1、 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目:搓丝机传动装置设计 院 系:能源和动力工程学院 设 计 者: 14041225 赵博威 指导老师: 宁凤艳 6月1日 序言 章。在说明书最终将附上所用到参考资料。 本设计为机械设计基础课程设计内容,是前后学习过画法几何、机 械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程以后一次综合练习 和应用。本设计说明书是对搓丝机传动装置设计说明,搓丝机是专业生 产螺丝机器,使用广泛,此次设计是使用已知使用和安
2、装参数自行设 计机构形式和具体尺寸、选择材料、校核强度,并最终确定形成图纸 过程。经过设计,我们回顾了之前相关机械设计课程,并加深了对很多 概念了解,并对设计部分基础思绪和方法有了初步了解和掌握。 本说明书书正文关键分为设计任务书、机械装置总体方案设计、主 要零部件设计计算、减速器箱体及附件设计、其它需要说明内容等五 目录 目录 一、设计任务书 1 1、设计题目 1 2、设计要求 1 3、技术数据 1 4、设计任务 2 二、总体方案设计 2 1、传动方案的拟定 2 (1)原动机 2 (2)传动机构 2 (3)执行机构 3 2、执行机构设计 4
3、1)设计计算过程 4 (3)推板设计 7 3、电动机的选择 7 (1)电动机类型选择 7 (2)选择电动机功率 7 4、传动系统运动和动力参数 8 三、传动零件设计 10 1、蜗轮蜗杆的设计 10 最终结果: 14 2、直齿圆柱齿轮的设计 14 最终结果: 20 3、轴的设计和校核计算 21 (1)蜗杆轴 21 (2)蜗轮轴 24 4、轴承的设计和校核计算 30 (1)蜗杆轴轴承 30 (2)蜗轮轴轴承 34 5、键连接设计计算 35 (1)蜗杆上联轴器轴键 36 (2)蜗杆轴键 36 (3)蜗轮轴键 37 6、联轴器的选择 37 (1)输入轴 3
4、7 (2)输出轴 38 四、减速器箱体及附件的设计 38 1、箱体设计 38 2、润滑与密封 39 1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 39 2、滚动轴承的润滑 39 3、油标及排油装置 39 4、密封形式的选择 39 5、技术要求 40 五、参考资料 40 一、设计任务书 1、设计题目 搓丝机 2、设计要求 1 1)该机用于加工轴辊螺纹,其结构见下图,上搓丝板安装在机头上,下搓丝板安装在滑块上。加工时,下搓丝板伴随滑块作往复运动。在起始(前端)位置时,送料装置将工件送入上、下搓丝板之间,滑块往复运动时,工件在上、下搓丝板之间滚动,搓制出和搓丝板一致螺纹
5、搓丝板共两对,可同时搓出工件两端螺纹。滑块往复运动一次,加工一件。 2)室内工作,生产批量为 5台。 3)动力源为三相交流 380/220V,电动机单向运转,载荷较平稳。 4)使用期限为 ,大修周期为 3年,双班制工作。 5)专业机械厂制造,可加工 7、8级精度齿轮、蜗轮。 图 1.1:搓丝机简图 3、技术数据 数据组编号 最大加工直径 最大加工长度 滑块行程 公称搓动力 生产率 2 12mm 180mm 340mm 9kN 32件/min
6、4、设计任务 (1)完成搓丝机总体方案设计和论证,绘制总体原理方案图。 (2)完成关键传动部分结构设计。 (3)完成装配图一张(用A0或A1图纸),零件图2张(A3图纸)。 (4)编写设计说明书1份。 二、总体方案设计 1、传动方案确实定 传动方案分为原动机、传动机构和实施结构 (1)原动机 设计要求:动力源为三相交流电380/220v,故原动机选择电动机。 (2)传动机构 因为输入轴和输出轴有相交,所以传动机构应选择锥齿轮或蜗轮蜗杆机构。 方案一:二级圆锥——圆柱齿轮减速器。 方案二:皮带——二级圆柱齿轮减速器 方案三:蜗轮——蜗杆减速器。 方案二 方案一
