【文章內(nèi)容簡介】 任意值，常用的為。圖51 圓柱蝸桿傳動（一） 阿基米德蝸桿（ZA蝸桿）的定義和傳動特點ZA蝸桿的定義：這種蝸桿，在垂直于蝸桿軸線的平面（即端面）上，齒廓為阿基米德螺旋線，在包含軸線的平面上的齒廓（即軸向齒廓）為直線，其齒形角=。它可在車床上用直線刀刃的單刀（當導程角）或雙刀（當時）車削加工。安裝刀具時，切削刃的頂面必須通過蝸桿的軸線。阿基米德螺線∴圖52 阿基米德蝸桿（ZA蝸桿）傳動特點： （1）傳動比大（2）連續(xù)嚙合，傳動平穩(wěn)，沖擊載荷小，噪音低（3）齒面滑動速度VS大、磨損、發(fā)熱，容易使?jié)櫥В禽^低，易磨損、膠合。（二） 阿基米德蝸桿傳動的設計與計算1. 選擇電動機型號：根據(jù)自動扶梯的功率N=，選取Y160L4型電動機，功率為15kw,轉(zhuǎn)速為1460r/min。（根據(jù)參考文獻【5】選?。?. 選擇蝸桿傳動類型：根據(jù)GB/T 100851988的推薦，采用阿基米德蝸桿（ZA型）。3. 蝸桿傳動參數(shù)：圖53 普通圓柱蝸桿傳動的這樣參數(shù)蝸桿輸入功率P=15kw。 蝸桿轉(zhuǎn)速n1=1460r/min根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)速的一般要求，一般取蝸輪轉(zhuǎn)速n2=73r/min∴理論蝸桿傳動比：i12=推薦蝸桿頭數(shù)z1為：2～3確定傳動齒數(shù)：z1=2, z2=40∴實際傳動比：i12=自動扶梯使用壽命為20年，每日工作10小時∴Lh=4. 選擇蝸桿蝸輪材料：考慮到蝸桿傳遞功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼，因希望傳動效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45～55HRC。考慮到鑄錫磷青銅耐磨性最好，用于滑動速度≥3m/s的重要傳動，故蝸輪用鑄錫磷青銅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。5. 按蝸輪齒面接觸疲勞強度進行設計：①確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2：估取效率=，則:T2= （13）∴T2=②確定載荷系數(shù)K(參考文獻【11】)： （14）式中：——使用系數(shù)，由參考文獻【11】表115中選取，由于載荷性質(zhì)均勻、無沖擊，故選取1 ——齒向載荷分布系數(shù)，因工作載荷較平穩(wěn)，故取1 ——動載系數(shù)，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，∴③確定許用接觸應力：根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，因蝸輪材料為強度極限的鑄錫磷青銅，蝸輪主要為接觸疲勞失效，故應先從參考文獻【11】表117中查得蝸輪的基本許用接觸應力’=268Mpa. (15)應力循環(huán)次數(shù)： 當時，取。壽命系數(shù)：∴④要求蝸桿接觸強度系數(shù)（參考文獻【4】）： （16）式中：K——載荷系數(shù)，K=；∴根據(jù)蝸桿接觸強度系數(shù)計算，選取相匹配的和：取m=。 =112mm∴理論中心距初選a=180mm6. 蝸輪齒面接觸疲勞強度計算：為了防止齒面產(chǎn)生點蝕，對于鋼制蝸桿與青銅蝸輪配對時齒面接觸疲勞強度校核公式為（參考文獻【10】）： ≤ （17）∴ ∴蝸輪齒面接觸強度校核通過。7. 蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算：齒根彎曲強度校核公式（參考文獻【4】）： （18）式中：——蝸輪齒形系數(shù)，可由蝸輪的當量齒數(shù)及蝸輪的變位系數(shù)x2從圖中查得。 ——螺旋角影響系數(shù)， 蝸桿分度圓柱導程角：當量齒數(shù)：變位系數(shù)：為了配湊中心距，常采用變位蝸桿傳動。但在蝸桿傳動中，由于蝸桿的齒廓形狀和尺寸要與加工蝸輪的滾刀形狀和尺寸相同，所以為了保持刀具尺寸不變，蝸桿尺寸是不能變動的，因而只能對蝸輪進行變位。蝸輪負變位，蝸輪的齒數(shù)不變，蝸桿傳動的中心距改變（a’a），增加重合度，提高承載能力。∴齒形系數(shù)：=螺旋角系數(shù)：許用彎曲應力： （19）式中：——蝸輪的基本許用彎曲應力，由于蝸輪用ZcuSn10P1制造，所以從表中查得 =56Mpa. ——壽命系數(shù)。其中，應力循環(huán)次數(shù)N=60jn2Lh，此處n2為蝸輪轉(zhuǎn)速，為73r/min；Lh為工作壽命，為73000h；j為蝸輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個輪齒嚙合的次數(shù)，取1。