機械設(shè)計課程設(shè)計--單級蝸桿減速器設(shè)計 (2)

1、<p><b>　　機械設(shè)計課程設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計題目：單級蝸桿減速器設(shè)計</p><p>　　學(xué) 院：機 械 工 程</p><p>　　專 業(yè)：車 輛 工 程</p><p>　　班 級： </p><p>　　學(xué) 號：

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名： XXXX </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計任務(wù)書- 2 -</p><p>　　第二章 傳動方案選擇- 3 -</p&

3、gt;<p>　　第三章 選擇電動機的選擇，確定傳動方案及計算運動參數(shù)- 3 -</p><p>　　第四章 傳動裝置的運動及動力參數(shù)的計算- 5 -</p><p>　　第五章 渦輪蝸桿的尺寸設(shè)計- 7 -</p><p>　　第六章 軸的設(shè)計計算及校核- 11 -</p><p>　　第八章 繪制草圖- 1

4、8 -</p><p>　　第九章. 箱體的設(shè)計- 26 -</p><p>　　第十章．軸承等相關(guān)標準件的選擇- 27 -</p><p>　　第十一章 減速器結(jié)構(gòu)與潤滑等概要說明- 31 -</p><p>　　第十二章 設(shè)計小結(jié)- 33 -</p><p>　　第十三章．參考文獻- 35 -<

5、/p><p>　　第一章 《機械設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　各設(shè)計小組原始數(shù)據(jù) （每組數(shù)據(jù)供2人使用）</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

6、動機，電壓380 V，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、維護方便；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。</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，其各部分零件的標準化程度高，設(shè)計與維護及維修成本低；結(jié)構(gòu)

7、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><p>　　第三章 選擇電動機的選擇，確定傳動方案及計算運動參數(shù)</p><p>　　3.1 電動機的選擇</p><p>　?。?）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

8、動機。</p><p>　　3.2 選擇電動機容量</p><p>　　（1）工作機各傳動部件的傳動效率及總效率(根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》表2.3選取相關(guān)的效率)：</p><p><b>　　×</b></p><p>　　其中：為聯(lián)軸器的效率，為0.995；為每對滾動軸承軸承的效率，為0.99，

9、 渦輪蝸桿的傳動效率效率為0.8；其中為卷筒的傳遞效率，為0.96.</p><p>　　所以減速機構(gòu)的總效率：</p><p>　　=0.99×0.99×0.96×0.99×0.8=0.75</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

10、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)低而造成電能浪費。</p><p>　　電動機所需的功率 ：</p><p>　　式中：—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>

11、<p>　　—工作機所需輸入功率，單位為：KW；</p><p><b>　　輸送機所需的功率:</b></p><p>　?。?000=2900×1.0／（1000×0.75）=3.87kW;</p><p>　　查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表2.1，選取Y112M—2電動機，其主要參數(shù)如下:</p>

12、<p><b>　　3.3 方案選擇</b></p><p>　　根據(jù)傳動裝置的工作特性和對它的工作要求并查閱資料《機械設(shè)計課程設(shè)計》，可選擇單級渦輪蝸桿閉式減速器傳動方案，如圖3.1示的傳傳動示意圖。</p><p>　　3.4 傳動比的選擇</p><p>　?。?） 總的傳動比：</p><p>　　運輸

13、及驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)速：</p><p>　　=60=46.6r/min</p><p><b>　　總傳動比：</b></p><p>　　由參考文獻《機械設(shè)計課程設(shè)計》可知，單級渦輪蝸桿減速器一般傳動比的范圍為7~40，所以所計算的傳動比在合理的范圍內(nèi)，即傳動比合理可用。</p><p>　　第四章 傳動裝置的運動及動力參

14、數(shù)的計算</p><p>　　4.1 各軸轉(zhuǎn)速計算</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: =960／46.6=20.6 </p><p><b>　　（2）各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><

15、p>　　蝸桿軸轉(zhuǎn)速：因為和電動機用聯(lián)軸器連在一起，故其轉(zhuǎn)速等于電動機轉(zhuǎn)速，則： =960r/min</p><p>　　蝸輪軸轉(zhuǎn)速：由于和工作機用聯(lián)軸器相連在一起，其轉(zhuǎn)速等于工作機主軸轉(zhuǎn)速，則：</p><p>　　=52.52r/min</p><p>　　4.2 各軸輸入功率計算</p><p>　　按電動機額定功率計算各軸的輸入

