環(huán)面蝸輪蝸桿減速器(論文+DWG圖紙)
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第一章 調(diào)研報(bào)告 減速器的作用減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,二者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。7080年代,世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì):(1)高水平、高性能。(2)積木式組合設(shè)計(jì)?;緟?shù)采取優(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)形式多樣化、變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式,增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式,擴(kuò)大使用范圍。促進(jìn)減速器水平提高的主要因素有:(1)硬齒面技術(shù)的發(fā)展和完善,如大型磨齒技術(shù)、滲碳淬火工藝、齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形及三、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根強(qiáng)化及其元化過渡、新結(jié)構(gòu)等。(2)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)量控制水平高。(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。(4)加工精度提高到ISO5-6級(jí)。(5)軸承質(zhì)量和壽命提高。(6)潤(rùn)滑油質(zhì)量提高。 齒輪減速器的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)之一,形式很多,應(yīng)用廣泛,傳遞的功率可達(dá)近十萬千瓦,圓周速率可達(dá)200m/s。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)主要有:1 效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中,以齒輪傳動(dòng)效率最高。如一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率可達(dá)99。2 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下,齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般比較小。3 工作可靠,壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理,使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng),工作可靠,壽命可長(zhǎng)達(dá)一,二十年,這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。4 傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)能廣泛應(yīng)用,也是因?yàn)榫哂羞@一特點(diǎn)。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高,價(jià)格昂貴,且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場(chǎng)合。 蝸桿減速器的特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)構(gòu),兩軸交錯(cuò)的夾角可為任意值,常用的為90度,這種傳動(dòng)由于具有下述特點(diǎn),故應(yīng)用頗為廣泛。1 當(dāng)使用單頭蝸桿時(shí),蝸桿旋轉(zhuǎn)一周,蝸輪只轉(zhuǎn)過了一個(gè)齒距,因而能實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。在動(dòng)力傳動(dòng)中,一般傳動(dòng)比I=5-80;在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)中,傳動(dòng)比可達(dá)300;若只傳遞運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)比可達(dá)1000。由于傳動(dòng)比大,零件數(shù)目又少,因而結(jié)構(gòu)很緊湊。2 在桿蝸傳動(dòng)中,由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒,它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸退出嚙合的,同時(shí)嚙合的齒對(duì)又較多,故沖擊載荷小,傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲低。3 當(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí),蝸桿傳動(dòng)更具有自鎖性。