298 蝸輪箱設(shè)計(jì)
298 蝸輪箱設(shè)計(jì),蝸輪,設(shè)計(jì)
1第二章 蝸輪箱簡介在目前用于傳遞動力與運(yùn)動的機(jī)構(gòu)中,減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,幾乎在各式機(jī)械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡,從交通工具的船舶,汽車,機(jī)車,建筑用的重型機(jī)具,機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具及自動化生產(chǎn)設(shè)備,到日常生活中常見的家電,鐘表等等.其應(yīng)用從大動力的傳輸工作,到小負(fù)荷,精確的角度傳輸都可以見到減速機(jī)的應(yīng)用,且在工業(yè)應(yīng)用上,減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能,因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備. 減速機(jī)是一種動力傳達(dá)的機(jī)構(gòu),在應(yīng)用上于需要較高扭矩以及不需要太高轉(zhuǎn)速的地方都用的到它.例如:輸送帶,攪拌機(jī),卷揚(yáng)機(jī),拍板機(jī),自動化專用機(jī)…,而且隨著工業(yè)的發(fā)展和工廠的自動化,其利用減速機(jī)的需求量日益成長.通常減速的方法有很多,但最常用的方法是以齒輪來減速,可以縮小 占用空間及降低成本,所以也有人稱減速機(jī)為齒輪箱(GearBox).通常齒輪箱是一些齒輪的組合,因齒輪箱本身并無動力,所以需要驅(qū)動組件來傳動它,其中驅(qū)動組件可以是馬達(dá),引擎或蒸汽機(jī)…等.而使用減速機(jī)最大的目的有下列幾種:1.動力傳遞 2.獲得某一速度 3.獲得較大扭矩.但除了齒輪減速機(jī)外,由加茂精工所開發(fā)的球體減速機(jī),提供了另一項(xiàng)價值,就是高精度的傳動,且傳動效率高,為劃時代的新傳動構(gòu)造.22-1 蝸輪箱的正確使用方法車間蝸輪蝸桿、擺線針輪、行星齒輪減速機(jī)一、開車前的準(zhǔn)備1、盤車檢查應(yīng)無卡阻和異常聲音；2、潤滑油符合要求；3、各聯(lián)接件緊固應(yīng)無松動。二、啟動1、空負(fù)荷試車檢查運(yùn)行是否平穩(wěn)、有無沖擊、振動及異常響聲；2、檢查密封有無泄漏；3、各聯(lián)接件緊固件應(yīng)無松動；4、空負(fù)荷試車合格后，進(jìn)行帶負(fù)荷工作；5、檢查軸承溫度，滾動軸承溫度不大于 70℃；6、運(yùn)行平穩(wěn)，不得有沖擊、振動及異常響聲，電流不超額定值。三、維護(hù)和故障處理1、檢查各軸承溫度是否超過規(guī)定值；2、檢查油位和油質(zhì)；3、檢查密封情況，發(fā)現(xiàn)泄漏及時處理；4、經(jīng)常檢查減速機(jī)有無異常聲音和振動；檢查緊固件有無松動。35 常見故障的處理①振動或噪音過大原因：A：連接件松動 處理： 緊固松動螺栓B：動平衡破壞 檢查調(diào)整動平衡C：潤滑不良 補(bǔ)加或更換潤滑油D：各部件（針線輪）磨損嚴(yán)重 聯(lián)系維修修理E：減速機(jī)與攪拌器不同心 校正修理F：密封磨損嚴(yán)重 更換更換②密封漏油原因：A：密封磨損嚴(yán)重 處理：更換密封B：密封松動 聯(lián)系維修緊固2.2 幾種常用減速裝置介紹（ 1 ）齒輪減速機(jī)介紹 齒輪減速機(jī)是按國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ZBJ19004 生產(chǎn)的外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪減速機(jī)，齒輪減速機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等領(lǐng)域。齒輪減速機(jī)適用范圍如下：1、高速軸轉(zhuǎn)不大于 1500 轉(zhuǎn)/分。2、齒輪傳動圓周速度不大于 20 米/秒。3、工作環(huán)境溫度為-40-45℃，如果低于 0℃，啟動前潤滑油應(yīng)4預(yù)熱至 0℃以上，本減速機(jī)可用于正反兩個方向運(yùn)轉(zhuǎn)。（ 2 ）蝸輪蝸桿減速機(jī)介紹 蝸輪蝸桿減速機(jī)系按 Q／MDl-2000 技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。 產(chǎn)品在符合按國家標(biāo)準(zhǔn) GBl0085-88 圓柱蝸輪蝸桿參數(shù)基礎(chǔ)之上，吸取國內(nèi)外最先進(jìn)科技，獨(dú)具新穎一格的“方箱型”外形結(jié)構(gòu)，箱體外形美觀，以優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄而成，具有以下優(yōu)勢性能： 1.機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊、體積外形輕巧、小型高效；2.熱交換性能好，散熱快；3.安裝簡易、靈活輕捷、性能優(yōu)越、易于維護(hù)檢修；4.運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小，經(jīng)久耐用；5.適用性強(qiáng)、安全可靠性大。本產(chǎn)品目前已廣泛應(yīng)用于各類行業(yè)生產(chǎn)工藝裝備的機(jī)械減速裝置，深受用戶的好評，是目前現(xiàn)代工 業(yè)裝備實(shí)現(xiàn)大扭矩，大速比低噪音、高穩(wěn)定機(jī)械減速傳動控制裝置的最佳選擇。（ 3 ）擺線針輪減速機(jī)介紹 行星擺線針輪減速機(jī)全部傳動裝置可分為三部分：輸入部分、減速部分、輸出部分。在輸入軸上裝有一個錯位 180°的雙偏心套，在偏心套上裝有兩個稱為轉(zhuǎn)臂的滾柱軸承，形成 H 機(jī)構(gòu)、兩個擺線輪的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上5一組環(huán)形排列的針齒相嚙合，以組成齒差為一齒的內(nèi)嚙合減速機(jī)構(gòu)，（為了減小摩擦，在速比小的減速機(jī)中，針齒上帶有針齒套） 。 當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動一周時，由于擺線輪上齒廓曲線的特點(diǎn)及其受針齒輪上針齒限制之故，擺線輪的運(yùn)動成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面運(yùn)動，在輸入軸正轉(zhuǎn)周時，偏心套亦轉(zhuǎn)動一周，擺線輪于相反方向轉(zhuǎn)過一個齒從而得到減速，再借助 W 輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過銷軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速行星減速機(jī)主要傳動結(jié)構(gòu)為:行星輪,太陽輪,外齒圈.