新型減速器畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 論文（設(shè) 計）任 務(wù) 書</p><p>　　論文（設(shè)計）題目 新 型 減 速 器 設(shè) 計 </p><p>　　院 系 名 稱 工 學(xué) 院 </p><p>　　專 業(yè) （班 級） </p><

2、;p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 0 7 1 1 7 0 8 1 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　下發(fā)任務(wù)書日期 2011年2月18日</p&g

3、t;<p>　　現(xiàn)代機械裝置變速減速的特點分析</p><p>　　一般來講，能變速減速的機械裝置主要是指減速器和減速機，但是二者的區(qū)別很小。主要的區(qū)別是減速器是不帶電機的，減速器的結(jié)構(gòu)也和減速機不一樣，作為減速器來說，它只是一個獨立的減速裝置。也就說，它的附屬裝置是不存在的，同樣，還有一種機器叫做減速箱，減速箱的作用就是減少動力源的轉(zhuǎn)速，它的作用與減速器和減速機是非常相似的。同樣，減速箱中也沒有電

4、機，這點與減速器是相同的，而且這兩者之間還有一個共同點就是都是只有一個減速裝置，減速箱的減速裝置是被裝置于箱中的。</p><p>　　減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率高效、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機器中廣泛運用。</p><p>　　新型減速器的特點及發(fā)展趨勢</p><p>　　新型減速器產(chǎn)生的原因：</p><p>

5、;　　①理論知識的日趨完善，更接近實際（如齒輪強度計算方法、修形技術(shù)、變形計算、優(yōu)化設(shè)計方法、齒根圓滑過渡、新結(jié)構(gòu)等）。</p><p>　?、诓捎煤玫牟牧?，普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控制水平提高。</p><p><b>　?、劢Y(jié)構(gòu)設(shè)計更合理。</b></p><p>　?、芗庸ぞ忍岣叩絀SO5－6級。</p>

6、<p>　　⑤軸承質(zhì)量和壽命提高。</p><p><b>　?、逎櫥唾|(zhì)量提高。</b></p><p>　　新型減速器的特點和發(fā)展趨勢如下：</p><p>　　當(dāng)今世界各國減速器和齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高、二低、二化方面發(fā)展。六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳動效率;二低即低噪聲、低成本;二化即標(biāo)

7、準化、多樣化。減速器和齒輪的設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展,在一定程度上標(biāo)志著一個國家的工業(yè)水平,因此,我們要大力開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術(shù)。其具體的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>　　①高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高4倍以上，體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。</p><p>　　②積木式組合設(shè)計。基本參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互

8、換性強，系列容易擴充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。</p><p>　?、坌褪蕉鄻踊冃驮O(shè)計多。擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴大使用范圍。</p><p>　　新型減速器的設(shè)計計算準則分析</p><p><b>　　減速器概述</b></

9、p><p>　　第一節(jié) 減速器的主要型式及其特性</p><p>　　減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪—蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置；在少數(shù)場合下也用作增速的傳動裝置，這時就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機械中應(yīng)用很廣。減速器類型很多，按傳動級數(shù)主要分為：單級、二級

10、、多級；按傳動布置方式不同主要分為：展開式、同軸式、分流式；按傳遞功率的大小不同可分為：小型、中型、大型；按傳動件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。 </p><p>　　以下對幾種減速器進行對比： </p><p><b>　　一、圓柱齒輪減速器</b></p><p>　　當(dāng)傳動

11、比在8以下時，可采用單級圓柱齒輪減速器。大于8時，最好選用二級(i=8—40)和二級以上(i>40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開式最簡單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計這種減速器時應(yīng)注意：</p><p>　?。?）軸的剛度宜取大些

12、；</p><p>　　（2）轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；</p><p>　?。?）采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齒輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動。同軸式減速器輸入

13、軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。 圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至 40 000kW，圓周速度也可從很低至60m/s—70m/s，甚至高達150 m/s。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式。這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動尺寸。設(shè)計雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式齒輪傳動時，應(yīng)設(shè)法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例

14、如采用滑動軸承和彈性支承。 圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動功率和傳動比相同時，圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸是漸開線齒輪減速器約30％。</p><p>　　二、圓錐齒輪減速器 </p><p>　　它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒輪傳動組成，所以有時又稱圓錐—圓柱齒輪減速器

15、。因為圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。</p><p><b>　　三、蝸桿減速器 </b></p><p>　　主要用于傳動比較大(j>10)的場合。通常說蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，這只是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減

16、速器才是正確的，當(dāng)傳動比并不很大時，此優(yōu)點并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s 時最好采用蝸桿在下式，這時，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時，為避免攪油太甚、發(fā)生過多，最好采用蝸桿在上式。</p><p>　　四、齒輪-蝸桿減速器 </p><p>　　它有齒輪傳

17、動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。 </p><p>　　在傳動裝置領(lǐng)域, 蝸桿傳動減速器一直以其大速比、高緊湊、低噪聲著稱, 在一定的體積限制下, 單級蝸桿傳動通?？梢灶I(lǐng)先于各種傳動方式, 做到最大的速比, 最大時可達100甚至更高。在一定的速比條件下, 蝸桿傳動可以做到體積最小, 由于其輸入軸與輸出軸呈空間異面垂直型式,蝸桿副的外包輪廓是各種主流傳動副中最小的,其高緊湊的

18、優(yōu)勢非常顯著。因此, 蝸桿傳動大量應(yīng)用于各種高精度測量儀器或設(shè)備、低速直線傳動裝置(如絲杠升降機)、紡織機械、攪拌裝置、纜車等等。硬齒面減速器是近10年來逐步興起的新型傳動裝置, 由于齒輪材料的滲碳淬火工藝與磨齒工藝問題的解決, 以及裝配工藝的同步升級,逐漸發(fā)展成為當(dāng)前的主流減速器之一。</p><p>　　相對于早期的軟齒面或中硬齒面減速器, 硬齒面減速器主要采用低碳合金鋼作為齒輪材料, 經(jīng)滲碳淬火后,使齒輪達

