畢業設計--蝸桿傳動設計(更新版)

　　

【正文】 SVFVYYZZYZZ，β，β當量齒數 由表 137 查得 ?m mmbmmbmmbmmammdmmd2228802121?????? 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 14 系數 21, NN YY 6 彎曲疲勞強度安全系數 Fs 7 計算許用彎曲應力 8 校核齒根彎曲疲勞強度 9 齒輪的結構設計 , , 21 21 ?? ?? SaSa FaFa YY YY ??? αε εY ?? β由圖 Y MPaMPaFF 4004502lim 1lim ???? 由圖 139 查得 1,1 21 ?? NN YY 取最小值 ?FS ? ?? ?? ?? ?強度滿足要求綜上所述齒根彎曲疲勞βεM P aM P aYYmbdKTM P aM P aYYYYmbdKTM P aSYM P aSYFSaFaFFSaFaFFNFFFNFF2222211211111122lim211lim1???????????????????? 具體見零件圖及裝配圖 2121????SaSaFaFaYYYY 1121 ??NNYY ?FS ? ?? ? MPaMPaFF 21 ???? 滿足疲勞強度要求 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 15 軸的設計與較核 Ⅱ軸（中間軸）的設計 軸Ⅱ上有一個滑動齒輪，一個 渦輪，分別用 a， b 表示。根據《機械設計基礎表》144 圖 146 初估 smVs /2? ,齒面粗糙度為 ～ 選定蝸輪圈材料為 110PZCuSn 金屬模鑄造 . 項目要求 考慮到傳遞功率不大，速度也不高，初估 smV /32 ? 由表 65 選精度為 8 級，側隙為 C，蝸桿表面粗糙度 Ra 為 m? 。 b 種方案：采用斜齒輪傳動，使用四級減速。蝸桿傳動的主要優點是結構緊湊、工作平穩、無噪聲、沖擊振動小以及能得到很大的單級傳動比。它廣泛應用在機床、汽車、儀器、起重運輸機械、冶金機械以及其他機械制造部門中，最大傳動功率可達 KW750 ，通常用在 KW50 以下；最高滑動速度可達 sm35 ，通常用在 sm15 以下。 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 2 1 總體設計 擬定設計方案 選擇傳動機構類型 a 種方案：采用蝸桿渦輪傳動，使用兩級減速。載荷平穩，雙向工作 選擇材料 蝸桿采用 45 鋼，表面淬火， 4555HRc。齒輪選用便于制造且價格便宜 的材料，小齒輪 15 鋼（調制） 硬度為 240HBS ；大齒輪 45 鋼（正火），硬度為200HBS 在誤差范圍內誤差為取%,23121??????uZZiuZ 因采用閉式軟齒面傳動，故按 齒面接觸疲勞強度 設計，然后校核其彎曲疲勞強度。 ② 裝蝸輪段：考慮齒輪裝拆方便，取mmd 22?Ⅱ 為了保證套筒緊靠右端，使齒輪軸向固定， Ⅱl 略小于齒輪的寬度，取 Ⅱl =18mm ③ 裝滑移圓柱齒輪段：考慮到齒輪裝拆 方便取m m )1228(648228mm22撥叉寬，其中ⅢⅢ??????Bmmld ④ 軸環段：mm8l mm30??環 環d （ 3） 軸上零件的周向固定：均用平鍵聯接 （ 4） 定出軸肩處 R 圓角半徑的值，取R=2，軸端倒角取值 0452? 由軸的結構簡圖可確定出軸承支點跨距： mmLLLL 3 4321 ???? ，軸結構簡圖可視為簡支梁，其中 mmLmmL 33, 21 ?? mmL ? ， 如圖 可 畫 出 軸 的受 力 簡圖，求出水平面支反力：（周向） NLLLRNLLLRDHAH)()(321321???????????????? 垂直面支反力（徑向） mmLdmmlmmdII 18mm221420????ⅡⅣⅤ mmL mmdIIIIII 7222?? mm8l mm30??環 環d R=2 軸端倒角 0452? mmLmmLmmL321??? NR NRDHAH ?? 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 22 6 畫 彎矩 圖， 轉矩圖 7 按 彎扭 合成 強度條件 校 核 軸的強度 NLLLRNLLLRDVAV53 9 9 576 5 5 3321321?????????????????????? 合成彎矩圖： 截面 B 左邊 mmNMMMBmmNMMMBVBHBBVBHB????????2222221211右邊截面轉矩 T T= 從彎矩，轉矩圖中可以看出 B 處彎矩最大。 