【正文】 n2jLh=60**200*10*6*= Zn= Yn=1 [H]= [Hp] ZvsZn=3201= 384/mm22 選擇蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2根據(jù)i=39，查表72[2]得，蝸桿頭數(shù)z1=1，則蝸輪齒數(shù)z2=3128z2，故合乎要求。確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1因載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)KA=1按公式（）[2]可得 m2d1 KA T2（15000/z2[H]）2 （35） =1(15000/(39384))2 mm3 =165425mm3，m=25mm， d1=280mm 中心距 a=500 Z1=1 z2=31 x=+3 計(jì)算主要尺寸蝸輪分度圓直徑 d2=z2m=3125 mm=775 mm蝸桿導(dǎo)程角 4 驗(yàn)算相對(duì)滑動(dòng)速度vs和傳動(dòng)效率 蝸桿分度圓速度 V2=d2n2/601000=7751000m/s= 齒面相對(duì)滑動(dòng)速度 vs = d1n1/60=280≈，可用油池潤(rùn)滑 與原估計(jì)值相近。蝸桿傳動(dòng)效率：按vs=，硬度45HRC，蝸輪材料為錫青銅，v=176。，則 =tan/tan(v) （36）=176。/tan()= ，與原估計(jì)值 =。5 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式為 H=[H] = 155 =1Ka=1 Kv=1 （37）則 H=155MPa =378MPa384MPa故齒面接觸疲勞強(qiáng)度夠用。6 熱平衡計(jì)算箱體散熱面積 A =（a/100）=（500/100）= m2室溫t0：通常取為20。 散熱系數(shù)ks：K=，故取ks=17W/()。 油溫t1:由式（716）[2]得 t1 =1000(1 )P1/ksA+t0 （38） =1000（）+20 =4585 符合要求。7 幾何尺寸計(jì)算(1) 變位系數(shù) X2= Z1=1 Z2 =31 d1 = 280 d2=775(2) 蝸桿齒頂圓直徑da1 da1=d1+2ha*m 又ha*=1 則 da1 =（280+225）mm=330mm(3) 蝸桿齒根圓直徑df1 df1=d12m（ha*+c*） 又c*=則 df1 =[280225（1+）] mm=220 mm蝸桿齒根高 hf1=(d1 df1)=55mm(4) 蝸桿齒寬b1 B1== 取b1=354mm頂隙c=c*m c=（5）蝸輪齒頂圓直徑da2 da2 =d2+2m（ha*+x2） =[755+225（1+）] mm = 830mm渦輪齒根園直徑 df2 =d22hf2=mz22(ha*x+c*)=(6) 蝸輪外圓圓直徑de2de2=da2+m =855 mm(7) 蝸輪齒寬b2 當(dāng)z13時(shí)，b2 =330mm= 此處取 b2=250mm(8) 蝸輪齒頂圓弧半徑Ra2 Ra2 =d1/2m=(280/225) mm=115 mm(9) 蝸輪齒根圓弧半徑Rf2 Rf2 =da1/2+c*m=(280/2+25)mm=（10）蝸桿軸向齒厚Sx1 Sx1 ==25 mm=(11) 蝸桿法向齒厚Sn1 Sn1 =Sx1= mm=(12) 蝸桿分度圓齒厚S2 S2=（+2x2）m ZA型蝸桿副傳動(dòng)齒形角 =20176。 則 S2 =（+2）25 mm =48mm(13) 蝸桿齒厚測(cè)量高度a1 a1=m=25mm167。 1 選擇齒輪材料齒輪材料用45鋼，輪齒表面淬火，硬度45HRC，按8級(jí)精度制造。σHlim=1170Mpa, σFlim=360 Mpa最小安全系數(shù)SH、SF分別等于SH=1，SF=1彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)YX=故『σH』=σHlim／SH=1170Mpa 『σF』=σFlimYX／SF=360Mpa 已知p1= ，n1=, u=32 初選齒數(shù) z1=25 z2=u z1=325=75 取z2=75 查得齒輪的齒寬系數(shù)Ψd=1 3計(jì)算靜載荷系數(shù)查得使用系數(shù)KA=1初估v′=， v′z1/100= m/s動(dòng)載系數(shù)KV=εα=﹝(1/ z1+1/ z2)﹞cos90176。