機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---一級(jí)蝸桿減速箱說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》</p><p><b>　　計(jì)算說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　所屬學(xué)院 機(jī)械電

2、氣化工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) </p><p>　　班 級(jí) 機(jī)械12-2 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　日

3、期 2010-11-08 </p><p><b>　　前言</b></p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)， 隨著科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和人們生活條件的不斷改善市場(chǎng)愈加需要各種各樣性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉、效率高、能耗低的機(jī)械產(chǎn)品，而決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量、水平、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)

4、。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，首要任務(wù)是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思、各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這要求設(shè)計(jì)者綜合應(yīng)用各類(lèi)典型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)原理、工作特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法及其在系統(tǒng)中的作用等知識(shí)，根據(jù)使用要求和功能分析，選擇合理的工藝動(dòng)作過(guò)程，選用或創(chuàng)新機(jī)構(gòu)型式并巧妙地組合成新的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、性能優(yōu)良、工作可靠、實(shí)用性強(qiáng)的機(jī)械產(chǎn)品。</p><p>　　企業(yè)為了贏得市場(chǎng)，必須不斷開(kāi)發(fā)

5、符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，其中設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、水平、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的最主要因素.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)結(jié)合一種簡(jiǎn)單機(jī)器進(jìn)行機(jī)器功能分析、工藝動(dòng)作過(guò)程確定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)定、機(jī)構(gòu)尺度綜合、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)等，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固、掌握并初步運(yùn)用機(jī)械原理的知識(shí)和理論，對(duì)分析、運(yùn)算、繪圖、文字表達(dá)及技術(shù)資料查詢(xún)等諸方面的獨(dú)立工作能力進(jìn)行初步的訓(xùn)練，培養(yǎng)理論與實(shí)際結(jié)合的能力，更為重要的是培

6、養(yǎng)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新能力。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)體系訓(xùn)練中，具有不可替代的重要作用。</p><p>　　本次我設(shè)計(jì)的是蝸桿減速器，以小見(jiàn)大，設(shè)計(jì)并不是門(mén)簡(jiǎn)單的課程，它需要我們理性的思維和豐富的空間想象能力。我們可以通過(guò)對(duì)步進(jìn)送料機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的流程，為我們今后的設(shè)計(jì)課程奠定了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　目錄</b></

7、p><p>　　一 設(shè)計(jì)題目--------------------------------3</p><p>　　二 電動(dòng)機(jī)的選擇----------------------------3</p><p>　　三 傳動(dòng)裝置動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù) -----------------5</p><p>　　四 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)------------

8、--------------5</p><p>　　五 減速器軸的設(shè)計(jì)--------------------------9</p><p>　　六 滾動(dòng)軸承的確定和驗(yàn)算--------------------13</p><p>　　七 鍵的選擇--------------------------------14</p><p>　　

9、八 聯(lián)軸器的選擇----------------------------15</p><p>　　九 潤(rùn)滑與密封的設(shè)計(jì)------------------------15</p><p>　　十 鑄鐵減速器結(jié)構(gòu)主要尺寸------------------15</p><p>　　小結(jié)---------------------------------------

10、-17</p><p>　　致謝----------------------------------------18</p><p>　　參考文獻(xiàn)------------------------------------19</p><p><b>　　一 課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)的蝸

11、桿減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作，空載啟動(dòng)，工作有輕微震動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)使用期限10年，每天工作16小時(shí)，每年工作300天。運(yùn)輸鏈允許速度誤差5%</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　運(yùn)輸帶拉力：F=2500N，運(yùn)輸帶速度v=1.5m/s卷筒直徑Ｄ=400mm</p><p><b>　　二 選擇電動(dòng)機(jī)</b&

12、gt;</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型</b></p><p>　　按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的容量</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需工作功率按設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)式（1）為</p>&l

13、t;p>　　由設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)公式（2）</p><p><b>　　因此</b></p><p>　　估算由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)的總效率為</p><p>　　為聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)參考表1初選</p><p>　　為蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)效率</p><p>　　為軸承的傳動(dòng)效率出處<