查附表 91 得 , ?? ?? KK 查附表 96得尺寸系數 , ?? ?? ?? ③查附表 95 得表面質量系數 ?? ④查附表 97 得 , ?? ?? ?? ⑤查附表 98，許用安全系數 ? ? ~?s ④ 彎曲應力幅： ? ? 22321163232/mmd tdbdWmmNWMeee?????????? ? 由 于 是 對 稱 循 環 彎 曲 應 力 ， 故 平 均 應 力0?m? ： ⑤ 扭轉應力幅 ? ? 22323 3 1 8216/mmd tdbtdWmmNWTcTC?????????? 由于轉矩是脈沖循環，故平均應力 ? ? ~????????sKK??????????? 2/ mmN??? 21163mmWe ? 0?m? 2/ mmN??? 23318mmW c ?? ??s 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 30 9 繪制蝸桿軸工作圖： 2/ mmNm ?? ??? ⑧只考慮彎矩時的安全系數 3141 ??????? ?mKs ??????????? ⑨ 只考慮轉矩時的安全系數 1991???? ???? ?mKs ??????????? ⑩ 安全系數 ? ?sss sss ??????? 2222???? 故滿足強度要求 具體見零件圖 ??s ? ?ss ?? 符合要求 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 31 低速軸（ III）軸的設計與校核 軸的受力分析及彎矩，扭矩見下圖，設計的計算項目，計算說明及計算結果列表進行 計算支反力，水平面支反力 A B CF r= 3NF a=105. 99NF t= 1N 水平支反力A B CR AH R CH 垂直支反力 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 32 ABC 水平彎矩圖 AB C 垂直彎矩圖 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 33 ABC6963. 2528139 44 計算項目 1 選擇軸的材料計算確定許用應力： 2 計算軸的載荷 計算說明 選擇軸的材料為 40Cr 鋼調質處理，由比表 91 查得： ? ? ? ?? ? 212021212122/59/98,/216/155,/268/353,/637mmNmmNmmNmmNmmNmmNmmNbbbsb?????????????????? 軸的傳遞的扭矩： mmNnpT ???? 6 作用在齒輪上的力 計算結果 ? ?? ?? ? 212021212122/59/98,/21 6/15 5,/26 8/35 3,/63 7mmNmmNmmNmmNmmNmmNmmNbbbsb?????????????????? mmNT ?? 46820 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 34 3 初步估算軸的最小直徑，選取軸承及配件 4 軸的結構設計 NFFNFFNdTFtantrt a a n os20t a c ost a n 10 800220000???????????????? 圓周力 tF ，徑向力 rF 的方 向如圖 所示： 安裝流動軸 承處軸的 直徑 vd 為軸的最小直徑，據表 172 查得 A=107～ 118故 ? ?mmnpAd IV~0 4 0 1 1 8~1 0 7 33??? 考慮到軸上 鍵槽削 弱，軸 徑須加大3%～ 5%，則取 mmdI 20? 。 根據軸的結 構，彎 矩圖及 扭矩圖可知： 剖面 CC 處受的參量彎矩最大，且有過盈配合和鍵槽引起的應力集中，截面 CC 為危險截面，故校核 CC 剖面的疲勞強度即可。 ② 中間軸 —— 蝸輪連接鍵的校核： 根據軸徑 mmd 22? 選 A 型平鍵。蝸桿浸油深度至少大于一個螺牙高，但不高于蝸桿軸承最低滾動體中心，箱體底至油液高度 50mm 由于斜齒輪分度圓遠遠大于蝸桿，故蝸桿潤滑合理斜齒輪，能合理潤滑且能達到工作要求。 河南機電高等專科學校畢業 設計說明書 47 致 謝 這次畢業設計得到了很多老師、同學和同事的幫助，其中我的導師 楊富超 老師對我的關心和支持尤為重要，每次遇到難題，我最先做的就是向楊 老師尋求幫助，而 楊 老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的