4 蝸桿傳動(dòng)與螺旋齒輪傳動(dòng)相似,在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大,工作條件不夠良好時(shí),會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的磨擦和磨損,從而引起過分發(fā)熱,使?jié)櫥闆r惡化。因此磨損較大,效率低;當(dāng)蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性時(shí),效率僅為0.4左右。同時(shí)由于摩擦與磨損嚴(yán)重,常需耗用有色金屬制造蝸輪,以便與鋼制的蝸桿配對(duì)組合成減磨性良好的滑動(dòng)摩擦劑。根據(jù)蝸桿分度曲面的形狀,蝸桿傳動(dòng)可以分成三大類:圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿傳動(dòng)。蝸桿分度曲面是圓環(huán)內(nèi)表面的一部分,蝸桿軸線平面內(nèi)理論齒廓為直線的蝸桿傳動(dòng)稱為直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng),俗稱“球面蝸輪傳動(dòng)”。它始于1921年的美國(guó)造船業(yè),其代表產(chǎn)品是美國(guó)CONE DRIVE,50年代起在我國(guó)得到推廣應(yīng)用。與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相比,這種蝸桿同時(shí)包容齒數(shù)多,雙線接觸線形成油膜條件好,兩齒面接觸線誘導(dǎo)法曲率半徑大。因此,承載能力是相同中心矩普通蝸桿的1.53倍(小值適應(yīng)于小中心矩,大值適應(yīng)于大中心矩)。在傳遞同樣功率時(shí),中心矩可縮小20%-40%。由于性能優(yōu)良,美國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)都將這種傳動(dòng)作為動(dòng)力傳動(dòng)中的主要形式之一廣泛使用。美國(guó)生產(chǎn)產(chǎn)品系列中心矩為151320;速比為5343000;最高傳動(dòng)效率可達(dá)97%。我國(guó)經(jīng)過40年的研究和發(fā)展,目前這種蝸桿的生產(chǎn)品種也十分可觀,最大中心矩可達(dá)到1200;最少齒數(shù)比為5;蝸桿頭數(shù)達(dá)6;最高傳動(dòng)效率可達(dá)94%。這種蝸桿傳動(dòng)分為“原始型”和“修整型”兩種?!霸夹汀敝崩h(huán)面蝸桿的螺旋齒面的形成為:一條與成形圓相切、位于蝸桿軸線平面內(nèi)的直線,在繞成形圓的圓心作等角速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),又與成形圓一起圍繞蝸桿的軸線作等角速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這條直線在空間形成的軌跡曲面,就是直廓環(huán)面蝸桿的齒面。由于蝸桿齒面的發(fā)生線是直線刀刃,蝸桿螺旋面是直線刀刃形成的不可展直紋面而不是由包絡(luò)產(chǎn)生的,難以實(shí)現(xiàn)磨削,這種蝸桿制造鋼筋工藝比較復(fù)雜,不易獲得高精度的傳動(dòng),這是直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)。“修整型”直廓環(huán)面蝸桿螺旋面的形成,基本上與“原始型”相同,不同之處在于加工時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的修形曲線,將加工參數(shù)加以改變。一般常用的有:變位異速修形和變速比修形兩種工藝方法。變位異速修形方法就是在加工蝸桿時(shí),刀具位置及固定傳動(dòng)比不同于蝸桿副工作時(shí)的位置及速比。變速比修形方法則是加工時(shí)瞬時(shí)傳動(dòng)比按一定規(guī)律變化。用修形加工方法加工的蝸桿與由修形滾刀加工成的蝸輪組成“修整型”直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng),消除了蝸輪齒面中部棱線接觸,不僅改善了裝配條件,減少了誤差敏感性,更重要的是:與“原始型”蝸桿傳動(dòng)比較,接觸區(qū)擴(kuò)大,形成油膜條件好,包容齒數(shù)間載荷有平均作用,因而其承載能力、嚙合性能和傳動(dòng)效率均較“原始型”高。準(zhǔn)平行嚙合線二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿是河南省焦作市科林齒輪有限公司的一項(xiàng)科研成果。蝸輪滾刀是可鏟背可磨削的,蝸輪齒面沒有脊線,運(yùn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生干涉。工裝和理論相吻合。和同類蝸桿相比,它還具有以下幾個(gè)特點(diǎn):1 瞬時(shí)接觸線和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度方向夾角穩(wěn)定,且接近90度。2 蝸輪齒面是用鏟背滾刀制造加工而成,因此蝸輪齒面接觸面大、質(zhì)量穩(wěn)定。3 同時(shí)參加嚙合的蝸輪齒數(shù)多,一般可達(dá)為蝸桿齒數(shù))。4 蝸輪齒面無脊線,傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉。因此這種蝸桿傳動(dòng)承載功率大,動(dòng)壓油涵穩(wěn)定傳動(dòng)、噪聲低、平衡溫度低等特征。