【正文】 （ 7） 蝸輪蝸桿幾何尺寸的計(jì)算 蝸桿齒頂圓直徑： mmhdd aa 422 111 ??? 蝸桿齒根圓直徑： mmhdd ff 111 ??? 蝸桿齒寬： mmzmb 21 ??? 蝸輪吼圓直徑： ，mmhdd aa 1082 222 ??? 蝸輪齒根圓直徑： mm。 （ 5） 驗(yàn)算處設(shè)參數(shù)： smndv / 222 ?? ?????? ?? 原估計(jì) smn /32 ? ，選 , ? 合適。 由于 2n 較低，估計(jì) smn /32 ? 取 , ? 由于載荷平穩(wěn)，通過(guò)跑合可以改善偏載程度，所以取 , ?? 所以載荷系數(shù) K＝ ?????KKK VA ， 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 32 而 mNT ?? ，查得 Ez ＝ MPa155 ，則 按照接觸強(qiáng)度要求： 33212 273)18234 155( mmmmdm ?????? 查工具書可選出 m＝ 3mm， 1d ＝ 36mm， 2z1? ， q＝ 12， 342?z ，638111 ?????? 。 （ 2） 確定許用應(yīng)力： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 722 6 0 0 ?????? hLnN ， 查工具書得 M P a40][,M P a2 2 0][ OFOH ?? ?? ，則 M P aNYM P aNZOFOFNFOHOHNH][10][][,182][10][][269278?????????????? （ 3） 選擇齒數(shù) 21z,z ： 根據(jù)傳動(dòng)比 1721 ??nni 參考工具書 1z ＝ 2，則 3412 ??izz 。 （ 7） 確定初拉力 0F ： 查工具書得： （公式 ） 查工具書得： q＝ , 帶入公式 ()得： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 30 NF) ( 20???????? （ 8） 作用于軸上的壓力 Q： 查工具書得： NzFQ o 2292 i i n2 10 ?????? ?。 （ 6） 確定 V帶根數(shù) z： 查工具書得 （公式 ） 查工具書得： 0P ＝ ， ? )11(10 ib knkP ??, 查工具書得： bk ＝ ?10 3? ， ik ＝ ， 則： 0P? ＝ 。d ????? ， A的調(diào)整范圍： mmLaa mmLaa d d , a xm in ??? ???。 由式 )dd(2a)dd( 2d1d02d1d ???? 得 0 ?? a 初選 0a ＝ 160mm，則帶長(zhǎng) )(6961604)72133()13372(216024)()(222022121039。 驗(yàn)算帶速 smsmrmmnDv /5/ min/150072100060 11 ???????? ?? ，帶輪 擇合適。根據(jù) dP 和 1n ，查工具書選擇 Z型 V帶。 （ 1）傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸轉(zhuǎn)速 n（ r/min）： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 28 m i n/ m i n/150001 rrinn m ??? ? m i n/ m i n/8111212 rrinn ??? m i n/ m i n/ rrinn ??? 3nnW? （ 2）各軸輸入功率 P（ kW）： KWKWPP d ??????? ?? KWKWPP 41.. ??????? ?? KWKWPP ??????? ?? 3PPW? （ 3）各軸轉(zhuǎn)矩 T（ N m? ）： mNr KWnPT . i n/811 5095 50 111 ????? ； mNr KWnPT . i n/ 222 ????? mNr KWnPT .2701m i n/ 333 ????? 3TTW? V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）確定設(shè)計(jì)功率 dP : PKP Ad ?? 查工具書可知 ?Ak ,則 kWkWP d ??? 。 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，主要是指各軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和輸入轉(zhuǎn)矩。設(shè)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 1i ，第一級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 2i ，第二級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 3i 。所以取第一級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 17，第二級(jí)蝸輪 蝸桿的傳動(dòng)比為 48。綜合考慮前面介紹的五點(diǎn)內(nèi)容選帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ?i 。 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率 ?按照（ ）式計(jì)算 所以： 343321????????? ????? 所以： KWKWPP Wd ??? ? 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五卷選的電動(dòng)機(jī) 122?Z ，其額定功率 ，額定轉(zhuǎn)速1500r/min。 根據(jù)要求工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度為 min/1~ r ， 工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)力矩為 。 圖 總傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 選擇電機(jī) 對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，要求所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 edP 應(yīng)該大于等于電動(dòng)機(jī)所需要的功率 dP ， 即 ded PP ? ?？紤]鍵在 nn 截面以 上部分的平衡，在 nn 截面上的剪力為： ssbssbbs lbhAF 2?? ? （ ） 投影水平方向，由平衡方程得： bsbsQ lhblFF ?? 2?? 或 （ ） 因此求得： ][14914 bsbs MP ahb ??? ?????? 不滿足擠壓強(qiáng)度條件 , 所以在此處用雙鍵以增加強(qiáng)度。