7、 方案三 电动机输出转速较高,而且输出不稳定。总传动比较大,轴所受到弯扭矩较大。同时考虑到实际工作要求减速器所占空间应尽可能小,所以初步决定采取方案三:蜗轮——轮蜗杆速器,以实现在满足传动比要求同时拥有较高效率,和比较紧凑结构,同时封闭结构有利于在粉尘较大环境下工作。 依据设计,电动机经过联轴器,将功率传到蜗轮蜗杆机构中,达成减速目标,最终经过输出轴和实施机构相连接。 (3)实施机构 实施机构由电动机驱动,原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换功效,将原动件回转运动转变为推杆直线往复运动,所以应有急回运动特征。同时要确保机构含有良好传力特征,
8、即压力角较小。 方案一:用摆动导杆机构实现运动形式转换功效。 方案二:用偏置曲柄滑块机构实现运动形式转换功效。 方案三:用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合,实现运动形式转换功效。 方案三 方案二 方案一 方案评价: 方案一:结构简单、紧凑,尺寸适中,最小传动角适中,传力性能良好,且慢速行程为工作行程,快速行程为返回行程,机会性能好,工作效率高,寿命长。 方案二:结构简单,不过不够紧凑,且最小传动角偏小,传力性能差。 方案三:结构简单,可实现复杂轨迹,但极位夹角小。 因为装料机轨迹简单,不需要较高精度,且单行程工作,考虑到工作效率问题,需要良好急回特征。总而言之,方案
9、一作为装料机实施机构实施方案较为适宜。 2、实施机构设计 取急回系数k=1.5,则由θ=180°+θ180°-θ得θ=36°。简图以下: 由推杆行程得导杆长300mm,暂定曲柄长70mm,连杆长150mm,则由θ=36° 可得摇杆约为485mm。图示状态下,压力角最大为αmax=25°,传动角γmin=65°,传动性能良好。 3、电动机选择 (1)电动机类型选择 按工作条件和要求,选择Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步卧式电动机,电压380V。 (2)选择电动机功率 1)机械效率 效率 数量 弹性联轴器η1 0.99 1 蜗轮蜗杆η2 0.8
10、1 滚动轴承η3 0.99 2 总效率η=η1∙η2∙η32=0.7762 2)功率 P=Fvη=32×360×0.34×960×195×0.7762=3.88kw 电动机额定功率略大于即可,所以选定电动机额定功率为4kW。 3)确定电动机型号 电动机转速定为1500r/min,满载转速nm为1420 r/min,进而确定电动机型号为Y132M1-6。 4、传动系统运动和动力参数 (1) 总传动比:ia=nmnw=96032=30 (2) 分配传动比 蜗轮蜗杆i·=30 总传动比实际值和设计要求值许可误差为3%~5%。 (3) 运动和动力参数计算 0轴(电动机轴
11、 P0=Pd=3.88kW n0=960r/min T0=9550P0n0=38.6N∙m 1轴(蜗杆轴) P1=P0η1=3.84kw n1=960r/min T1入=9550P1入n1=38.2N∙m 2轴(蜗轮轴) P2入=P1出×0.8=3.011kW n2=n1i=32r/min T2=9550P2n2=898.8N∙m 轴名 功率P/kw 转矩T/N*m 转速 r/min 传动比i 效率η 输入 输出 输入 输出 电动机轴 3.88 38.6 960 1 3.84 3.80 38.2 37.8
12、960 1 0.98 2 3.76 3.01 898.8 889.8 32 30 0.792 三、传动零件设计 1、蜗轮蜗杆设计 计算项目 计算内容 计算结果 1.选择传动精度等级,材料 确定精度 考虑传动功率不大,转速也不是很高,批量小。 精度等级为8级,选择ZA型蜗杆传动,双头右旋蜗杆。 蜗杆用45号钢调质,表面硬度260HB,蜗轮轮缘材料用ZCuSn10P1砂模铸造。 2.确定蜗杆,涡轮齿数 传动比 传动比i=30 参考文件[2]3-4,取z1=2,z2=iz1=60。 蜗轮转速为n=32r/min z1=2 z2=60 3.确