16、功率，設(shè)為蝸桿軸的輸入功率，為渦輪軸的輸入功率，為工作幾周的輸入功率</p><p><b>　　蝸桿軸功率: </b></p><p><b>　　蝸輪軸功率：</b></p><p><b>　　卷筒軸功率：</b></p><p>　　4.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算</p

17、><p><b>　　電動機軸轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　蝸桿軸轉(zhuǎn)矩： </b></p><p><b>　　蝸輪軸轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　卷筒軸轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　表4-1 各軸動

18、力參數(shù)表</p><p>　　第五章 渦輪蝸桿的尺寸設(shè)計</p><p>　　5.1 選擇蝸桿類型</p><p>　　根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）。</p><p><b>　　5.2 材料選擇</b></p><p>　　考慮到蝸桿傳動的功率不大，速度中等，

19、故蝸桿采用45剛；因希望效率高些，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）,金屬模鑄造；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>　　5.3 按齒面接觸強度設(shè)計</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿蝸輪的設(shè)計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行計算，再校核齒根彎曲疲勞強度。由《機械設(shè)計》式（

20、11-12）則傳動中心距為：</p><p><b>　?。?）確定輪上轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　按=:2，效率為0.8，則 </p><p>　?。?）確定載荷系數(shù)K </p><p>　　因工作是有輕微振動，故取載荷分布不均勻系數(shù)，由《機械設(shè)計》表11-5選取使用系數(shù)，

21、由于轉(zhuǎn)速不是很高，沖擊不大，可選取動載荷系數(shù)，則 K==1×1.05×1≈1.05</p><p>　　（3）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>　　先假設(shè)

22、蝸桿分度遠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>　　（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=60=60146.

23、6（5）=6.72</p><p>　　壽命系數(shù) =，則</p><p>　　==0.7881268=211.2108MPa</p><p><b>　　（6）計算中心距</b></p><p><b>　　a=</b></p><p>　　取中心距a=160mm，因為=

24、20.6，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=0.393，從《機械設(shè)計》圖11-18中可查得=2.76<，因此以上計算結(jié)果可用。</p><p>　　5.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸</p><p><b>　　蝸桿</b></p><p><b>　　蝸

25、桿頭數(shù)：</b></p><p><b>　　軸向齒距：；</b></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+0.25）=49.9mm

26、；</p><p>　　分度圓導(dǎo)程角：=（右旋）</p><p>　　軸向齒厚：=19.792÷2=9.891mm。</p><p><b>　　蝸輪</b></p><p><b>　　蝸輪齒數(shù)：=41；</b></p><p>　　變位系數(shù)=-0.1032；&l

27、t;/p><p>　　驗算傳動比：==20.5，這時傳動誤差為是允許的。</p><p>　　渦輪螺旋角：（右旋）</p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑：；</b></p><p>　　蝸輪喉圓直徑：=+=258.3+2（1-0.1032）6.3=269.6mm；</p><p>　　蝸輪齒根圓

28、直徑：=+=258.3-2（1+0.25+0.1032）6.3=243.85mm；</p><p>　　蝸輪咽喉母圓半徑：=a-=25.2</p><p>　　蝸輪輪緣寬度： 取b=50mm。 而且取中心輪轂寬度為100mm。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　5.5 校核齒根彎曲疲勞強度</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)

29、：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　根據(jù)=-0.1032，=84.059，從《機械設(shè)計》圖11-19中可查得齒形系數(shù)2.52 </p><p><b>　　螺旋系數(shù)=</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力 =</b>&

30、lt;/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><b>　　壽命系數(shù)：</b></p><p>　　==560.626=35.056MPa</p><p><b>　　所以：</b></p><p><

31、b>　　==</b></p><p>　　因為=23.48MPa=56MPa,彎曲強度校核滿足要求。</p><p><b>　　5.6 驗算效率</b></p><p>　　已知=11.31°，=，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=0.0271

32、，=1.54756°代入上式得</p><p>　　。大于原估計值，因此不用重算。</p><p><b>　　5.7 熱平衡計算</b></p><p>　?。?）估算散熱面積A</p><p><b>　　A=</b></p><p>　　（2）驗算油的工作溫度

