單級蝸桿減速器設計_機械設計課程設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 or )2 4 0 0 010 96060(1 6 ????? 再結合 JKd =34 以及渦輪蝸桿考慮要使用套杯及兩個相同軸承在同一端且外圈窄邊相對的選擇條件，從《機械設計課程設計》中查表 。可取軸承的型號為 :7208C(兩個 )和 7308C（一個） 軸承 型號 外 形尺寸（ mm） 安裝尺寸（ mm） 基本額定動載荷 kNCor/ 基本額定靜載荷 kNCr/ d D B da min Da max a 7208C 40 80 18 47 73 17 7308C 40 90 23 49 81 所以 40?? IJAB dd mm ；由于 AB 段是要裝兩個 7208C 的軸承，且中間要加一個間隔環來分開兩個軸承，且在左端要用一個軸端螺釘來固定軸端也可固定軸承，故可取 AB 段的長度為 ABL =35mm，再取 IJ 段可以適當的取得比 7308C 的寬度略大 2~1 mm 即可，且要考慮添加一個濺油輪來潤滑，在 HI 段與 IJ 段之間要添加一個非定位軸肩，根據非定位軸間的高度要求 2~1?h mm ，和要增加鍵的條件（尺寸要增大（ ~ ） d），而且濺油輪的輪轂長度要比 HI 軸段長度略長，故可取 IJL =26mm。由于非定位軸肩的要求可取 44?HId mm,因為對稱的關系，故 44?? HIBC dd mm ；再由于 GH 是一段定位軸肩，故可根據定位軸肩的要求取56?GHd mm ；同樣的由于對稱的關系可取 44?? CDGH dd mm ；由于蝸桿的齒根圓直徑是 ，故可以取 BC、 DE、 FG、 HI 這四段的各段徑向尺寸相同均為44mm；且蝸桿軸的蝸桿部分的徑向尺寸為蝸桿的分度圓直徑，即 63?EFd mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。 各段的徑向數據如下表所示： 軸段 AB BC CD DE EF FG GH HI IJ JK KL d/mm 40 44 56 44 63 44 56 44 40 36 30 15 [3]軸上零件的周向定位 為了保證良好的對中性，與軸承內圈配合軸徑選用 H7/m6 配合，軸承外圈與套杯采用 H7/k6 的配合。 聯軸器與軸采用 A 型普通平鍵聯接，查《機械設計課程設計》表 ， 鍵的型號為鍵寬 b? 鍵高 h =10? 8(摘自 GB/T 109579,1990 年確認 ),根據聯軸器配合軸段長度為 42mm，則鍵的長度可取 36,mm ； 兩個濺油輪出同樣選用普通 A型平鍵定位，由于兩個兩個濺油輪處軸段徑向尺寸相同，故這兩段處用于周向定位的鍵的鍵長與鍵寬可以相同，只是鍵長不同，故可以取 914???hb ，長度分別為 36mm 和 20mm 。 [4]軸上倒角與圓角 為保證 7208C 和 7308C 軸承內圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據軸承手冊的推薦，取軸環圓角半徑為 。其他軸肩圓角半徑均為 2mm。根據標準《機械設計》（表 152），軸的左右端倒角均為 ?? 。 渦輪軸的設計 （ 1）蝸輪軸的設計 （ 2）求作用在蝸輪上的力 已知蝸輪的分度圓直徑為 2d = 2zmt? =179。 41= 所以得： 圓周力： 2tF =222dT = 0 0 5 8 4 5 9 8 92 ?? 軸向力： NdTFFa t 2 5 92 1112 ??? 62 蝸輪軸草圖 16 徑向力： NFFF trr 8 2 0t a n212 ??? ? （ 3）初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 剛，調質處理。根據《機械設計》式 152，取 A。 =120，于是得： mmnPAd 5 2 1 2 0 3322m i n39。 ???? ? 。 因為輸出軸的最小直徑是安裝聯軸器 的，即聯軸器的直徑為 ?HId mm ，故需同時選取聯軸器的型號。 聯軸器的計算轉矩 1TKT Aca ?? ，查《機械設計》表 14— 1，考慮到轉矩變化小，取 AK =。所以： mNTKT aca ?????? 8 0 6 8 9 8 4 5 9 8 按照計算轉矩 caT 應小于聯軸器的公稱轉矩的條件，查找標準 GB/T5104—20xx 手冊或《機械設計課程設計》（周元康 , 林昌華 張海兵 主編）表 ，選用 HL5 彈性套柱銷聯軸器。其公稱轉矩為 1250N ? m，半聯軸器的孔徑取 50mm，半聯軸器的長度 L 為 112mm,與軸配合長度為 L1=84mm 。故可取軸的 HI 段的直徑為 50?HId mm ,軸段長度為 LHI=82mm 。 （ 4）軸的結構設計 [1]擬定裝配方案 蝸輪和軸用鍵連接成一體，左軸承及軸承端蓋從左面裝，右軸承及右軸承端蓋從右面裝，最小端裝聯軸器。 [2]根據軸向定位要求確定各段的直徑及部分長度 1）為了滿足半聯軸器的軸向定位， HI 軸段左端需制出一軸肩來定位半聯軸器，根據定位軸間的高度要求 dh )~(? 。故取 GHd =57mm，且為了保證軸端擋圈只壓在聯軸器上，而不壓在軸的端面上，故可取 HIL =82mm。 2）初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向和軸向力的作用，故可選用角接觸球軸承。 17 由已知條件知道工作時間是 5年，每天兩班制工作，根據規定，每年按 300天計算，則額定工作壽命為 hL h 2 4 0 0 028300539。 ????? 考慮最不利的情況，單個軸承所受的徑向力為 NFF rr 2 6 1 02 8 2 0239。1 ??? 向心軸承只承受徑向載荷時： 1rFP? 有《機械設計》式 13— 6知基本額定靜載荷為 ?1)1060( 39。62htpor LnfPfC ?? 查《機 JKd 械設計》表 13— 4,13— 6可得： 1?tf ?pf 所以： kNC or 7 1 )2 4 0 0 010 (1 8 2 6 ????? 結合 GH 軸段的直徑是 57mm 以及計算得到的基本額定靜載荷 orC 。從《機械設計課程設計》中查表 。可取軸承的型號為 :7212C(兩個 ) 軸承 型號 外形尺寸（ mm） 安裝尺寸（ mm） 基本額定動載荷 kNCor/ 基本額定靜載荷 kNCr/ d D B da min Da max a 7212C 60 110 22 69 101 所以 60?? FGAB dd mm ；由于 AB 段是要裝一個 7212C 的軸承，在左端要用一個軸端螺釘來固定軸端也可固定軸承，故可取 AB 段的長度為 ABL =21mm，再取FG 段可以適當的取得比 7212C 的寬度略大 2~1 mm即可，且要考慮添加一個套筒或是添加一個彈性擋圈來實現渦輪的軸向定位，在 EF段與 FG段之間要添加一個非定位軸肩（套筒定位時）或者是添加一個定位軸肩（彈性擋圈定位渦輪），根據非定位軸間的高度要求 2~1?h mm 或者定位軸肩高度 dh )~(? ，考慮到套筒定位的距離較短，不宜進行長距離定位，所以這里選用彈性擋圈進行渦輪的軸向定位，在考慮渦輪要增加鍵的條件（尺寸要增大（ ~ ） d），故根 18 據軸肩的要求取 70?EFd mm 和 76?DEd mm，而且渦輪的輪轂長度要比 DE 軸段長度略長，故可取 99?DEL mm。再根據渦輪的左端面的軸向定位，可在渦輪左端制出一定位軸肩，要求同前所述的定位軸肩要求一樣，所以可取 84?CDd mm ；由于對稱的關系可取 BC、 EF段的徑向尺寸相同，即 70?EFd mm 。因此各軸段的徑向尺寸基本確定。 各段的徑向數據 : 軸段 AB BC CD DE EF FG GH HI d/mm 60 70 84 76 70 60 57 50 [3]軸上零件的周向定位 為了保證良好的對中性，與軸承內圈配合軸徑選用 H7/k6 配合，軸承與軸承座孔采用 H7/f8 的配合。 聯軸器與軸采用 A 型普通平鍵聯接，查《機械設計課程設計》表 ， 鍵的型號為鍵寬 b? 鍵高 h =16? 10(摘自 GB/T 109579,1990 年確認 ),根據聯軸器配合軸段長度為 84mm，則鍵的長度可取 82mm ； 渦輪采用普通 A 型平鍵，故可以取 1220???hb ，根據這段軸的長度為90mm ，可以取鍵長為 80mm 。 [4]軸上倒角與圓角 為保證 7212C 軸承內圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據軸承手冊的推薦，取軸環圓角半徑為 。其他軸肩圓角半徑均為 2mm。根據標準《機械設計》（表 152），軸的左右端倒角均為 ??452 。 第八章 繪制草圖 草圖的繪制 19 圖 蝸桿主視圖草圖 圖 蝸桿左視圖草圖 20 根據草圖的繪制初步確定出軸的長度尺寸，分別是： （ 1）蝸桿軸的尺寸： （ 2） 渦輪軸的尺寸 軸的校核 （ 1）按彎扭合成校核高速軸 (蝸桿軸 )的強度 在確定軸承支點位置時，查《機械設計手冊》得 7308C 角接觸球軸承的a=，由查《機械設計》（圖 1523） 39。a =l/3 因此， 做出簡支梁的軸的跨距為 280mm。 圖 蝸桿軸尺寸標注 軸段 AB BC CD DE EF FG GH HI IJ JK KL L/mm 35 38 8 28 120 28 8 25 26 54 42 D/mm 40 44 56 44 63 44 56 44 40 36 30 圖 渦輪軸尺寸標注 軸段 AB BC CD DE EF FG GH HI L/mm 60 36 84 100 48 23 51 82 d/mm 21 70 10 76 70 60 57 50 21 切向力： NdTF t 2 5 663 9 5 9 222 1 11 ???? 軸向力： NdTFF ta 0 0 5 8 4 5 9 8 922 2 221