240t焊接滚轮架设计-主动滚轮座设计【说明书+CAD】
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青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 I 摘要 焊接装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊接旋转的变位机械。 文中详细讨论了滚轮架上筒体轴向运动的机理和特性，由于滚轮架制造安装过程中的随机误差，使滚轮与筒体之间产生螺旋角，导致筒体的轴向运动。比较了升降式、平移式和偏转式三种机械调节方式的优缺点， 设计中充分的考虑了滚轮架的合理性和经济性等因素。 关键词 ： 焊接；工装夹具；滚轮架 ；减速器 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 is a of in to of of to up of is a by on to in of a on in of in of a on is in of of 岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 录 摘要 . I . 录 . 第 1 章 绪论 . 1 接工艺现状及发展方向 . 1 文主要研究内容 . 2 第 2 章 焊接用工艺设备 . 3 述 . 3 第 3 章 240吨焊接滚轮架主动轮设计 . 6 械传动装置方案设计 . 6 速器传动零件的设计计算 . 10 速器箱体结构设计 . 21 速器的附件设计 . 23 结论 .考文献 .谢 .件 1 .件 2 .岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 1 第 1 章 绪论 接工艺现状及发展方向 随着现代工业的高速发展和焊接技术的不断进步，焊接作为一种金属连接的工艺方法，在金属结构生产中已经基本取代了铆接连接工艺。焊接与铸造、锻压、切削加工、热处理等金属加工工艺组合，成为机械制造业的主要加工方法，许多传统的铸锻产品，也由焊接制品或铸 焊、锻 焊制品所代替。 早期的焊接结构大多数是用手工电弧焊完成的，有时还用到氧 乙炔气焊。随着焊接工艺方法的发展及焊接结构形式的改进，焊接结构生产也已向机械化、自动化方向发展，现在不仅已经制成了各种机械化、自动化以及专门用途的自 动焊接机，而且还制造了大量的焊接辅助装备、单机自动化的焊接机械装置，焊接结构生产流水线和生产自动线早已成为现实。焊接机器人在某些部门得到了较普遍的使用。在整个机械制造行业中，焊接机器人比其他类型机器人应用更广泛。焊接结构生产的机械化、自动化，不仅可以提高焊接结构的生产率，降低产品成本，提高产品质量，同时也使生产工人的健康进一步得懂到保障，环境污染也有所下降。然而，由于焊接结构的多样化及生产过程的复杂性，目前国内焊接生产的机械化、自动化程度还是较低的，手工操作在某些产品，甚至某些行业中仍占较大的比例。 焊接结 构生产的整个过程同其他任何一生产过程一样，除了基本的生产工序以外，还包括大量的辅助工序，其中主要是焊接零件的制备、装配、工序间的传送和制品的变位与清理等。另外，制品工序间的检验也占有相当大的工作量。因此，要提高焊接结构生产的生产率和产品质量，应考虑整个焊接结构生产过程的机械化、自动化，其途径可包含以下内容： （ 1） 材料预处理和备料工序的机械化、自动化，这不仅可以降低本工序的劳动量、提高生产率，还将有利于被阻焊零件质量和精度的提高，而使装配、焊接易于实现机械化和自动化，并提高产品质量。 （ 2） 扩大先进生产工艺的应用范围， 研制各种专业焊接装备，实现焊接工艺的机械化。 （ 3） 采用先进的起重运输装备，并在各工位和工位之间配置专用的区域性起重运青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 2 输装备及传送带，组成立体的其起重运输网络，以缩短零部件及制品的传送时间。在取物装置方面应广泛的采用真空吸盘、电磁铁及机械手等，以取代低效率、低质量的吊钩。 （ 4） 大量采用机械化的工件变位机械及焊接操作机械等辅助装置。它们可以使焊缝或焊机、焊工处于有利的焊接位置，从而提高焊接生产率及焊接质量。 （ 5） 注意使用各种夹具及辅助工具，如定位器、压夹器、装配胎架、打渣工具及防飞溅涂料，以减少焊前、焊后清理时间；采用电缆 快速接头、碳弧气刨等，以保证装配焊接质量及提高工作效率。 综合上述的应用，将促进实现焊接生产的单机自动化的生产全过程的自动化，提高产品质量，而本文将涉及五个途径中的焊接变位及操作机械的介绍及设计。 文主要研究内容 由于焊接这种工艺方法在现代工业中重要性，对其机械化、自动化的要求越来越高，本论文主要对各种焊接装备及其各自各性能特点进行了简单介绍，着重对焊接操作机械中的焊接滚轮架进行了介绍，并对 240t 焊接滚轮架的防轴向窜动问题和该问题的解决方案进行了讨论，设计了防轴向窜动装置，解决了由于滚轮 架制造和安装不当或弓箭件几何形状不准使工件在回转时产生轴向位移的问题。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 3 第 2 章 焊接用工艺装备 述 接生产过程中工艺装备的作用 现代化的工业生产，要求生产效率高、劳动强度低、产品质量优、价格低廉、有竞争力，焊接生产同样应具有这些特征，在整个生产过程中充分应用工艺装备，实现生产过程的机械化、自动化，有助于达到上述要求，在焊接生产中，焊接时间只占产品全部加工时间的 10%30%，其余为备料、装配及辅助工作等时间。