14、/p><p>　　為卷筒的傳動(dòng)效率出處</p><p><b>　　確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　由已知可以計(jì)算出卷筒的轉(zhuǎn)速為</p><p>　　按設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1推薦的合理范圍，蝸桿傳動(dòng)選擇為閉式 （閉式為減速器的結(jié)構(gòu)形式），且選擇采用雙頭傳動(dòng)，同時(shí)可以在此表中查得這樣的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比是10—40。<

15、;/p><p>　　故可推算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為：</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為：查機(jī)械設(shè)計(jì)文獻(xiàn)３第155頁(yè)表12-1可知</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由設(shè)計(jì)文獻(xiàn)３查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有以下三種傳動(dòng)比選擇方案，如下表：</p><p>　　①本參考價(jià)格為4極，同步轉(zhuǎn)速為1500r\min,功率11kw的電動(dòng)機(jī)價(jià)格為

16、1計(jì)算，表中數(shù)值為相對(duì)值，僅供參考。</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量，價(jià)格以及傳動(dòng)比，可見(jiàn)第三種方案比較合適，因此選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是Y132S-4。</p><p><b>　　其主要性能如下表</b></p><p>　　該電動(dòng)機(jī)的主要外型和安裝尺寸如下表：（裝配尺寸圖參考設(shè)計(jì)文獻(xiàn)３表12-3）</p>

17、<p><b>　　確定總的傳動(dòng)比</b></p><p>　　由 選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm 和工作機(jī)的主軸的轉(zhuǎn)速 n，可得傳動(dòng)裝置的總的傳動(dòng)比是：</p><p>　　i在15—30范圍內(nèi)可以選用雙頭閉式傳動(dòng)。</p><p>　　三 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算各

18、軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　為蝸桿的轉(zhuǎn)速，因?yàn)楹碗妱?dòng)機(jī)用聯(lián)軸器連在一起，其轉(zhuǎn)速等于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　為蝸輪的轉(zhuǎn)速，由于和工作機(jī)聯(lián)在一起，其轉(zhuǎn)速等于工作主軸的轉(zhuǎn)速。所以：</p><p><b>　　計(jì)算各軸的輸入功率</b></p><p>　　為電動(dòng)機(jī)的功率 &

19、lt;/p><p>　　為蝸桿軸的功率 </p><p>　　為蝸輪軸的功率 </p><p><b>　　為工作機(jī)主軸的功率</b></p><p><b>　　計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　為電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩 <

20、/p><p>　　為蝸桿軸上的轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　為工作機(jī)主軸上的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　四 確定蝸輪蝸桿的尺寸</p><p><b>　　選擇蝸桿的傳動(dòng)類(lèi)型</b></p><p>　　根據(jù)GB\T 10085-1988的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿（ZI）</p>

21、;<p><b>　　選擇材料</b></p><p>　　蝸桿一般采用碳素鋼或合金鋼制造，要求齒面火淬并且要求有較高的硬度，對(duì)高速重載常用20錳鉻合金或40硅錳合金制造，并且應(yīng)磨削，一般蝸桿采用45號(hào)鋼調(diào)制處理，在低速傳動(dòng)中蝸桿不經(jīng)熱處理，甚至可采用鑄鐵。</p><p>　　根據(jù)蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿采用45#鋼，因希望效率高些

22、，采用雙頭蝸桿。</p><p>　　4.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn)1式（11-12）計(jì)算傳動(dòng)中心距</p><p><b>　　N.mm</b></p><p><b>　?、?確定載荷系數(shù)K<

23、;/b></p><p>　　載荷系數(shù)K= 。其中為使用系數(shù)，查文獻(xiàn)1第250頁(yè)表11-5，由于工作載荷有輕微震動(dòng)且空載啟動(dòng)故取=1。為齒向載荷分布系數(shù)，由于載荷變化不大，有輕微震動(dòng)，取=1， 為動(dòng)載荷系數(shù)，蝸輪圓周速度 <3m/s，故可確定Kv=1.08，</p><p><b>　　由此可得</b></p><p>　?、?確定

24、彈性影響系數(shù)，選用鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，取</p><p><b>　?、?確定接觸系數(shù)</b></p><p>　　先假設(shè)/ a=0.34由文獻(xiàn)1圖11-18中可查得=3.0</p><p>　　⑸ 確定許用接觸應(yīng)力[]</p><p>　　蝸輪材料為鑄錫磷青銅，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，可