13、定涡轮许用接触应力 蜗轮材料为锡青铜,则 σHP=σHP'ZvsZN 查文件[2]表3-10得σHP'=200N/mm2。 参考文件[2]图3-8初估滑动速度vs=4.5m/s,浸油润滑。 由文件[2]图3-10查得,滑动速度影响系数Zvs=0.92。 单向运转γ取1,涡轮应力循环次数为 NL=60γn2th=60×10×300×8×32=4.608×107 由文件[2]图3-11查得ZN=0.83,则 σHP=σHP'ZvsZN=200×0.93×0.67=152.72N/mm2 σHP=112.16N/mm2 4.接触强度设计 载荷系数K=1.1,蜗轮转矩为T
14、2=955N·m 由文件[2]式(3-10)得 m2d1≥15000σHPz22KT2=15000152×602×1.1×955=2841.76mm3 查文件[2]表3-3可选择m2d1=5120mm3, 传动基础尺寸为m=8mm, d1=80mm,q=10。 蜗杆宽度 b1=2.5mz2+1=2.5×8×61mm=156.2mm T2=955N·m m=8mm d1=80mm q=10 b1=156.2mm 5.关键几何尺寸计算 蜗轮分度圆直径为: d2=mz2=8×60=480mm。 蜗杆导程角为tanγ=z1q=210=0.2,则γ=11.31
15、°。 涡轮齿宽(见文件[2]表3-5)为: b2≈2m0.5+q+1=2×8×0.5+10+1=61.07mm 取b2=62mm。 传动中心距为: a=0.5d1+d2=0.5×480+80=240mm。 d2=480mm γ=11.31° b2=62mm a=240mm 6.计算涡轮圆周速度和传动效率 蜗轮圆周速度为: v2=πd2n260×1000=π×480×3260×1000m/s=0.8042m/s 齿面相对滑动速度为: vs=v1cosγ=πd1n160×1000cos11.31°=4.5905m/s 由文件[2]表3-7查出当量
16、摩擦角为ρe=1.3°=1°19',由文件[2]式(3-5)得: η1=tanγtanρe+γ=tan11.31°tan1.2°+9.09°=0.865 搅油效率η2=0.96,滚动轴承效率η3=0.99,则由文件[2]式(3-4)得 η=η1η2η3=0.894×0.96×0.99=0.821 v2=0.8042m/s vs=4.45905m/s η=0.821 7.校核接触强度 涡轮转矩为 T2=T1iη=9550×41420×30×0.82N⋅m=978.9N⋅m 由文件[2]表3-12可查弹性系数为ZE=155。 由文件[2]表3-13查得使用系数
17、为KA=1。 取动载荷系数KV=1.1;载荷分布系数为Kβ=1,则由文件[2]式(3-11)得 σH=ZE9400T2d1d22KAKVKβ=(155×9400×978.980×4802×1×1.1×1)N/mm2=114.9N/mm2 σH<σHP,合格。 σH=114.9N/mm2 σHp=152N/mm2 σH<σHP,合格 8.轮齿弯曲强度校核 确定许用弯曲应力为σFP=σFP'YN。 由文件[2]表3-10查出σFP'=51 N/mm2(一侧受载)。 由文件[2]图3-11查出弯曲强度寿命系数YN=0.68,故 σFP=σFP'YN=51
18、N/mm2×0.68=34.68N/mm2 涡轮复合齿形系数计算公式为 YFS=YFaYSa 涡轮当量齿数为 ze2=z2cos3γ=45cos311.31°=63.67 涡轮无变位,查文件[2]图2-20和图2-21得YFa=2.3,YSa=1.73,代入复合齿形系数公式得 YFS=YFaYSa=2.3×1.7=3.98 导程角γ系数为 Yβ=1-γ120°=1-11.31°120°=0.90575 其它参数和接触强度计算相同,则由文件[2]式(3-13)得 σF=666T2KAKVKβd1d2mYFSYβ=(666×978.9×1×1.1×180×480×8×3.98×