由以上分析可以看出,雖然普通齒輪減速器具有效率高,工作可靠,壽命長(zhǎng),傳動(dòng)比穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但是不具備設(shè)計(jì)條件中重點(diǎn)要求的自鎖性,所以不能選用;而準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器,它具有普通環(huán)面蝸桿減速器所不具備的很多優(yōu)點(diǎn)。第一章 選定設(shè)計(jì)方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合以上分析,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器。具體設(shè)計(jì)方案是:選用的電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速是940r/min,由凸緣聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)軸和準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接,經(jīng)過減速器的減速,電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速降為18.8r/min,再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接,將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒,滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)繞在其上面的鋼絲繩旋轉(zhuǎn),由鋼絲繩提起具有一定質(zhì)量的燈具。1電動(dòng)機(jī) 2 聯(lián)軸器 3 蝸輪蝸桿減速器 4 聯(lián)軸器 5 滾筒圖2-1減速器第二章 電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 初選電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動(dòng)機(jī)是專門工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件,設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)工作機(jī)的工作特性、電源種類(交流或直流)、工作條件(環(huán)境溫度、空間位置等)、載荷大小和性質(zhì)(變化性質(zhì)、過載情況等)、起動(dòng)性能和起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)的頻繁程度等條件來選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、容量(功率)和轉(zhuǎn)速,并在產(chǎn)品目錄中選出其具體型號(hào)和尺寸。 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源,因?yàn)榇?,無特殊要求時(shí)均應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī),其中以三相異步交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。根據(jù) 不同防護(hù)要求,電動(dòng)機(jī)有開啟式、防護(hù)式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結(jié)構(gòu)型式。 Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī),由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便,因此廣泛應(yīng)用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械上,如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等。對(duì)于經(jīng)常起動(dòng),制動(dòng)正反轉(zhuǎn)的機(jī)械,如起重、提升設(shè)備,要求電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大過載能力,應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)Yz型(籠型)或YzR型(繞線型)。 電動(dòng)機(jī)的容量(功率)選擇的是否合適,對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。容量選得過小,不能保證工作機(jī)正常工作,或使電動(dòng)機(jī)因超載而過早損壞;而容量選得過大,則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高,能力又不能充分利用,而且由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常不滿載運(yùn)行,其效率和功率因數(shù)較低,增加電能消耗而造成能源的浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)的容量主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件來決定。 