行星減速機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因,單級減速最小為 3,最大一般不超過10,常見減速比為:3.4.5.6.8.10,減速機(jī)級數(shù)一般不超過 3,但有部分大減速比定制減速機(jī)有 4 級減速.相對其他減速機(jī),行星減速機(jī)具有高剛性,高精度(單級可做到 1分以內(nèi)),高傳動效率(單級在 97%-98%),高的 扭矩/體積比,終身免維護(hù)等特點(diǎn).因?yàn)檫@些特點(diǎn),行星減速機(jī)多數(shù)是安裝在步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)上,用來降低轉(zhuǎn)速,提升扭矩,匹配慣量. 減速機(jī)額定輸入轉(zhuǎn)速最高可達(dá)到 18000rpm(與減速機(jī)本身大小有關(guān),減速機(jī)越大,額定輸入轉(zhuǎn)速越小)以上,工業(yè)級行星減速機(jī)輸出扭矩一般不超過 2000Nm,特制超大扭矩行星減速機(jī)可做到 10000Nm以上.工作溫度一般在-25℃到 100℃左右,通過改變潤滑脂可改變其工作溫度.6關(guān)于行星減速機(jī)的幾個概念:級數(shù):行星齒輪的套數(shù).由于一套星星齒輪無法滿足較大的傳動比,有時需要 2 套或者 3 套來滿足擁護(hù)較大的傳動比的要求.由于增加了星星齒輪的數(shù)量,所以 2 級或 3 級減速機(jī)的長度會有所增加,效率會有所下降.回程間隙:將輸出端固定,輸入端順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn),使輸入端產(chǎn)生額定扭矩+-2%扭矩時,減速機(jī)輸入端有一個微小的角位移,此角位移就是回程間隙.單位是"分",就是一度的六十分之一.也有人稱之為背隙.（ 4 ）硬齒面減速機(jī)介紹 硬齒面減速機(jī)產(chǎn)品是按國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ZBJ190004 生產(chǎn)的硬齒面減速機(jī)。廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等領(lǐng)域。硬齒面減速機(jī)適用范圍：高速軸轉(zhuǎn)速不大于 1500 轉(zhuǎn)達(dá)/分；齒輪傳動圓周速度不大于 20 米/秒；工作環(huán)境溫度為-400C—450C，如果低于 00C，啟動前潤滑油應(yīng)預(yù)熱至 00C 以上，本減速機(jī)可用于正反兩個方向運(yùn)轉(zhuǎn)。硬齒面減速機(jī)特點(diǎn)：齒輪采用高強(qiáng)度低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火而成，齒面硬度達(dá) HRC58-62，齒輪均采用數(shù)控磨齒工藝，精度高，接觸性好；傳動效率高，單級磊于 96。5%，雙級大于 93%，三級大于 90%；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低；體積小、重量輕、使用壽命長、承載能力高；易于拆檢，易于安裝。減速機(jī)是一種動力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，7將電機(jī)（馬達(dá)）的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。在目前用于傳遞動力與運(yùn)動的機(jī)構(gòu)中，減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機(jī)車，建筑用的重型機(jī)具，機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具及自動化生產(chǎn)設(shè)備，到日常生活中常見的家電，鐘表等等.其應(yīng)用從大動力的傳輸工作，到小負(fù)荷，精確的角度傳輸都可以見到減速機(jī)的應(yīng)用，且在工業(yè)應(yīng)用上，減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。減速機(jī)的作用主要有：1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。 2）減速同時降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機(jī)都有一個慣量數(shù)值。 減速機(jī)的工作原理 減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備，把電動機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的，普通的減速機(jī)也會有幾對相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。減速機(jī)的種類 減速機(jī)是一種相對精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。它的種類繁多，型號各異，不同種類有不同的用途。減速8器的種類繁多，按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器；按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐－圓柱齒輪減速器；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。以下是常用的減速機(jī)分類： ⑴擺線針輪減速機(jī) ⑵硬齒面圓柱齒輪減速器 ⑶行星齒輪減速機(jī) ⑷軟齒面減速機(jī) ⑸三環(huán)減速機(jī) ⑹起重機(jī)減速機(jī) ⑺蝸桿減速機(jī) ⑻軸裝式硬齒面減速機(jī) ⑼無級變速器 蝸輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動效率不高，精度不高。諧波減速機(jī)的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動和動力的，體積不大、精度很高，但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。行星減速機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。 