33、ti</p><p><b>　　室溫：通常取。</b></p><p>　　散熱系數(shù)=：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>

34、　　攪油效率0.94~0.99，攪油效率3=0.98；</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　=1×2×3=0.88×0.99×0.98=0.85</p><p><b>　?。?0℃</b></p><p>　　故油溫未超過限度，安

35、全可用</p><p>　　5.8 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8級精度，側(cè)隙種類為f,標注為8f, GB/T 10089-1988。蝸桿與軸做成一體，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>

36、<p>　　第六章 軸的設(shè)計計算及校核</p><p>　　6.1 蝸桿軸的設(shè)計</p><p>　　由于蝸桿的直徑很小，可以將蝸桿和渦輪軸做成一體，機渦輪軸的形式。</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

37、和尺寸無特殊要求，故渦輪和蝸桿軸的材料均可選擇常用的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，b=60Mpa。</p><p>　　（2）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>　?。?）求作用在蝸桿上的

38、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><p>　　（4）初步確定軸的最小直徑&

39、lt;/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。=120</p><p>　　軸的最小直徑為，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14—1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取=1.5。所以：</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱

40、轉(zhuǎn)矩的條件，查找標準GB/T5104—2003手冊或《機械設(shè)計課程設(shè)計》（周元康, 林昌華 張海兵 主編）表6.9，選用TL5彈性套柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為125Nm，半聯(lián)軸器的孔徑取30mm，半聯(lián)軸器的長度L為62mm,與軸配合長度為L1=44mm 。故可取軸的KL段的直徑為mm,軸段長度為LKL=42mm</p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p>

41、<p><b>　　[1]擬定裝配方案</b></p><p>　　蝸桿直接和軸加工成一體，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右軸承端蓋從右面裝，最小端裝聯(lián)軸器。</p><p>　　[2]根據(jù)軸向定位要求確定各段的直徑及部分長度</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，KL軸段左端需制出一軸肩來定位半聯(lián)軸器，根據(jù)定位軸間

42、的高度要求。故取=34mm，且為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故可取=42mm。</p><p>　　2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向和軸向力的作用，故可選用角接觸球軸承。</p><p>　　由已知條件知道工作時間是5年，每天兩班制工作，根據(jù)規(guī)定，每年按300天計算，則額定工作壽命為</p><p>　　考慮最不利的情況，單個軸承所受的

43、徑向力為</p><p>　　向心軸承只承受徑向載荷時： </p><p>　　有《機械設(shè)計》式13—6知基本額定靜載荷為</p><p>　　查《機械設(shè)計》表13—4,13—6可得： </p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　再結(jié)合=34以及渦輪蝸桿考慮要使

44、用套杯及兩個相同軸承在同一端且外圈窄邊相對的選擇條件，從《機械設(shè)計課程設(shè)計》中查表5.10?？扇≥S承的型號為:7208C(兩個)和7308C（一個）</p><p>　　所以mm ；由于AB段是要裝兩個7208C的軸承，且中間要加一個間隔環(huán)來分開兩個軸承，且在左端要用一個軸端螺釘來固定軸端也可固定軸承，故可取AB段的長度為=35mm，再取IJ段可以適當(dāng)?shù)娜〉帽?308C的寬度略大mm即可，且要考慮添加一個濺油輪來

45、潤滑，在HI段與IJ段之間要添加一個非定位軸肩，根據(jù)非定位軸間的高度要求mm ，和要增加鍵的條件（尺寸要增大（）d），而且濺油輪的輪轂長度要比HI軸段長度略長，故可取=26mm。由于非定位軸肩的要求可取mm,因為對稱的關(guān)系，故mm ；再由于GH是一段定位軸肩，故可根據(jù)定位軸肩的要求取mm ；同樣的由于對稱的關(guān)系可取mm ；由于蝸桿的齒根圓直徑是49.9mm ，故可以取BC、DE、FG、HI這四段的各段徑向尺寸相同均為44mm；且蝸桿軸的

46、蝸桿部分的徑向尺寸為蝸桿的分度圓直徑，即mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。</p><p>　　各段的徑向數(shù)據(jù)如下表所示：</p><p>　　[3]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。</p><p>　　聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，