19、到齒面硬、心部韌的硬度分布, 在高強度與抗沖擊方面獲得較好的綜合性能, 尤其適用于重載傳動。綜合蝸桿傳動和硬齒面減速器,提出一種新型的傳動組合方式, 可充分發(fā)揮圓弧蝸桿傳動與漸開線硬齒面圓柱齒輪傳動的優(yōu)勢,在實現(xiàn)雙級減速器中間速比區(qū)間的同時, 使蝸桿傳動的功率范圍得到較大幅度延伸, 同時采用模塊化設(shè)計思想, 即參數(shù)與結(jié)構(gòu)兩方面同時實現(xiàn)模塊化組合, 設(shè)計出系列化產(chǎn)品。</p><p>　　通過比較，我選定齒輪—蝸桿

20、減速器。</p><p><b>　　第二節(jié) 減速器結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　近年來，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。其中傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)介紹如下：</p><p>　　一、傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu) </p><p>　　絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時也可以

21、用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進行時效或退火處理。大量生產(chǎn)小型減速器時有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過大而影響傳動質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進螺釘時能將蓋頂起來。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和

22、箱蓋位置的準確性，在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2—3個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗公式計算。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示等均可從有關(guān)的設(shè)計手冊和圖冊中查出。在減速器中廣泛采用滾動軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重

23、和轉(zhuǎn)速很高的減速器才采用滑動軸</p><p>　　二、新型減速器結(jié)構(gòu) </p><p>　　齒輪—蝸桿二級減速器 、圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級減速器。 這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點：</p><p>　　（1）在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設(shè)剖分面。為了便于傳動零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開孔。</p><p>　?。?）在輸入軸和輸

24、出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 </p><p>　?。?）輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進，既可簡化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時又改善了制造工藝性。但設(shè)計時要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。</p><p>&l

25、t;b>　　三、新型減速器潤滑</b></p><p>　　圓周速度v≤12m/s一15 m/s的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。為了減少齒輪運動的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個齒高為宜。速度高的還應(yīng)該淺些，建議在0.7倍齒高左右，但至少為10mm。速度低的(0.5 m/s一0.8 m/s)也允許浸入深些，可達到1／6的齒輪半徑；更低速時，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤滑圓錐齒

26、輪傳動時，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達到輪齒的整個寬度。對于油面有波動的減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級減速器中應(yīng)盡量使各級傳動浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級齒輪采用惰輪蘸油潤滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級和低速級傳動的浸油深度大致相等。</p><p>　　減速器油池的容積平均可按1kW約需0.35L一0.7L潤滑

27、油計算(大值用于粘度較高的油)，同時應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右，以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90℃時，需采用循環(huán)油潤滑，或其他冷卻措施，如油池潤滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤管等。循環(huán)潤滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度v>12m/s的齒輪減速器不宜采用油池潤滑，因為：</p><p>　　1)由齒輪帶上的油會被離心力甩出去而送不到嚙合處；</p&

28、gt;<p>　　2)由于攪油會使減速器的溫升增加；</p><p>　　3)會攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；</p><p>　　4)加速潤滑油的氧化和降低潤滑性能等等。</p><p>　　這時，最好采用噴油潤滑。潤滑油從自備油泵或中心供油站送來，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時，對著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫

29、度，提高抗點蝕能力。速度v≤20m/s的齒輪傳動常在油管上開一排直徑為4mm的噴油孔，速度更高時財應(yīng)開多排噴油孔。噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤滑油進行冷卻的減速器中。噴油潤滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以及油量調(diào)節(jié)裝置等，所以費用較貴。此外，還應(yīng)注意，箱座上的排油孔宜開大些，以便熱油迅速排出。</p><p>　　蝸桿

30、圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。當(dāng)蝸桿在下時，油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過蝸桿軸上滾動軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進行潤滑。當(dāng)蝸桿在上時，則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應(yīng)采用噴油潤滑。噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時為了加速熱的散失，油也可從蝸桿

31、兩側(cè)送人嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。</p><p><b>　　傳動方案的擬定</b></p><p><b>　　傳動方案的擬定</b></p><p>　　機器通常由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成。其中

32、傳動裝置是將原動機的運動和動力傳給工作機的中間裝置。它常具備減速（或是增速）、改變運動形式或運動方向以及將動力和運動進行傳遞與分配的作用。傳遞裝置是機械的重要組成部分。傳遞裝置的質(zhì)量和成本在整部機器中占有很大的比重，整部機器的性能、成本費用以及整體尺寸在很大程度上取決于傳動裝置的設(shè)計狀況，因此，合理的擬定傳動方案是機械設(shè)計中一個重要的組成部分。</p><p>　　合理的傳動方案首先應(yīng)滿足工作機的性能（例如傳動功

33、率、轉(zhuǎn)速以及運動方式）的要求，另外還要與工作條件（工作環(huán)境、工作場地、工作時間）相適應(yīng)。同時還要求工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，傳遞效率高，使用維護方便，工藝性和經(jīng)濟性好。</p><p>　　由于單級傳動的傳動比一般較小，而二級傳動的傳動比較大，所以設(shè)計的新型減減速器選用二級傳動。所設(shè)計的減速器的方案有：</p><p>　　蝸桿在渦輪之上的齒輪—蝸桿二級減速器</p>&

34、lt;p>　　蝸桿在渦輪之下的齒輪—蝸桿二級減速器</p><p>　　蝸桿在渦輪之上的蝸桿—齒輪二級減速器</p><p>　　蝸桿在渦輪之下的蝸桿—齒輪二級減速器</p><p>　　常見的齒輪與蝸桿組合的二級減速器是蝸桿傳動在低速級，齒輪傳動在高速級，所以新型減速器我選擇與之相反的傳動方式，即蝸桿傳動在高速級，齒輪傳動在低速級，具體的設(shè)計功能原理設(shè)計中說