由以上的選擇經(jīng)驗(yàn)和要求,我選用:三相交流電 Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。2.2 電動(dòng)機(jī)的容量2.2.1 確定減速器所需的功率 由滾筒圓周力和滾筒速度v,得其中: (N)m提升重量,m=450kg, N s帶入數(shù)據(jù)得 = KW KW 2.2.2確定傳動(dòng)裝置效率傳動(dòng)裝置的效率由以下的要求:(1) 軸承效率均指一對(duì)軸承而言。 (2) 同類型的幾對(duì)運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副都要考慮其效率,不要漏掉。 (3) 蝸桿傳動(dòng)的效率與蝸桿頭數(shù)z1有關(guān),應(yīng)先初選頭數(shù)后,然后估計(jì)效率。此外,蝸桿傳動(dòng)的效率中已包括了蝸桿軸上一對(duì)軸承的效率,因此在總效率的計(jì)算中蝸桿軸上軸承效率不再計(jì)入。各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率為:法蘭效率: 設(shè)計(jì)中,電動(dòng)機(jī)與減速器相連的法蘭,相當(dāng)于一個(gè)凸緣聯(lián)軸器一級(jí)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)效率: 一對(duì)滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率:凸緣聯(lián)軸器效率: 從電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主動(dòng)軸之間的總效率故傳動(dòng)裝置總效率:, 電動(dòng)機(jī)的輸出功率考慮傳動(dòng)裝置的功率損耗,電動(dòng)機(jī)輸出功率則, KW 2.2.3電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)算的功率可選定電動(dòng)機(jī)額定功率,取同步轉(zhuǎn)速1000,6級(jí)由簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用Y100L6三相異步電動(dòng)機(jī),其主要參數(shù)如下電動(dòng)機(jī)額定功率:=1.5kw; 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速:=940 電 流 : I=5.6A 電動(dòng)機(jī)外形和安裝尺寸為: D=28mm E=60mm H=100mm A=160mm B=140mm C=63mm K=12mm AB=205mm AD=180mm AC=105mm HD=245mm AA=40mm BB=176mm 第三章 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 3.1 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 3.1.1各軸功率計(jì)算=KW =KW 3.1.2各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算n940, nn940/50=18.8 3.1.3各軸輸入扭矩的計(jì)算 表3-1參數(shù)列表:軸 名功率Kw轉(zhuǎn)速扭矩蝸桿軸1.4794014.93蝸輪軸0.9718.8492.74第四章 減速器部件的選擇計(jì)算4.1 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1 選擇蝸桿、蝸輪材料1.選擇蝸桿傳動(dòng)的類型采用準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿傳動(dòng).2.選擇蝸桿、蝸輪材料,確定許用應(yīng)力考慮蝸桿傳動(dòng)中,傳遞的功率不大,速度只是中等,根據(jù)機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表52,蝸桿選用40Cr,因希望效率高些,耐磨性好故蝸桿螺旋齒面要求:調(diào)質(zhì)HB265285.蝸輪選用鑄錫磷青銅ZQSn10-1,金屬模鑄造,為了節(jié)約貴重有色金屬,僅齒圈用錫磷青銅制造,輪芯用灰鑄鐵HT100制造由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表53查得蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力 =190 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表55查得蝸輪材料的許用彎曲應(yīng)力=44 4.1.2 確定蝸桿頭數(shù)Z及蝸輪齒數(shù)Z由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表56,選取Z1 則ZZi15050故取Z50 4.1.3 驗(yàn)算滾筒的速度實(shí)際傳動(dòng)比 i50/1 工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速 n940/50=18.8鋼絲繩的提升速度 = m/s速度誤差 0.785%,合適4.1.4 確定蝸桿蝸輪中心距a 1.