47、查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表6.1， 鍵的型號為鍵寬b鍵高h =108(摘自GB/T 1095-79,1990年確認),根據(jù)聯(lián)軸器配合軸段長度為42mm，則鍵的長度可取36,mm ；</p><p>　　兩個濺油輪出同樣選用普通A型平鍵定位，由于兩個兩個濺油輪處軸段徑向尺寸相同，故這兩段處用于周向定位的鍵的鍵長與鍵寬可以相同，只是鍵長不同，故可以取，長度分別為36mm和20mm 。</p><p&

48、gt;　　[4]軸上倒角與圓角</p><p>　　為保證7208C和7308C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)標準《機械設(shè)計》（表15-2），軸的左右端倒角均為。</p><p>　　6.2 渦輪軸的設(shè)計</p><p><b>　?。?）蝸輪軸的設(shè)計</b>&l

49、t;/p><p>　?。?）求作用在蝸輪上的力</p><p>　　已知蝸輪的分度圓直徑為==6.3×41=258.3mm</p><p><b>　　所以得：</b></p><p><b>　　圓周力：==</b></p><p><b>　　軸向力：&l

50、t;/b></p><p><b>　　徑向力：</b></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。=120，于是得：</p><p><b>　　。</b></p><p>　

51、　因為輸出軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器的，即聯(lián)軸器的直徑為mm ，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查《機械設(shè)計》表14—1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取=1.5。所以：</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查找標準GB/T5104—2003手冊或《機械設(shè)計課程設(shè)計》（周元康, 林昌華 張海兵 主編）表6.9，選用HL5彈性套柱銷聯(lián)軸器。其

52、公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm，半聯(lián)軸器的孔徑取50mm，半聯(lián)軸器的長度L為112mm,與軸配合長度為L1=84mm 。故可取軸的HI段的直徑為mm ,軸段長度為LHI=82mm 。</p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　[1]擬定裝配方案</b></p><p>　　蝸輪和軸用鍵連接

53、成一體，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右軸承端蓋從右面裝，最小端裝聯(lián)軸器。</p><p>　　[2]根據(jù)軸向定位要求確定各段的直徑及部分長度</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，HI軸段左端需制出一軸肩來定位半聯(lián)軸器，根據(jù)定位軸間的高度要求。故取=57mm，且為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故可取=82mm。</p><p>

54、;　　2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向和軸向力的作用，故可選用角接觸球軸承。</p><p>　　由已知條件知道工作時間是5年，每天兩班制工作，根據(jù)規(guī)定，每年按300天計算，則額定工作壽命為</p><p>　　考慮最不利的情況，單個軸承所受的徑向力為</p><p>　　向心軸承只承受徑向載荷時： </p><p>　　有《機

55、械設(shè)計》式13—6知基本額定靜載荷為</p><p>　　查《機械設(shè)計》表13—4,13—6可得： </p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　結(jié)合GH軸段的直徑是57mm以及計算得到的基本額定靜載荷。從《機械設(shè)計課程設(shè)計》中查表5.10?？扇≥S承的型號為:7212C(兩個)</p><p>

56、;　　所以mm ；由于AB段是要裝一個7212C的軸承，在左端要用一個軸端螺釘來固定軸端也可固定軸承，故可取AB段的長度為=21mm，再取FG段可以適當(dāng)?shù)娜〉帽?212C的寬度略大mm即可，且要考慮添加一個套筒或是添加一個彈性擋圈來實現(xiàn)渦輪的軸向定位，在EF段與FG段之間要添加一個非定位軸肩（套筒定位時）或者是添加一個定位軸肩（彈性擋圈定位渦輪），根據(jù)非定位軸間的高度要求mm 或者定位軸肩高度，考慮到套筒定位的距離較短，不宜進行長距離定

57、位，所以這里選用彈性擋圈進行渦輪的軸向定位，在考慮渦輪要增加鍵的條件（尺寸要增大（）d），故根據(jù)軸肩的要求取mm和mm，而且渦輪的輪轂長度要比DE軸段長度略長，故可取mm。再根據(jù)渦輪的左端面的軸向定位，可在渦輪左端制出一定位軸肩，要求同前所述的定位軸肩要求一樣，所以可取mm ；由于對稱的關(guān)系可取BC、EF段的徑向尺寸相同，即mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。</p><p><b>　　各段的徑向數(shù)