19、0.90575)N/mm2=8.41N/mm2 σF<σFP,合格。 σFP=34.68N/mm2 σF=8.41N/mm2 σF<σFP,合格 9.蜗杆轴刚度验算 蜗杆所受圆周力为 Ft1=2T1d1=2×9.55×106×496080N=994.79N 蜗杆所受径向力为 Fr1=2T2d2tanαx=2×978.9×103480×tan20°N=1484.54N 蜗杆两支撑间距离L=0.9d2=0.9×480mm=432mm。 蜗杆危险截面惯性矩为 I=πdf464=π(80-2.5m)464=π(80-2.5×8)464mm4=
20、6.36×105mm4
许用最大变形为yp=0.001d1=0.001×80mm=0.08mm。
由文件[2]式(3-14)得蜗杆轴变形为
y1=Ft12+Fr1248EIL3=994.792+1484.54248×2.07×105×6.36×105×4323mm=0.0216mm<0.08mm
y1 21、率k取为k=15W/(m2⋅℃)(中等通风环境),工作环境温度t2取为t2=20℃,传动装置散热计算面积为
A=0.3(a100)1.73=0.3×2801001.73m2=1.959m2
由文件[2]式(3-15)得
t1=P1(1-η)kA+t2=4000×1-0.82115×1.959+20℃=44.37℃<95℃
合格。
t1==44.37℃<95℃
合格
最终止果:
i=30,η=0.82,n1=960rmin,n2=32rmin
蜗杆
涡轮
蜗杆
涡轮
m=8mm
8级精度
z1=2
z1=45
ZA型圆柱蜗杆传 22、动
d1=80mm
d2=280mm
45钢
轮缘ZCuSn0P1
b1=156mm
b2=62mm
调质
砂模铸造
γ=11.31°(右旋)
HB=200
a=280mm
3、轴设计和校核计算
(1)蜗杆轴
计算项目
计算内容
计算结果
1.选择材料,热处理
45钢,正火,硬度为HB=170~217。
2.按扭转强度估算轴径
当轴材料为45钢时可取C=112,则
d≥C3Pn=112×33.84960=17.7mm
考虑键对强度影响和蜗杆直径影响,初取d=50mm。
3.初定轴结构
初定轴结构图所表示, 23、选择一端游动一端固定支承方法。固定端选择两个圆锥滚子轴承30212,d=60mm,D=110mm,B=22mm。游动端选择深沟球轴承6212-2z-2,d=60mm,D=110mm,B=22mm αx=15°
4.轴空间受力
输入转矩T:
T=38.2N⋅m
蜗杆圆周力Ft1(蜗轮轴向力Fa2):
Ft1=-Fa2=2Td=955N
蜗杆径向力Fr1(蜗轮径向力Fr2):
Fr1=-Fr2=Ft2tanαx=1053.8N
蜗杆轴向力Fa1(蜗轮周向力Ft2):
Fa1=-Ft2=T2d2=3393N
T=38.2N⋅m
Ft1=-Fa2=955N
24、
Fr1=-Fr2=1053.8N
Fa1=-Ft2=3393N
5.求支反力,并绘出水平面和垂直面弯矩图及合成弯矩图
1)垂直面(Y-Z平面)支反力
FAy=Fr1l2+Fa1r1l1+l2=1053.8×240+3933×40480
=854.65N
FBy=Fr1-FAy=199.15N
Mxc=FAyl1=205116N∙mm
Mxc'=FByl2=47796N∙mm
2)水平面(Y-X平面)支反力及弯矩
FAx=Ft1l2l1+l2=477.5N
FBx=Ft1-FAx=477.5N
Myc=FAxl1= 25、40217N∙mm
4)合成弯矩
Mc‘=Mxc2+Myc2=209121.5N∙mm
Mc’‘=Mxc’2+Myc2=62434.3N∙mm
FAy =854.65N
FBy=199.15N
Mxc=205166N∙mm
Mxc'=47756N∙mm
FAx=477.5N
FBx=477.5N
Myc=40217N∙mm
Mc‘=209121.5N∙mm
Mc’‘=62434.3N∙mm
6、计算并绘制转矩图
T1=38200N*mm
T1=382 26、00N*mm
7、求当量弯矩,