25、以從文獻(xiàn)1表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力[]’ =268Mpa</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 </p><p><b>　　,(為蝸輪轉(zhuǎn)速)</b></p><p><b>　　,(為工作壽命)</b></p><p>　　j為蝸輪每轉(zhuǎn)一周每個(gè)輪齒嚙合的次數(shù)j=1</p&g

26、t;<p><b>　　N=</b></p><p><b>　　所以壽命系數(shù)為</b></p><p>　　則[]=[]=0.6863=221.77</p><p><b>　?、?計(jì)算中心距</b></p><p>　　取中心距a=160mm，因 i=20.

27、11，從課本中由表12-1取m=6.3mm，q=10,=63mm。這時(shí)/ a=0.394, 由圖11-18可查：</p><p><b>　　’=2.5<</b></p><p>　　因此以上計(jì)算結(jié)果可用。</p><p>　　4.4計(jì)算蝸輪和蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸</p><p><b>　?、?蝸

28、桿 </b></p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表11-2與11-3可查的蝸桿的尺寸如下：</p><p>　　軸向齒距 </p><p>　　直徑系數(shù) </p><p>　　齒頂圓直徑 </p><p>　　齒根圓直徑 <

29、;/p><p>　　分度圓導(dǎo)程角 </p><p>　　蝸桿軸向齒厚 </p><p><b>　　⑵ 蝸輪</b></p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表11-3可查的渦輪的尺寸如下：</p><p>　　蝸輪齒數(shù)=41，變位系數(shù)=-0.1032</p>&l

30、t;p><b>　　驗(yàn)算傳動(dòng)比:</b></p><p>　　這時(shí)傳動(dòng)比誤差為:Δi=＜5%;符合要求</p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑:</b></p><p><b>　　蝸輪喉圓直徑:</b></p><p><b>　　蝸輪齒根圓直徑 <

31、/b></p><p><b>　　蝸輪咽喉母圓直徑</b></p><p>　　4.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　選取當(dāng)量系數(shù):</b></p><p>　　根據(jù)變位系數(shù)=-0.1032，=41 </p><p>　　從文獻(xiàn)中的圖1

32、1-19中查得齒形系數(shù)為：</p><p><b>　　=2.47</b></p><p><b>　　螺旋角系數(shù):</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力:</b></p><p>

33、;<b>　　=</b></p><p>　　從文獻(xiàn)1表11-8中查得由鑄錫磷青銅制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力為</p><p><b>　　′=56Mpa。</b></p><p><b>　　壽命系數(shù)為：</b></p><p><b>　　==</b>

34、;</p><p><b>　　=＜</b></p><p>　　由此可見(jiàn)彎曲強(qiáng)度是可以滿足的。</p><p>　　4.6蝸桿傳動(dòng)的熱平衡核算</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)的效率低，工作時(shí)發(fā)熱量大。在閉式傳動(dòng)中，產(chǎn)生的熱不能及時(shí)散逸，將因油熱不斷升高而使?jié)櫥拖♂專(zhuān)瑥亩龃竽Σ?，甚至發(fā)生膠合。必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以保證

35、油溫穩(wěn)處于規(guī)定的范圍內(nèi)。根據(jù)文獻(xiàn)1 P263—P265內(nèi)容</p><p><b>　　摩擦損耗的功率</b></p><p><b>　　產(chǎn)生的熱流量為</b></p><p>　　又已知P=5.5KW</p><p>　　——嚙合摩擦產(chǎn)生的熱量損耗效率 </p><p&

36、gt;　?。槲仐U分度圓上的導(dǎo)程角）</p><p>　　——軸承摩擦產(chǎn)生的熱量損耗效率</p><p><b>　　——濺油損耗效率</b></p><p>　　為當(dāng)量摩擦角，其值可根據(jù)滑動(dòng)速度由表11-18和1-19中選取。滑動(dòng)速度計(jì)算為 </p><p>　　又由于蝸輪是有鑄錫磷青銅制造的且硬度≥4

