【導(dǎo)讀】人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際。決于工人的技術(shù)水平，這些因素對(duì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生嚴(yán)重影響。本設(shè)計(jì)為解決上述問(wèn)題，針對(duì)一些大型設(shè)備回轉(zhuǎn)件的輪心修復(fù)，焊、螺旋焊、直焊，保證焊接質(zhì)量。②論文中所引用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明出處。③論文字?jǐn)?shù)不少于。機(jī)車(chē)輪心是指車(chē)輪與車(chē)軸配合的部分，它是列車(chē)的重要牽引傳動(dòng)部件。軸為過(guò)盈配合，采用熱漲法裝配。當(dāng)出現(xiàn)更換軸或維修車(chē)軸上零件等情況時(shí)，需要將車(chē)輪解體，此時(shí)車(chē)軸將從輪心。內(nèi)孔中被強(qiáng)行壓出，孔軸配合面就會(huì)被破壞。為使輪軸達(dá)到可工作的狀態(tài)，輪心內(nèi)孔面需。堆焊及機(jī)加工，恢復(fù)內(nèi)孔外形及表面的光潔度。輪心堆焊機(jī)主要由動(dòng)力頭、尾架、焊接小車(chē)、底座、導(dǎo)軌及控制箱六大部分組成。設(shè)計(jì)的減速器屬于該堆焊機(jī)的動(dòng)力頭的一部分。本文所設(shè)計(jì)的輪心堆焊機(jī)減速器，工作重點(diǎn)在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸的設(shè)計(jì)。度，之后再?gòu)难b配方便、縮小體積、降低成本等方面加以考慮。設(shè)計(jì)后的減速器應(yīng)具有容

　　

【正文】 行校核 [15]。 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計(jì)算 環(huán)面蝸桿傳動(dòng)承載能力主要受蝸桿齒面膠合和蝸輪齒根剪切強(qiáng)度的限制。因而若 許用傳動(dòng)功率確定中心距，則然后校核蝸輪齒根剪切強(qiáng)度。 由于軸承變形增加了蝸桿軸向位移，使蝸輪承受的載荷集中在 2－ 3 個(gè)齒上。而且，由于蝸輪輪齒的變形，造成卸載，引起載荷沿齒高方向分布不均，使合力作用點(diǎn)向齒根方向偏移。 因而，蝸輪斷齒主要由于齒根剪切強(qiáng)度不足造成的 校核： ? ?39。 cfpFz A k???? ? ?12)1(10 00 ttkAP ????? ? )()( )1(1000 221 mktt nP ?? ??全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 其中 cF —— 作用于蝸輪齒面上的及摩擦力影響的載荷 。 39。z —— 蝸輪包容齒數(shù) fA —— 蝸桿與蝸輪嚙合齒間載荷分配系數(shù) 。 pk —— 蝸輪齒根受剪面積 。 公式中各參數(shù)的計(jì)算 1. cF 的計(jì)算 cF = ? ?222ta n ( 39。)mF F r ??? 2F —— 作用在蝸輪輪齒上的圓周力， 222Td mr —— 蝸桿喉部螺旋升角 ， 39。p —— 當(dāng)量齒厚， 滑動(dòng)速度 1119100 coss mdnv r? = 94019100 98cos?? =根據(jù)滑動(dòng)速度 sv 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3－ 3－ 9 得 39。 25839。? ? 將數(shù)據(jù)帶入公式得 8 10 1 ( 8 )cF tan? ? ? ? ? ? = 10? N 39。z = 5 22 cosff mbAS r? 2fS —— 蝸輪齒根圓齒厚； 2 2 0 2c o s 2 ta n ( )2xf m fPS r h a ?? ? ? 由上可知 xP —— 蝸輪端面周節(jié)； ? 0a —— 蝸輪理論半包角； 24 2? —— 蝸輪分度圓齒厚所對(duì)中心角。 ? ? ? ? 數(shù)據(jù)帶入公式得 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 2 1 0 . 0 1 c o s 4 . 5 2 2 . 7 4 3 4 ta n ( 2 4 3 . 6 )2fS ? ? ? ? ? ? ? = 由上可得 2287 . 0 3 1 9 7 . 4 5c o s 4 . 5fA m m? ? ?? 36 . 2 2 7 5 1 0 1 2 . 6 1 65 0 . 5 1 9 7 . 4 5 M P a? ????? 對(duì)于錫青銅齒圈 ??? 取 ? 查手冊(cè)取鑄錫磷青銅，砂模鑄造，抗拉強(qiáng)度 b? =225MPa ? ? 0 .5 1 1 2 .5b M Pa? ?? ， 則 ? ??? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 1 選用 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)。 由《機(jī)械零件 課程設(shè)計(jì)》表 6－ 2，取 0A ＝ 105，根據(jù) 公式 13min 01PdAn? ㎜ 其中 1n —— 軸的轉(zhuǎn)速 ， 940r/min 1P —— 軸傳遞的功率 , mind —— 計(jì)算截面處的軸的直徑， mm 將數(shù)據(jù)代入公式得 3m in 7105 940d ?? = 輸出軸的最小直徑是按照聯(lián)軸器處軸的直徑 12d? ，為了使所選的軸的直徑 d?Ⅰ Ⅱ 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距 1ca AT K T? ，查表 15— 3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取 Ka=，則 3 09caT N m? ? ? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)距 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)（ GB584386）選用 YL4 型凸全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑 1d =22mm，故取 12d? =22mm，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度 L=52mm[6]。 擬訂軸上零件的裝配方案：本題的裝配方案已經(jīng)在前面分析比較，現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。 1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 12軸段 右端制 出一軸肩，故取 23d? =28mm，左端用軸端擋定位，按軸端直徑 取擋圈直徑 D=30mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 1L =52mm,保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故 12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，故取 12l? =50mm. 2) 初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工 作要求并根據(jù) 23d? =28mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30207，其尺寸為 d D T=35 72 ，故 34d? = 78d? =35mm。 3) 已求得蝸桿喉部齒頂圓直徑1ad=45mm，最大齒頂圓直徑1ed=，蝸桿螺紋部分長(zhǎng)度 L=59mm，蝸桿齒寬 1b =53mm，所以取 56l? =68mm， 56d? =， 5639。d? =45mm， 45d? =42mm。 4) 軸承端蓋的總寬度為 20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定 )。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離l=20 mm，故取 23l? =40mm. 5) 為避免蝸輪與箱體內(nèi)壁干涉，應(yīng)取箱體內(nèi)壁凸臺(tái)之間距離略大于蝸輪的最大直徑，取內(nèi)壁距離 l? =175mm 考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 S，取 S=8mm（如圖）。 