【正文】 1 8 0 2 8 8 0 . 2 5288? ??? ?? ? ??? ? ?， 安全系數(shù)： 1 1 26 4 55 .81. 42. 4 0. 18 00. 95 0. 75NamKS K? ????? ? ???? ?? ? ?? ? ?? ? 1 1 18 0 2121. 140. 45 0. 25 0. 450. 95 0. 73NamKS K? ????? ? ???? ?? ? ?? ? ?? ?， 2 2 2 25 5 . 8 2 1 2 545 5 . 8 2 1 2SSS SS?????? ? ???， 查 [3]P316 可得，選 ? ? 2S? ， ? ?SS? 。尺寸系數(shù) ?? ? ， ?? ? 。 ； 應(yīng)根據(jù)3CM d?和應(yīng)力集中集中情況選擇危 險截面，選蝸桿與軸連接處的Ⅰ截面為危險截面，它到 D截面的距離為 65cm，距離 B截面 100cm。 B截面校核： B 截面的抗彎系數(shù)， 3 3 4 30. 1 0. 1 60 2. 16 10W d m m? ? ? ? ?，查 [3]P332 附錄 7 可得。故 Ft=2T/d=2 103/190=699N F0== 699= 21 軸的受力簡圖如下 軸水平面的受力及彎矩圖： 合成彎矩圖： 加在聯(lián)軸器上的徑向力所產(chǎn)生的受力及彎矩圖： 合成彎矩圖： 扭矩圖： 計算彎矩圖： 22 ： M=Fa1 d/2=6508 96/2= 105 軸承 A， B的支反力分別為： RAZ=Fr1 AB/2+M=2629 + 105/335=2246N RBZ=Fr1RAZ=26292246=383N D點的彎矩： 右： MDZ1=RAZ AD=2246 175= 105Nmm 左： MDZ2=RBZ BD=383 160= 104Nmm MDZ1 MDZ2= 104= 105Nmm≈ M ； 軸承 A， B的支反力： RAY=RBY=Ft1/2=1009/2=505N D點彎矩： MDY1=RAY AD=505 175= 104Nmm MDY2=RBY BD=505 160= 初步合成 D點彎矩； 22()HVM M M? ?? MD1′ =√ MDZ12+MDY12=√ ( 105)2+( 104)2= 105Nmm MD2′ =√ MDZ22+MDY22=√ ( 104)2+( 104)2= 105Nmm ； 軸承 A， B的支反力： RA0=F0 BC/AB=*125/355= RB0=RA0+F0=+= B點的彎矩： 右： MBD=F0 BC= 125= 104Nmm 左： MBD=RA0 AB= 335= 104Nmm ； 23 D點彎矩： 等效徑向力 0F 對 D點的彎矩可由 B點的彎矩圖計算得： MD0= 104 AD/AB= 104 175/335= 104Nmm 右： MD1=MD1＇ +MD0= 105+ 104= 105Nmm 左： MD2=MD2＇ +MD0= 105+ 104= 105Nmm ； 應(yīng)力校正系數(shù) ? ?? ?1055 0 .5 895bb?? ??? ? ?，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，查 [3]P315 表 可得， 4446 4 . 2 6 6 . 4 1 00 . 5 8 6 . 4 1 0 3 . 7 1 0T N m N m mT N m m? ? ? ?? ? ? ? ? ； D點彎矩： 右： MD1ca=√ [MD12+(aT)2]=√ ( 105)2+( 104)2= 105Nmm 左： MD2ca=√ [MD22+(aT)2]=√ ( 105)2+( 104)2= 105Nmm B點彎矩： 右： MB1ca=√ [MB22+(aT)2]=√ ( 104)2+( 104)2= 104Nmm 左： MB2ca=√ [MB22+(aT)2]=√ ( 104)2+( 104)2= 104Nmm ； 應(yīng)根據(jù)3CM d?來選擇危險截面，由計算圖可看出， D， B是危險截面 。 右端聯(lián)軸器屬于有彈性元件的撓性聯(lián)接，有方向不定的徑向力 0F 作用，按0 ( )tFF?? 