【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向尺寸的確定(2)軸系零件強(qiáng)度校核 a. 軸的強(qiáng)度校核 b. 滾動(dòng)軸承壽命的校核計(jì)算C、減速器附件 b. 通氣器 c. 軸承蓋 d. 定位銷 e. 油面指示裝置 f. 油塞 g. 起蓋螺釘 h. 起吊裝置167。 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)167。 擬訂傳動(dòng)方案本傳動(dòng)裝置用于高處作業(yè)吊籃的驅(qū)動(dòng)，工作參數(shù)：繩的工作拉力F=3KN，工作速度v=20m/min，壓繩機(jī)構(gòu)的輪盤直徑D=140mm，傳動(dòng)效率η=（包括軸承的效率損失），簡(jiǎn)短性，雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。環(huán)境最高溫度40。 本設(shè)計(jì)擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖41所示。 1—電動(dòng)機(jī) 2—級(jí)蝸輪蝸桿減速器 3—壓繩提升機(jī)構(gòu)圖41傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖167。 電動(dòng)機(jī)的選擇 (1)選擇電動(dòng)機(jī)的類型 (2)按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓220V。 (3)選擇電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)所需的功率 = /式中 —工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為KW； η—電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率； —工作機(jī)所需輸入功率，單位為KW；輸送機(jī)所需的功率輸送機(jī)所需的功率P=Fv/1000=300020/100060=1kW電動(dòng)機(jī)所需的功率= /= =0.≈=1/=查表，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率=3kw。 （4）選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 蝸輪蝸桿減速器自鎖是的的傳動(dòng)比=62壓繩提升機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速== 由表推薦的傳動(dòng)比的合理范圍，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：= n=62=2820r/min符合這范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有3000r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、傳動(dòng)比及市場(chǎng)供應(yīng)情況，選取比較合適的方案，現(xiàn)選用型號(hào)為Y100L2，滿載轉(zhuǎn)速為2880r/min。167。 減速器總傳動(dòng)比及其分配： 減速器總傳動(dòng)比i=／=2880／= 式中 i—傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比—工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位r/min—電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速,單位r/min但由于本裝置是要求絕對(duì)自鎖，所以傳動(dòng)比不變，為62，即要改變工作機(jī)的轉(zhuǎn)速。167。 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸的輸入功率軸ⅠP= P=3=軸ⅡP= P==（2）各軸的轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)： =2880 r/min 軸Ⅰ：n= =2880 r/min 軸Ⅱ：n==2880/62=（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸：=9550pd/=95503／2880= 軸Ⅰ：T= 9550p1/n1=9550 軸Ⅱ：T= 9550p2/n2=9550上述計(jì)算結(jié)果匯見(jiàn)表41。表41傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)輸入功率（kW）轉(zhuǎn)速n（r/min）輸入轉(zhuǎn)矩（Nm）傳動(dòng)比效率電動(dòng)機(jī)軸328801軸Ⅰ288062軸Ⅱ237167。、材料、精度根據(jù)GB/T100851988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）蝸桿材料選用45鋼，整體調(diào)質(zhì)，表面淬火，齒面硬度45~50HRC。蝸輪齒圈材料選用ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造，滾銑后加載跑合，8級(jí)精度，標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙c。設(shè)計(jì)公式mm（1）選z1，z2： =1，z2= z1n1／n2=12880／=62，z2在30～64之間，故合乎要求。 （2）蝸輪轉(zhuǎn)矩： =237000 （3）載荷系數(shù)K： 因載荷平穩(wěn)，= (4)材料系數(shù)，接觸系數(shù), ，ZE=160 ,先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d與傳動(dòng)中心距a的比值=，從圖1118 中可查得=。 （5）許用接觸應(yīng)力[] ，=268 Mpa []=[]= 268 Mpa(6)a的取值：= 取中心距a=100mm。 (7)初選m，的值： 因?yàn)閕=62，故從表112中取模數(shù)m=，蝸桿分度圓直徑=45，（8）導(dǎo)程角 tan= = ==176。（9）滑動(dòng)速度= =（10）嚙合效率 由= m/s查表得 ν=176。1 ==（11）傳動(dòng)效率 取軸承效率 = ，攪油效率==123== 原選參數(shù)滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求三、確定傳動(dòng)的主要尺寸m=，=45mm，z1=1，z2=62 （1）中心距aa==100mm (2)蝸桿尺寸分度圓直徑 =45mm齒頂圓直徑 =+2=(45+2)=50mm齒根圓直徑 =d1﹣=45﹣=39mm導(dǎo)程角 tan=176。 