转矩按脉动循环考虑,取
危险截面处当量弯矩:
Me=Mc'2+(αT1)2=210287.9N·mm
σbC=MeW=Me0.1d3=210287.90.1×603MPa=9.73MPa
Me=210287.9N·mm
σbC=9.73MPa
合格
(2)蜗轮轴
计算项目
计算内容
计算结果
1、选择材料、热处理
45钢,正火,硬度HB=170-217
2、按扭转强度初估轴径
查表得,当轴材料为45钢时可取C=112,
d≥C3Pn=112×33.01132=50.9 27、mm
,取d=90mm
d=90mm
3、初定轴结
初定该轴为两端固定,取轴承6316(一对)
4、轴空间受力分析
涡轮受力和蜗杆受力大小相等,方向相反
T2=898.8N∙mm
蜗杆圆周力Ft2(蜗轮轴向力Fa1):
Ft2=-Fa1=2Td=3393N
蜗杆径向力Fr2(蜗轮径向力Fr1):
Fr2=-Fr1=Ft2tanαx=1053.8N
蜗杆轴向力Fa2(蜗轮周向力Ft1):
Fa2=-Ft1=T2d2=955N
Ft2=-Fa1=3393N
Fr2=-Fr1 =1053.8N
Fa2=-Ft1=955N
28、5.求支反力,并绘出水平面和垂直面弯矩图及合成弯矩图
1)垂直面(Y-Z平面)支反力和弯矩
FBy=Fr2l3+Fa2r2l2+l3=1593N
FAy=Fr2l1-Fa2r2l2+l3=-549N
Myc=FAYl2=168858N∙mm
Myc'=FBYl3=-59292N∙mm
2)水平面支反力
FBx=Ft2l3l2+l3=1948N
FAx=Ft2l3l2+l3=1984N
Mxc=FAXl2=210384N∙m
Mxc'=FBxl3=210304N∙m
4)合成弯矩
Mc‘=Mxc2+Myc2=269767N∙mm
Mc’‘=M 29、xc2+Myc'2=218503N∙mm
FBy =1593N
FAy=-549N
Myc=168858N∙mm
Myc'=-59292N∙mm
FAx=1984N
FBx=1948N
Mxc=210384N∙mm
Mxc'=210304N∙mm
Mc‘=269767N∙mm
Mc’‘=218503N∙mm
6、计算并绘制转矩图
T2=898800N·mm
T2=898800N·mm
7、求当量弯矩
转矩按脉动循环考虑,取
危险截面处当量弯矩:
Me=Mc'2+(αT2) 30、2=586968N·mm
σbC=MeW=Me0.1d3=5869680.1×903MPa=8.05MPa
Me=586968N·mm
合格
4、轴承设计和校核计算
滚动轴承寿命:
(1)蜗杆轴轴承
蜗杆轴采取一端固定一端游动支撑方案,固定端采取两个圆锥滚子球轴承,以承受蜗杆轴向力,按轴径初选30212;游动端采取一个深沟球轴承,只承受径向力,按轴径初选6012-2z-2。
1)深沟球轴承6012-2z-2(一个),其尺寸:D=170mm,d=80mm, B=39mm
计算项目
计算内容
计算结果
轴承关键性能参数
查[ 31、1]表6-63得轴承6316关键性能参数以下:
Cr=122KN
C0r=86.5KN
nlim=3800r/min
轴承受力情况
Fr1=FAy12+FAx12=979N
球轴承不负担轴向力:
Fa1=0
Fr1=979N
Fa1=0
X、Y值
∴X=1 Y=0
1
0
冲击载荷系数
查[2]表8-8
当量动载荷
1174.8N
轴承寿命
(球轴承)
Lh=565657h>58400h
满足使用寿命要求
载荷改变系数
PCr=0.031
f1=1
载荷分布系数
FaFr=0
f2=1
许用转速
n=f1f2nlim 32、3800r/mqin
n=3800r/min
大于工作转速960r/min
结论:所选轴承能满足寿命、静载荷和许用转速要求。
2)圆锥滚子轴承30212(一对,且成对安装),其尺寸D=110mm,d=60mm,B=22mm
计算项目
计算内容
计算结果
轴承关键性能参数
查[1]表6-67,轴承关键性能参数以下:
Cr=102KN
C0r=130KN
