【正文】 1 ********理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 堆焊機(jī)減速器的承載特性分析及設(shè)計(jì) 教學(xué)單位： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 2021年 03 月 2 目 錄 1 緒論 ........................................................................................................................... 3 2 總體方案設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 4 ....................................................................................... 4 ..................................................................................................... 4 ........................................................................................... 4 ....................................................................................... 4 .............................................................................................. 5 .................................................................. 5 ............................................................... 5 3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................... 6 ......................................................................................................... 6 ....................................................................................... 6 ........................................................................................... 8 4 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................. 10 ......................................................................................... 10 .......................................................................................................... 10 ................................................................................................... 10 ................................................................................................... 11 ....................................................................................................... 11 5 軸的校核與裝配方案設(shè)計(jì) ........................................................................................ 12 .......................................................................................................... 12 ............................................................................................ 12 ......................................................................................... 16 ......................................................................................... 20 軸上零件裝配方案 ........................................................................................... 24 ..................................................................................... 26 .............................................................................. 27 .......................................................................................................... 28 滾動(dòng)軸承壽命的校核 ........................................................................................ 30 3 1 緒論 堆焊是指使用焊接的方法吧填充金屬熔敷在金屬表面，以便得到所要求的性能和尺寸，這種工藝過程主要是實(shí)現(xiàn)各種金屬的冶金結(jié)合，屬于異種金屬熔化焊的一 種特殊形式。應(yīng)用堆焊能更合理利用材料，節(jié)約貴重金屬，如在集體為碳素或鑄鋼用鋼的表面堆敷一層鈷基粉末。修復(fù)舊零件，如閥座、軋輥、模具、齒輪、軸類零件等。因此與其他堆焊修復(fù)方法相比， CO2保護(hù)自動(dòng)堆焊得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)焊絲與焊件之間引燃電弧，焊絲與軋輥及部分靠近 電弧的焊劑受到電弧熱（ 6000~8000C? ）的作用開始熔化。堆焊層的硬度和耐磨性是由焊絲材料和焊劑中所含的合金元素來決定的。 額定功率： 185?P W。滿載轉(zhuǎn)速： 滿n =1470r/min。 傳動(dòng)分為如下三級(jí)。第二級(jí)：齒輪軸小齒輪 5 帶動(dòng)蝸桿軸大齒輪 6。 材料的選擇 冷軋輥?zhàn)詣?dòng)堆焊要求載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速低，故所有齒輪材料均選用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241~286HBS。 2 軸： n2=n1/i =490/(40/36)=441(r/min) 工作軸： nw=n5=（ r/min） ②個(gè)軸輸入功率 4 軸： P4=P3?g= =（ W） m) m) m) min1 1470 490 441 功率 P/W 185 轉(zhuǎn)矩 T/N 齒輪分度圓直徑的計(jì)算公式為 ? ? ? ?3d12 16 7 1idKTidH???????????? （ ） 轉(zhuǎn)矩為 7 T=9550nP () 式中 P— 功率； n — 轉(zhuǎn)速。 對(duì)各級(jí)齒輪有如下要求： m5=d5/z5=取 m5=1mm 分度圓直徑： d1=z1m1=15? d2=z2m1=45? d3=z3m1=50? 8 d4=z4m1=100? d5=z5m5=26? d6=z6m5=124? 很顯然各個(gè)齒輪均滿足接觸強(qiáng)度條件。 U5=πd5n5/60= 26 （ m/s） 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，齒輪 5 選擇 8級(jí)精度，同理，齒輪 6選用 8 級(jí)精度。 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： σ 1limH =520MPa， SFmin=1，所以 [σF]=σFlim1/SFmin=520/1=520（ MPa） 由式（ ）中一直 K=， T已計(jì)算出，且 m、 b都已知，則校核計(jì)算如下 σF1=[σF1]=520MPa σF2=[σF2]=520MPa 9 σF3=[σF3]=520MPa σF4=[σF4]=520MPa σF5=[σF5]=520MPa σF6=[σF6]=520MPa 由以上的計(jì)算可知，齒根彎曲應(yīng)力 σF均小于其許用彎曲應(yīng)力，故各齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度滿足要求。其主要優(yōu)點(diǎn)為傳動(dòng)比大，工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小于摩擦角是可以自鎖。更特殊的是由于蝸桿傳動(dòng) 在 齒面間 有較大的相對(duì)滑動(dòng) ，磨損、發(fā)熱、膠合的想象就更容易發(fā)生。425( rc t a n11 ?? ??? ?? 即d mZ )s/m( os100060 11 ???? ??? nd 式中 Z1—— 蝸桿頭數(shù)； m—— 模數(shù)， mm； 11 d1—— 蝸桿分度圓直徑， mm； λ—— 蝸桿分度圓柱上螺旋升角； s? —— 滑動(dòng)速度， m/s。425? 齒距 p 特性系數(shù) q 20 壓力角 ?20 螺旋方向 左旋 蝸桿變位系數(shù) X 0 計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是效率較低，發(fā)熱量較大。熱平衡計(jì)算的原理是：閉式蝸桿傳動(dòng)正常連續(xù)工作時(shí)，有摩擦產(chǎn)生的熱量應(yīng)小于或等于箱體表面散發(fā)的熱量，以保證溫升不超過允許值。 在實(shí)際使用中， 蝸輪輪齒折斷的情況很少發(fā)生，這是因?yàn)槲佪嗇嘄X彎曲強(qiáng)度所限定的 承載能力，超過齒面點(diǎn)蝕和熱平衡計(jì)算所限定的承載能力。從傳動(dòng) 情況 來看，轉(zhuǎn)矩是由蝸桿軸傳遞給主軸的，彎矩主要是有 主軸上兩滾動(dòng)軸承承受。估算公式為 3nPCd? （ ） 式中 P—— 軸功率， kW； n—— 軸轉(zhuǎn)速， r/min。根據(jù)估算所得直徑 ，輪轂寬及安裝情況等條件，軸的結(jié) 13 構(gòu)及尺寸可進(jìn)行草圖設(shè)計(jì)，如圖 所示，軸的輸出端孔徑 40mm，孔長 90mm，聯(lián)軸臺(tái)階起定位作用。蝸