計算。 軸 徑 5d 的確定：由于它與圓螺母相聯(lián)接，故選取 5 55d mm? 。 20 軸徑 2d 的確定： 2d 就大于 1d ，且它與軸承配合，選取深溝球軸承 6212，查 [2]P63 得，深溝球軸承的尺寸為： 6 0 , 1 1 0 , 2 2 , 6 9 ,1 0 1 , 1 . 5 . aaad m m D m m B m m d m mD m m r m m? ? ? ??? 它的另一端和一對反向安裝的角接觸球軸承相配合，它的尺寸為： 6 0 , 1 1 0 , 2 2 , 6 9 ,1 0 1 , 1 . 5 . aaad m m D m m B m m d m mD m m r m m? ? ? ??? 故 2 60d mm? ； 軸徑 3d 的確定：根據(jù) [4]P49 的軸徑尺寸標準系列，取 3 71d mm? 。 1． 精確確 定蝸桿軸各段直徑； 蝸桿軸尺寸圖 據(jù)圖可知蝸桿軸的示意圖精確確定蝸桿軸各段直徑和長度； 軸徑 d 的確定：根據(jù)電動機的軸徑 42mm 和彈性套柱銷聯(lián)軸器 TL7 的軸徑范圍 40— 45mm，故取 d的軸徑為 40mm。 精度等級 8bGB1008988 誤差檢查項目 齒距累積公差 pF 齒距及極限偏差 ? 齒形公差 2ff 刀具與輪坯中心距極限偏差 0af ? 刀個與輪坯中間平面極限偏差 0xf ? 刀個與輪坯交軸交角極限偏差 0f? ? 19 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 蝸桿軸的設(shè)計 選取 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由 [2]P25 表 27 可得， 2600B N mm? ? ， 2355s N mm? ? ，由 [3]P314 表 162 得，許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 2(30 40)T N m m? ?? ，系數(shù)106 108C??。 精度等級 8bGB1008988 誤差檢查項目 軸向齒距累積公差 pxlf 蝸桿齒槽徑向跳動公差 rf 齒形公差 1ff ha 8 1S ?? Sn ?? 18 蝸輪嚙合特性表； 基本參數(shù) 模數(shù) m 8 齒數(shù) 2Z 36 軸面齒形角 ? 22176。 17 蝸桿嚙合特性表； 基本參數(shù) 軸向模數(shù) am 8 蝸桿頭數(shù) 1Z 2 蝸桿桿直徑系數(shù) q 12 軸面齒形角 ? 22176。 ②蝸輪齒厚上下偏差： 蝸輪分度圓上弧齒厚公稱值：2 8 1 2 .5 622mS m m?? ?? ? ? 齒厚上偏差： 2 0ssE ? 齒厚下偏差：查 [2]P143 表 1048 得， 蝸輪齒厚公差： 2 160sTm?? ，則 22 160si sE T m?? ? ? ? （ 5）精度標注： 8aGB1008988 （ 6）齒壞公差：見 [2]P143 表 1049。 （ 3）傳動公差：查 [4]P162 表 830 得， 8級精度傳動對 icf? 和 icF? 不作檢驗，故傳動公 16 差不需標出。 第二公 差組： 蝸輪齒距極限偏差 ptf? ，查 [2]P140 表 1041 得， d2=mz2=8 36=288mm, 32ptfm?? ?? 第三公差組：蝸輪齒形公差 2ff ，查 [2]P140 表 1041得， 2 28ffm?? （若對蝸桿副有接觸斑點要求時，本項可不進行檢驗）。 PXf? 和 PXLf ， 1ff 標在蝸桿工作圖上。 蝸桿齒槽徑向跳動公關(guān)： rf ，查 [2]P140 表 1042 得， 28rfm?? 。 （ 6）校核 zxZ ： a′ =192mm(da1+mz2cos2α ) = [8 (12+2)+8 36cos222]= a′ =192mmm()+da1/2 =8 ( 22 )+8 14/2=209 仍取 0X? ， 5x xPZX?? 。 （ 2）確定 N；由 [4]P248 表 1110得 260N nt? （ 3）式中： 2n 為蝸輪轉(zhuǎn)速 n2=54r/min t為工作小時數(shù) 48 16 30 10hh? ? ? ? ? 