確定蝸桿的計(jì)算功率 式中 K使用場(chǎng)合系數(shù),每天工作一小時(shí),輕度震動(dòng)由機(jī)械工程手冊(cè)查得:K0.7;K制造精度系數(shù),取7級(jí)精度,查得:K0.9;K材料配對(duì)系數(shù),齒面滑動(dòng)速度 10由機(jī)械工程手冊(cè)查得:K0.85。代入數(shù)據(jù)得 KW 以等于或略大于蝸桿計(jì)算功率所對(duì)應(yīng)的中心距作為合理的選取值根據(jù)機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2522a,選取蝸桿的中心距:a100mm.a100mm由于準(zhǔn)平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿為新型得蝸桿,它的優(yōu)點(diǎn)是:接觸面大,導(dǎo)程角,它的值穩(wěn)定且一定,則潤(rùn)滑好,接.觸面大應(yīng)直接根據(jù)“原始型”傳動(dòng)蝸桿設(shè)計(jì)參數(shù)。4.1.5 蝸桿傳動(dòng)幾何參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的幾何參數(shù)和尺寸計(jì)算表1.中心距:由機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)標(biāo)準(zhǔn)選取a=100mm2.齒數(shù)比:u503.蝸輪齒數(shù):由機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)選取4.蝸桿頭數(shù):由機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)選取 5.蝸桿齒頂圓直徑:機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2.516選取 =45mm6.蝸輪輪緣寬度:機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2.516選取b=28mm7.蝸輪齒距角:8.蝸桿包容蝸輪齒數(shù):K=5 9.蝸輪齒寬包角之半:0.5(K0.45)=10.蝸桿齒寬:機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2.516選取 =53mm11.蝸桿螺紋部分長(zhǎng)度:機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2.516,選取=59mm12.蝸桿齒頂圓弧半徑:機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2.516,選取R=82mm13.成形圓半徑:機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2.516選取=65mm14.蝸桿齒頂圓最大直徑:機(jī)械工程手冊(cè)/傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷(第二版)表2.516,選取=53.8mm15.蝸輪端面模數(shù):m=mm16.徑向間隙:=0.5104mm17.齒頂高:h=0.75 m=2.233mm18.齒根高:h= h+ C=2.7434mm19.全齒高:h= h+ h=4.9764mm20.蝸桿分度圓直徑:(0.624)a 40.534mm21.蝸輪分度圓直徑:2a159.466mm22.蝸輪齒根圓直徑:d2 h=153.9792mm23.蝸桿齒根圓直徑:d2 h=35.05,判斷:因?yàn)?28.12mm,滿足要求24.蝸輪喉圓直徑:d2 h=163.932mm25.蝸輪齒根圓弧半徑:=82.475mm26.蝸桿螺紋包角之半:=27.蝸輪喉母圓半徑:=25.88mm28.蝸輪外緣直徑:由作圖可得=164.95mm29.蝸桿分度圓導(dǎo)程角:=30.蝸桿平均導(dǎo)程角:31.分度圓壓力角:=32.蝸桿外徑處肩帶寬度: 取3mm33.蝸桿螺紋兩端連接處直徑:=35mm34.蝸輪分度圓齒厚:數(shù)據(jù)帶入公式得 5.508mm35.齒側(cè)隙:查表4-2-6得36.蝸桿分度圓齒厚:=4.298437.蝸桿分度圓法向齒厚:=4.28538.蝸輪分度圓法向齒厚:=5.4939.蝸輪齒冠圓弧半徑:=19.277540.蝸桿測(cè)量齒頂高: =2.203541.蝸桿測(cè)量齒頂高:=2。1854.2 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計(jì)算環(huán)面蝸桿傳動(dòng)承載能力主要受蝸桿齒面膠合和蝸輪齒根剪切強(qiáng)度的限制。因而若許用傳動(dòng)功率確定中心距,則然后校核蝸輪齒根剪切強(qiáng)度。 由于軸承變形增加了蝸桿軸向位移,使蝸輪承受的載荷集中在23個(gè)齒上。而且,由于蝸輪輪齒的變形,造成卸載,引起載荷沿齒高方向分布不均,使合力作用點(diǎn)向齒根方向偏移。 因而,蝸輪斷齒主要由于齒根剪切強(qiáng)度不足造成的校核:其中 作用于蝸輪齒面上的及摩擦力影響的載荷; 蝸輪包容齒數(shù) 蝸桿與蝸輪嚙合齒間載荷分配系數(shù); 蝸輪齒根受剪面積;公式中各參數(shù)的計(jì)算1.的計(jì)算=作用在蝸輪輪齒上的圓周力, 蝸桿喉部螺旋升角 ,4.5 當(dāng)量齒厚,滑動(dòng)速度 =2.01m/s根據(jù)滑動(dòng)速度查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)339得將數(shù)據(jù)帶入公式得 =N 2.