6）在 34和 78 軸段應(yīng)各裝一個(gè)濺油輪，形狀如圖所示，取其長(zhǎng)度 L=。 所以，可求得： 3 4 7 8 5 5 46ll??? ? ? ?mm， 4 5 6 7 ( 6 8 2 7 . 7 5 2 8 2 )2lll?? ? ? ? ? ? ?? ? ? 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度 [13]。 ； 半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平健聯(lián)接。按 12d? 由手冊(cè)查得平鍵截面 為87bh? ? ? mm(GB／ T10951979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 45mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn) GB／T10961979)，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7／ k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 4)確定軸上圓角和倒角尺取軸端倒角為 2? 45 ，各軸肩處的圓角半徑如圖 51 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 圖 51 軸肩處的圓角半徑 蝸輪軸的設(shè) 計(jì) 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 1 選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì) b? =650 2Nmm 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表 6－ 2，取 A＝ 112，根據(jù)公式 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 23min 02pdAn? ， 其中 2n —— 軸的轉(zhuǎn)速 ， 2P —— 軸傳遞的功率 , mind —— 計(jì)算截面處的軸的直徑， mm 將數(shù)據(jù)代入公式得 2 33m in 020 . 9 71 1 2 4 1 . 71 8 . 8pdA n? ? ? ?mm 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 12d? ，故需選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)距 2ca AT K T? ，查表 15— 3，考慮到轉(zhuǎn)距變 化很小，故取 Ka=，則 1 .3 4 9 2 .7 4 6 4 0 .5 6caT N m? ? ? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)距 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)（ GB584386）選用 YL11型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑 1d =50mm，故取 12d? =50mm，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度 L=112mm。 擬訂軸上零件的裝配方案：本題的裝配方案已經(jīng)在 前面分析比較，現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 12軸段右端須制出一軸肩，故取 23d? =55mm，左端用軸端擋圈定位，按軸端 直徑取擋圈直徑 D=60mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 L=62mm，保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故 12段的長(zhǎng)度應(yīng)比 L 略短一些，故取 12l? =110mm。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作 用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù) 23d? =55mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取零基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承 30212，其尺寸為 d D T= 60 110 ，故34d? = 67d? =60mm，而 78l? =。 3) 取安裝蝸輪處的軸段直徑 45d? =65mm，蝸輪左端與左軸承用套筒定位，已知蝸輪輪緣寬度為 28mm，所以可取蝸輪輪轂寬度為 52mm，為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪， 45段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 45l? =50mm。 4）蝸輪右端采用軸肩定位，軸肩高度 h? ，取 h =6mm，則軸環(huán)處直徑 56d? =77mm，軸環(huán)寬度 ? ，取 56l? =12mm， 67l? =12mm， 67d? =68mm。 5) 軸承端蓋的總寬度為 28mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)而定 )。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸 的右端面間的距離l=22 mm，故取 23l? =50mm。 6)取蝸輪距箱體內(nèi)壁之距離 a=16mm．考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 s=8mm（如圖），則 34l? =2+16+8+=， 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度 [7]。 蝸輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平健聯(lián)接。根據(jù) 45d? 可選蝸輪與軸之間的平鍵尺寸為 18 11bh? ? ? mm (GB／ T10961979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 45mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn) GB／ T10961979)，同時(shí)保證蝸輪與軸配合有良好的對(duì)中性，選擇輪轂與軸的配合為 H7/n6。半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)結(jié)按 12d? 由手冊(cè)查得平鍵截面為 16 10bh? ? ? mm (GB／T10961979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 100mm (標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn) GB／ T10961979)，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7／ k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 取軸端倒角為 2? 45 ，各軸肩處的圓角半徑如圖 52 圖 52各軸肩處的圓角半徑 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 軸的校核 蝸桿軸的強(qiáng)度校核 1．繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取 a 值，對(duì)于 30207 型單列圓錐滾子軸承，a=16mm，所以，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距 23LL? =（ 20++34） +（ 20++34） =+= 2．計(jì)算作用在軸上的力 13112 2 1 4 .9 3 1 04 0 .5 3 4t TF d ???? =， 13222 2 4 9 2 .7 4 1 01 5 9 .4 6 6a TF d ???? =， 21 617 24 275 F tg tg N?? ? ? ? ? 3．計(jì)算支點(diǎn)反力 水平反力： 112 7 3 6 . 6 7 3 6 8 . 3 3 522tN H N H FF F N? ? ? ? 垂直反力： 0BM??