9擺線減速機(jī)特點(diǎn) 行星擺線減速機(jī)是一種應(yīng)用行星傳動原理，采用擺線針輪嚙合，設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)新穎。這種減速機(jī)在絕大多數(shù)情況下已替代兩級、三級普通圓柱齒輪減速機(jī)及圓柱蝸桿減速機(jī)，在軍工、航天、冶金、礦、石油、化工、船舶、輕工、食品、紡織、印染、制藥、橡膠、塑料、及起重運(yùn)輸?shù)确矫娴玫饺找鎻V泛的應(yīng)用。 一、產(chǎn)品特點(diǎn) 1.傳動比大。一級減速時傳動比為 1/6--1/87。兩級減速時傳動比為 1/99--1/7569；三級傳動時傳動比為 1/5841--1/658503。另外根據(jù)需要還可以采用多級組合，速比達(dá)到指定大。 2.傳動效率高。由于嚙合部位采用了滾動嚙合，一般一級傳動效率為 90%--95%。 3.結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕。體積和普通圓柱齒輪減速機(jī)相比可減小 2/1--2/3。 4.故障少，壽命長。主要傳動嚙合件使用軸承鋼磨削制造，因此機(jī)械性能與耐磨性能均佳，又因其為滾動摩擦，因而故障少，壽命長。 5.運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。因傳動過程中為多齒嚙合，所以使之運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，噪聲低。 6.拆裝方便，容易維修。 7.過載能力強(qiáng)，耐沖擊，慣性力矩小，適用于起動頻繁和正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。 10二、技術(shù)規(guī)格 1、機(jī)型號: 按傳動比分為:一級、二級、三級。 一級有十三種機(jī)型：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12。 兩級有 14 種機(jī)型：00，20；32，42，53，63，64，74，84，85，95，106，117，128。 三級有 8 種機(jī)型：420，742，842，853，953，1063，1174，1285。 按結(jié)構(gòu)型式分為：臥式、立式、雙軸型、直聯(lián)型四種。 2、傳動比： 一級減速的傳動比有：9，11，17，21，23，25，29，35，43，47，59，71，87。 兩級減速的傳動比有：99，121，187，289，319，385，473，493，595，649，731，841，1003，1225， 1505，1849，2065，2537，3045，3481，5133。 三級減速的傳動比有：5841-658530 [編輯本段]減速機(jī)的發(fā)展 20 世紀(jì) 70－80 年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。通用減速器的發(fā)展趨勢如下： 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。11②積木式組合設(shè)計(jì)?；緟?shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。 ③型式多樣化，變型設(shè)計(jì)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(jī)與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。 促使減速器水平提高的主要因素有： ①理論知識的日趨完善，更接近實(shí)際（如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根圓滑過渡、新結(jié)構(gòu)等） 。 ②采用好的材料，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。 ③結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。 ④加工精度提高到 ISO5－6 級。 ⑤軸承質(zhì)量和壽命提高。 ⑥潤滑油質(zhì)量提高。 自 20 世紀(jì) 60 年代以來，我國先后制訂了 JB1130－70《圓柱齒輪減速器》等一批通用減速器的標(biāo)淮，除主機(jī)廠自制配套使用外，還形成了一批減速器專業(yè)生產(chǎn)廠。目前，全國生產(chǎn)減速器的企業(yè)有數(shù)百家，年產(chǎn)通用減速器 25 萬臺左右，對發(fā)展我國的機(jī)械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)。 20 世紀(jì) 60 年代的減速器大多是參照蘇聯(lián) 20 世紀(jì) 40－50 年代的技術(shù)制造的，后來雖有所發(fā)展，但限于當(dāng)時的設(shè)計(jì)、工藝水平及裝備12條件，其總體水平與國際水平有較大差距。 改革開放以來，我國引進(jìn)一批先進(jìn)加工裝備，通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān)，逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度均有較大提高，通用圓柱齒輪的制造精度可從 JB179－60 的 8－9 級提高到GB10095－88 的 6 級，高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在 4－5 級。部分減速器采用硬齒面后，體積和質(zhì)量明顯減小，承載能力、使用壽命、傳動效率有了較大的提高，對節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到很大的作用。 我國自行設(shè)計(jì)制造的高速齒輪減（增）速器的功率已達(dá)42000kW ，齒輪圓周速度達(dá) 150m/s 以上。但是，我國大多數(shù)減速器的技術(shù)水平還不高，老產(chǎn)品不可能立即被取代，新老產(chǎn)品并存過渡會經(jīng)歷一段較長的時間。 2.3 蝸輪箱的設(shè)計(jì)程序 一、設(shè)計(jì)的原始資料和數(shù)據(jù) 1、原動機(jī)的類型、規(guī)格、轉(zhuǎn)速、功率（或轉(zhuǎn)矩） 、啟動特性、短時過載能力、轉(zhuǎn)動慣量等。 2、工作機(jī)械的類型、規(guī)格、用途、轉(zhuǎn)速、功率（或轉(zhuǎn)矩） 。工作制度：恒定載荷或變載荷，變載荷的載荷圖；啟、制動與短時過載轉(zhuǎn)矩，啟動頻率；沖擊和振動程度；旋轉(zhuǎn)方向等。 133、原動機(jī) 作機(jī)與減速器的聯(lián)接方式，軸伸是否有徑向力及軸向力。 4、安裝型式（減速器與原動機(jī)、工作機(jī)的相對位置、立式、臥式） 。 5、傳動比及其允許誤差。 