計(jì)算得 = 53.蝸輪齒根受剪面積 蝸輪齒根圓齒厚;由上可知 蝸輪端面周節(jié); 蝸輪理論半包角; 蝸輪分度圓齒厚所對(duì)中心角。數(shù)據(jù)帶入公式得 =7.03mm由上可得 對(duì)于錫青銅齒圈 取查手冊(cè)取鑄錫磷青銅,砂模鑄造,抗拉強(qiáng)度=225MPa, 則 1.53.53.51010粘度值612414506288352198242ISO-VG或GB-N級(jí)680460320220由于蝸桿的滑動(dòng)速度為2m/s,所以潤(rùn)滑油的粘度選為4602潤(rùn)滑方式的選擇由于所設(shè)計(jì)減速器采用蝸桿下置式傳動(dòng),且轉(zhuǎn)速不高,故選擇浸油潤(rùn)滑。蝸桿浸油深度h11個(gè)螺牙高,但不高于蝸桿軸軸承的最底滾動(dòng)體的中心。潤(rùn)滑時(shí),傳動(dòng)件的浸入油中的深度要適當(dāng),既要避免攪由損失過大,又保證充分的潤(rùn)滑,油池應(yīng)保持一定的深度和貯油量。如下圖所示:圖5-5 潤(rùn)滑方式4.9 減速器的附件為了保證減速器的正常工作,減速器的箱體上通常設(shè)置一些裝置或附加結(jié)構(gòu),以便于減速器潤(rùn)滑油的注油,排油,檢查油面高度和拆裝,檢修等。4.9.1 窺視孔和視孔蓋為檢查傳動(dòng)件的嚙合情況,接觸斑點(diǎn),側(cè)隙和向箱內(nèi)傾注潤(rùn)滑油,在傳動(dòng)件嚙合區(qū)上方箱蓋上開設(shè)窺視孔。窺視孔應(yīng)有足夠的大小,以便手能伸人進(jìn)行操作,為此,方形窺視孔長(zhǎng)應(yīng)90mm,寬應(yīng)50mm。為防止?jié)櫥惋w濺出來和污物進(jìn)入箱體內(nèi),在窺視孔上應(yīng)設(shè)有視孔蓋密閉,蓋板用螺釘固定在箱蓋上,在蓋板與箱蓋上應(yīng)放置密封墊片。圖5-6窺視孔和視孔蓋4.9.2 通氣器減速器工作時(shí),箱體溫度升高,氣體膨脹,壓力增大,對(duì)減速罪各接縫面的密封很不利,通常在箱蓋頂部或檢查孔蓋上裝有通氣器。使減速器內(nèi)熱膨脹的氣體能自由逸出,保持箱內(nèi)壓力正常,從而保證減速器各部接縫面的密封性能。通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內(nèi)部制成一定的曲路,并設(shè)有金屬網(wǎng)。選擇通氣器時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性,規(guī)格尺寸應(yīng)與減速器的大小相適應(yīng)。 圖5-7通氣器4.9.3 定位銷為了保證箱體軸承座孔的鏜制和裝配精度,需在箱體分箱面凸絳長(zhǎng)度方向兩側(cè)各安裝個(gè)圓錐定位銷。兩銷應(yīng)置遠(yuǎn)一些,但不宜對(duì)稱布置。定位銷孔應(yīng)在箱蓋和箱座緊固后鉆空,其位置應(yīng)便于鉆、鉸和裝拆,不應(yīng)與鄰近箱壁和螺釘相碰。定位銷的直徑可取d:(o7o8)d:(d:為凸緣上螺栓的直徑),長(zhǎng)度應(yīng)大于分箱面凸緣的總厚度。圖5-8 定位銷4.9.4 起蓋螺釘為了保證減速器的密封性,常在箱體的剖分面上涂有水玻璃或密封膠,為便于拆卸箱蓋,在箱蓋凸緣上設(shè)置1到2個(gè)起蓋螺釘。拆卸箱蓋時(shí),擰動(dòng)起蓋螺釘,便可頂起箱蓋。起蓋螺釘設(shè)置在箱蓋聯(lián)接凸緣上,其螺紋有效長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋凸緣厚度。起蓋螺釘直徑可與凸緣聯(lián)接螺釘相同,螺釘端部制成圓柱形并光滑倒角或制成半球形。圖5-9起蓋螺釘4.9.5 起吊裝置為了搬運(yùn)和裝卸箱蓋,在箱蓋上裝有吊環(huán)螺釘或鑄有吊耳,吊鉤。為了搬運(yùn)箱蓋或整個(gè)減速器,在箱座兩端聯(lián)接凸緣處鑄出吊鉤。 圖5-10吊耳環(huán)4.9.6 放油孔及螺塞為了排除污油,在減速器的箱座最底處設(shè)有放油孔,并用放油螺塞和密封墊圈將其堵住。圖5-11放油孔及螺塞4.10 減速器的安裝,使用及維護(hù)4.10.1 減速器的安裝1 減速器輸入軸直接與原動(dòng)機(jī)連接時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)要求推薦采用凸緣聯(lián)軸器;減速器輸出軸與工作機(jī)聯(lián)接時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)要求推薦采用凸緣聯(lián)軸器,聯(lián)軸器不得用錘擊裝列軸上2 減速器應(yīng)牢固地安裝在穩(wěn)定的水平基礎(chǔ)上,油槽的油應(yīng)能排除,且冷卻空氣循環(huán)流暢。3 減速器、原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間必須仔細(xì)對(duì)中,其誤差不得大于所用聯(lián)軸器的許用補(bǔ)償量4 減速器安裝好后用手轉(zhuǎn)動(dòng)必須靈活,無卡死現(xiàn)象蝸桿和蝸輪軸承的軸向間隙應(yīng)符合技術(shù)要求規(guī)定5 安裝好的減速器在正式使用前,應(yīng)進(jìn)行空轉(zhuǎn),部分額定載荷間歇運(yùn)轉(zhuǎn)13h后可正式運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、無沖擊、無異常振動(dòng)和噪聲及漏油等現(xiàn)象。