58、據(jù):</b></p><p>　　[3]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/k6配合，軸承與軸承座孔采用H7/f8 的配合。</p><p>　　聯(lián)軸器與軸采用A型普通平鍵聯(lián)接，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》表6.1， 鍵的型號為鍵寬b鍵高h =1610(摘自GB/T 1095-79,1990年確認),根據(jù)聯(lián)

59、軸器配合軸段長度為84mm，則鍵的長度可取82mm ；</p><p>　　渦輪采用普通A型平鍵，故可以取，根據(jù)這段軸的長度為90mm ，可以取鍵長為80mm 。</p><p>　　[4]軸上倒角與圓角</p><p>　　為保證7212C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)標準《機械設(shè)計

60、》（表15-2），軸的左右端倒角均為。</p><p><b>　　繪制草圖</b></p><p><b>　　8.1 草圖的繪制</b></p><p>　　8.2 根據(jù)草圖的繪制初步確定出軸的長度尺寸，分別是：</p><p>　　（1）蝸桿軸的尺寸：</p><p>

61、<b>　?。?）渦輪軸的尺寸</b></p><p><b>　　8.3 軸的校核</b></p><p>　?。?）按彎扭合成校核高速軸(蝸桿軸)的強度</p><p>　　在確定軸承支點位置時，查《機械設(shè)計手冊》得7308C角接觸球軸承的a=18.5mm，由查《機械設(shè)計》（圖15-23）=l/3因此，做出簡支梁的軸的

62、跨距為280mm。</p><p><b>　　切向力： </b></p><p><b>　　軸向力： </b></p><p><b>　　徑向力： </b></p><p>　?、?繪出軸的計算簡圖 5-2(a)圖</p><p>　?、?繪制垂直

63、面彎矩圖 5-2(b)圖</p><p><b>　　軸承支反力：</b></p><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>&

64、lt;p>　?、劾L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<

65、/p><p>　　⑤ 繪制轉(zhuǎn)矩圖 5-2(e)圖</p><p><b>　　N.m</b></p><p><b>　?、抻嬎惝?dāng)量彎矩</b></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&

66、lt;/p><p><b>　?。迹踩?。</b></p><p>　　校核的彎矩和扭矩圖：</p><p>　?。?） 按彎扭合成校核低速軸（蝸輪軸）的強度</p><p>　　在確定軸承支點位置時，查《機械設(shè)計手冊》得7212C角接觸球軸承的a=22.4mm，由查《機械設(shè)計》（圖15-23）=l/3因此，做出簡支梁的軸的

67、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><p>　　① 繪出軸的計算簡圖 5-2(a)圖</p><p>　?、?繪制垂直面彎矩

68、圖 5-2(b)圖</p><p><b>　　軸承支反力：</b></p><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><

69、p>　?、劾L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&

70、gt;<p>　　⑤ 繪制轉(zhuǎn)矩圖 5-2(e)圖</p><p><b>　?、抻嬎惝?dāng)量彎矩</b></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>　　⑦ 校核危險截面C的強度</p><p><b>　?。迹踩?。</b>&l

71、t;/p><p>　　第九章. 箱體的設(shè)計</p><p>　　9.1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>　　9.2箱體的材料及制造方法：選用鑄鐵HT100，砂型鑄造。</p><p>　　9.3鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系</p>&

72、lt;p>　　表9-1 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)</p><p>　　表9-2 凸臺及凸緣的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　第十章．軸承等相關(guān)標準件的選擇</p><p>　　10.1 軸承的選擇</p><p>　?。?）減速器軸承選取</p><p>　　高速軸選用 7208C和7308AC；低速軸選用

73、 7212C。</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>　　1）預(yù)期壽命（一年按300天工作日計算）</p><p>　　要求使用壽命L=小時</p><p><b>　　2）壽命計算</b></p>

74、<p>　　高速軸使用7208C和7208AC型角接觸球軸承</p><p>　　7208C:，，，=38.5KN，=28.5KN</p><p>　　7308AC:，，.2，=36.8KN，=27.2KN</p><p>　　其中：軸頸d=40mm，轉(zhuǎn)速n1=960r/mi。</p><p>　　由于如圖所示的軸的結(jié)構(gòu)，軸的左端