= 查得齒間載荷分配系數(shù)Kα= Kβ=K=KAKVKαKβ= 4 參數(shù)計(jì)算 m=25 d1=m z1=625mm d2=m z2=1875mm a =m(z1+ z2)/2=1250mm b2=Ψdd1=625mm 取b2=625mm b1= b2+(5～10)mm=630～635mm 取b1=630mm5 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 σh=ZEZHZε﹝2K T1(u+1)／b d12u﹞1／2式中： ZE=（查得） ZH= （查得） Zε=﹝（4εα）/3﹞1/2= 計(jì)算得σh=﹤『σH』=1170Mpa 接觸疲勞強(qiáng)度足夠。6 齒輪實(shí)際圓周速度 v=d1n1/601000= m/s 初估值v′﹤v ，由于v′z1/100與v z1/100所選KV值差距不大，對(duì)K影響很小，無(wú)需修正以上設(shè)計(jì)計(jì)算。167。 一級(jí)蝸桿軸的設(shè)計(jì)1 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力選用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其許用彎曲應(yīng)力[1]b=60MPa，其強(qiáng)度極限 b=650MPa。2 初步確定軸的直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估計(jì)軸的直徑，取A=115，則得dmin=A(P/n)1/3=115()1/3mm=23mm軸端有鍵槽，將直徑增大5%，則dmin=23（1+5%）mm=24mm，此軸輸入端外伸聯(lián)大帶輪，與軸配合部分長(zhǎng)度取42mm，配合軸徑取40mm。3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸上零件的定位、固定和裝配此軸上的蝸桿與軸為一體鍛造，左右兩側(cè)的軸承用的是7016AC，B=22mm，d=80mm，用軸肩軸向定位，過(guò)渡配合或過(guò)硬配合周向定位。軸外伸端安裝帶輪，用軸肩軸向定位，平鍵周向定位。（2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度第1段即外伸端直徑與帶輪配合，取d1=60mm，其長(zhǎng)度應(yīng)比帶輪軸孔的長(zhǎng)度稍長(zhǎng)一些，取l1=80mm。第2段上要安裝軸承端蓋、氈圈油封和軸承7208C，故軸直徑有軸承決定，取d2=80mm，由于軸徑圓周速度v4m/s,軸承可采用油潤(rùn)滑方式，不需安裝甩油環(huán)，故l2B+m+c1，其中B為軸承寬度，B=22mm；m為軸承蓋寬度，查表51 [1]得，l座 =+c1+c2+(3~8)=10+14+12+7=43mm，1 2 3 4 5 6 7 8圖31 一級(jí)蝸桿軸示意圖m=l座B=4322=21mm；c1為扳手空間，查表51 [1]得，c1=14mm。故l2（16+275+14）mm=55mm,可取l2=60mm。第3段和第7段為定位軸肩，軸肩高度h=5mm，所以，d3=d7=d2+2h=（80+25）mm=90mm，取l3=20mm，l7=10mm。第5段為蝸桿，與二級(jí)蝸桿軸上的蝸輪相嚙合，為壁厚，=+38，故可取=10mm，則112mm，且de2344mm，故可取軸中心線距內(nèi)壁距離為300mm，又蝸桿齒寬130mm，故l5=150mm，l4=60mm，l6=62mm。第8段安裝7016AC軸承，軸長(zhǎng)要比軸承寬度稍短一些，故取d8=80mm，l8=20mm。一級(jí)蝸桿軸總長(zhǎng)為472mm。167。 二級(jí)蝸桿軸的設(shè)計(jì)1 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力選用40Gr鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，]查得，其許用彎曲應(yīng)力[1]b=70MPa，其強(qiáng)度極限b=700MPa。2 初步確定軸的直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估計(jì)軸的直徑，由表102[2]查得，取C=115，則得dmin=A(P/n)1/3=115()1/3 mm=90 mm3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3） 軸上零件的定位、固定和裝配軸上的蝸桿與軸是一體鍛造的，左右兩側(cè)的軸承選用7224AC，B=28mm，d=120mm，靠軸套和軸肩軸向定位，過(guò)渡配合或過(guò)盈配合周向定位，一級(jí)蝸輪用軸套和軸肩軸向定位，平鍵周向定位。