35、明。</p><p>　　第二節(jié) 新型減速器的功能原理設(shè)計</p><p>　　1、蝸輪齒輪二級級減速器傳動原理</p><p>　　蝸輪齒輪雙級減速器高速級采用圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動, 低速級采用硬齒面漸開線圓柱齒輪傳動, 其傳動簡圖如圖1所示。</p><p>　　圖1中低速級齒輪軸與蝸輪同軸, 減速器轉(zhuǎn)矩由蝸桿輸入, 經(jīng)蝸桿副傳遞

36、給低速級圓柱齒輪副, 由輸出軸輸出。減速器高速級采用的蝸桿傳動齒形為型, 又稱為尼曼齒制, 是德國尼曼教授( GustavNiemann)發(fā)明的一種新型高承載蝸桿傳動齒制。蝸桿采用磨削工藝, 其創(chuàng)成螺旋面為砂輪法截面圓弧刃廓, 砂輪上的圓弧段刃廓在蝸桿旋轉(zhuǎn)的同時, 沿蝸桿軸向按照設(shè)計導(dǎo)程移動, 包絡(luò)形成 齒廓。其齒廓成形原理如圖2所示。</p><p>　　圖2為蝸桿法向截面內(nèi)的齒廓形狀示意圖,表示蝸桿齒廓成形圓

37、弧半徑, 由砂輪經(jīng)修整器修整后形成, 其取值一般按下式計算。</p><p>　　= (5～6) ×m (1)</p><p>　　式中, m 為蝸桿軸截面模數(shù)值, mm。</p><p>　　圖3為砂輪安裝位置圖, 在蝸桿齒廓實際磨削中存在三個基本運動, 蝸桿沿自身軸線低速旋轉(zhuǎn)(蝸桿進給運動) 、砂輪沿自身軸線高速旋轉(zhuǎn)

38、(產(chǎn)生切削運動) 、砂輪沿蝸桿軸線方向平移(螺旋線運動) , 砂輪刃廓在蝸桿工件齒廓部位磨削形成圓弧包絡(luò)。</p><p>　　從 圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿齒廓成形過程可以看出, 蝸桿傳動在嚙合過程中比普通蝸桿傳動具有更長的接觸線, 同時由于分度圓壓力角取(普通蝸桿傳動取) , 蝸桿傳動的承載能力有較大幅度提高。多年的實踐證明, 在基本條件相同的情況下, 蝸桿傳動與普通蝸桿傳動相比, 其承載能力提高50%～150%

39、, 傳動效率提高8%～15%, 傳動比越小、速度越高。減速器低速級采用的漸開線圓柱齒輪傳動,是目前應(yīng)用最為廣泛的傳動形式。漸開線由于具有可分特性, 對中心距變化不敏感, 在傳動副中心距有微小變化時, 可以保持傳動比穩(wěn)定, 容易實現(xiàn)中心距配湊, 因此在實際應(yīng)用中具有很強的適應(yīng)能力, 尤其適用于系列化減速器的中心距型譜設(shè)計。漸開線齒輪的加工方法極為豐富(滾齒、插齒、磨齒、剃齒等等) , 相關(guān)的加工設(shè)備也得到極大程度的發(fā)展。在本產(chǎn)品中, 采用

40、進口數(shù)控成形磨齒機, 使齒輪副精度穩(wěn)定在6級(GB/T 1009511/2-2001 ) , 并采用齒廓修形技術(shù), 根據(jù)齒輪的受力情況進行齒廓及齒向修形,減小內(nèi)部沖擊, 使齒輪副的嚙合平穩(wěn)性得到保證, 最大程度地發(fā)揮其承載能力。</p><p><b>　　3　傳動組合的優(yōu)勢</b></p><p>　　傳動效率是決定傳動裝置承載能力的主要參數(shù), 因此, 增大轉(zhuǎn)矩體積

41、比(承載能力的特征量)最有效的方法就是提高傳動效率。蝸桿傳動是一種傳動效率較低的傳動方式(相對于齒輪傳動) , 尤其是速比較大時。蝸桿傳動效率計算公式如下。</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　(2)式中, 為蝸桿傳動效率;為螺旋升角, γ=; 其中為當(dāng)量摩擦角, = arctan , 為當(dāng)量摩擦系數(shù), 與相對滑動速度成非線性反比關(guān)系, 如

42、圖4所示。蝸桿采用低碳合金鋼,經(jīng)滲碳淬火后磨齒, 蝸輪采用錫青銅。</p><p>　　在式(2)中, 螺旋升角一般遠大于當(dāng)量摩擦角, 而與蝸桿頭數(shù)成線性正比, 因此在其他條件確定的情況下, 蝸桿頭數(shù)是決定蝸桿傳動承載能力的關(guān)鍵參數(shù), 蝸桿頭數(shù)與傳動效率概略值關(guān)系如圖5所示。式( 3)中當(dāng)量摩擦角減小時, 蝸桿傳動效率隨之增大; 當(dāng)趨近于0時, 蝸桿傳動效率趨近于1。因此當(dāng)量摩擦角成為決定蝸桿傳動效率的另一重要因

43、素。</p><p>　　由圖4可以看出, 當(dāng)從0.01 m/s增大至0.25 m/s時, 從急劇減小至, 減小近一倍。表明嚙合表面在較低相對滑動速度時,并沒有形成動壓油膜, 而是處于滑動摩擦與邊界摩擦的混合摩擦狀態(tài)。當(dāng)達到0.25 m/s時,動壓油膜逐漸形成, 油膜的摩擦隔離作用逐漸顯現(xiàn), 使得在低速段<0.25區(qū)間內(nèi)急劇減小一半。當(dāng)達到1.0 m/s時, 降至, 減小值明顯增大, 說明動壓油膜初步形成,