nlim=3600r/min
e =0.4
Y =1.5
成对安装:
Cr∑=279Cr=174kN
nlim∑=0.6~0.8nlim
=2160~2880r/min
Cr=102K 33、N
C0r=130KN
nlim=3600r/min
e =0.4
Y =1.5
Cr∑=279Cr=174kN
nlim∑=0.6~0.8nlim
=2160~2880r/min
轴承受力情况
Fs=Fr2Y=172N
Fa=Fs+FA=3565N
Fs=172N
Fa=3565N
X、Y值
FaFr=6.56>e
X=0.67 Y=1.6
X=0.67
Y=1.6
冲击载荷系数
查[2]表8-8
当量动载荷
P =6930N
P =6930N
轴承寿命
(滚子轴承)
Lh=3848220 34、h>58400h
寿命合格
载荷改变系数
PCr=0.017
载荷分布系数
对于圆锥滚子轴承
FaFr=6.56
f2=0.5
许用转速
n=f1f2nlim=1080-1440r/min
n=1080-1440r/min
大于工作转速32r/min
满足要求
结论:所选轴承能满足寿命、静载荷和许用转速要求。
(2)蜗轮轴
采取两端固定支撑方案。
深沟球轴承6316(一对),其尺寸D=170mm,d=80mm,B=39mm
计算项目
计算内容
计算结果
轴承关键性能参数
查[1]表6-67,30207轴承关键性能参数以下:
Cr=122K 35、N
C0r=86.5KN
nlim=3800r/min
Fa=955N
FaC0r=0.011
e =0.19
Cr=122KN
C0r=86.5KN
nlim=3800r/min
轴承受力情况
Fr1=FAy12+FAx12=2058N
Fr2=FAy22+FAx22=2516N
Fs1=Fr12Y=20582×2.2=461N
Fs2=Fr22Y=571.8N
Fs2+Fa- Fs1=1065.8N>0
即轴承1侧压紧,2侧放松
Fa1=1065.8
Fa2=571.8
Fr1=2058N
Fr2=2516N
Fa1=1065 36、8
Fa2=571.8
X、Y值
Fa1Fr1=0.517>e
Fa2Fr2=0.227>e
X=0.56
Y=2.3
冲击载荷系数
查[2]表8-8
当量动载荷
P1=4324.6N P2=3268.9
P1=4324.6N
P2=3268.9
轴承寿命
(球轴承ε=3)
L10=11697258h>L
寿命合格
载荷改变系数
PCr=0.42
载荷分布系数
对于深沟球轴承
Tanα=0.517
f2=0.95
许用转速
n=f1f2nlim=3610r/min
n=3610r/min
大于工作转速32/min
37、
满足要求
结论:所选轴承能满足寿命、静载荷和许用转速要求。
结论:所选轴承能满足寿命、静载荷和许用转速要求。
5、键连接设计计算
查[1]表6-57
键选择关键考虑所传输扭矩大小,轴上零件是否需要沿轴向移动,零件对中要求等等。
(1)蜗杆上联轴器轴键
材料选45钢,则
键选择和参数
选择一般平键圆头A型。依据轴径d=50mm,选平键剖面尺寸b=14mm,h=9mm,键长L=50mm
键14×9
转矩
T=38.2N·m
T=38.2N·m
接触长度
L'=L-b=36mm
=24mm
校核强度
σp=4Thl'd=9.4MPa
故满足要求
(2)蜗 38、轮轴键
材料选45钢,则
键选择和参数
选择一般平键圆头A型。依据轴径d=90mm,选平键剖面尺寸b=25mm,h=14mm,键长L=80mm
键25×14
转矩
T=898.8N·m
T=898.8N·m
接触长度
L'=L-b=55mm
=45mm
校核强度
σp=4Thl'd=51.8MPa
故满足要求
6、联轴器选择
查[1]表6-99
(1)输入轴
选择弹性套柱销式联轴器LT6 Y型,轴孔直径Φ35mm,轴孔长度82mm
(2)输出轴
连杆直接和蜗轮轴相连
四、减速器箱体及附件设计
1、箱体设计
查[1]表3-1
计算项目
计算内容 39、
计算结果
箱座厚度