37、5HRC</p><p>　　查表文獻(xiàn)111-18可得通過(guò)插入法計(jì)算得為1°16’</p><p>　　由于軸承摩擦及濺油這兩項(xiàng)功率損耗不大，一般取為0.95—0.96則總效率為</p><p>　　=（0.95- -0.96）=0.877</p><p>　　以自然冷卻的方式從箱體外壁散發(fā)到周?chē)諝庵械臒崃髁繛?</p

38、><p>　　αd為箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),空氣流通好,取為15</p><p>　　S為內(nèi)表面能被潤(rùn)滑油濺到的,而外表面又可為周?chē)諝饫鋮s的箱體表面面積根據(jù)已知估算此面積0.8,j計(jì)算的面積為0.94</p><p>　　S為內(nèi)表面能被潤(rùn)滑油所飛濺到，外表面又可以為周?chē)諝馑鋮s的箱體表面面積。</p><p>　　設(shè)為正常工作的油溫為65

39、 為周?chē)諝獾臏囟瘸Ｈ?0℃</p><p><b>　　計(jì)算可得 ℃ </b></p><p><b>　　℃</b></p><p>　　因?yàn)樯鲜鼋Y(jié)果，可知本箱體單純的靠表面的散熱是滿足不了實(shí)際的工作需求，為了確使減速器在其正常工作的時(shí)候能得到良好的環(huán)境，確保減速器工作壽命，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)扇的

40、添置或者在箱體底部加可循環(huán)的水或油泵進(jìn)行循環(huán)熱交換。所以本減速器選擇在箱體底部加可循環(huán)的水來(lái)確保減速器工作性能優(yōu)良。</p><p>　　根據(jù)熱平衡條件， ℃</p><p>　　在這樣的條件下保持工作溫度滿足規(guī)定的要求，所以加散熱片可以滿足散熱要求。</p><p>　　五 減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1 蝸桿軸的設(shè)計(jì)&

41、lt;/p><p>　　由于蝸桿直徑很小，可以將蝸桿和蝸桿軸做成一體，即做成蝸桿軸。</p><p>　　5.1.1 蝸桿上的轉(zhuǎn)矩T1=71.23N·m</p><p>　　5.1.2 求作用在蝸桿及蝸輪上的力</p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b&g

42、t;　　軸向力 </b></p><p><b>　　徑向力 </b></p><p>　　圓周力徑向力以及軸向力的作用方向見(jiàn)下圖。</p><p>　　5.1.3 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　根據(jù)課本中的公式初步估算蝸桿的最小直徑，選取的材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)文獻(xiàn)1中的表15-3

43、，取=112，</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　蝸桿軸的最小直徑顯然是要安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑d與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào).。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查文獻(xiàn)1中的表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取Ka =1.5，則有：</p><p>

44、　　因?yàn)樵撦S要與電動(dòng)機(jī)相連，電動(dòng)機(jī)的軸徑為38mm，而上式中計(jì)算的最小軸徑為17.10mm，所以要以軸徑大的軸來(lái)選擇聯(lián)軸器的軸徑。</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB\T5014-1985或文獻(xiàn)３，選LT6型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為250。許用轉(zhuǎn)速3800r/min,聯(lián)軸器的尺寸為d=38mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)L=82mm。半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂孔長(zhǎng)度L=60mm。<

45、/p><p><b>　　蝸桿初選滾動(dòng)軸承：</b></p><p>　　據(jù)蝸桿軸徑初選圓錐滾子軸承30210，查文獻(xiàn)３表6-7得</p><p>　　B=20mm,D=90mm,d=50mm。 </p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?、艛M定蝸桿上

46、零件的裝配方案</p><p>　　蝸桿是直接和軸做成一體的，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右端蓋從右面裝。</p><p>　?、聘鶕?jù)軸向和周向定位要求，確定各段直徑和長(zhǎng)度，軸徑最小d =17mm，查文獻(xiàn)1表11-4，蝸桿齒寬B計(jì)算選為102mm。其余部分尺寸見(jiàn)下圖</p><p><b>　　5.1.5軸的校核</b></p>