44、 混合摩逐漸過渡到液體內(nèi)摩擦。當(dāng)達到5.0m/s時, 的減小趨于平穩(wěn), 說明動壓油膜已經(jīng)完全形成, 并趨于穩(wěn)定, 此時嚙合表面不再相互接觸, 嚙合過程轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆囊后w內(nèi)摩擦。通過以上分析, 相對滑動速度在5 m/s附近或大于此值時, 當(dāng)量摩擦角趨近于一個極小值,蝸桿傳動效率趨近于一個極大值, 當(dāng)繼續(xù)增大至24 m/s時, 蝸桿傳動效率趨近于最大值。因此, 將蝸桿傳動布置于高速級, 有利于保證其較高的相對滑動速度, 形成穩(wěn)定的動壓油膜,

45、從而最大程度地提高蝸桿傳動的效率。較高相對滑動速度有利于形成動壓油膜。由于動壓油膜固有的彈性、動態(tài)變化性與吸振性, 當(dāng)油膜進入相對穩(wěn)定狀態(tài)時, 如果受到外界載荷作用, 會產(chǎn)生低</p><p>　　減速器低速級采用硬齒面漸開線圓柱齒輪傳動, 齒輪副采用低碳合金鋼材料, 經(jīng)滲碳淬火后磨齒, 使硬化層沿齒面呈仿形分布, 齒面硬度58～62 HRC, 在齒根部位, 采用噴丸工藝, 使齒輪彎曲強度極大強化。齒面硬度沿徑向

46、呈梯度緩降分布, 確保心部硬度30～ 40HRC, 從而使輪齒成為表面硬而心部韌的懸臂梁。采用大螺旋角的斜齒輪, 以進一步增強了輪齒的彎曲強度。因此, 與工作機聯(lián)接的低速級采用硬齒面齒輪副, 在具有高的耐磨性的同時, 依靠穩(wěn)定的高精度與輪齒心部韌性, 具備較高的抗沖斷性能, 在面對工作機的各種惡劣工況(如強沖擊、頻繁正反轉(zhuǎn)、頻繁起停等)時, 具有較強的適應(yīng)能力, 使減速器的應(yīng)用范圍得到最大可能的擴展。</p><p&

47、gt;　　3 新型減速器的結(jié)構(gòu)與外觀設(shè)計</p><p>　　減速器的結(jié)構(gòu)由總體傳動布局決定(圖1) ,將蝸桿傳動布置于底部, 使蝸桿副嚙合部位完全浸油, 以利于形成動壓油膜; 將齒輪傳動布置于上部, 以保證合理的中心高, 提高箱體的空間利用率。減速器采用方形箱體、分體結(jié)構(gòu)、多面安裝。分箱面設(shè)置于齒輪傳動平面, 以便于裝拆與維修。所有軸系采用簡支梁結(jié)構(gòu), 以減小軸變形對傳動副嚙合質(zhì)量的影響。</p>

48、;<p>　　箱體采用常用的長方體結(jié)構(gòu), 灰鑄鐵鑄造而成。箱體剛性是決定軸承壽命、保證傳動副正確嚙合的重要因素。因此, 我們在進行箱體設(shè)計時, 以提高箱體剛性為最高目標(biāo), 選用合適的壁厚、軸承座寬度、肋板形狀與合理的布置, 同時對外觀采用工業(yè)設(shè)計方法, 對散熱片的形狀、尺寸、間距、方向與分布, 以及實現(xiàn)多面安裝底腳的安裝面、緊固型腔的形狀尺寸與布置, 油標(biāo)、透氣塞、放油塞的布置, 進行綜合考慮, 多方案篩選, 力求在箱體剛

49、度、安裝易用、外觀美化方面得到高度統(tǒng)一。箱體的外觀如圖6所示。</p><p><b>　　4　 結(jié)論</b></p><p>　　蝸輪齒輪雙級減速器將蝸桿傳動布置于高速級, 齒輪傳動布置于低速級, 使蝸桿副嚙合面之間易于形成動壓油膜, 有利于提高蝸桿傳動承載能力與傳動平穩(wěn)性; 低速級采用硬齒面齒輪傳動, 使減速器增強對高沖擊等惡劣工況的適應(yīng)能力。</p>

50、;<p>　　新型減速器設(shè)計計算說明書</p><p><b>　　設(shè)計題目：</b></p><p>　　設(shè)計鑄工車間的砂型運輸設(shè)備。該傳送設(shè)備的傳動系統(tǒng)由電動機、減速器、和輸送帶組成。每日兩班制工作，工作期限為10年，每年按300個工作日計算。</p><p><b>　　已知條件：</b></p&

51、gt;<p>　　輸送帶直徑d=400mm,傳送帶運行速度v=0.6m/s,輸送帶軸所需拉力F=10000N。</p><p><b>　　新型減速器概述</b></p><p>　　CWG蝸桿出軸型雙級蝸輪齒輪減速器是由圓弧圓柱蝸桿傳動與硬齒面圓柱齒輪傳動組合而成的。該系列減速器主要用于冶金、礦山、化工、建筑、紡織、輕工等行業(yè)。</p>

52、<p><b>　　具有如下特點：</b></p><p>　　1  中心距、中心高、傳動比采用優(yōu)先數(shù)系的優(yōu)先數(shù)；</p><p>　　2   蝸輪蝸桿參數(shù)、齒輪參數(shù)及結(jié)構(gòu)均經(jīng)過計算機優(yōu)化設(shè)計；</p><p>　　3   蝸桿、齒輪采用優(yōu)質(zhì)高強度低碳合金鋼，經(jīng)滲碳、淬火、磨銷，齒面硬

53、度高，精度高；</p><p>　　4   傳動效率高、噪聲低，與雙級齒輪蝸輪減速器相比傳動效率可提高10％左右，結(jié)構(gòu)先進．性能可靠。</p><p>　　減速器工作條件應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　1   減速器均適用于正、反向運轉(zhuǎn)，輸入軸最高轉(zhuǎn)速不大于1500r/min。</p><p>　