右旋軸向齒距 =πm==齒輪部分長(zhǎng)度 ≥m(+)=(+62)=取=60mm(2)蝸輪尺寸分度圓直徑 =mz2=62=155mm齒頂高 ha2=ha*m=1=齒根高 = (ha*+c*)m=(1+)=3mm齒頂圓直徑 =d2+2ha2=155+2=160mm齒根圓直徑 =d2﹣=155﹣=149mm導(dǎo)程角 tan=176。 右旋軸向齒距 Px2=Px1=π m==蝸輪齒寬b2 b2==45=齒寬角 sin(α/2)=b2/d1=35/45=蝸輪咽喉母圓半徑 =a/2=100﹣80=20mm(3)熱平衡計(jì)算①估算散熱面積A A=②驗(yàn)算油的工作溫度室溫：通常取。散熱系數(shù)：Ks=20 W/(㎡℃)?！妫?0℃油溫未超過(guò)限度（4） 潤(rùn)滑方式根據(jù)Vs=，采用浸油潤(rùn)滑，油的運(yùn)動(dòng)粘度V40℃=350106㎡/s(5)蝸桿、蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(單位：mm)①蝸輪軸的設(shè)計(jì)最小直徑估算≥ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 =105 ≥=105 =根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，選=30= +2a =36 a≥(～) =3=d1+ (1～5)mm=36+4=40=+ (1～5)mm=40+5=45d3+2a=45+25=55 a≥(～) =≈5h由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 h=b===≈7d5=d4﹣2h=55﹣2=46d6=d2=40L=40+2=42②蝸桿軸的設(shè)計(jì)最小直徑估算≥ = 105= 取=15d1=+2a=15+2=18 a=(～)d2=d1+(1～5)=18+5=23d3=d2+2a=23+2=28 a=(～)d2d4=d2=23蝸桿和軸做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，青銅輪緣與鑄造鐵心采用H7/s6配合，并加臺(tái)肩和螺釘固定，螺釘選6個(gè)167。167。 蝸輪軸的設(shè)計(jì)（1） 選擇軸的材料 選取45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=600 Mpa，由表查得其許用彎曲應(yīng)力=55Mpa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（表10103）（2）初步估算軸的最小直徑取=105，得≥=105 =根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》，選=35mm（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 軸上零件的定位、固定和裝配 單級(jí)減速器中，可將齒輪按排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，周向固定靠平鍵和過(guò)渡配合。兩軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則采用過(guò)渡配合或過(guò)盈配合固定。聯(lián)軸器以軸肩軸向定位,右面用軸端擋，圈軸向固定。鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成階梯形，左軸承 從做從左面裝入，齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次右面裝到軸上。 （4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度①繪出軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 (a)圖②繪出軸的受力簡(jiǎn)圖 (b)圖③繪出垂直面受力圖和彎矩圖（c）圖NNN 軸承支反力：NFRBV=Fr+FRAV =+1113=計(jì)算彎矩：截面C右側(cè)彎矩 截面C左側(cè)彎矩 ④繪制水平面彎矩圖(d)圖 軸承支反力：截面C處的彎矩 ⑤繪制合成彎矩圖(e)圖 Nmm圖42 低速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩(a) 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (b)受力簡(jiǎn)圖 (c)水平面的受力和彎矩圖 (d)垂直面的受力和彎矩圖 (e)合成彎矩圖 (f)轉(zhuǎn)矩圖 (g)計(jì)算彎矩圖 Nmm⑥繪制轉(zhuǎn)矩圖 (f)圖 Nmm⑦繪制當(dāng)量彎矩圖（g)圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化，截面C處的當(dāng)量彎矩為 Nmm⑧校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 安全。167。 蝸桿軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=650 Mpa，屈服極限=360 Mpa，彎曲疲勞極限=300 Mpa，剪切疲勞極限=155 Mpa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力=60 Mpa。(2) 初步估算軸的最小直徑最小直徑估算≥x= 105x= 取=20 （3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取軸承處的軸徑d=30mm，初選軸承型號(hào)為30206圓錐滾子軸承（GB/T297—94），采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)分度圓直徑mm，長(zhǎng)度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，校核的方法與蝸輪軸相類似，經(jīng)過(guò)具體的設(shè)計(jì)和校核，得該蝸桿軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的，軸的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖43所示： 圖43蝸桿軸的結(jié)構(gòu)草圖 167。按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用30206圓錐滾子軸承（GB/T297—94），經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。具體的校核過(guò)程略。167。