6、對尺寸及重量的要求。 7、對使用壽命、安全程度和可靠性的要求。 8、環(huán)境溫度、灰塵濃度、氣流速度和酸堿度等環(huán)境條件；潤滑與冷卻條件（是否有循環(huán)水、潤滑站）以及對振動、噪聲的限制。9、對操作、控制的要求。 10、材料、毛坯、標(biāo)準(zhǔn)件來源和庫存情況。 11、制造廠的制造能力。 12、對批量、成本和價格的要求。 13、交貨期限。 上述前四條是必備條件，其他方面可按常規(guī)設(shè)計(jì)，例如設(shè)計(jì)壽命一般為!"年。用于重要場合時，可靠性應(yīng)較高等。 二、選定減速器的類型和安裝型式 三、初定各項(xiàng)工藝方法及參數(shù) 選定性能水平，初定齒輪及主要機(jī)件的材料、熱處理工藝、精加工方法、潤滑方式及潤滑油品。 四、確定傳動級數(shù) 14按總傳動比，確定傳動的級數(shù)和各級的傳動比。 五、初定幾何參數(shù) 初算齒輪傳動中心距（或節(jié)圓直徑） 、模數(shù)及其他幾何參數(shù)。 六、整體方案設(shè)計(jì) 確定減速器的結(jié)構(gòu)、軸的尺寸、跨距及軸承型號等。 七、校校 校核齒輪、軸、鍵等負(fù)載件的強(qiáng)度，計(jì)算軸承壽命。 八、潤滑冷卻計(jì)算 九、確定減速器的附件 十、確定齒輪滲碳深度 必要時還要進(jìn)行齒形及齒向修形量等工藝數(shù)據(jù)的計(jì)算。 十一、繪制施工圖 在設(shè)計(jì)中應(yīng)貫徹國家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 2.4 減速機(jī)的檢查和維護(hù) 不同的潤滑油禁止相互混合使用。油位螺塞、放油螺塞和通氣器的位置由安裝位置決定。它們的相關(guān)位置可參考減速機(jī)的安裝位置圖來確定。 1.油位的檢查 1） 切斷電源，防止觸電！等待減速機(jī)冷卻！ 2） 移去油位螺塞檢查油是否充滿。 3）安裝油位螺塞。 152.油的檢查 1） 切斷電源，防止觸電！等待減速機(jī)冷卻！ 2） 打開放油螺塞，取油樣。 3） 檢查油的粘度指數(shù) 。如果油明顯渾濁，建議盡快更換。 4） 對于帶油位螺塞的減速機(jī) 。檢查油位，是否合格 。安裝油位螺塞 3.油的更換 1）冷卻后油的粘度增大放油困難，減速機(jī)應(yīng)在運(yùn)行溫度下?lián)Q油。2）切斷電源，防止觸電！等待減速機(jī)冷卻下來無燃燒危險為止！注意：換油時減速機(jī)仍應(yīng)保持溫?zé)帷?3） 在放油螺塞下面放一個接油盤。 4） 打開油位螺塞、通氣器和放油螺塞。 5) 將油全部排除。 6) 裝上放油螺塞。 7） 注入同牌號的新油。 8） 油量應(yīng)與安裝位置一致。 9） 在油位螺塞處檢查油位。 10）擰緊油位螺塞及通氣器。2.5 蝸輪箱型號選擇及注意事項(xiàng) 16盡量選用接近理想減速比： 減速比=伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速/減速機(jī)出力軸轉(zhuǎn)速 扭力計(jì)算： 對減速機(jī)的壽命而言,扭力計(jì)算非常重要,并且要注意加速度的最大轉(zhuǎn)矩值(TP),是否超過減速機(jī)之最大負(fù)載扭力. 適用功率通常為市面上的伺服機(jī)種的適用功率,減速機(jī)的適用性很高,工作系數(shù)都能維持在 1.2 以上,但在選用上也可以以自己的需要來決定: 1.選用伺服電機(jī)的出力軸徑不能大于表格上最大使用軸徑. 2.若經(jīng)扭力計(jì)算工作,轉(zhuǎn)速可以滿足平常運(yùn)轉(zhuǎn),但在伺服全額輸出時,有不足現(xiàn)象時,我們可以在電機(jī)側(cè)之驅(qū)動器,做限流控制,或在機(jī)械軸上做扭力保護(hù),這是很必要的。2.6 蝸輪箱的特點(diǎn)蝸 輪 箱 按 Q/ZJ1-2000 技 術(shù) 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 設(shè) 計(jì) 制 造 。 產(chǎn) 品 在 符 合 國家 標(biāo) 準(zhǔn) GB10085-88 圓 柱 蝸 桿 蝸 輪 減 速 機(jī) 參 數(shù) 基 礎(chǔ) 之 上 ， 吸 取 國 內(nèi)外 最 先 進(jìn) 科 技 ， 獨(dú) 具 新 穎 一 格 的 “方 箱 型 ”外 形 結(jié) 構(gòu) ， 以 優(yōu) 質(zhì) 鋁合 金 壓 鑄 而 成 、 箱 體 外 形 美 觀 .具 有 以 下 優(yōu) 勢 性 能 ：1.機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 體 積 輕 巧 、 小 型 高 效 ；2.熱 交 換 性 能 好 ， 散 熱 快 ；3.安 裝 簡 易 、 靈 活 輕 捷 、 性 能 優(yōu) 越 、 易 于 維 護(hù) 檢 修 ；4.傳 動 速 比 大 、 扭 矩 大 、 承 受 過 載 能 力 高 ；175.運(yùn) 行 平 穩(wěn) ,噪 音 小 ,經(jīng) 久 耐 用 ;6.適 用 性 強(qiáng) 、 安 全 可 靠 性 大 。 本 產(chǎn) 品 目 前 已 廣 泛 應(yīng) 用 于 各 類行 業(yè) 生 產(chǎn) 工 藝 裝 備 的 機(jī) 械 減 速 裝 置 ， 深 受 用 戶 的 好 評 、 是 目 前 現(xiàn)代 工 業(yè) 裝 備 實(shí) 現(xiàn) 大 扭 矩 、 大 速 比 低 噪 音 、 高 穩(wěn) 定 機(jī) 械 減 速 傳 動 控制 裝 置 的 最 佳 選 擇 。本 產(chǎn) 品 目 前 已 廣 泛 應(yīng) 用 于 各 類 行 業(yè) 生 產(chǎn) 工 藝 裝 備 的 機(jī) 械 減 速裝 置 ， 深 受 用 戶 的 好 評 ， 是 目 前 現(xiàn) 代 工 業(yè) 裝 備 實(shí) 現(xiàn) 大 扭 矩 ， 大 速比 低 噪 音 、 高 穩(wěn) 定 機(jī) 械 減 速 傳 動 控 制 裝 置 的 最 佳 選 擇 。2.7 蝸 輪 蝸 桿 減 速 機(jī) 的 常 見 問 題 及 分 析 :常 見 問 題 及 其 原 因 。(1)減 速 機(jī) 發(fā) 熱 和 漏 油 ，(2)蝸 輪 磨 損 ，(3)傳 動 小 斜 齒 輪 磨 損 ，(4)軸 承 (蝸 桿 處 )損 壞 。1、 減 速 機(jī) 發(fā) 熱 和 漏 油 。 蝸 輪 減 速 機(jī) 為 了 提 高 效 率 ， 一 般 均 采用 有 色 金 屬 做 蝸 輪 ， 蝸 桿 則 采 用 較 硬 的 鋼 材 ， 由 于 它 是 滑 動 磨 擦傳 動 ， 在 運(yùn) 行 過 程 中 ， 就 會 產(chǎn) 生 較 高 的 熱 量 ， 使 減 速 機(jī) 各 零 件 和密 封 之 間 熱 膨 脹 產(chǎn) 生 差 異 ， 從 而 在 各 配 合 面 產(chǎn) 生 間 隙 ， 而 油 液 由于 溫 度 的 升 高 變 稀 ， 容 易 造 成 泄 漏 。 