【正文】 圖 3 減速器參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)路線線框圖 減速器參數(shù)化設(shè)計(jì) 思路 由于減速器是常用機(jī)器，不但特征尺寸變化，而且結(jié)構(gòu)也不固定，各特征的有無(wú)以及組合方式是隨機(jī)的，為便于參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，在軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)，采用控制特征顯示的設(shè)計(jì)方式，建立不同結(jié)構(gòu)的零件利用 PROE 進(jìn)行參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，以達(dá)到在某種產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn) 其的參數(shù)化設(shè)計(jì)。 蝸輪分度圓直徑 mmmzd 2 4 831822 ???? 喉圓直徑 mmhdd aa 264822482 222 ?????? 齒 根圓直徑 mmhdd ff 222 ??????? 咽喉母圓半徑 mmdarag 22 ?????? ? ? 229H MPa? ? mm? 取 mma 160? mmd 801 ? mm? 10?q 1 96ad mm? 1 mm? mm? mm? 312?z mmd 2482 ? mmda 2642 ?2 mm?mmrg 282? 7 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ? ?FFaF YYdd KT ?? ? ?? 221 當(dāng)量齒數(shù) 22 33 31 3 1 .4 6 9 7c o s c o s 5 .7 6 3v zz ?? ? ? 根據(jù) 220 .5 , 3 1 .4 6 9 7vxz? ? ? 從圖 119 中可查得齒形系數(shù) Y 2Fa = 螺旋角系數(shù) ： 5 . 7 11 1 0 . 9 5 9 21 4 0 1 4 0Y? ?? ? ? ? ? 許用彎曲應(yīng)力 ： 從表 118 中查得有 ZCuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力[ F? ]39。 ⑥ 由 式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。軸承端蓋的總長(zhǎng)為 20mm,根據(jù)拆裝 2 135B mm? 1 140B mm? mmd 20? N m?? 13 的方便取端蓋外端面于聯(lián)軸器右端面間的距離為 mmL 30? 所以， 3 0 2 0 5 0II IIIL m m? ? ? ? ??? 段：初選用 角接觸 球軸承，參考要求因 d IIIII? =44，查機(jī)械手冊(cè)選用 7209AC 型號(hào)滾子承 45 10 0 19d D B? ? ? ? ?。滾動(dòng)軸承的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。本設(shè)計(jì)因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱，故可略去靜強(qiáng)度校核。 ? ? 22 5048S? ? . ? ? ? ? 26 根據(jù)條件，軸承 預(yù)計(jì)壽命： 39。 =19200hLh oC kN? C ? 28 238 953drF F N? ? ? ? 238 953drF F N? ? ? ? 按式（ 1311）得 139。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面 IV 左右即可。因而該軸只需校核截面 V左右即可。 Ⅳ V段：為安裝蝸 輪軸段， mmd VIV 70?? ，蝸輪齒寬 ，渦輪 VIVVIVa dLmmdL ?? ????? )~(, 1 取L VIV? =90mm，由于為了使套筒能壓緊蝸輪則 86V VIL? ? mm。 ? 5?nm 1 27z? 2 106z ? 1 135d mm? 2 530d mm? mm? 12 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 蝸桿軸 蝸桿上的功率 PI 轉(zhuǎn)速 NI 和轉(zhuǎn)矩分 TI 別如下： PI = NI =960r/min TI = 按扭矩初算軸徑 選用 45 鋼調(diào)值，硬度為 HBS255217 ? 根據(jù)教材 )215(370 ?P 式，并查教材表 153，取 110A? 33 3 . 5 2 2 31 1 0 1 6 . 9 6 7 5960pd A m mn? ? ? 考慮到有鍵槽，將直徑增大 7%，則： 17 (1 7% ) m m m m? ? ? ? 因此選 mmd 20? 蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）蝸桿上零件的定位，固定和裝配 一級(jí)蝸桿減速器可將蝸輪安排在箱體中間，兩隊(duì)軸承對(duì)成分布，蝸桿由軸肩定位，蝸桿周向用平鍵連接和定位。 按齒面接 觸強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì) 按式（ 1021）試算，即 ? ?3 211 12 .3 2 ( )Et dHK T Zud u????? （ 1） 確定 公式中的各參數(shù) ① 試選 載荷系數(shù) ， ? 。 從圖中 1118 中可查39。 圖 2 方案設(shè)計(jì) 總體框架圖 這一過(guò)程在專業(yè)課程設(shè)計(jì)中已經(jīng)做過(guò)，由于篇幅有限，就不在此贅述。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含的零部件很多，其主要結(jié)構(gòu)有傳動(dòng)零件（齒輪）、軸承、箱體及附件組成。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)可 以十分容易地修改圖形，并能將以往某些產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)繼承下來(lái)。 Worm 1 減速器的發(fā)展現(xiàn)狀 研究 二級(jí)交叉軸減速器 減速器是一種常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置。后來(lái)Hillyard、 Gossard 進(jìn)一步發(fā)展了這一思想，并使之實(shí)用化。 仿真技術(shù)的出現(xiàn)給以上問(wèn)題提供了有效的解決方法，即便是在設(shè)計(jì)的初期階段，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的最初模型也可以放入虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甚至可以直接在虛擬環(huán)境中創(chuàng)建產(chǎn)品模型。 （ 5） 利用判斷語(yǔ)句控制特征的生成 1 3 蝸輪蝸桿減速器計(jì)算說(shuō)明書(shū) 電機(jī)選擇 工作機(jī)所需輸入功率817 10 00 60 10 00 0. 97w wFvP k w? ??? ? ?? 所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率 dp 3 .5 4wd aPP kw??? 傳遞裝置總效率 241 2 3 4 5a? ? ? ? ? ?? 式中： 1? ：蝸桿的傳動(dòng)效率 2? ：每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率 3? ：直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)效率 4? ：聯(lián)軸器的效率 5? ：卷筒的傳動(dòng)效率 所以 420. 75 0. 98 0. 97 0. 99 0. 65 77an ? ? ? ? ? 2 .3 4 5 7 8 k w0 .6 5 7 7dP ?? 故選電動(dòng)機(jī)的 額定功率為 4kw 810 00 60 6010 00 60 2 m i 4 33 0vnrD???? ? ? ? ??卷 3 5 7 4 0 7 . 7 2(1 6 2 . 1 2 1 5 4 4 ) m inn i i n r? ? ? ?? 卷 蝸 齒 卷 （ ） （ ） 符合這一要求的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min , 1000r/min , 1500r/min 電機(jī)容量的選擇比較： kw? kw? ? ? / minnr?卷 2 表 電動(dòng)機(jī)的比較 方案 型號(hào) 額定功率 /kw 同步轉(zhuǎn)速 /r/min 滿載轉(zhuǎn)速 /r/min 重量 價(jià)格 1 Y160M1 8 4 750 720 重 高 2 Y132M1 6 4 1000 960 中 中 3 Y112M4 4 1500 1440 輕 低 考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸 重量及成本，可見(jiàn)第二種方案較合理，因此選擇型號(hào)為： Y132M1 6D 的電動(dòng)機(jī) 。 2 ? ??Y ? [ ] MPa? ? MPa? ? 8 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T100891988圓柱蝸桿，蝸輪精度選擇 8 級(jí)精度，側(cè)隙種類為 f， 標(biāo)注為 8f GB/T100891988。 由表 102 查的使用系數(shù) ： 1AK? 71 10N ?? 62 10N ?? ? ?1 612H Mpa? ? ? ?2 Mpa? ? 1 mm? /v m s? 1 117 .74tb dd??? 10 由表 104 用插值法 6 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱分布時(shí)， ? ? 由 h?， HK ? ?查圖 1013 得 FK ? ?；故載荷系數(shù) 1 1. 01 1 1. 52 8 1. 54 23A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? （ 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正算的分度圓直徑，有式（ 1010a ）得 3 311 1 . 5 4 2 31 1 7 . 7 4 9 6 1 3 1 . 7 2 5 21 . 4t tKdd K? ? ? ? （ 7） 計(jì)算摸數(shù) m 111 3 1 . 7 2 5 2 6 . 9 3 2 919n dm m mz? ? ? 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì) 由式（ 105）得彎曲強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì) ? ?3 1212 ()z Fa San dFYYKTm ??? （ 1） 公式內(nèi)容的各計(jì)算值 ① 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? ；大齒輪 的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? ； ② 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 5 , 8F N F NKK?? ③ 計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,?S 由式（ 1012）得? ? 111 0 . 9 5 5 0 0 3 3 9 . 2 8 5 71 . 4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? ? ? 222 0 .9 8 3 8 0 2661 .4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? ④ 計(jì)算載荷系數(shù) K 1 1. 05 1 1. 45 1. 52 25A V F a FK K K K K ?? ? ? ? ? ? ⑤ 查齒形系數(shù) 。 （ 2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑 1d ，故同時(shí)選用聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 IIAca TKT ? ，查教材 141，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 , 800 .6199 104 059a c aK T N m? ? ? ? ?則 由輸出端開(kāi)始往里設(shè)計(jì)。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖 ） 可以看出 中間 截面是軸的危險(xiǎn)截面 。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距 ? ?L 34 45 2 15 8m m m m m m? ? ? ?。 2 3 8 2 . 5 1 1 9 1 . 2 522rrF F N? ? ? ? 當(dāng)量動(dòng)載荷 39。 =8 3 00 8 192 00hLh? ? ? 所以 39?，F(xiàn)將計(jì)算的截面的 HM 、 VM 及 M 的值計(jì)算過(guò)程及結(jié)果如下： L 158mm? 22 311212 3 4 . 3 3 8 0 1 0 2 0 . 8 5 8 580ta TF F K Nd? ? ? ? ? ? 322122 8 0 0 . 6 1 9 9 1 0 2 6 . 4 5 6248ta TF F K Nd? ? ? ? ? ? 1 ta n 20 82 5r r tF F F K N? ? ? ? 12 119 V N V