47、;<p>　?。?）垂直面的支承反力（圖b）</p><p>　?。?）水平面的支承反力（圖c）</p><p>　?。?）繪垂直面的彎矩圖（圖b）</p><p>　?。?）繪水平面的彎矩圖（圖c）</p><p>　　（5）求合成彎矩（圖d）</p><p><b>　　彎扭圖見(jiàn)下圖：<

48、;/b></p><p>　　（6）該軸所受扭矩為 T=71230N.mm</p><p>　　（7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)1式（15-5）及以上數(shù)據(jù)，并取α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1查得。因此<，故安全。</p>

49、<p>　?。?）由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度很寬裕地確定的，由蝸桿軸受力情況知截面C處應(yīng)力最大，但其軸徑也較大，且應(yīng)力集中不大，各處應(yīng)力集中都不大，蝸桿軸疲勞強(qiáng)度滿足實(shí)際工作要求。</p><p>　　5.2 蝸輪軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算</p><p>　　5.2.1 計(jì)算最小軸徑：</p><p>　　按文獻(xiàn)1中的公式初步估算蝸桿的最小直徑，選取的材料為45

50、#鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)文獻(xiàn)1中的表15-3，取=112，</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　5.2.2選聯(lián)軸器：</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=Ka .T3,查文獻(xiàn)1課本，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取Ka =1.5則有：</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條

51、件，查文獻(xiàn)３表8-7，選用LT9型彈性套住型聯(lián)軸器其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為1000N.m</p><p>　　半聯(lián)軸器的軸徑：d1=50mm</p><p>　　半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度：L=112mm</p><p>　　所以選軸伸直徑為：84mm.</p><p>　　5.2.3 初選滾動(dòng)軸承：</p><p>　　據(jù)蝸輪軸徑初選圓錐

52、滾子軸承30212，查文獻(xiàn)３表6-7得</p><p>　　B=56mm,D=110mm,d=74mm。 </p><p>　　確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　所以軸的長(zhǎng)度為 300mm。 </p><p>　　至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　5.2.4 軸上零件的周

53、向定位：</p><p>　　半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是用過(guò)盈配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。蝸輪與軸采用過(guò)盈配合H7/r6。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)1表15—2 取軸端倒角為2×45°，各軸肩處的圓角半徑為R1.6。</p><p>　　確定軸上的載荷如下

54、圖</p><p>　　5.2.5 按彎扭合成應(yīng)力效核軸的強(qiáng)度</p><p>　　（1）垂直面的支承反力（圖b）</p><p>　?。?）水平面的支承反力（圖c）</p><p>　?。?）繪垂直面的彎矩圖（圖b）</p><p>　?。?）繪水平面的彎矩圖（圖c）</p><p>　　（

55、5）求合成彎矩（圖d）</p><p>　?。?）該軸所受扭矩為 T=1719N.mm</p><p>　?。?）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)1式（15-5）及以上數(shù)據(jù)，并取α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1表15-1查得。因此<，故安全。<

56、/p><p>　　（8）由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度很寬裕地確定的，由軸受力情況知截面C處應(yīng)力最大，但其軸徑也較大，且應(yīng)力集中不大，各處應(yīng)力集中都不大，故蝸輪軸疲勞強(qiáng)度不必校核。</p><p>　　六 滾動(dòng)軸承的選擇及其計(jì)算</p><p><b>　　6.1軸承的選擇</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中有兩處使用到了

57、軸承，一處是在蝸桿軸，已知此處軸徑d=50mm，所以選內(nèi)徑為50mm的軸承，在文獻(xiàn)2中選擇圓錐滾子軸承；查表6-7，選擇型號(hào)為30210的軸承。左右段各一個(gè)。另一處是在蝸輪軸；已知次此處軸徑為d=60mm，所以選內(nèi)徑為60mm的軸承，在文獻(xiàn)2中選擇圓錐滾子軸承；查表6-1，選擇型號(hào)為30212的軸承。</p><p>　　6.2計(jì)算軸承的受力</p><p>　　據(jù)第五部分計(jì)算出的作用在蝸

58、輪軸和蝸桿軸上的外力及支反力。</p><p>　　蝸桿軸承 </p><p>　　蝸輪軸承 </p><p>　　（2）計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷</p><p>　　計(jì)算公式為文獻(xiàn)1式（16-4） P=fp（XFr+YFa）</p><p>　　分別為軸承的徑向載荷