主 要 原 因 有 四 點(diǎn) ， 一 是 材 質(zhì)的 搭 配 是 否 合 理 ， 二 是 嚙 合 磨 擦 面 的 表 面 質(zhì) 量 ， 三 是 潤 滑 油 的 選擇 ， 添 加 量 是 否 正 確 ， 四 是 裝 配 質(zhì) 量 和 使 用 環(huán) 境 。182、 蝸 輪 磨 損 。 蝸 輪 一 般 采 用 錫 青 銅 ， 配 對 的 蝸 桿 材 料 一 般 用45 鋼 淬 硬 至 HRC45 一 55,還 常 用 40C:淬 硬 HRC50 一 55， 經(jīng) 蝸 桿磨 床 磨 削 至 粗 糙 度 RaO. 8 fcm,減 速 機(jī) 正 常 運(yùn) 行 時 ， 蝸 桿 就 象 一把 淬 硬 的 “銼 刀 ”， 不 停 地 銼 削 蝸 輪 ， 使 蝸 輪 產(chǎn) 生 磨 損 。 一 般 來說 ， 這 種 磨 損 很 慢 ， 象 某 廠 有 些 減 速 機(jī) 可 以 使 用 10 年 以 上 。 如果 磨 損 速 度 較 快 ， 就 要 考 慮 減 速 機(jī) 的 選 型 是 否 正 確 ， 是 否 有 超 負(fù)荷 運(yùn) 行 ， 蝸 輪 蝸 桿 的 材 質(zhì) ， 裝 配 質(zhì) 量 或 使 用 環(huán) 境 等 原 因 。3、 傳 動 小 斜 齒 輪 磨 損 。 一 般 發(fā) 生 在 立 式 安 裝 的 減 速 機(jī) 上 ， 主要 跟 潤 滑 油 的 添 加 量 和 潤 滑 油 的 選 擇 有 關(guān) 。 立 式 安 裝 時 ， 很 容 易造 成 潤 滑 油 油 量 不 足 ， 當(dāng) 減 速 機(jī) 停 止 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時 ， 電 機(jī) 和 減 速 機(jī) 間 傳動 齒 輪 油 流 失 ， 齒 輪 得 不 到 應(yīng) 有 的 潤 滑 保 護(hù) ， 啟 動 或 運(yùn) 轉(zhuǎn) 過 程 中得 不 到 有 效 的 潤 滑 導(dǎo) 致 機(jī) 械 磨 損 甚 至 損 壞 。4、 蝸 桿 軸 承 損 壞 。 減 速 機(jī) 發(fā) 生 故 障 時 ， 即 使 減 速 箱 密 封 良 好 ，該 廠 還 是 經(jīng) 常 發(fā) 現(xiàn) 減 速 機(jī) 內(nèi) 的 齒 輪 油 已 經(jīng) 被 乳 化 ， 軸 承 已 生 銹 、腐 蝕 、 損 壞 ， 這 是 因 為 減 速 機(jī) 在 運(yùn) 停 過 程 中 ， 齒 輪 油 由 熱 變 冷 后產(chǎn) 生 的 水 分 凝 聚 造 成 ;當(dāng) 然 ， 也 和 軸 承 質(zhì) 量 ， 裝 配 工 藝 方 法 密 切 相關(guān) 。蝸輪箱原理：通過渦輪以及蝸桿 90 度的交叉配合實(shí)現(xiàn)傳動。 擺線針輪與蝸輪箱共同點(diǎn)：效率低，扭矩輸出大。 擺線針輪與渦輪蝸桿減速機(jī)的區(qū)別： 1、擺線針輪通常都是以面輸出，空回以及背隙很小，進(jìn)口的通?？梢钥刂圃?10 弧分以內(nèi)。而渦輪蝸桿通常都是以軸輸出。很難控19制空回，特別是當(dāng)渦輪與蝸桿磨合時間比較長后，其空回都比較大。通常是度級的。 2、渦輪蝸桿最大的特點(diǎn)是自鎖功能。但是其允許輸入的轉(zhuǎn)速范圍很低。而擺線針輪一般都可以實(shí)現(xiàn)與行星輪集合成一體，其減速比可以做到很大。 3、擺線針輪的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)轉(zhuǎn)模式可以參照諧波減速機(jī)。而渦輪蝸桿的傳動相對比較簡單蝸輪箱是一種具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動機(jī)械，是最常用的減速機(jī)之一，其中，中空軸式蝸齒減速機(jī)不僅具有以上的特點(diǎn)，而且安裝方便，結(jié)構(gòu)合理，越來越得到廣泛應(yīng)用。中空軸式蝸齒減速機(jī)在蝸輪蝸桿減速器輸人端加裝一個斜齒輪減速器，構(gòu)成的多級減速器可獲得非常低的輸出速度，是斜齒輪級和蝸齒級的組合，比純單級蝸輪減速機(jī)具有更高的效率。而且振動小，噪音低，能耗低。 常見問題及其原因。1)減速機(jī)發(fā)熱和漏油，(2)蝸輪磨損，(3)傳動小斜齒輪磨損，(4)軸承(蝸桿處)損壞。1 減速機(jī)發(fā)熱和漏油。蝸輪減速機(jī)為了提高效率，一般均采用有色金屬做蝸輪，蝸桿則采用較硬的鋼材，由于它是滑動磨擦傳動，在運(yùn)行過程中，就會產(chǎn)生較高的熱量，使減速機(jī)各零件和密封之間熱膨脹產(chǎn)生差異，從而在各配合面產(chǎn)生間隙，而油液由于溫度的升高變稀，容易造成泄漏。主要原因有四點(diǎn)，一是材質(zhì)的搭配是否合20理，二是嚙合磨擦面的表面質(zhì)量，三是潤滑油的選擇，添加量是否正確，四是裝配質(zhì)量和使用環(huán)境。2 蝸輪磨損。蝸輪一般采用錫青銅，配對的蝸桿材料一般用 45鋼淬硬至 HRC45 一 55,還常用 40C:淬硬 HRC50 一 55，經(jīng)蝸桿磨床磨削至粗糙度 RaO. 8 fcm,減速機(jī)正常運(yùn)行時，蝸桿就象一把淬硬的“銼刀”，不停地銼削蝸輪，使蝸輪產(chǎn)生磨損。一般來說，這種磨損很慢，象某廠有些減速機(jī)可以使用 10 年以上。如果磨損速度較快，就要考慮減速機(jī)的選型是否正確，是否有超負(fù)荷運(yùn)行，蝸輪蝸桿的材質(zhì)，裝配質(zhì)量或使用環(huán)境等原因。3 傳動小斜齒輪磨損。一般發(fā)生在立式安裝的減速機(jī)上，主要跟潤滑油的添加量和潤滑油的選擇有關(guān)。立式安裝時，很容易造成潤滑油油量不足，當(dāng)減速機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，電機(jī)和減速機(jī)間傳動齒輪油流失，齒輪得不到應(yīng)有的潤滑保護(hù)，啟動或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中得不到有效的潤滑導(dǎo)致機(jī)械磨損甚至損壞。4 蝸桿軸承損壞。減速機(jī)發(fā)生故障時，即使減速箱密封良好，該廠還是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)減速機(jī)內(nèi)的齒輪油已經(jīng)被乳化，軸承已生銹、腐蝕、損壞，這是因?yàn)闇p速機(jī)在運(yùn)停過程中，齒輪油由熱變冷后產(chǎn)生的水分凝聚造成;當(dāng)然，也和軸承質(zhì)量，裝配工藝方法密切相關(guān)。解決方法: 21(1)保證裝配質(zhì)量。