44% 3. 84 10 0. 56 2. 15 10t h FC h? ? ? ? ? ? ? 所以 4760 51 10 10N ? ? ? ? ? ? N=60 54 104= 107 （ 4）確定 ? ?H? ； 查 [4]P247 表 118，蝸輪材料選用錫青銅 ZQSn101,金屬模鑄造，查 [4]P249 表 1111得 ? ? 20 215H N mm? ? 于是可得： [σ H]=1 8√ 107/ 107 215=169N/mm 綜上可得： (qm3km)p=42750 106 查 [4]P253 表 1118，初取 8m? ， 12q? ， 332 9 1 1 .5 2 6mqm K m m? . 精確確定主要幾何參數(shù) 1．按式： 2233 2222() v P z xm m P P P v z x PK T K Zq m K q m K K T K Z?校核 1 2 7 v zxK K K K Z? （ 1）校核 1K ：蝸輪節(jié)圓直徑 d2’ =mz2=8 18 2=288mm 蝸輪圓周速度 ： V2=л d2′ n2/60 1000=л 288 54/60 1000=3m/s 查 [4]P250 表 1113，得 ??。 （ 1）確定 vK ； 查 [4]P247 表 118，蝸桿材料選用 45 鋼，齒面淬火，齒面硬度 45～ 55HRC，齒面粗糙度 11 ?? ，查 [4]P248 表 119可得。 初定 7K ，查 [4]P239 表 112推薦，在 19i? 時取蝸桿頭數(shù) Z=2，由 [4]P238 表 111 可看出，q值可取 8， 9， 10， 11， 12， 14， 16 暫取 q=12 則 1 2 9 . 4 612Za rc tg a rc tgq? ?? ? ?，查 [4]P251表 1117 得， 7 1PK ? 。 （ 5）初定 5K ，查 [4]P252 圖 115，取 5 ? 。 （ 2）初定 2K ，假定中心距 a=150～ 500mm,并取 8級精度， 查 [4]P251 表 1114，初取 2 ? 。 . 選擇材料 蝸桿選用 45 鋼，且經(jīng)表面淬火處理，齒面硬度 45～ 55HRC，表面粗糙度 ?? 。則可按照電動機軸至工作軸運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數(shù)。 ?。? η 1= 彈性套柱銷聯(lián)軸器傳動效率 η 2= 雙頭蝸桿傳動效率 η 3= 球軸承的傳動效率 η 4= 凸緣聯(lián)軸器傳動效率 η 5= 卷筒的傳動效率 則：η a= = 故： Pd=6200 ／ 1000 = 7 . 定電動機的轉(zhuǎn)速 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為： n=60 1000 =54r/min 按 [1]表（一）推薦的傳動比的合理范圍，取一級雙頭蝸桿傳動的傳動比 10 40i?? ； 故電動機的轉(zhuǎn)速范圍為 nd’ =i*n=(1040) 54=5402160r/min 符合這一范圍的電動機同步轉(zhuǎn)速有 750， 1000， 1500r/min 三種，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由 [2]P155 可查得有三種適用的電動機型號，因此，有三種傳動比方案如下表所示： 方案 功率 型號 電動機轉(zhuǎn)速 重量 價格 傳動裝置的傳動比 同步 轉(zhuǎn)速 滿載 轉(zhuǎn)速 總傳 動比 蝸桿 傳比 減速器傳 動比 1 Y132M4 1500 1440 123 200 2 Y160M6 1000 970 119 300 3 Y160L8 750 720 145 400 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸，重量，價格，減速器的傳動比，可見第二種方案比較適合，因此，選定電動機型號為 Y160M— 6，其主要性能如下表： 型號 額定 功率 滿載時 起動 電流 起動 轉(zhuǎn)矩 最大 轉(zhuǎn)