59、及軸承載荷N；X，分別為徑向動(dòng)載荷系數(shù)及軸向動(dòng)載荷系數(shù)。對(duì)于向心軸承，當(dāng)時(shí)，可由表16-11查出X和Y數(shù)值；當(dāng)時(shí)，軸向動(dòng)載荷的影響可以忽略不記。</p><p>　　查手冊(cè)73頁(yè)，根據(jù)所選的軸承代號(hào)查得為39.8KN 和80.5KN</p><p><b>　　蝸桿軸承的選擇:</b></p><p>　　計(jì)算得=0.21，查表280頁(yè) 16-

60、11 e=0.38</p><p>　　所以， 即軸承在軸向和徑向載荷的作用下，相當(dāng)于有1685.N的使用壽命</p><p>　　計(jì)算所需的徑向基本額定動(dòng)載荷值 在課本上查表16-9 查表16-8 查得 查手冊(cè)得到基本額定動(dòng)載荷為49200N</p><p>　　〈 49200N。</p><p>　　所以軸承選擇符

61、合要求.</p><p><b>　　蝸輪軸軸承的選擇:</b></p><p>　　同樣從手冊(cè)74頁(yè)查的基本當(dāng)量動(dòng)載荷為91.5KN</p><p><b>　　計(jì)算<91500N</b></p><p>　　所以這個(gè)軸承的選擇也是適合的.</p><p>　　七

62、鍵聯(lián)接的選擇與驗(yàn)算</p><p>　　選擇鍵聯(lián)接的類(lèi)型和尺寸</p><p>　　本設(shè)計(jì)中有三處要求使用鍵聯(lián)接，一處為減速器輸入軸（蝸桿）的聯(lián)軸器處，設(shè)置在蝸桿上的鍵標(biāo)此處為鍵1此處軸的直徑d1=42。一處是減速器輸出軸（蝸輪軸）的聯(lián)軸器處，設(shè)置在蝸輪軸上的鍵標(biāo)此處為鍵2此處軸的直徑d2=63。另一處是蝸輪與蝸輪軸的聯(lián)接，標(biāo)記此處的鍵為鍵3此處軸的直徑d3=75。一般8級(jí)以上的精度要有定

63、心精度的要求，所以選擇用平鍵聯(lián)接，由于只是聯(lián)接的是兩根軸，故選用圓頭普通平鍵（A）型。而鍵3的蝸輪在軸的中間，所以也選擇圓頭普通平鍵（A）型。</p><p>　　根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中53頁(yè)查得鍵1的截面尺寸,并且根據(jù)課本156頁(yè)表10-9的尺寸的基本規(guī)定,把鍵的尺寸確定為：寬度b=14mm，高度h=9mm。由聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)并參考鍵的長(zhǎng)度系列，可以確定取此鍵的長(zhǎng)度L=60mm（比伸入到聯(lián)軸器的深度短一些

64、）。查得鍵2的截面尺寸為：寬度b=18mm，高度h=11mm。同理取此鍵的長(zhǎng)度L=100mm。查得鍵3的截面尺寸為：寬度b=22mm，高度h=14mm。由輪轂的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取該鍵的鍵長(zhǎng)L=80mm。</p><p><b>　　校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度</b></p><p>　　鍵1處鍵、軸和聯(lián)軸器的材料是鋼和鑄鐵，且屬于靜聯(lián)接由文獻(xiàn)1的表10-10查得許用擠壓

65、應(yīng)力為[σp]=120MPa,鍵的工作長(zhǎng)度為L(zhǎng)=L-b=60-14=46mm，鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度為0.5h=0.5×9mm=4.5mm。由課本公式10-26</p><p><b>　　= </b></p><p>　　鍵聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求，即該鍵可以正常工作。</p><p>　　鍵2處鍵、軸和連軸器的材料是鋼，由課本