（4） 確定軸各段長(zhǎng)度和直徑1 2 3 4 5 6 7圖32 二級(jí)蝸桿軸示意圖第1段安裝7224AC軸承，故d1=120mm。第1段長(zhǎng)度由軸承和蝸輪安裝尺寸確定，由表51 [1]得，蝸輪輪轂端面與箱內(nèi)壁距離2=15mm，故l1=B+2+2=（28+15+2）mm=45mm。第2段安裝一級(jí)蝸輪，軸肩高度h=5mm，則d2=d1+2h=130mm，則由表51 [1]得，l=（~）d2b，又齒寬b=79mm，故l=210~233mm，取l=200mm，軸長(zhǎng)要比孔的長(zhǎng)度短一些，故l2=200mm。第3段為定位軸肩，軸肩高度h=10mm，則d3=d2+2h=150mm，取l3=20mm。第5段為二級(jí)蝸桿，其位置要與二級(jí)蝸輪相配合。蝸輪外徑距箱內(nèi)壁1 ，112mm，取1=40mm，故二級(jí)蝸桿軸中心線距后箱板距離為150mm，又蝸桿齒寬b=354mm，故d5=250mm，l5=380mm，l4=100mm，d4=d6=100mm，取l6=110mm。第7段安裝軸承7206AC，故d7=120mm，l7要比B稍長(zhǎng)一些，故l7=30mm。二級(jí)蝸桿軸總長(zhǎng)為885mm。167。 二級(jí)蝸輪軸的設(shè)計(jì)1 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力選用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表103[2]查得，其許用彎曲應(yīng)力[1]b=60MPa，由表101[2]查得，其強(qiáng)度極限b=650MPa。2 初步確定軸的直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估計(jì)軸的直徑，由表102[2]查得，取C=115，則得dmin=C(P/n)1/3=115()1/3mm=345mm考慮軸輸出端要開(kāi)鍵槽，軸徑增大5%，故dmin=362mm。3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3） 軸上零件的定位、固定和裝配軸左右兩端軸承選用圓錐形滾子軸承四角接觸圓柱滾子軸承FCD76108400，B=400mm，d=380mm，靠軸肩和軸套軸向定位，過(guò)渡配合或過(guò)盈配合周向定位。二級(jí)蝸輪靠軸肩和軸套軸向定位，平鍵周向定位。輸出端安裝工作臺(tái)，配合長(zhǎng)度為412mm，孔徑380mm。（4） 確定軸各段長(zhǎng)度和直徑1 2 3 4 5圖33 二級(jí)蝸輪軸示意圖第1段安裝FCD76108400軸承，故d1=380mm，軸長(zhǎng)度應(yīng)比B稍長(zhǎng)一些，又第2段上安裝的軸套也應(yīng)比蝸輪輪轂稍長(zhǎng)一些，故l1=410mm。第2段安裝二級(jí)蝸輪，取軸肩高度h=10mm，則d2=d1+2h，故d2=400mm，則l=（~）d2=480~520mm，取l=500mm，軸的長(zhǎng)度l2應(yīng)比l稍短一些，故l2=480mm。第3段為定位軸肩，取軸肩高度h=10mm，則d3=d2+2h，故d3=420mm，根據(jù)110mm，取l3=100mm。第4段安裝FCD76108400軸承軸承端蓋和氈圈油封，故d3=380mm，l4=B+m+c1，軸承座寬度l座=+c1+c2+(3~8)=（10+22+20+2）mm=55mm，故m=l座B=22mm，l4（23+22+22）mm=67mm，取l4=420mm。第5段安裝減速齒輪，故d5=360mm，軸的長(zhǎng)度應(yīng)比孔的長(zhǎng)度稍長(zhǎng)一些，故l5=200mm。故二級(jí)蝸輪軸總長(zhǎng)度為1610mm。5 軸的校核第二級(jí)蝸輪軸的受力簡(jiǎn)圖如圖34所示，已知條件有：作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)矩T1=164896Nm，作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2=479983Nm，軸承支承距離L=1010mm，蝸桿分度圓直徑d1=280mm，蝸輪分度圓直徑d2=775mm，蝸輪內(nèi)徑d=400mm，齒形角=20176。，軸承內(nèi)徑D=400mm，最大回轉(zhuǎn)力矩為T(mén)=80000Nm。校核如下： Fa Ft T Fr A C B 495 410