54、　2  雙軸型減速機工作環(huán)境溫度-40℃～+40℃，當(dāng)工作環(huán)境溫度低于0℃時，啟動前潤滑油必須加溫到0℃以上，當(dāng)環(huán)境溫度高于40℃時，必須采取冷卻措施。</p><p>　　3   減速器潤滑采用蝸輪蝸桿油進行潤滑</p><p>　　根據(jù)以上條件進行減速器蝸桿齒輪的傳動設(shè)計</p><p><b>　　傳動裝置的總體設(shè)計&l

55、t;/b></p><p><b>　　傳動方案的確定</b></p><p>　　眾所周知，減速器的核心是其傳動裝置，而減速器的外形以及其他各個部分的大小形狀以及尺寸都是根據(jù)傳動裝置的大小和位置而確定的，因此對減速器的改進首先應(yīng)把重點放在傳動裝置上。</p><p>　　通常情況下，傳動裝置主要是齒輪（直齒圓柱齒輪，斜齒圓柱齒輪，主齒輪

56、，人字齒等等），渦輪蝸桿傳動。雖然大的方向沒有改變，但是隨著技術(shù)的不斷進步，越來越多的新型齒形被開發(fā)出來并應(yīng)用于實際的生產(chǎn)生活當(dāng)中。通過查閱大量的資料，我得知近些年來新型蝸桿的齒形技術(shù)有了很大的發(fā)展，與此同時，對新材料的開發(fā)和研制也取得了重大的突破。我對自己所設(shè)計的新型減速器有了大致的思路，那就是設(shè)計新型的蝸桿齒輪二級減速器。對其改進主要放在蝸桿的齒形以及齒輪和渦輪蝸桿的材料上。</p><p>　　通過進一步的

57、計算和驗證，以及考慮到方方面面的因素，我決定選用蝸桿在渦輪之下的齒輪—蝸桿二級減速器。即高速級用蝸桿渦輪傳動，低速級用齒輪傳動。電動機主軸經(jīng)聯(lián)軸器與輸入軸—蝸桿軸直接相連，輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與輸送帶帶輪相連。其傳動裝置方案如下圖1所示</p><p>　　第二節(jié) 電動機的選擇</p><p>　　1．選擇電動機的類型</p><p>　　根據(jù)用途選擇Y系列一般用途的

58、的全封閉自冷式三相異步電動機。</p><p><b>　　2．選擇電動機功率</b></p><p>　　輸送帶所需功率為==kW=6.0 kW</p><p>　　查表知，取一對軸承效率=0.99，蝸桿渦輪傳動效率=0.9（四頭蝸桿），斜齒圓柱齒輪傳動效率=0.97，去聯(lián)軸器效率=0.99，得電動機到工作幾機間的總效率為</p>

59、<p>　　==0.90.97=0.8219</p><p>　　電動機所需工作功率為6.0/0.8219=7.3 kW</p><p>　　查表知，選取電動機的額定功率為=7.5 kW</p><p><b>　　3．確定電動機轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　輸送帶輪的工作轉(zhuǎn)速為</p>

60、<p>　　==1000600.6/400=28.65 r/min</p><p>　　查表知，單級蝸桿傳動傳動比=10～40，圓柱齒輪傳動傳動比=3～6，則總傳動比范圍為</p><p>　　==（10～40）（3～6）=30～240 r/min</p><p><b>　　電動機的轉(zhuǎn)速范圍為</b></p><

61、p>　　=28.65（30～240）=859.44～6875.49r/min</p><p>　　查表知，符合這一要求的電動機同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min和3000 r/min，綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和價格，選取1500r/min的電動機比較合適，其滿載轉(zhuǎn)速為1420 r/min，型號為Y132M-4。即=1420 r/min.</p>

62、<p><b>　　傳動比的計算及分配</b></p><p><b>　　1.總傳動比</b></p><p>　　=/=1420/28.65=49.56</p><p><b>　　2.分配傳動比</b></p><p>　　低速級傳動比為（0.03～0.06）

63、=1.5～3.0，=16.52～33.04，為使結(jié)構(gòu)緊湊且大齒輪不致過大，取=2.5，所以=19.82</p><p>　　第四節(jié) 傳動裝置運動、動力參數(shù)的計算</p><p><b>　　1.各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　=1420 r/min</p><p>　　==1420 r/min</p>

64、;<p>　　=/=71.645 r/min</p><p>　　=/=28.66 r/min</p><p>　　==28.66 r/min</p><p><b>　　2.各軸功率</b></p><p>　　==7.30.99=7.227 kW</p><p>　　==7.22

65、70.90.99=6.439 kW</p><p>　　==6.4390.970.99=6.184 kW</p><p>　　==6.1840.990.99=6.061 kW</p><p><b>　　3．各軸轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　=9550=95507.3/1420=49.095</p>&

66、lt;p>　　=9550=95507.227/1420=48.604</p><p>　　=9550=95506.439/71.645=858.294</p><p>　　=9550=95506.184/28.66=2060.614</p><p>　　=9550=95506.061/28.66=2019.628</p><p><

67、;b>　　傳動件的設(shè)計計算</b></p><p>　　高速級渦輪蝸桿傳動的設(shè)計計算</p><p>　　1. 選擇材料、熱處理方式和公差等級</p><p>　　考慮到蝸桿傳動傳遞的功率不大，速度不太高且有相對滑動速度，蝸桿采用低碳合金鋼材料20Cr或20CrMnTi，齒面經(jīng)滲碳淬火硬度為HRC58～63，, 齒面粗糙度Ra=0.8。為了保證質(zhì)量

68、,蝸桿的加工工藝流程為：毛坯—粗車—正火—精車一車蝸桿齒形—滲碳淬火—研磨中心孔—銑鍵槽—磨外圓—磨齒形。渦輪采用離心鑄造的錫青銅ZCuSn10—1，選用6級精度。</p><p>　　2. 確定蝸桿頭數(shù)和渦輪齒數(shù)</p><p>　　由上圖可知:在其他條件相同的情況下，蝸桿的頭數(shù)與傳動效率成正比，所以頭數(shù)越多越好。在綜合考慮到保證傳動效率、制造難度和成本的前提下，取=4，則==19.82