66、的表10-10查得許用擠壓應(yīng)力為[σp]=125,鍵的工作長(zhǎng)度為L(zhǎng)=L-b=60mm-18mm=32mm，鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度為0.5h=0.5×11mm=5.5mm。計(jì)算:</p><p><b>　　=</b></p><p>　　鍵3處鍵、軸和 蝸輪的材料是鋼和鑄鐵，且屬于靜聯(lián)接由文獻(xiàn)1的表6-2查得許用擠壓應(yīng)力為[σp]=120。鍵的工作長(zhǎng)度為L(zhǎng)

67、=L-b=80mm-22mm=58mm，鍵與輪轂的鍵槽的接觸高度為0.5h=0.5×14mm=7mm。計(jì)算:</p><p><b>　　=</b></p><p>　　可見(jiàn)聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足，即該鍵可以正常工作。</p><p>　　自此減速器中的所有的鍵均以校核完畢，所有的鍵均滿足使用要求。</p><p>

68、;<b>　　八 聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器的選擇主要包括了兩個(gè)聯(lián)軸器的選擇，第一個(gè)是電動(dòng)機(jī)軸與減速器的輸入主軸的聯(lián)結(jié)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的167頁(yè)中的表12-3Y系列電動(dòng)機(jī)的外型尺寸，本設(shè)計(jì)所選用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132S-4，可知電動(dòng)機(jī)的輸出主軸的外伸部分的長(zhǎng)度E和直徑D分別是80和38。又本設(shè)計(jì)的蝸輪軸的直徑計(jì)算最小值為17和蝸桿的計(jì)算最小直徑為55mm。

69、又軸上都裝有鍵，要將尺寸擴(kuò)大7%左右。最終確定的蝸輪軸的直徑和蝸桿軸的直徑分別是38mm和60mm，G根據(jù)文獻(xiàn)2表彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（GB/T4323-2002）,最后確定電動(dòng)機(jī)與減速器的輸入軸間的聯(lián)軸器選擇為L(zhǎng)T5型和LT9型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器連軸器，LT5公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為250n.m 許用轉(zhuǎn)速3800r/min A=45mm LT9 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩1000n.m，許用轉(zhuǎn)速2300r/m，A=80mm</p><p>

70、;<b>　　九 密封和潤(rùn)滑</b></p><p>　　1由于本設(shè)計(jì)蝸桿減速器才用的是鋼蝸桿配青銅蝸輪，參考文獻(xiàn)1表11-20，選擇L-AN320型號(hào)全損耗系統(tǒng)用油，對(duì)于蝸桿的給油方式，根據(jù)蝸桿的相對(duì)滑動(dòng)速度以及載荷類(lèi)型選擇，本設(shè)計(jì)的蝸桿減速器蝸桿的相對(duì)滑動(dòng)速度為4.75m/s內(nèi)，且采用的是閉式傳動(dòng)，傳動(dòng)載荷中等，根據(jù)文獻(xiàn)1表11-21蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑油粘度推薦值及給油方式，選擇油池潤(rùn)滑。

71、關(guān)于蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑油量，由于采用的是閉式蝸桿傳動(dòng)，攪油損耗不是太大，且采用的是蝸桿下置式的傳動(dòng)，所以浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個(gè)齒高。但考慮到如果浸油深度為蝸桿的一個(gè)齒高，則圓錐滾子軸承的浸油高度超過(guò)了軸承高度的1/3，所以采用在蝸桿軸上加兩個(gè)甩油輪來(lái)潤(rùn)滑。</p><p>　　2 對(duì)于軸承的潤(rùn)滑：蝸桿軸承采用浸油潤(rùn)滑。同時(shí)蝸輪軸承潤(rùn)滑采用注油嘴加注潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。另外在安裝的時(shí)候，也應(yīng)該對(duì)軸承的潤(rùn)滑進(jìn)行良好處理，應(yīng)該用潤(rùn)

72、滑油脂進(jìn)行充分的潤(rùn)滑。</p><p>　　3對(duì)于軸承的密封設(shè)計(jì)采用了軸承端蓋還在其中加入了密封圈。蝸桿軸承端一邊用悶端蓋，一邊用唇形密封圈。蝸輪軸軸承一邊用悶端蓋，一邊用氈圈。整個(gè)箱體是密封的。</p><p>　　十 鑄鐵減速器箱主要結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　聯(lián)結(jié)螺栓扳手空間C1，C2值和沉頭座直徑</p><p>　　減速器外部輔

