、齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（11-12）則傳動(dòng)中心距為</p><p><b>　?。?）確定輪上轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　按=4，效率為0.8，則 </p><p><b>　　（2）確定載荷

21、系數(shù)</b></p><p>　　因工作是有輕微振動(dòng)，故取載荷分布不均勻系數(shù)=1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-5選取使用系數(shù)=1.15，由于轉(zhuǎn)速不是很高，沖擊不大，可選取動(dòng)載荷系數(shù)=1.05，則 K==1×1.15×1.05=1.21</p><p>　?。?）確定彈性影響系數(shù)</p><p>　　因?yàn)檫x用的是錫磷青銅（ZCuSn10P1

22、）的蝸輪和45剛蝸桿相配，故</p><p><b>　?。?）確定接觸系數(shù)</b></p><p>　　先假設(shè)蝸桿分度遠(yuǎn)直徑和傳動(dòng)中心距的比值為=0.35，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11-18中查得=2.9</p><p>　　（5）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

23、鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度＞45HRC，可從《機(jī)械設(shè)計(jì)》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=60=60163.72（88365）=8.93</p><p>　　壽命系數(shù) =0.7606 ，則</p><p>　　==0.7606268=203.84MPa</p><p><b>　

24、?。?）計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　a=</b></p><p>　　取中心距a=225mm，因?yàn)?11.3，故從表11-2中選取模數(shù)m=8mm，蝸桿分度圓直徑d1=80mm，這時(shí)d1/a=0.356，與假設(shè)相近，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11-18中可查得=2.8<，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。</p><p>　　4.

25、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>　　軸向齒距Pa1=25.1mm；直徑系數(shù)q=10.00；齒頂圓直徑=96mm；齒根圓直徑=60mm；分度圓導(dǎo)程角=arctan=arctan=21.80°（右旋）；軸向齒厚=12.6mm。</p><p><b>　　蝸輪</

26、b></p><p>　　蝸輪齒數(shù)：=47；變位系數(shù)=-0.375；驗(yàn)算傳動(dòng)比：==11.75，這時(shí)傳動(dòng)誤差為=3.98%5%是允許的</p><p>　　21.80°（右旋）</p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑：；</b></p><p>　　蝸輪喉圓直徑：=+=376+2（1-0.375）8=

27、386mm；</p><p>　　蝸輪齒根圓直徑：=+=376-2（1+0.25+0.375）8=350mm；</p><p>　　蝸輪咽喉母圓半徑：=a-=225-386=32mm；</p><p>　　蝸輪輪緣寬度：b=72mm。</p><p>　　4.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>

28、　　當(dāng)量齒數(shù)=</b></p><p>　　根據(jù)=-0.375，=58.72，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11-19中可查得齒形系數(shù)2.15</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ZCuSn10P

29、1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力=56MPa</p><p><b>　　壽命系數(shù) </b></p><p>　　==560.5783=33.99MPa</p><p><b>　　所以==</b></p><p>　　<,彎曲強(qiáng)度校核滿(mǎn)足要求。</p><p><

30、b>　　4.6 驗(yàn)算效率η</b></p><p>　　已知=21.80°，=，與相對(duì)滑移速度有關(guān)</p><p>　　從《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-18中用插值法查得=0.0272，=1.553°代入上式得</p><p>　　大于原估計(jì)值，因此不用重算。</p><p><b>　　4.7熱平衡計(jì)算

31、</b></p><p><b>　　1估算散熱面積A</b></p><p><b>　　A=</b></p><p>　　2驗(yàn)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

32、.5：取Ks=17.5 W/(㎡·℃)；</p><p><b>　　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×

33、0.99×0.98=0.85</p><p><b>　　53.9℃＜80℃</b></p><p><b>　　油溫未超過(guò)限度</b></p><p>　　第五章. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p>　　5.1蝸桿軸的設(shè)計(jì)及校核</p><p>　　圖5-1 蝸

34、桿軸草圖</p><p>　?。?）選擇軸的材料及熱處理</p><p>　　考慮到減速器為普通中用途中小功率減速傳動(dòng)裝置，軸主要向蝸輪傳遞轉(zhuǎn)矩，其傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸無(wú)特殊要求，故選擇常用的45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（表15-1）硬度HBS=217 ~ 255Mpa，強(qiáng)度極限=640 Mpa，=355Mpa，=275Mpa，=155Mpa，=60Mpa。</p>

