【文章內(nèi)容簡介】 型載荷，故可采用油池潤滑。 （ 9）高速 級蝸桿蝸輪傳動熱平衡計算校核及其選用冷卻裝置 SPtt d ?????? ??? /)1(1 0 0 00 （ 317） 式中 : ?t —— 周圍空氣的溫度，常溫情況下可取 20? C； ?—— 蝸桿蝸輪的傳動效率 , ?? ； d? —— 箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取 d? =(~) Cmw ??2 ，當(dāng)周圍空氣流動良好時 d? 可取偏大值。這里取 ?15?d? ； p —— 輸入功率， Kwp ? 。 ?????t ?? ? 由于 ? ,其中 80℃ 為臨界溫度， 故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 （ 10）幾何尺寸計算 已知 ： a=100mm， 11?z ， 312?z ， mmd 501 ? ， mmd 1552 ? ， ??x 。 ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ? mmmmmzbmmmmmddmmmmmddfa6052502211111????????????????????? 取 1b =50mm。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 ? ? ? ?? ?mmmmddhcmmmcchmmmhhmmdbmmmmmdDmmddmmxmddmmmmxhamddfaaaaaawwfa11)3860()()()1(5170)10160(2155)(22111211****112222222*22?????????????????????????????????????一般取 低速級蝸桿傳動設(shè)計 經(jīng) 高 速級 傳 動后 輸入 功 率為 KwKwPP ???? ? ， 輸 入 軸轉(zhuǎn) 速min/ rn ? ，輸出轉(zhuǎn)速 min/ rn ? 設(shè)使用壽命為四年每年工作 300d，每天工作 8h， JC=40%。 （ 1）選擇傳動的類型，精度等級和材料 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 ZA 蝸桿傳動，精度 8 c GB10089—1988，其示意圖見圖 32。 圖 32 低速級蝸桿傳動示意圖 蝸桿用 35CrMo，表面淬火，硬度為 45~50HRC；表面粗糙度 ?aR m? 。蝸輪選用 HT200 鑄造。 （ 2）選用蝸桿蝸輪的齒數(shù) 傳動比 ??? nni 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 參考資料 [2]表 ，取 11?z ， 3113112 ???? izz 。 （ 3）確定許用應(yīng)力 NvsHPHP ZZ39。?? ? （ 318） 由資料 [2]表 查得 HP39。? =220N/ 2mm ， 239。 /70 mmNFP ?? 。按圖 查得smvs /? ，由圖 知，采用浸油潤滑，得 1?vsZ 。 輪齒應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 52 0 ?????????? hL jLnN （ 319） 查資料 [2]圖 得 ?NZ ， 1?NY 2/3 5 2 0 mmNHP ????? （ 320） 239。 /70170 mmNY NFPFP ???? ?? （ 321） （ 4）接觸強度設(shè)計 22212 1 5 0 0 0 KTzdmHP ????????? ? （ 322） 式中：載荷系數(shù) K=。 蝸輪軸的轉(zhuǎn)矩 mNnPT ????? 222 ? （ 323） （式中暫取 ?? ）。代入上式 38 215 00 0 212 ???????? ??dm =8662 3mm （ 324） 查資料 [2]表 ，接近于 12dm =8662 3mm 的是 9000 3mm ，相應(yīng) m=10mm，1d =90mm。查表 ，按 i=31， m=10mm， 1d =90mm，其 a=200mm， 312?z ，02?x ，蝸輪分 度圓直徑 mmmmmzd 310311022 ???? ，導(dǎo)程角 ??? 。 （ 5）求蝸輪的圓周速度，并校核效率 蝸輪的圓周速度 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 16 smndv / 122 ????? ?? （ 325） 滑動速度 smndv s / s6 0 0 0 0 s6 0 0 0 0 11 ?? ???? ???? （ 326） 求傳動的效率，按 321 ????? 式中： ? ? ? ? a n a nt a n t a n1 ????? ?? ?v?? ?? v? 由表 查得 ??v? ； 取 , 32 ?? ?? 。則 ????? ???? （ 327） （ 6）校核蝸輪齒面的接觸強度 按資料 [2]表 ，齒面接觸強度驗算公式為 HPvAEH KKKdd TZ ?? ? ?? 221 29400 （ 328） 式中：查資料 [2]表 得 EZ =155 2/mmN ； 按資 料 [2]表 取 AK =（間歇工作）；取 vK =；取 ?K =。 蝸輪傳遞的實際轉(zhuǎn)矩 mNnPT ????? 2 2112 ?? （ 329） 當(dāng) ?sv sm/ 時，查資料 [2]圖 得 1?vsZ 。 2/3 5 2 0 mmNHP ????? （ 330） 將上述諸值，代入公式 222 /352/ 29719400155 mmNmmN HPH ??????? ?? ?? （ 331） （ 7）蝸輪齒根彎曲強度校核 按資料 [2]表 ，齒根彎曲強度驗算公式 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 FPFSvAF YYmddKKKT ???? ?? 212666 （ 332） 式中：按 s 31co s 3322 ??? ??zz v及 02?x ，查圖 得 FSY =。 9 4 2 2 01 ????? ?????Y 2/70 mmNFP ?? 將上述諸值，代入公式 22 /70/9 1090 97 16 66mmNmmN FPF??????? ??????? （ 333） （ 8） 選取蝸桿傳動的潤滑方法 根據(jù)蝸輪蝸桿的相對滑動速度 smVs ? ，載荷類型為重型載荷，故可采用油池潤滑。 （ 9）高速 級蝸桿蝸輪傳動熱平衡計算校核及其選用冷卻裝置 sPtt da ?????? ?? /)1(1 0 0 00 （ 334） 式中 : at —— 周圍空氣的溫度，常溫情況下可取 20? C； ?—— 蝸桿蝸輪的傳動效率 , ?? ； d? —— 箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取 : C1 7 . 4 5 ) w / m~( 8 . 1 5 2 ???d? ，當(dāng)周圍空氣流動良好時 d? 可取偏大值。這里取 ?15?d? ； p —— 輸入功率， Kwp ? ； ?????t 5820?? 78? 由于 8078? ,其中 80℃ 為臨界溫度， 故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 （ 10）幾何尺寸計算 已知： a=200mm， 11?z ， 312?z ， mmd 901 ? ， mmd 3102 ? ， 02?x 。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ? mmmmmzbmmmmmddmmmmmddfa110102902211111????????????????????? 取 1b =100mm。 ? ? ? ?? ?mmmmddhcmmmcchmmmhhmmdbmmmmmdDmmddmmxmddmmmmxhamddfaaaaaawwfa22)66110()()()1(10350)20330(2310)(23300110231022111211****112222222*22?????????????????????????????????????一般取 蝸桿軸的設(shè)計計算及校核 （ 1）利用已知條件求蝸桿上的功率 1P ，轉(zhuǎn)速 n1 和轉(zhuǎn)矩 T1 mNmmNnPTrnKWP???????? m i n/69011111 （ 2）初步估算直徑 選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由資料 [2]表 查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： M PaEM PaM PaM PaM Pasb5111 5 52 7 03 6 06 5 0???????????? 根據(jù)表 公式初步計算軸徑，由于材料為 45 鋼，由資料 [2]表 ，選取A=115，則得 mmnPAd 9 1 5 3311m i n ???? （ 335） 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 因最小直徑顯然是帶輪的內(nèi)徑，所選的軸徑與帶輪的內(nèi)徑相適應(yīng)，故最小軸徑為20mm。 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 1）擬定裝配方案見圖 33 圖 33 軸裝配尺寸方案圖 2）根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長度 ① 為了滿足帶輪的軸向定位要求軸段 f 處有一定位軸肩，故軸 gf 的直徑為20mm，軸長為 40mm。 ② 初步確定滾動軸承，因此軸為蝸桿軸，應(yīng)考慮軸向力，從而選用能承受軸向力的單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 2d ，確定選用 320xx 型軸承，其尺寸為mmmmmmTDd 175530 ????? ，所以軸 ef直徑為 30mm，而長度為 50mm。 ③ 因軸段 cd 為蝸桿輪齒部分，其分度圓直徑為 50mm，全齒寬 為 50mm，考慮與其配合的蝸輪外圓直徑為 170mm，取軸 be 的軸徑為 36mm，長度為 210mm。 ④ 軸 ab 長度為軸承寬度，故軸長度為 17mm，軸徑為 30mm。 3）軸向零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，按 1d 查資料 [3]可得平鍵截面尺寸66???hb ，鍵長 30mm，采用公差配合為 H7/k6，滾動軸承與軸的軸向定位是借過渡配合來保證的，此處軸的直徑公差為 m6。 4）確定軸上倒角 軸上倒角為 ?452? 。 5）求軸上的載荷 ① 做出軸的簡圖，在確定軸的支點位置時，應(yīng)從 資料 [2]中查取軸承壓力中心偏本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 離值 mma ? ，因此，作為簡支梁的支撐跨距為 317mm。 ② 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNmNT ?????? 9 5 5 （ 336） 蝸桿所受的圓周力 NNd TF t 21650 1 11 ???? （ 337） 蝸桿所受的徑向力 ???? t a n20xxt a n20xxt a n 2 12 221 d iTd TFF tr ??? N81320t a n155 ????? ?（ 338） 蝸桿所受的軸向力 NFF ta 223321 ?? （ 339） 帶輪的切向力 NNFZF r 5 22 6 7s i i n)(2 1m i n0 ??????? ? （ 340） 式中： Z 為 V 帶的根數(shù)； ? ?min0F 為單根 V 帶的初拉力最小值； 1? 為帶輪上的包角。 ③ 求支反力 1）在水平平面的支反力，由 0?AM ? ? 02111 ???? dFaFbaR arBz 0252 2 3 0 88 1 1 7 ??????BzR NRBz ? 由 ??0z 得 NRR BzAz 6 28 1 3 ??? 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 21 2）在垂直平面內(nèi)的支反力， 0?BM ? ? 0????? cFbFbaR rtAy （ 341） ??????? AyR NRAy ? NR By 0 5 5 22 1 6 ???? 6）作彎矩圖和扭矩圖 ① 在水平平面的彎矩圖 mNmNaRM AzDz ?????? 0 8 6 2 mNdFMM aDzDz ???????? 11 ② 在垂直平面內(nèi)的彎矩圖 mNaRM AyDy ????? mNcFM rEy ????? 7 3 5 2 ③ 合成彎矩計算： mNmNMMM DyD