為了保證裝配質(zhì)量，該廠購買和自制了一些專用工具，拆卸和安裝減速機(jī)蝸輪、蝸桿、軸承、齒輪等部件時，盡量避免用錘子等其他工具直接敲擊;更換齒輪、蝸輪蝸桿時，盡量選用原廠配件和成對更換;裝配輸出軸時，要注意公差配合，D≤50mm，采用 H7 /k6 , D > 50mm，采用 H7/m6，同時要使用防粘劑或紅丹油，保護(hù)空心軸，防止磨損生銹，防止配合面積垢，維修時難拆卸。(2)潤滑油和添加劑的選用。蝸齒減速機(jī)一般選用 220 #齒輪油，對一些負(fù)荷較重，啟動頻繁，使用環(huán)境較差的減速機(jī)，該廠還選用了一些潤滑油添加劑(如安治化工公司的即可佳)，減速機(jī)在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，齒輪油依然附在齒輪表面，形成保護(hù)膜來防止重負(fù)荷，低速，高轉(zhuǎn)矩和啟動時金屬和金屬間的接觸。添加劑中還含有密封圈調(diào)節(jié)劑和抗漏劑，讓密封圈保持柔軟和彈性，有效減少潤滑油泄漏現(xiàn)象。(3)減速機(jī)安裝位置的選擇。位置允許的情況下，盡量不采用立式安裝。立式安裝時，潤滑油的添加量要比水平安裝多很多，容易造成減速機(jī)發(fā)熱和漏油。該廠引進(jìn)的 40000 瓶/’時純生啤酒生產(chǎn)線，有些是采用立式安裝，經(jīng)過一段時間運(yùn)行后，傳動小齒輪都有較大的磨損，甚至損壞，經(jīng)過調(diào)整后，情況得到了很大改善。(4)建立相應(yīng)的潤滑維護(hù)制度。該廠根據(jù)潤滑工作“五定”原則，對減速機(jī)進(jìn)行維護(hù)，做到每一臺減速機(jī)都有貴任人定期檢查，當(dāng)工22作中發(fā)現(xiàn)油溫顯著升高，溫升超過 40℃或油溫超過 80℃，油的質(zhì)量下降或在油中發(fā)現(xiàn)較多的銅粉以及產(chǎn)生不正常的噪音等現(xiàn)象時，要立即停止使用及時檢修，排除故障，更換潤滑油后再使用。加油時，要注意油量和安裝位置要一致，保證減速機(jī)得到正確的潤滑?？傊?，中空軸式蝸桿減速機(jī)安裝方便，結(jié)構(gòu)合理，可靠耐用。當(dāng)然，也要注意選擇減速機(jī)的牌號，實(shí)力強(qiáng)大的公司會根據(jù)減速機(jī)的造型，散熱筋的布置，熱平衡的計(jì)算，油路的設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，結(jié)合減速機(jī)實(shí)際使用和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，采用良好的制造工藝，生產(chǎn)出質(zhì)量上乘，可靠耐用的減速機(jī)。用戶只要正確使用維護(hù)，就可以得到滿意的效果。2.8 蝸輪箱的安裝使用與維護(hù)一、對裝配前零件的要求 1、滾動軸承用汽油清洗，其他零件用煤油清洗。所有零件和箱體內(nèi)不許有任何雜質(zhì)存在。箱體內(nèi)壁和齒輪（蝸輪）等未加工表面先后涂兩次不被機(jī)油侵蝕的耐油漆，箱體外表 面先后涂底漆和顏色油漆（按主機(jī)要求配色） 。 2、零件配合面洗凈后涂以潤滑油二、安裝和調(diào)整的要求 1、滾動軸承的安裝 滾動軸承安裝時軸承內(nèi)圈應(yīng)緊貼軸肩，要求縫隙不得通過0.05mm 厚的塞尺。 232、軸承軸向游隙 對游隙不可調(diào)整的軸承（如深溝球軸承） ，其軸向游隙為0.25~0.4mm；對游隙可調(diào)整的軸承軸向游隙數(shù)值見表。點(diǎn)擊查看圓錐滾子軸承軸向游隙；角接觸球軸承軸向游隙 3、齒輪（蝸輪）嚙合的齒側(cè)間隙 可用塞尺或壓鉛法。即將鉛絲放在齒槽上，然后轉(zhuǎn)動齒輪而壓扁鉛絲，測量兩齒側(cè)被壓扁鉛絲厚度之和即為齒側(cè)的大小?！?、齒面接觸斑點(diǎn)圓柱齒輪齒面接觸斑點(diǎn) 2-10-4；圓錐齒輪齒面接觸斑點(diǎn) 2-11-4；蝸桿傳動接觸斑點(diǎn) 2-12-4 三、密封要求 1.箱體剖分面之間不允許填任何墊片，但可以涂密封膠或水玻璃以保證密封； 2.裝配時，在擰緊箱體螺栓前，應(yīng)使用 0.05mm 的塞尺檢查箱蓋和箱座結(jié)合面之間的密封性； 3.軸伸密封處應(yīng)涂以潤滑脂。各密封裝置應(yīng)嚴(yán)格按要求安裝四、潤滑要求 1、合理確定潤滑油和潤滑脂類型和牌號 2、軸承脂潤滑時，潤滑脂的填充量一般為可加脂空間的1/2~2/3?！?、潤滑油應(yīng)定期更換，新減速器第一次使用時，運(yùn)轉(zhuǎn) 7~14天后換油，以后可以根據(jù)情況每隔 3~6 個月?lián)Q一次油。24五、試驗(yàn)要求 1、空載運(yùn)轉(zhuǎn)：在額定轉(zhuǎn)速下正、反運(yùn)轉(zhuǎn) 1~2 小時； 2、負(fù)荷試驗(yàn)：在額定轉(zhuǎn)速、額定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，至油溫平衡為止。對齒輪減速器，要求油池溫升不超過 35oC,軸承溫升不超過 40oC；對蝸桿減速器，要求油池溫升不超過 60oC,軸承溫升不超過 50oC； 3.全部試驗(yàn)過程中，要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，聯(lián)接固定處不松動，各密封、結(jié)合處不松動 六、包裝和運(yùn)輸要求 1、外伸軸及其附件應(yīng)涂油包裝； 2、搬運(yùn)、起吊時不得使用吊環(huán)螺釘及吊耳以上技術(shù)要求不一定全部列出，有時還需另增項(xiàng)目，主要由設(shè)計(jì)的具體要求而定。七、技術(shù)要求 1、裝配前，所有零件用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，不許有任何雜物存在。內(nèi)壁涂上不被機(jī)油腐蝕的涂料兩次； 2、嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗(yàn)不小于 0.16mm，鉛絲不得大于最小側(cè)隙的 4 倍； 3、用涂色法檢驗(yàn)斑點(diǎn)。按齒高接觸點(diǎn)不小于 40%；按齒長接觸斑點(diǎn)不小于 50%。必要時可用研磨或刮后研磨以便改善接觸情況； 254、應(yīng)調(diào)整軸承軸向間隙：φ40 為 0.05--0.1mm,φ55 為0.08--0.15mm; 5、檢驗(yàn)減速器剖分面、各接觸面及密封處，均不許漏油。剖分面允許涂以密封油漆或水玻璃，不允許使用任何填料； 6、機(jī)座內(nèi)裝 N100 潤滑油至規(guī)定高度。 、為了減摩的需要，蝸輪通常要用青銅制作。為了節(jié)省銅材，當(dāng)蝸輪直徑較大時，采用組合式蝸輪結(jié)構(gòu)，齒圈用青銅，輪芯用鑄鐵或碳素鋼。常用蝸輪的結(jié)構(gòu)形式如下：五百總的圖量 4 個 A0 大小。 。字?jǐn)?shù) 2 萬字， ，設(shè)計(jì) 1 到 2 個零件加工的夾具渦輪桿箱1第三章 蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 選擇蝸輪傳動類型由GB/T10085—1988 的推薦，采用漸開線蝸輪（ZI）。