35、;<p>　?。?）求蝸桿軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由第3章可知 ，，。</p><p>　　（3）求作用在蝸桿上的力</p><p>　　因已知蝸桿的分度圓直徑為80mm，則</p><p><b>　　切向力 </b></p><p><b>　　軸向

36、力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p>　?。?）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（表15-3）先初步校核估算軸的最小直徑，取A。=112</p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p

37、><b>　　[1]初選軸承</b></p><p>　　初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)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(jí)的角接觸球軸承。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（表5-11）初選型號(hào)為7211C，其尺寸為d×D×B=55mm×100mm×21mm。</p&

38、gt;<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序,從左端開(kāi)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(jì)的需要，考慮安裝密封裝置，設(shè)計(jì)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

39、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。</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(zhǎng)度可取107mm。II-III段裝端蓋，長(zhǎng)為80 mm。軸段III-IV的長(zhǎng)度為30mm。軸段I

40、V-V裝長(zhǎng)度為10mm。V-VI段的長(zhǎng)度為70，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（表11-4 b1≥（12.5+0.09z2）m），計(jì)算得出VI-VII的長(zhǎng)度為140 mm，Ⅶ-Ⅷ長(zhǎng)度為60mm，而Ⅷ-Ⅸ段的長(zhǎng)度為10mm，Ⅸ-Ⅹ的長(zhǎng)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(duì)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

41、，聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵的型號(hào)為鍵寬b*鍵高h(yuǎn) 12*8 GB1096-79,鍵長(zhǎng)100mm。</p><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(cè)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(jī)械設(shè)計(jì)》（表15-2），軸的左右端倒角均為1.6*45°。</p>

42、;<p>　?。?）按彎扭合成校核高速軸的強(qiáng)度</p><p>　　在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得7211C角接觸球軸承的a=20.9mm，由查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（圖15-23）a’=l/3因此，做出簡(jiǎn)支梁的軸的跨距為312mm。</p><p><b>　　切向力 </b></p><p><b>　　軸向力 &

43、lt;/b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p>　　① 繪出軸的計(jì)算簡(jiǎn)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&l

44、t;/b></p><p><b>　　N </b></p><p><b>　　計(jì)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>　　

45、③繪制水平面彎矩圖 5-2(c)圖</p><p><b>　　軸承支反力：</b></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><

46、p>　　⑤ 繪制轉(zhuǎn)矩圖 5-2(e)圖</p><p><b>　　N.m</b></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(dòng)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(xiǎn)截面C的強(qiáng)度</p><p>&l

47、t;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) (b)受力簡(jiǎn)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(jì)算彎矩圖</p><p><b>　　5.2蝸輪軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　(1)蝸輪軸的設(shè)計(jì)

48、</b></p><p><b>　　5-3 蝸輪軸草圖</b></p><p>　?。?） 求作用在蝸輪上的力</p><p>　　已知蝸輪的分度圓直徑為==8×47=376mm，所以得==，，。 </p><p>　　（3）初步確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸

49、的材料為45剛，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式15-2，取A。=112，于是得。</p><p>　?。?） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</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(kāi)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(jì)的需要，考慮軸的軸向定位，設(shè)計(jì)II-III段

50、的直徑為64mm。III-IV段為齒輪的軸向定位提供軸肩，取設(shè)計(jì)直徑為116mm。IV-V段安裝蝸輪，故該段直徑為90mm，齒輪左端用套筒定位。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48mm。</p><p>　　[2]各軸段長(zhǎng)度的確定</p><p>　　I-II段長(zhǎng)為軸承的寬度為22m

51、m。II-III段長(zhǎng)度為為20mm, III-IV段為軸間的長(zhǎng)度為10mm。IV-V裝蝸輪，長(zhǎng)為140mm。軸段V-VI的長(zhǎng)度為35mm。軸段Ⅵ-Ⅶ裝軸承端蓋，長(zhǎng)度為60mm。齒輪寬加齒輪間隙為75mm。Ⅶ-Ⅷ段的長(zhǎng)度為小齒輪的輪轂的長(zhǎng)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(duì)中性，蝸輪與軸選用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵的型號(hào)為25*14