69、4=79.28，取=79。</p><p>　　3.初步計算傳動的主要尺寸</p><p>　　因為是閉式軟齒面?zhèn)鲃?，傳動尺寸主要取決于齒面的接觸疲勞強度以以防止齒面的點蝕和膠合，但須校核輪齒的彎曲疲勞強度。則有</p><p>　　1）渦輪傳遞轉(zhuǎn)矩=858.294=858294</p><p>　　2）載荷系數(shù),查表10—6知工作情況系數(shù)=

70、1.15；</p><p>　　設(shè)渦輪圓周速度<3m/s</p><p>　　取動載系數(shù)=1.0,；</p><p>　　因工作載荷平穩(wěn)，故取齒向載荷載荷分配系數(shù)=1.0，則</p><p><b>　　=1.15</b></p><p>　　3）許用接觸應(yīng)力=,其中</p>

71、<p>　　轉(zhuǎn)速系數(shù)==0.75</p><p>　　壽命系數(shù)0.897<1.6</p><p>　　接觸疲勞極限,查表可知=425Mpa</p><p>　　接觸疲勞最小安全系數(shù)自定為=1.3</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入其中，計算得</p><p>　　==0.750.897425/1.3=219

72、.94 Mpa</p><p>　　4) 彈性系數(shù)=147，則模數(shù)m和分度圓的直徑</p><p>　　=91.15858294=635.84</p><p>　　查表知選取m=4mm, q=10,=40mm,則=640</p><p><b>　　4.計算傳動尺寸</b></p><p>　　（

73、1）渦輪分度圓直徑為</p><p>　　=m=479=316mm</p><p><b>　　(2)傳動中心距</b></p><p>　　a=(+)/2=178mm</p><p>　　5.驗算渦輪圓周速度、相對滑動速度以及傳動總效率</p><p><b>　　1）渦輪圓周速度&l

74、t;/b></p><p><b>　　<3m/s</b></p><p>　　與初選相符合，取取動載系數(shù)=1.0合適</p><p><b>　　2）導(dǎo)程角</b></p><p>　　由=44/40=0.4,得</p><p><b>　　3）相對滑

75、動速度</b></p><p><b>　　<26 m/s</b></p><p>　　與初選值相符，選用材料合適</p><p><b>　　4）傳動總效率</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　查表知，

76、當(dāng)量摩擦角==，又已知</p><p>　　所以傳動嚙合效率=（0.4/0.44）=90.87</p><p>　　油的攪動和飛濺損耗時的效率 =0.99</p><p>　　軸承效率 =0.99</p><p>　　所以傳動總效率==89.06</p><p>　　與初選值相差很小，選用材料合適</p>

77、<p><b>　　驗算蝸桿抗彎強度</b></p><p>　　蝸桿齒根抗彎強度驗算公式為</p><p>　　式中=1.15, =858294,m=4mm, =316mm</p><p><b>　　現(xiàn)在求渦輪齒寬</b></p><p>　　=2=24（0.5+）=30.53mm

78、 取=32mm</p><p>　　許用彎曲疲勞應(yīng)力=，自取=1.4，查表知</p><p>　　齒根彎曲疲勞極限=190Mpa, 所以=135.714 Mpa</p><p>　　又=（21.15858294）/(432316)=48.8 Mpa<</p><p><b>　　抗彎強度足夠</b></p&g

79、t;<p>　　計算蝸桿傳動其他尺寸</p><p><b>　　1）蝸桿</b></p><p>　　齒頂高 ==14=4mm</p><p>　　全齒高 =2+c, c=m=0.8, 所以=8.8mm</p><p>　　齒頂圓直徑 =+2=48mm</p><

80、p>　　齒根圓直徑 =-2-2c=30.4mm</p><p><b>　　蝸桿螺旋部分長度為</b></p><p>　?。?1+0.06）m=62.96,取=100mm</p><p>　　蝸桿軸向齒距 ==12.56mm</p><p>　　蝸桿螺旋線導(dǎo)程 ==50.24mm</p>

81、<p><b>　　2) 渦輪</b></p><p>　　齒頂圓直徑 = m+2=324mm</p><p>　　齒根圓直徑 =-2-2c=316-9.6=306.4mm</p><p>　　外圓直徑 +1.5m=330mm</p><p><b>　　渦輪齒寬</b>

82、;</p><p>　　=2==30.53mm 取=32mm</p><p>　　齒寬角 =2=2=</p><p>　　咽喉母圓半徑 /2=178-324/2=16mm</p><p>　　輪緣寬度 =36mm,取b=36mm</p><p><b>　　熱平衡計算</b>

83、;</p><p>　　取油溫t=70，周圍的空氣溫度=20,通風(fēng)良好。取,傳動總效率89.06，則散熱面積為</p><p><b>　　==1.05</b></p><p>　　低速級斜齒圓柱齒輪的設(shè)計計算</p><p>　　選擇材料、熱處理方式和公差等級</p><p>　　減速器低速級采

84、用硬齒面漸開線圓柱齒輪傳動, 齒輪副采用低碳合金鋼材料20Cr或20CrMnTi, 經(jīng)滲碳淬火后磨齒, 使硬化層沿齒面呈仿形分布, 齒面硬度58～62 HRC, 在齒根部位, 采用噴丸工藝, 使齒輪彎曲強度極大強化。齒面硬度沿徑向呈梯度緩降分布, 確保心部硬度30～40HRC, 從而使輪齒成為表面硬而心部韌的懸臂梁。經(jīng)查圖，取＝＝1500MPa， ＝＝500Mpa。采用大螺旋角的斜齒輪, 以進一步增強了輪齒的彎曲強度。齒輪精度按GB/T