3.2 選擇材料考慮到蝸桿傳動功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45 鋼；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45~55HBC。蝸輪用鑄錫青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100 制造。3.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2由2.2.3 求得T2=461608 N·mm（2）確定載荷系數(shù)K因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)Kβ=1；由表11-5選取使用系數(shù)KA=1；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù)KV=1.05；則K = KA × Kβ× KV=1×1×1.052=1.05（3）確定彈性影響系數(shù)ZE因選用的是鑄錫青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故ZE=160MPa1/2(4) 確定接觸系數(shù)Zρ先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1 和傳動中心距a 的比值d1/a=0.35，從圖11-18 中可查得Zρ=2.9（5）確定許用接觸應(yīng)力[σH]根據(jù)蝸輪材料為鑄錫青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，可從表11-7 中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力[σH]′=268MPa。工作壽命Lh 按300 個工作日，兩班制計(jì)算。每天工作十六小時！Lh=300×20×8×16=96000h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N = 60jn2Lh= 60×1×16.25×96000= 1.0264×108壽命系數(shù)：KHN= =0.7497許用應(yīng)力：[σH]= KHN×[σH]′3= 0.7497×268= 200.9106MPa（6）計(jì)算中心距a≥ 3 22 E H KT ( Z Z /[σ ] ) ρ=132.47mm取中心距a=160mm，因i 蝸桿=20，故從表11-2 中取模數(shù)m=6.3mm，蝸桿分度圓直徑d1=63mm。這時d1/a=0.39，從圖11-18中可查得接觸系數(shù)Zρ′=2.75，因?yàn)閆ρ′﹤Zρ，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。3.4 蝸輪傳動的主要參數(shù)與幾何尺寸(1) 蝸輪由表11-2 查得蝸輪齒數(shù)Z2=41，變位系數(shù)x2=-0.1032驗(yàn)算傳動比：i = Z2 /Z1=41/2=20.5此時傳動比誤差為（20.5-20）/20=2.5%是允許的。蝸輪分度圓直徑：d2 = m Z2=6.3×41=258.3mm蝸輪喉圓直徑：da2 = d2+2m(ha*+x2)= 258.3+2×6.3×(1-0.1032)4= 269.600mm蝸輪齒根圓直徑：df2 = d2-2m(ha*-x2+ c*)= 258.3-2×6.3×(1-0.1032+0.2)=241.88mm蝸輪齒頂高：ha2= m(ha*+x2) = 5.650mm蝸輪齒根高：h f2= m(ha*-x2+ c*)= 8.525mm蝸輪輪寬的確定：B≤0.75da1=0.75×75.6=56.7mm故取B=50mm.（2）蝸桿由表11-2 查得蝸桿頭數(shù)Z1=2 ， 直徑系數(shù)q=10， 分度圓導(dǎo)程角γ=11°18′36″。軸向齒距Pa=πm=3.14×6.3=19.782mm齒頂圓直徑da1= d1+2ha*m=63＋2×6.3=75.6mm齒根圓直徑df1= d1-2m( ha*+ c*)= 63-2×6.3×(1＋0.2)= 47.88mm蝸桿軸向齒厚Sa= 0.5πm =0.5×19.782 = 9.891mm法向齒厚Sn= Sa×cosγ = 9.699 mm5齒頂高h(yuǎn)a1= ha*m = 6.3 mm齒頂高h(yuǎn)f1=( ha*＋c*) m=7.56mm(3) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù)：zv2 = z2/cos3γ= 41/cos311.31°=43.48mm根據(jù)x2=-0.1032 和zv2=43.48，由圖11-19 查得YFa=2.48.螺旋角影響系數(shù)Yβ=1-γ/140°=0.9192由表11-8 查得蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力：[σF]′=56MPa.壽命系數(shù)：KFN= 9 106 /N =0.5995許用彎曲應(yīng)力：[σF]= KFN×[σF]′= 0.5995×56=33.57MPaσF = 1.53K T2YFa Yβ/ d1 d2m= 18.55MPa因此，σF≤[σF]，滿足彎曲強(qiáng)度條件。63.5 蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-3，取A0=105,得： 3022/38.4mndAPNm??輸出軸的最小直徑是安裝齒輪處軸的直徑d1-2(如圖3)。由于需要開鍵槽，為了保證強(qiáng)度，將其直徑增大5%，為40.1547mm，將其圓整為45mm3.5.2 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 各軸段的尺寸①.查表根據(jù)1-2 軸段的直徑45mm 確定軸伸長度，為保證軸的強(qiáng)度剛度，取LI--II=82mm圖2 蝸輪軸結(jié)構(gòu)圖②.為了滿足圓柱齒輪的軸向定位要求，I--II 軸段右端需制出軸肩定位h=(0.07-0.1)dI—II=2.8—4, 故取II--III 段的直徑dII--III=52mm。③.初步選擇滾動軸承?？紤]到既承受徑向力又承受軸向力，并且載荷不是很大， 故選用圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)dII--III=52mm ， 選用7211E 型號的圓錐滾子軸承。其尺寸為7d×D×T=55×100×22.75mm3 故dIII--IV=dVII--VIII=55mm，右端軸承采用甩油盤進(jìn)行定位，甩油盤的長度暫定為15mm,故LVII--VIII=34.75mm。④.