75、是安裝單個軸承，而右端由于套杯的作用，且要安裝兩個軸承，經(jīng)過受力分析，單個軸承端所受的力較大，且軸承的安裝結(jié)構(gòu)為一端游動，一端固定支撐的。單個軸承的（即7308AC）那端所受的力大，所以校核取這個位置校核即可</p><p>　　徑向載荷 Fr=1820,53N，軸向載荷 Fa=5001.86N。確定e的值： 查表16-12得7208AC的e=0.68。</p><p>　　由于B端軸承相

76、對于A端軸承受載較大，所以要對B段進行校核， 查《機械設(shè)計》表13-5得，X=0.41,Y=0.87。</p><p>　　由《機械設(shè)計》式13-8a得</p><p><b>　　N</b></p><p>　　即將軸承在受徑向載荷和軸向載荷時的壽命轉(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><

77、p><b>　　=</b></p><p>　　求得的值遠大于預(yù)期壽命24000h，所以這個減速器的高速軸正常使用，工作5年不需要更換換軸承。</p><p>　　由于高速軸滿足，故低速軸無需在進行校核，軸承一定可以滿足檢核條件。</p><p>　　10.2 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　（1）輸入軸聯(lián)軸器的

78、選擇</p><p>　　查《機械設(shè)計》（表15-3）初估軸的最小直徑，取A。=120，</p><p><b>　　。</b></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，

79、故取=1.5，則：</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—9），選用TL5(JB3044 GB/T4323-84)彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為125Nm，半聯(lián)軸器的孔徑d=30mm，孔長度L=62mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=44mm。</p><p>　?。?）輸出軸聯(lián)軸器的確定</p><p>　　同

80、理，查《機械設(shè)計》（表15-3）初估軸的最小直徑，取A。=120，于是得 </p><p><b>　　。</b></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=1.5，則：</p&g

81、t;<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=50mm，孔長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=84mm。</p><p>　　10.3 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)

82、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 M616 數(shù)量為4個；GB/T 5780-2000 M1040 數(shù)量為12個；GB/T 5780-2000 M14140 數(shù)量為4個；GB/T 5780-2000 M1880 數(shù)量為4個。</p><p>　　螺母GB/T 41-2000 M14 數(shù)量為4個；GB/T 41-2000 M10

83、數(shù)量為4個。</p><p>　　螺釘M82JB/ZQ4450-86 數(shù)量為1個</p><p>　　10.4 銷，墊圈墊片的選擇</p><p>　　選用銷GB117-86，A630,數(shù)量為1個；選用墊圈GB93-87,數(shù)量為9個；選用毛氈密封圈2個；選用橡膠密封圈2個，選用08F調(diào)整墊片 3個。</p><p>　　10.5 鍵的選擇和強

84、度校核</p><p>　　（1）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，在濺油輪出采用鍵連接，由于受力小，不會造成損傷，只是用來潤滑的作用 ，油的阻力小，故不需校核，也可肯定此處的安全，所用的兩個鍵分別是</p><p>　?。?）低速軸與蝸輪聯(lián)接用鍵的選擇和強度校核</p><p>　　

85、選用普通平鍵（A型）</p><p>　　按低速軸裝蝸輪處的軸徑d=76mm，以及輪轂長 =100mm，查《機械設(shè)計》表6-1，選用鍵22×14 GB1096—79，鍵長90mm。</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>

86、<p>　　，小于，故鍵的聯(lián)接的強度是足夠的。</p><p>　　同理可以證明聯(lián)軸器處裝鍵也滿足強度要求</p><p>　　有關(guān)其他的標準件，常用件，專用件，詳見后續(xù)裝配圖。</p><p>　　第十一章 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)

87、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>　　11.1 減速器的結(jié)構(gòu)</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

88、，具體結(jié)構(gòu)詳見裝配圖。</p><p>　　11.2 速器的潤滑</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

89、時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(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≥3050mm。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。&

90、lt;/p><p><b>　　11.3 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

91、磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接觸的磨損較嚴重，因而工耗大，氈圈壽命短。</p><p>　?。?）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>

92、<p>　　11.4 附件的設(shè)計</p><p>　?。?）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>　?。?）排油孔、放油油塞、通氣器、油標</p>