將平鍵眼 nn 截面分成兩部分，并把 nn 以下部分和軸作為一個(gè)整體來(lái)考慮如圖所示，因?yàn)榧僭O(shè)在 nn 截面上的剪切力均勻分布，所以 nn 截面上的剪切力為 : ?? blAFQ ?? （ ） 對(duì)軸心取矩，由平衡方程 :? ?0OM 得 :eQ MdbldF ???? 22 ? 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 26 ][ 354722 9 ?? ????? ??? ? MP abl dM e 由此可見平鍵滿足剪切強(qiáng)度。 （ 1）求軸承內(nèi)部的派生力 如圖所示： 圖 軸承內(nèi)部派生力圖 求派生力的公式為： S=R/（ 2Y） （ ） 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 25 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 : Y1=， e1=， Y2=， e2= 所以 , 111 NYRS ???? , 05 992 222 NYRS ???? （ 2）求軸承的軸向 載荷： 因?yàn)?NNNNSF a ????? 所以說(shuō)軸承 1 放松 =，軸承 2 壓緊 = 所以動(dòng)量載荷 1 7 3) 4 7 81()( ???????? AYAXRfP p （ 3）計(jì)算軸承壽命： hpL h 8310366 ) ( 10)(6010 ??????? ? 所以軸承壽命足夠。 對(duì)于空心軸 32 )( 33 dDW ?? ? ， 其中 mmdmmD 50,85 ?? 代入公式 （ ） 得： ][)()5085( 223322 ?? ???????? MP aMMW x 所以 3 軸安全。 設(shè)： tF 為圓周力， rF 為徑向力， aF 為軸向力。 （ 7） 蝸輪蝸桿幾何尺寸的計(jì)算 蝸桿齒頂圓直徑： mmhdd aa 842 111 ??? 蝸桿齒根圓直徑： mmhd ff 11 ?? 蝸桿齒寬： mmzmb 21 ??? 蝸輪吼圓直徑： mmhd aa 3002 22 ?? 蝸輪齒根圓直徑： mmhdd ff 222 ??? 蝸輪齒寬： mmdb 552sin12 ?? ? ， 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 22 蝸輪咽喉母圓 半徑： mmdar ag 362 22 ??? ， 軸的校核 由上述計(jì)算可知對(duì)于伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的三根軸來(lái)說(shuō)，輸出軸 3軸承受的扭矩最大，而 1軸和 2軸所承受的扭矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 3軸所承受的扭矩。 （ 5） 驗(yàn)算處設(shè)參數(shù)： smndv / 222 ?? ?????? ?? 原估計(jì) smn /32? ，選 ?vK 合適。 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 21 由于 2n 較低，估計(jì) smn /32? 取 ?vK 由于載荷平穩(wěn)，通過(guò)跑合可以改善偏載程度，所以取 ??K 所以載荷系數(shù) K＝ ?????KKK vA ， 而 mNT ?? 35472 ，查得 MPazE 155? ，則 按照接觸強(qiáng)度要求： 33212 )30848 155(3547 mmmmdm ?????? 查工具書可選出 m＝ 6mm， 1d ＝ 72mm， 21?z ， q＝ 12， 482?z ，638111 ?????? 。 （ 2） 確定許用應(yīng)力： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 522 6 0 0 ?????? hLnN ， 查工具書得 ? ? ? ? M P aM P a OFOH 40,220 ?? ?? ，則 M P aNYM P aNZOFOFNFOHOHNH][10][][,308][10][][269278?????????????? （ 3） 選擇齒數(shù) 2,1zz ： 參考工具書 1z ＝ 1，則 4812 ??izz 。 （ 6） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度： 查工具書得： FFaF zdm YYKT ][ 212 22 ?? ? ?? （ ） 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) 43cos322 ?? ?zzv，于是查得齒形系數(shù) ?2FaY ， 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 20 而 ???oY ??，帶入計(jì)算式可得 FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? 滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的要求，所以傳動(dòng)件選擇合適。 則 mmmzd 12322 ?? 中心距 mmzqma 80)(22 ??? 。 取 412?z ，實(shí)際傳動(dòng)比 ??i （ 4） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 查工具書得： 22212 )][(9HEz zKTdm ?? 查工具書得：載荷系數(shù) ?KKKK VA? 查工具書得： ?AK 。 （ 9） 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)選擇 V帶的類型（ Z型）查工具書的得以下參數(shù) ，見表 ： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 18 表 V帶類型參數(shù)表 項(xiàng)目 符號(hào) 參數(shù)值 基準(zhǔn)寬度（節(jié)寬） pb 基準(zhǔn)線上槽深 minah 基準(zhǔn)線下槽深 minfh 槽間距 e ? 第一槽對(duì)稱面 至端面的距離 f 18? 最小輪緣厚 min? 帶輪寬 B fezB 2)1( ??? 外徑 WD aW hDD 2?? 輪槽角 ? o34 以大帶輪為例設(shè)計(jì)如 ： 圖 大帶輪設(shè)計(jì)圖 高速級(jí)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) （ 1） 材料選擇：由于是伸臂旋轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)較為重要，選蝸桿材料 20Cr. 表面淬火，硬度 45～ 50HRC；選蝸輪材料 ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造。 查工具書得： ?k ＝ ， Lk ＝ ， 帶入計(jì)算公式 （ ） 得： )( ?????z， 選 z＝ 2， 符合推薦輪槽數(shù)。0 ??????， A的調(diào)整范圍： mmLaa mmLaa d d , a xm in ??? ??? （ 5）