軸承端蓋的總厚度為24.6mm（由軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定），考慮到與I-II 軸段的配合取lII--III=40mm。⑤.取安裝蝸輪軸段的直徑確定為dIV--V=55mm. 蝸輪輪轂的長度為l=(1.2~1.8)d=66~99mm，故取輪轂長度l=80mm,采用套筒定位，為了使套筒端面可以可靠的壓緊齒輪，此段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取與蝸輪配合的軸段的長度為lIV--V=78mm 。蝸輪右側(cè)處采用軸環(huán)進(jìn)行軸向定位，取h=0.07 dIV--V，所以蝸輪右側(cè)軸肩處的直徑為68mm,即dV--VI=68mm. 可查手冊得,寬度為10mm.即lV--VI=10mm。軸環(huán)右側(cè)有一過渡軸肩，為了與左右兩側(cè)的直徑相協(xié)調(diào)取dVI—VII=65mm。⑥.取蝸輪輪轂兩側(cè)與箱體之間的距離均為35mm,在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取為8mm,由軸承的寬度19.75mm,以及甩油盤的規(guī)格, 和預(yù)留的定位蝸輪的軸間間隙2mm 可以綜合確定lIII--IV=46mm, lVI--VII=25mm。2. 軸上零件的周向定位蝸輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按dIV--V 由表6-1 查得平8鍵截面b×h=16mm×10mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為72mm,同時為了保證蝸輪與軸配合有良好的對中性，故選擇蝸輪輪轂與軸配合為H7/k6；軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6；I—II 段軸同樣查表可得規(guī)格為b×h=12mm×8mm，長度為72mm。3.確定軸上圓角與倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角為2×45 度 ，各軸肩處的圓角半徑見后面零件圖。第四章 校核計(jì)算4.1 效率驗(yàn)算已知γ=11°18′36″；φv=arctanfv, 與相對滑動速度有關(guān)Vs = πd1 n1/60×1000cosγ= 3.14×63×267.650/60000/cos(11.31°)= 1.0927m/s從表11-18 中用插值法查得：fv = 0.0441φv = 2.4°η=（0.95~0.96）tanγ/tan(γ+φv)=0.783因?yàn)棣?η3=0.78，滿足彎曲強(qiáng)度，因此不用重算。減速器結(jié)構(gòu)的確定9為了節(jié)約有色金屬，蝸輪采用裝配式；蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以和軸作成一個整體,做成蝸桿軸。蝸桿分度圓的圓周速度： 11.07/600SdnV ms????根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)v<4-5m/s 時常將蝸桿放在下面，因此本方案采用蝸桿下置的設(shè)計(jì)方案。4.2 粗校核10在不計(jì)摩擦的情況下，各力的大小如下公式： 12357t TFNd???129atan01302ortF N???水平面的彎矩圖如上：求支反力：1112tNHNHFF??122()NHlltl??l 1 =84.375mm、l 2 =86.375mm 分別為軸承中心到蝸輪輪轂的距離可得：= 1808N 1NHF= 1767N2121560HMNm??垂直面內(nèi)的彎矩： 12rNVNVFF??122()NV rlll??其中： /1385MaFDN??可得： 1369NVN257VF??110VMN：2492V??由上可得：12221 1191348HVMMN???222 527H扭矩圖如上所示： T = 461608N.mm按彎扭組合公式校核：切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，取 α =0.62244()17.25caMMpaW?????W 為軸的抗彎截面系數(shù)軸材料45#鋼的許用應(yīng)力[ ] 60Mpa ， [ ]即軸滿足彎扭強(qiáng)1??ca??1?度要求，但是剩余部分較大，故將材料改為Q235-A 更加合適，許用應(yīng)力[ ] =40Mpa1??4.3 蝸輪軸的精校核剛度校核：1）危險截面的選擇截面AB 只受扭矩，雖然應(yīng)力集中會削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的故無需校核。軸與蝸輪接觸的左右截面由于過盈配合應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從受載情況看截面C處應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大。且軸徑最大，故C 截面無需校核。鍵槽處的應(yīng)力集中示數(shù)比過盈配合的小，因而軸只需校核蝸輪右側(cè)與軸接觸的截面的左右兩側(cè)。132）強(qiáng)度校核由結(jié)構(gòu)圖知截面Ⅳ為危險截面，現(xiàn)對其進(jìn)行校核：抗彎截面系數(shù)： 3 30.11638Wdm??抗扭矩截面系數(shù)：截面左側(cè)彎矩：扭矩為：截面上彎曲應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：軸材料為Q235-A 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1 查得： 截面上由于軸肩而形成的應(yīng)力集中系數(shù) σ α 及 τ α 按附表3-2 查取因：可查锝：14軸的材料敏性系數(shù)：應(yīng)力集中系數(shù)：又有表可以查得尺寸系數(shù)和扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)：表面質(zhì)量系數(shù)：未經(jīng)表面強(qiáng)化處理：碳鋼的特性系數(shù)：計(jì)算安全系數(shù)：15故軸左側(cè)滿足疲勞強(qiáng)度要求?！窘孛姊粲覀?cè)：】抗彎截面系數(shù)：抗扭矩截面系數(shù)：截面左側(cè)彎矩：M = 76085N ?mm扭矩：T = 461608N ?mm截面上彎曲應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ：過盈配合處的 ，查得：16表面質(zhì)量系數(shù)：故得綜合系數(shù)碳鋼的特性系數(shù)：取 =0.1 ， = 0.05計(jì)算安全系數(shù)：故軸右側(cè)滿足疲勞強(qiáng)度要求。
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