∴當時，取?！唷唷? ∴齒根彎曲強度校核通過。8. 蝸輪蝸桿的幾何尺寸計算：表51 ZA蝸桿傳動基本幾何尺寸計算結(jié)果序號項目計算公式結(jié)果1模數(shù)m2傳動比i203蝸桿頭數(shù)Z1一般取Z1=1～424蝸輪齒數(shù)Z2Z2=iZ1405蝸桿直徑系數(shù)q186中心距a180mm7蝸桿導程PZ8蝸桿分度圓柱導程角176。9蝸桿節(jié)圓柱導程角176。10蝸桿軸向齒形角11蝸桿法向齒形角176。12頂隙，一般頂隙系數(shù)=13法向模數(shù)14蝸桿蝸輪齒頂高ha1,ha2。一般齒頂高系數(shù)=11mm。 15蝸桿蝸輪齒根高hf1,hf2。16蝸桿分度圓直徑d1d1=qm112mm17蝸輪分度圓直徑d2d2=mZ2252mm18蝸桿節(jié)圓直徑d1’d1’=d1+2x2m108mm19蝸輪節(jié)圓直徑d2’d2’=d2252mm20蝸桿齒頂圓直徑da1125mm21蝸輪喉圓直徑da2261mm22蝸桿齒根圓直徑df197mm23蝸輪齒根圓直徑df2233mm24蝸桿齒高h1h1=ha1+hf19mm25蝸輪齒高h2h2=ha2+hf214mm26蝸桿軸向齒距Px27蝸桿軸向齒厚Sx28蝸桿法向齒厚Sn29蝸輪齒厚St按蝸桿節(jié)圓處軸向齒槽寬ea’確定30蝸桿分度圓法向弦齒高31蝸桿螺紋部分長度L32蝸輪最大外圓直徑270mm33蝸輪輪緣寬度bb=(～)da188mm34蝸輪咽喉母圓半徑rg250mm35蝸輪齒根圓弧半徑rf2rf2=+64mm36滑動速度vs9. 精度等級公差和表面粗糙度的確定：考慮到所設計的蝸桿傳動是動力傳動，屬于通用機械減速器，從GB/T 100891988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級精度，側(cè)隙種類為c，標注為8c GB/T 100891988。表52 蝸桿主要參數(shù)蝸桿類型ZA模數(shù)m頭數(shù)Z12軸向齒形角20176。齒形高系數(shù)1螺旋方向右旋導程Px導程角6176。25′8″配對蝸輪齒數(shù)Z240精度等級8c GB/T 100891988公差組檢驗項目公差或極限偏差ⅡⅢ法向齒厚及偏差表53 蝸輪主要參數(shù)模數(shù)m齒數(shù)Z240蝸桿齒向齒形角20176。齒頂高系數(shù)1輪齒傾斜方向右旋精度等級8c GB/T 100891988分度圓齒厚及其偏差分度圓直徑d2252配對蝸桿Z12公差組檢驗項目公差或極限偏差ⅠFpⅡfptⅢFf210. 熱平衡計算（根據(jù)參考文獻【11】設計）：①取環(huán)境溫度t2:取t2=20℃②散熱系數(shù)K：可取K=（～）,當周圍空氣流通良好時取偏大值，所以取K=16。③初步估算散熱面積A： A （20）∴④計算油的工作溫度t1: (21)∴℃油的工作溫度超過許用值（80～90℃），所以不滿足要求，現(xiàn)采取在蝸桿軸上裝置風扇通風，提高散熱能力。裝風扇后，取K=55∴℃∴油的工作溫度在許用值內(nèi)。六、驅(qū)動機的結(jié)構(gòu)設計驅(qū)動機的結(jié)構(gòu)設計，在驅(qū)動機的設計質(zhì)量中舉足輕重，自動扶梯對驅(qū)動機的技術(shù)要求，在很多方面要由結(jié)構(gòu)設計完成或體現(xiàn)。驅(qū)動機的結(jié)構(gòu)設計涉及到大量計算和復雜的公式推導，本設計僅針對驅(qū)動機結(jié)構(gòu)設計中的一般典型問題作扼要論述。(一) 驅(qū)動機結(jié)構(gòu)設計應達到的技術(shù)要求：1. 所有零件都要滿足驅(qū)動機使用性能使用性能主要包括：運動與速度，功能的可靠性，強度與壽命，體積與重量，安裝尺寸，操作及維修方便，簡易，體形美觀，大方。2. 充分考慮制造工藝和安裝工藝主要包括：在達到使用要求的條件下，零件結(jié)構(gòu)盡可能簡單、實用，毛坯制造、機械加工、裝配、維修的工藝性好，無需增加專用設備和過多的專用工具及輔助設備，盡量合理選用材料及熱處理方法；盡可能選用新材料、新工藝、新技術(shù)；盡可能選用標準件、通用件，設計應達到系列化、通用化、標準化。3. 滿足驅(qū)動機的特殊技術(shù)要求主要指：制動機構(gòu)靈活、可靠；限速器，防逆轉(zhuǎn)器簡便、實用；小振動，低噪聲。（二）驅(qū)動機整體設計考慮的問題整體設計的總目的是，在滿足自動扶梯對驅(qū)動機技術(shù)要求的前提下，設計出布局合理，操作方便、美觀大方的結(jié)構(gòu)形式。1. 選擇機型確定基本結(jié)構(gòu)尺寸驅(qū)動機放在機房內(nèi)，機房的體積是有嚴格規(guī)定的，驅(qū)動機的高度一般不超過1m。《自動扶梯和自動人行道的制造和安裝規(guī)范》中規(guī)定“*”，而事