箱盖厚度
箱座突缘厚度
箱盖突缘厚度
箱座底突缘厚度
地角螺钉直径
地角螺钉数目
轴承旁连接螺钉直径
机盖和机座连接螺栓直径
轴承端盖螺钉直径
窥视孔盖螺钉直径
连接螺栓d2间距
定位销直径
大齿轮顶圆和内机壁距离
齿轮端面和内机壁距离
轴承端盖外径
轴承端盖突缘厚度
机盖肋厚
机座肋厚
δ=0.04a+3≥8
δ1=0.85δ≥8
b=1.5δ
b1=1.5δ1
b2=2.5δ
df=0.036a+12
d1=0.75 df
d2=(0.5—0.6) df
d3=(0.4—0.5) df
d4=(0.3—0 40、4) df
l=(150—200)mm
d=(0.7—0.8)d2
Δ1>1.2δ
Δ2>δ
D2=1.25D+10
t=(1—1.2)d3
m1=0.85δ1
m=0.85δ
取δ=14.2mm
取δ1=12.1mm
b=21.3mm
b1=18.2mm
b2=35.5mm
df=22mm
n=4
取d1=16mm
取d2=12mm
取d3=10mm
取d4=8mm
取d=10mm
取Δ1=17.04mm
取Δ2=14.2mm
依轴承而定
t=11mm
取m1=10.3mm
取m=10mm
2、润滑和密封
1、齿轮、蜗杆及蜗轮润滑 41、
在减速器中,蜗杆相对滑动速度V=6.07m/s,采取浸油润滑,选择L-AN68。浸油深度通常要求浸没蜗杆螺纹高度,但不高于蜗杆轴承最低一个滚动体中心高。
2、滚动轴承润滑
蜗杆轴上一个深沟球轴承和一对圆锥滚子轴承均用L-AN68采取油润滑。
其它两对轴承轮缘线速度均小于2m/s,所以应考虑使用油脂润滑,但应对轴承处dn值进行计算。dn值小于2×105mm∙r/min时宜用油脂润滑;不然应设计辅助润滑装置。
两对轴承处dn值分别为:5112 mm∙r/min,2640 mm∙r/min,均小于2×105mm∙r/min,所以能够选择油脂润滑。
采取脂润滑轴承时候,为避免稀油稀释油脂 42、需用挡油板将轴承和箱体内部隔开。
在选择润滑脂牌号时,依据手册查得常见油脂关键性质和用途。因为本设计减速器为室内工作,环境通常,不是很恶劣,两对轴承均选择通用锂基润滑脂ZL-1(GB 7324-1987),它适适用于-20~120℃宽温度范围内多种机械设备轴承。
3、油标及排油装置
(1)油标:选择杆式油标C型
(2)排油装置:管螺纹外六角螺塞M24×2及其组合结构
4、密封形式选择
为预防机体内润滑剂外泄和外部杂质进入机体内部影响机体工作,在组成机体各零件间,如机盖和机座间、及外伸轴输出、输入轴和轴承盖间,需设置不一样形式密封装置。对于无相对运动结合面,常见密封胶、耐油橡胶垫圈 43、等;对于旋转零件如外伸轴密封,则需依据其不一样运动速度和密封要求考虑不一样密封件和结构。输入轴因为距油面较近,故采取油沟式密封;蜗轮轴和轴承盖间V <3m/s,采取粗羊毛毡封油圈;输出轴和轴承盖间也为V <3m/s,故采取粗羊毛毡封油圈。
5、技术要求
(1)装配前全部零件用煤油清洗,滚动轴承用汽油浸洗,箱体内不许可有任何杂物存生。
(2)保持侧隙大于0.115mm。
(3)调整、固定轴承时应留轴向间隙蜗杆轴上轴承∆1=40~70μm;小齿轮轴上轴承∆2=50~100μm;大齿轮轴上轴承∆3=80~150μm。
(4)齿轮传动侧隙大于0.175妹妹,蜗轮蜗杆传动侧隙大于0.115mm 44、
(5)涂色检验接触斑点,小齿轮沿齿高大于40%,沿齿长大于35%;大齿轮沿齿高大于20%,沿齿长大于35%;蜗轮蜗杆沿齿高大于55%,沿齿长大于50%
(5)减速器剖分面,各接触面及密封处均不许可漏油,剖分面许可涂以密封胶或水玻璃,不许可使用垫片。
(6)箱体外表面涂深灰色油漆,内表面涂耐油油漆。
(7)箱内装全损耗用油L-AN68至要求高度。
五、参考资料
[1]王之栎、王大康.《机械设计综合课程设计》[ISBN 978-7-111-12040-7].机械工业出版社.(重印)。
[2]王之栎、马纲.《机械设计》[ISBN 978-7-5124-0553-0].北京航空航天大学出版社.