52、 GB1096-79,鍵槽用鍵槽銑刀加工，鍵長(zhǎng)為125mm；同時(shí)為了保證蝸輪與軸配合有良好的對(duì)中性，所以選擇蝸輪與輪轂的配合為；聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，鍵的型號(hào)為鍵寬b*鍵高h(yuǎn) 14*9 GB1096-79，鍵長(zhǎng)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

53、，根據(jù)軸承手冊(cè)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°，右端倒角均為1.6*45°。</p><p>　　第六章. 箱體的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)V5m/s，采用下置剖分式蝸桿減速器。</p><p

54、>　　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(tái)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&

55、gt;　　7.1軸承的選擇</b></p><p>　?。?）減速器軸承選取</p><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(hào)及尺寸</p><p>　?。?）高速級(jí)軸承壽命驗(yàn)算</p><p><b>　　預(yù)期壽命&l

56、t;/b></p><p>　　要求使用壽命L=8年×365天×8小時(shí)=23360小時(shí)</p><p><b>　　壽命計(jì)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&l

57、t;/p><p>　　徑向載荷 Fr=905.40N，軸向載荷 Fa=3434.17。確定e的值： 查表16-12得e=0.46。</p><p>　　由于B端軸承相對(duì)于A端軸承受載較大，所以要對(duì)B段進(jìn)行校核， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-5得，X=0.44,Y=1.23。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式13-8a得</p><p>　　P=fp（XFr+YFa）=1*（0.44*905.4

58、0+1.23*3434.17）=4622.41N</p><p>　　即將軸承在受徑向載荷和軸向載荷時(shí)的壽命轉(zhuǎn)化為只承受純徑向載荷時(shí)的壽命，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》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(gè)減速器的高速軸正常使用，工作8年不需要更換換軸承。</p>&l

59、t;p><b>　　7.2聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　?。?）輸入軸聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（表15-3）初估軸的最小直徑，取A。=112，。</p><p>　　輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)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(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的

60、計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.3，則：</p><p><b>　　=92.95m</b></p><p>　　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《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（表6-8），選用HL3（JB42*84 GB5014-85）彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為630Nm，半聯(lián)軸器的孔徑d=42mm，孔長(zhǎng)度L=112mm，半聯(lián)軸器

61、與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=84mm。</p><p>　?。?）輸出軸聯(lián)軸器的確定</p><p>　　同理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（表15-3）初估軸的最小直徑，取A。=112，于是得。</p><p>　　輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)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(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表1

62、4-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.3，則：</p><p><b>　　=904.90m</b></p><p>　　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《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（表6-8），選用HL4（JB42*84 GB5014-85）彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為1250Nm，半聯(lián)軸器的孔徑d=48mm，孔長(zhǎng)度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=

63、84mm。</p><p>　　7.3螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇</p><p>　　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(gè)；GB/T 5780-2000 M12*60 數(shù)量為20個(gè)；GB/T 5780-2000 M14*60 數(shù)量為4個(gè)；GB/T 5780-200

64、0 M18*140 數(shù)量為4個(gè)。</p><p>　　螺母GB/T 41-2000 M14 數(shù)量為4個(gè)；GB/T 41-2000 M18 數(shù)量為4個(gè)。</p><p>　　螺釘M30*2JB/ZQ4450-86 數(shù)量為1個(gè)</p><p>　　7.4銷(xiāo)，墊圈墊片的選擇</p><p>　　選用銷(xiāo)GB117-86，B8*30,數(shù)量為1個(gè)；選

65、用墊圈GB93-87,數(shù)量為1個(gè)；選用石棉橡密封圈2個(gè)；選用08F調(diào)整墊片 4個(gè)。</p><p>　　7.5鍵的選擇和強(qiáng)度校核</p><p>　?。?） 高速軸鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核</p><p>　　高速軸采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，因此無(wú)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(qiáng)度校核</p><

66、;p>　　選用普通平鍵（A型）</p><p>　　按低速軸裝蝸輪處的軸徑d=90mm，以及輪轂長(zhǎng) =140mm，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1，選用鍵25×14 GB1096—79，鍵長(zhǎng)125mm。</p><p><b>　　強(qiáng)度校核</b></p><p>　　鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長(zhǎng)度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力&l

67、t;/p><p>　　，小于，故鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。</p><p>　　同理可以證明聯(lián)軸器處裝鍵也滿(mǎn)足強(qiáng)度要求</p><p>　　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。</p><p>　　第八章．減速器結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑等概要說(shuō)明</p><p>　　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)