85、10095－1998，選擇６級，齒根噴丸強化。</p><p>　　初步計算傳動的主要尺寸</p><p>　　因為是硬齒面閉式傳動，故先按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，再按齒面接觸疲勞強度進行校核。其設(shè)計公式為</p><p>　　1）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=2060614</p><p><b>　　2）確定齒數(shù)</b><

86、;/p><p>　　因為是硬齒面，故初定＝33，＝＝2.5×33＝82.5，取=83；</p><p>　　傳動比誤差 i＝/=83/33＝2.515</p><p><b>　　,允許</b></p><p><b>　　3） 初選齒寬系數(shù)</b></p><p>

87、　　按非對稱布置，由表查得＝0.6</p><p><b>　　4） 初選螺旋角</b></p><p>　　由于大螺旋角的斜齒輪, 可以進一步增強了輪齒的彎曲強度所以初定螺旋角＝</p><p><b>　　5） 載荷系數(shù)K</b></p><p>　　使用系數(shù)工作機輕微沖擊，原動機均勻平穩(wěn)，所

88、以查表得＝1.25</p><p>　　動載荷系數(shù)估計齒輪圓周速度v＝0.395 m/s查圖得＝1.01;</p><p>　　齒向載荷分布系數(shù),預(yù)估齒寬b＝80mm 查圖得＝1.171，初取b/h＝6，再查圖得＝1.14</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù) 查表得＝＝1.1</p><p>　　載荷系數(shù)K＝ =1.25×1.01

89、×1.1×1.14＝1.58</p><p>　　6） 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) ＝/＝33/＝39.77</p><p>　?。?＝83/＝100.03</p><p>　　查圖得＝2.40 ＝2.15 ＝1.65 ＝1.80</p><p>　　7）

90、重合度系數(shù)</p><p>　　端面重合度近似為＝[1.88-3.2×]＝【1.88－3.2×（1/33＋1/83）】×＝1.564</p><p>　?。絘rctan（tan/）＝arctan（tan/ ）＝</p><p><b>　　＝</b></p><p>　　則重合度系數(shù)為＝0.

91、25+0.75/＝0.73</p><p>　　8） 螺旋角系數(shù)</p><p>　　=1—0.25=1—0.25=0.75 (大于等于1時取為1)</p><p>　　＝1－＝0.833></p><p>　　9） 許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　安全系數(shù)由表查得＝1.25</p&

92、gt;<p>　　工作壽命兩班制，10年，每年工作300天</p><p>　　小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)＝60nk＝60×71.645×1×10×300×2×8＝2.0634</p><p>　　大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)＝/＝2.0634/2.515＝8.204</p><p>　　查圖得壽命系數(shù)=0.9

93、6, =0.99;實驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)=2.0,查圖取尺寸系數(shù)=1</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力 =768Mpa</p><p><b>　　=792 Mpa</b></p><p>　　==0.00516 ==0.00486</p><p>　　比較 與，取較大者即取=0.00516</p>

94、<p>　　10) 計算模數(shù)</p><p><b>　　==3.02mm</b></p><p>　　按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準模數(shù),取=4mm</p><p>　　11) 初算主要尺寸</p><p>　　初算中心距=246.89,取a=250mm</p><p&g

95、t;<b>　　修正螺旋角</b></p><p>　　分度圓直徑=142.241mm</p><p>　　=357.759mm</p><p>　　齒寬,取=96mm, =88mm</p><p>　　齒寬系數(shù)=0.619</p><p>　　12) 驗算載荷系數(shù)K</p>&

96、lt;p>　　圓周速度，查得=1.01</p><p>　　按=0.619，=88mm，</p><p>　　查表得＝A+B+=1.05+0.260.38316+0.01408=1.164，</p><p><b>　　又因9.78</b></p><p>　　查圖得=1.16，＝1.25，＝＝1.1</p&

97、gt;<p>　　則載荷系數(shù)K＝=1.611，又＝0.833</p><p>　　修正后＝[1.88-3.2×]</p><p>　?。絒1.88－3.2×（1/33＋1/83）]×0.928＝1.619，</p><p>　?。?.25+0.75/＝0.7133，大于1取=1。</p><p>&

98、lt;b>　　從而得 </b></p><p>　　==2.96mm<4mm</p><p>　　故滿足齒根彎曲疲勞強度。</p><p>　　3．校核齒面接觸疲勞強度</p><p>　　1） 載荷系數(shù)</p><p>　?。?.25，=1.01，＝1.164， ＝＝1.1&l

99、t;/p><p>　　則載荷系數(shù)K＝=1.617</p><p>　　2） 查表確定各系數(shù)</p><p>　　材料彈性系數(shù),查表得=189.8</p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù),查圖得=2.37</p><p>　　重合度系數(shù),計算得得=因為>1,取=1</p><p><b&g

100、t;　　所以==0.786</b></p><p>　　螺旋角系數(shù),,計算得得==0.9633</p><p>　　3） 許用接觸應(yīng)力</p><p>　　試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限＝＝1500MPa</p><p>　　壽命系數(shù)查圖得=0.96, =0.99；工作硬化系數(shù)=1；</p><p>　

101、　安全系數(shù)查表得=1.05；尺寸系數(shù)查表得=1，則許用接觸應(yīng)力為： </p><p>　　[]= ()/=1371.43 MPa</p><p>　　[]= ()/=1414.29 MPa</p><p>　　取[]= []=[]=1371.43 MPa</p><p>　　4） 校核齒面接觸強度</p><p>

102、;　　==779.64 MPa <[]=1371.43 MPa</p><p>　　滿足齒面接觸疲勞強度的要求。</p><p>　　4.計算齒輪傳動其他幾何尺寸</p><p>　　端面模數(shù) ===4.25671mm</p><p>　　齒頂高 ==14=4mm</p><p>　　

103、齒根高 =()=1.254=5mm</p><p>　　齒全高 =+=9</p><p>　　頂隙 =0.254=1mm</p><p>　　齒頂圓直徑為 =142.241+8=150.241mm</p><p>　　=357.759+8=365.759mm</p>&l