73、助工作平臺(tái)</p><p>　　由于減速器的設(shè)計(jì)蝸桿高度的問(wèn)題 所以在放置電動(dòng)機(jī)的時(shí)候要考慮到，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作情況，所以要在電動(dòng)機(jī)下面增加一個(gè)放置電動(dòng)機(jī)的平臺(tái)。經(jīng)估計(jì)電動(dòng)機(jī)的軸的高度離地面為480MM，所以要安放高度為320MM的工作平臺(tái)，該平臺(tái)上要有緊固電動(dòng)機(jī)的螺栓孔，并且材料要符合電機(jī)的工作要求。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p>

74、<p>　　為期三周的機(jī)械課程設(shè)計(jì)，是我入學(xué)以來(lái)學(xué)習(xí)的一種應(yīng)用，也是對(duì)我自己的一種檢驗(yàn)。它綜合了以前學(xué)習(xí)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).工程材料.材料力學(xué)等知識(shí)，可以說(shuō)是一種綜合的應(yīng)用。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)了許多的樂(lè)趣，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候要兼顧許多方面的問(wèn)題。從設(shè)計(jì)前的計(jì)算到畫(huà)圖，每個(gè)細(xì)節(jié)都要從設(shè)計(jì)的實(shí)際情況出發(fā)，，學(xué)習(xí)到了許多在將來(lái)工作中需要注意的問(wèn)題。滿足其因該有的需求。不符和要求的要改進(jìn)，作到一絲不茍，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)是我從

75、老師們的身上</p><p><b>　　學(xué)習(xí)到的。</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　對(duì)于這次設(shè)計(jì)的完成,首先感謝母?！锬敬髮W(xué)的辛勤培育，感謝學(xué)校給我提供了如此難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)、知道了知識(shí)的可貴與獲取知識(shí)的辛勤。</p><p>

76、　　承蒙cc老師的耐心指導(dǎo)，我順利地完成了我的課程設(shè)計(jì)。在此深深感謝我的老師cc給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助,表現(xiàn)了她對(duì)工作高度負(fù)責(zé)的精神，同時(shí)也感謝給給我?guī)А懂?huà)法幾何》的李平老師，《機(jī)械工程材料》的cc老師，《互換性與測(cè)量技術(shù)》的cc老師，《材料力學(xué)》的王紅飆老師，《CAD機(jī)械制圖》cc老師，沒(méi)有這些課程做基礎(chǔ)，是無(wú)法完成機(jī)械課程設(shè)計(jì)的，感謝你們！</p><p>　　在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還得到了眾多同學(xué)的支持和幫助

77、，在此，我對(duì)這些同學(xué)表示我衷心的感謝和永遠(yuǎn)的祝福！ </p><p>　　對(duì)于這次的課程設(shè)計(jì)，還有許多美好的設(shè)想由于時(shí)間和自身因素?zé)o法得以實(shí)現(xiàn)，這不能不說(shuō)是本次設(shè)計(jì)的遺憾之處。不過(guò)，至少它啟發(fā)了我的思維，提高了我的動(dòng)手能力，豐富了我為人處世的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)，這為我在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。也為以后在自己的工作崗位上發(fā)揮才能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　最

78、后，再一次衷心的感謝贈(zèng)與我知識(shí)、給予我?guī)椭乃欣蠋煟銈儌鬟f的知識(shí)使我受用一生，你們的恩情我會(huì)銘記一生！雖然說(shuō)謝謝二字不足以表達(dá)我的感情，但是仍然對(duì)你們說(shuō)聲“謝謝”，“桃李不言，下子成溪”！</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1] 濮良貴, 紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 8版. 北京: 高等教育出版社,2006.</p>

79、<p>　　[2] 吳宗澤, 羅圣國(guó). 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 3版. 北京: 高等教育出版社.2005.</p><p>　　[3] 羅圣國(guó), 李平林, 張立乃, 黃少顏. 機(jī)械課程設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書(shū).2版. 北京: 高等教育出版社,1990.</p><p>　　[4] 陳鐵鳴, 新編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè), 北京: 高等教育出版社2005.</p><p>