68、，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。</p><p><b>　　8.1減速器的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　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(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。</p><p

69、>　　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。</p><p><b>　　8.2速器的潤(rùn)滑</b></p><p>　　蝸輪傳動(dòng)部分采用浸油潤(rùn)滑, 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，潤(rùn)滑油的粘度為118cSt（100°C）。軸承采用脂潤(rùn)滑，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》潤(rùn)滑脂的牌號(hào)為ZL-2。</p><p>　　蝸輪圓周速度

70、v<5m/s所以采用浸油潤(rùn)滑；軸承采用脂潤(rùn)滑。浸油潤(rùn)滑不但起到潤(rùn)滑的作用，同時(shí)有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動(dòng)功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤(rùn)滑，傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計(jì)的減速器的合適浸油深度H1 對(duì)于蝸桿下置一般為（0.75 ~1）個(gè)齒高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承下方滾動(dòng)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(shí)間為半年，主要取決

71、于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊(cè)選擇L-CKB 150號(hào)工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油。</p><p><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>　　（1）軸伸出處的密封</p><p>　　作用是使?jié)L

72、動(dòng)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(rùn)滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、安裝方便、但對(duì)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(rùn)滑的軸承，防止過(guò)多的油進(jìn)入軸承內(nèi)，破壞脂的潤(rùn)滑效果。</p><p

73、>　　（3）箱蓋與箱座接合面的密封的接合面上涂上密封膠。</p><p><b>　　8.4附件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）窺視孔蓋和窺視孔</p><p>　　為了檢查傳動(dòng)件的嚙合、潤(rùn)滑、接觸斑點(diǎn)、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(dòng)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

74、的接觸面。</p><p>　?。?） 排油孔、放油油塞、通氣器、油標(biāo)</p><p>　　為了換油及清洗箱體時(shí)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(shí)排油孔用油塞及封油墊封住。本設(shè)計(jì)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)。<

75、/p><p><b>　　（3） 吊耳和吊鉤</b></p><p>　　為了拆卸及搬運(yùn)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(jì)小結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)兩個(gè)星期的努力，終于完成了單級(jí)蝸桿減速器的設(shè)

76、計(jì)，我覺(jué)得自己受益非淺。</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它可以讓我們進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)把機(jī)械設(shè)計(jì)及其他有關(guān)先修課程（如機(jī)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(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用，使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來(lái)。而且，本次設(shè)計(jì)是我們學(xué)生首次進(jìn)行完整綜合的機(jī)械設(shè)計(jì)，它讓我樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)了我對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能

77、力；讓我具有了初步的機(jī)構(gòu)選型與組合和確定傳動(dòng)方案的能力；為我今后的設(shè)計(jì)工作打了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，還提高了我的計(jì)算和制圖能力；我能夠比較熟悉地運(yùn)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖集、規(guī)范；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如GB、JB等），獲得了一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)完成的時(shí)候，我的

78、內(nèi)心無(wú)法用文字來(lái)表達(dá)。幾天以來(lái)日日夜夜的計(jì)算與繪圖和在電腦前編輯排版說(shuō)明書(shū)，讓我感覺(jué)做大學(xué)生活原來(lái)也可以這么充實(shí)。但是，所有的這一切，都是值得的，讓我感覺(jué)大學(xué)是如此的充實(shí)。</p><p>　　在次，我還要感謝老師對(duì)我這次課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)對(duì)我本次課程設(shè)計(jì)，感謝對(duì)我作出過(guò)幫忙與關(guān)心的同學(xué)，謝謝你們，沒(méi)有你們，我一個(gè)人無(wú)法完成本次設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第十章．參考文獻(xiàn)<

79、;/b></p><p>　　[1]周元康 林昌華 張海兵.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)》.重慶大學(xué)出版社，2011.1；[2]濮良貴 紀(jì)明剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》.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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社；[5]彭金科，王剛，《機(jī)械制圖》，西北大學(xué)出版社，2007.8；</p><p>　　[6]哈爾濱

80、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重印）；</p><p>　　[7]張代東 主編 《機(jī)械工程材料應(yīng)用基礎(chǔ)》 --北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，2001.6；</p><p>　　[8]  劉鴻文主編 《簡(jiǎn)明材料力學(xué)》 高等教育出版社，2006；</p><p>　　[9]  孫恒、