104、t;p>　　齒根圓直徑為 =142.241-10=132.241mm</p><p>　　=357.759-10=347.759</p><p>　　現(xiàn)對初步計算得結(jié)果進行修正</p><p><b>　　1.各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　=1420 r/min</p><p>

105、;　　==1420 r/min</p><p>　　=/=1420/(79/4) =71.899r/min</p><p>　　=/=71.899/(83/33)=28.59 r/min</p><p>　　==28.586r/min</p><p><b>　　2.各軸功率</b></p><p&g

106、t;　　==7.30.99=7.227 kW</p><p>　　==7.2270.90.99=6.439 kW</p><p>　　==6.4390.970.99=6.184 kW</p><p>　　==6.1840.990.99=6.061 kW</p><p><b>　　3．各軸轉(zhuǎn)矩</b></p>

107、<p>　　=9550=95507.3/1420=49.095</p><p>　　=9550=95507.227/1420=48.604</p><p>　　=9550=95506.439/71.899=855.262</p><p>　　=9550=95506.184/28.586=2065.948</p><p>　　=9

108、550=95506.061/28.586=2024.857</p><p>　　第三章 齒輪上作用力的計算</p><p>　　蝸桿副上作用力的計算</p><p><b>　　已知條件</b></p><p>　　高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩=48604，轉(zhuǎn)速=1420r/min，蝸桿分度圓直徑=40mm，低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩=8

109、55262，渦輪分度圓直徑=316mm。</p><p><b>　　蝸桿上的作用力</b></p><p>　　1）圓周力 ==（2×48604）/40=2430.2N</p><p>　　其方向與力作用點圓周速度相反</p><p>　　2）軸向力 ===（2×855262）/316=

110、5413.05N其方向與渦輪轉(zhuǎn)動方向相反</p><p>　　3）徑向力 = 渦輪蝸桿的分度圓壓力角取=普通渦輪蝸桿取=，所以=2297.70N</p><p><b>　　渦輪上的作用力</b></p><p>　　渦輪上的作用軸向力、圓周力、徑向力分別與蝸桿上相應(yīng)的圓周力、軸向力、徑向力大小相等，方向相反，即</p>

111、<p>　　= = =</p><p>　　第二節(jié) 齒輪副上作用力的計算</p><p><b>　　1. 已知條件</b></p><p>　　中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩=855262，=71.899r/min,斜齒圓柱齒輪的螺旋角=，為使斜齒輪3的軸向力與渦輪的軸向力抵消一部分，高速級的蝸桿右旋（通常情況下為右旋），渦

112、輪與蝸桿的旋向相同，也是右旋，低速級小齒輪右旋，低速級大齒輪左旋；大小齒輪分度圓直徑分別為</p><p>　　=142.241mm =357.759mm</p><p><b>　　2）齒輪3的作用力</b></p><p>　　圓周力 ==（2×855262）/142.241=12110.676N</p&g

113、t;<p>　　其方向與力作用點圓周速度相反</p><p>　　徑向力 ==12110.667×=4690.813N</p><p>　　其方向為力的作用點指向輪3的轉(zhuǎn)動中心</p><p>　　軸向力 ==12110.667×=4407.926N</p><p>　　其方向可用右手定則

114、確定，即右手握住輪3 的軸線，并使四指的方向順著輪的轉(zhuǎn)動方向，此時大拇指的所指的方向就是軸向力的方向</p><p>　　法向力 ==12110.676/()=13715.03N</p><p>　　3） 齒輪4的作用力</p><p>　　從動齒輪4上各個力與主動輪3上相應(yīng)的力大小相等，作用力的方向相反</p><p>　　第四章

115、 軸的設(shè)計計算</p><p>　　第一節(jié) 高速軸的設(shè)計與計算</p><p><b>　　1． 已知條件</b></p><p>　　高速軸傳遞的功率=7.227 kW，轉(zhuǎn)矩=48604，轉(zhuǎn)速=1420 r/min，渦輪分度圓直徑為40mm,=30.4mm,齒寬=100mm</p><p>　　2. 軸的材料和熱

116、處理</p><p>　　因傳遞的功率不是很大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，查表知，選用常用的材料45號鋼，考慮到蝸桿、渦輪有相對滑動，因此蝸桿采用表面淬火處理。</p><p><b>　　3. 初算軸徑</b></p><p>　　初步確定軸外伸段直徑。因蝸桿軸外伸段上安裝聯(lián)軸器，故軸徑可按下式求得，查表知，可取C=120，則</

117、p><p>　　=120=20.64mm</p><p>　　軸與聯(lián)軸器連接，有一個鍵槽，應(yīng)增大軸徑—，則</p><p>　?。?.05—1.07）=21.67—22.085mm,圓整后，暫定外伸直徑=24mm</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　1） 軸承部件結(jié)構(gòu)

118、設(shè)計</p><p>　　蝸桿的速度 2.973 m/s,減速器采用渦輪在上蝸桿在下結(jié)構(gòu)。為方便渦輪軸安裝及調(diào)整，采用沿蝸桿軸線的水平面剖分箱體結(jié)構(gòu)，蝸桿軸不長，故采用兩端固定方式?？砂摧S上零件的安裝順序，從除開始設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)假想圖如下圖所示</p><p>　　圖中軸總共分成了七段，如圖所示，分別編號1,2,3,4,5,6,7</p><p>　　2） 軸段

119、1的設(shè)計</p><p>　　軸段1上安裝聯(lián)軸器，此段設(shè)計應(yīng)與聯(lián)軸器設(shè)計同步進行。為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離震動，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。查表8—37知，取=2，則計算轉(zhuǎn)矩</p><p>　　==248604=97208</p><p>　　由表8—38查得GB/T5014—2003中的LX2型聯(lián)軸器符合要求；公稱轉(zhuǎn)矩560Nm，許用轉(zhuǎn)速6300r/min