4.10.2 減速器的使用和維護(hù)1減速器潤(rùn)滑油的更換1)減速器(或新更換的蝸輪副)第一次使用時(shí),當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)150300h后須更換潤(rùn)滑油,在以后的使用中應(yīng)定期檢查油的質(zhì)量對(duì)于混入雜質(zhì)或變質(zhì)的油須及時(shí)更換。一般情況下,對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)工作的減速器,每500一1000h必須換油一次對(duì)于每天工作時(shí)間不超過8h的減速器,每12003000h換油一次2)減速器應(yīng)加入與原來牌號(hào)相同的油不得與不同牌號(hào)的油相互混用牌號(hào)相同而粘度不同的油允許混合使用3)在換油過程中,蝸輪應(yīng)使用與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同牌號(hào)的油清洗(用煤油損害密封件,并影響潤(rùn)滑油的性能)。4)工作中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)油溫超過80度或油池溫度超過100度及產(chǎn)生不正常的噪聲等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)停止使用,檢查原因如圍齒面膠合等原因所致,必須排除故障,更換潤(rùn)滑油后,方可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2減速器檢修 減速器應(yīng)定期檢修如發(fā)現(xiàn)擦傷、膠合及顯著磨損,必須采用有效措施制止或予以排除備件必須按標(biāo)準(zhǔn)制造,更新的備件必須經(jīng)過跑合和負(fù)荷試驗(yàn)后才能正式使用。3減速器維護(hù) 用戶應(yīng)有合理的使用維護(hù)規(guī)章制度,對(duì)減速器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)作認(rèn)真記錄 致 謝 感謝我的指導(dǎo)老師劉老師,他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!“師恩難忘,友誼長(zhǎng)存!”本論文的順利完成,離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此,向曾經(jīng)幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助,在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意! 參考文獻(xiàn)1.機(jī)械工程手冊(cè)第二版(傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷) 機(jī)械工業(yè)出版社 20002.實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 吳相憲 王正為 黃玉堂 主編 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 20013.機(jī)械設(shè)計(jì) 濮良貴 紀(jì)名剛 主編 高等教育出版社 19964.機(jī)械制造工藝學(xué)趙志修 主編 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社 1984.2 5.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)孫麗媛 主編 北京:冶金工業(yè)出版社 2002 6.機(jī)械加工工藝手冊(cè)李洪 主編 北京: 北京出版社 1990,127.金屬工藝學(xué)鄧文英 主編 北京: 高等教育出版社 20008.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 華中理工大學(xué) 王昆 同濟(jì)大學(xué) 高等教育出版社19869.齒輪手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 200210.機(jī)械加工余量與公差手冊(cè) 馬賢智 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,199411.高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)M,周永強(qiáng),北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,200212. 機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集 李益民 主編 黑龍江: 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 37
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上傳時(shí)間:2019-12-04
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環(huán)面蝸輪蝸桿減速器(論文+DWG圖紙),蝸輪,蝸桿,減速器,論文,dwg,圖紙
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