93、<p>　　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。</p><p><b>　?。?）吊耳和吊鉤</b></p>&

94、lt;p>　　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)《機械設(shè)計課程設(shè)計》表7.27確定，并根據(jù)具體情況加以修改。</p><p>　　第十二章 設(shè)計小結(jié)</p><p>　　通過將近一個月的努力，我終于完成了單級蝸桿減速器的設(shè)計，我覺得自己受益匪淺。</p><p>　　機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計課程的一個重

95、要環(huán)節(jié)，它可以讓我們進一步鞏固和加深學(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)、機械原理等）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)生首次進行完整綜合的機械設(shè)計，比上學(xué)期的機械原理課程設(shè)計更加的有意義，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；讓我知道在設(shè)計時的思考問題的多樣性，全面性，讓我具有了初步的機構(gòu)

96、選型與組合和確定傳動方案的能力；讓我具有了初步查閱相關(guān)資料和注意相關(guān)細節(jié)的能力，為我今后的設(shè)計工作打了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　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)的國家標準和行業(yè)標準（如GB、JB等），以及鞏固和加強了我對CAD制圖軟件的認識和操作技能，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。</

97、p><p>　　在自己這個過程中碰到問題時，我總是覺得不對的地方我就會在老師來知道失去詢問，請教，老師也是會不厭其煩的給我解答，這使我受益不淺，在繪制草圖時，我碰到了很多的問題，看著那些自己不知怎么下手的尺寸我·剛開始都是一籌莫展，不知從何下手，甚是頭疼呢！可是經(jīng)過老師的指導(dǎo)，我總與明白原來那些尺寸都是有理有據(jù)，都是由相關(guān)的數(shù)據(jù)去支配，這才是真的工科學(xué)生 應(yīng)該追求的方式，每一步都是要行之有據(jù)，做之有理，不能

98、夠憑空得來，這是個很好的過程，在這次課程設(shè)計過程中每碰到問題，都能夠得到相應(yīng)的解答，這才是關(guān)鍵所在，也是這次課程設(shè)計最值得回味之處。這不禁告訴我：每一個設(shè)計的完成，都是要有理由據(jù)，要有嚴謹?shù)乃季S，認真的態(tài)度，踏實的作風(fēng)，這樣你的設(shè)計的產(chǎn)品才能夠是你自己有足夠的信心去告訴他人。這點為我即將來到的畢業(yè)設(shè)計提了一個很好的醒！</p><p>　　最終，當(dāng)一份比較完整的課程設(shè)計完成的時候，我的內(nèi)心的喜悅是無法用文字來表達

99、的。經(jīng)過了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，不斷地修改、更正，勤于詢問老師自己的盲點，自己所想到的和自己想不到都會在老師提醒或是同學(xué)指出時再次考慮進去，哪怕自己再次從頭開始一次都不要緊，雖然經(jīng)歷的很多的次從頭檢查數(shù)據(jù)，可是這讓我感覺做大學(xué)生活原來也可以這么充實。盡管自己覺得有點累，，但所有的這一切，都是值得的，讓我感覺大學(xué)其實也是挺有意思的，特別是大學(xué)的課程設(shè)計是那么的有意義。</p><p>

100、;　　再次，我還要感謝老師對我這次課程設(shè)計指導(dǎo)和細心地幫我修改錯誤，指出我需要注意的細節(jié)，每次都是那么的認真，那么的勞累，再次表示深深的感謝。并且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>　　經(jīng)歷了這次的課程設(shè)計，我得到的真的很多很多，不論是知識的鞏固，還是知識的查閱，都是我自己在平時的過程中認真的得到的，太有意義了，很開心，雖然不知道自己究竟完成的效果怎么樣

101、，但是我很享受這次課程設(shè)計的過程，很滿足了，真的很感謝老師，也很感謝同學(xué)的幫助！</p><p><b>　　第十三章．參考文獻</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，2011.1；[2]濮良貴 紀明剛.《機械設(shè)計》.北京：高等教育出版社，2006.5； [4]朱龍根，《機械設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社；[5

102、]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?。?lt;/p><p>　　[8]  劉鴻文主編 《簡明材料力學(xué)》 高等教育出版社，2006；</p><p>　　[9]  孫恒、陳作模主編 《機械原理