节约每一工序的时间，为缩短产品生产周期无疑是具有重要意义。另外， 焊接产品质量的好坏不仅取决于焊接工艺质量，与备料、装配等工序的质量也有密切关系。因此，在整个焊接生产过程中不论产品的质量要求和批量的大小如何，据应考虑采用生产工艺装备。 采用工艺装备并不意味着要选用机构复杂、价格昂贵的设备，许多情况下是采用一些简单的定位器，压紧器或将现有设备稍加改装，往往也能收到明显的技术和经济效益。 接生产工艺装备的分类 焊接结构种类繁多，形状尺寸各异，生产工艺过程和要求也各不相同，相应的工艺装备在形式、工作原理及技术要求上也有很大差别。图 按照工艺装备的功能分类 的。习惯上是将定位、压夹、推拉等工艺称为夹具；装配、焊接台架、焊接变位机械成为胎架装置。实际生产中工艺装备往往不是单一功能的，例如定位器、夹紧器常与装配台架合在一起，装配台架又与焊件操作机械合并在同一套装置上，在专业化程度很高的焊接生产中，则将焊机、焊接机器人、专用工艺装备及搬运机械组合在一起，成为专用焊接机床或焊接生产流水线。 艺装备的选择 焊接结构的生产规模和批量，在相当大的程度上决定了他的工艺装备的专用化程度、完善性、效率及构造。制品的结构特征、重量以及质量要求等技术特征也是选择工艺装备 的重要依据。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 4 图 焊接生产工艺装备的分类 单件生产时，除非该产品的技术要求特别高，一般是采用通用的夹具及机械装置；但如果类似产品比较多，也可以采用有一定通用性的高效工艺装备。 成批生产时，可根据技术要求、批量大小、工作场地面积、焊接与辅助时间的比例以及工艺装备的成本；来决定所应采用工艺装备的完善性及效率。通常是采用较专用的工艺装备，但在同一装备上应完成几道工序的工作。 对于大量的 生产的焊接产品，应考虑采用专用的工艺装备，并严格按照生产的节奏来计算每一单位。 回转台是一种简化的变位机，它的工作台面处于水平位置或固定于某一倾角，用于法兰焊接、封头切割等工作。 焊接生产工艺装备 装配用工艺装备 焊接用工艺装备 装配 焊接组 合工艺装备 装配 焊接组 合辅助装备 检查用工艺装备 定位器及定位装置 推拉装置 压夹器及装配装置 装配台架 焊件操作机械 焊接机械 焊工操作机械 焊接辅助装置 焊接变位机 焊接滚轮架 焊接翻转机 横臂式焊接机 单轨式焊接机 悬架式焊接机 门架式焊接机 爬行 式焊接机 电渣焊焊接机 焊接机器人 焊丝处理装置 焊剂回收装置 焊剂垫 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 5 焊接生产中欲将沉重的工件翻转到有利于焊接的位置往往是较困难的，使用通常的桥式起重机或其他起重机不仅费时，增加了通用的起重设备的负担，而且会因通常缺乏专用吊具而发生事故。根据工件的结构特征采用专门的翻转机可以提高工作效率，改善制品的质量。翻转机特别适用与大型、长条形的工件，使他们在水平轴线回转。根据构造翻转机可分为：头架式、头尾架 式、框架式、转环式、链条式及油压千斤顶式。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 6 第 3章 240 吨焊接滚轮架主动轮设计 械传动装置方案设计 机器一般由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力，并藉以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动、涡轮传动、带传动、链传动等）和支撑件（轴、轴承、机体等）两部分。它的重量和成本在机器占很大比重，其性能和质量对机器对工作影响也很大。因此合理设计传动方案具有重要意义。 满足工作机性能要求的传动方案，可以由不 同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。一种方案同时满足这些要求往往是困难的，因此要保证重点要求。 布置传动顺序时，一般考虑以下几点： （ 1）带传动的承载能力较小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减震，因此宜布置在高速级（转速较高，传递相同功率时转矩较小）。 （ 2）链传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。 （ 3）蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，但 效率较低，适用于中、小功率、间歇运转的场合。 （ 4）圆锥齿轮加工较困难，特别是大直径、大模数的圆锥齿轮，所以只有在需改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和模数。 （ 5）斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。 （ 6）开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损较严重，寿命较短，应布置在低速级。 （ 7）一般将改变运动形式的机构（如螺旋传动、连杆机构、凸轮机构）布置在传动系统的最后一级，并且常为工作机的执行机构。 （ 8）传动装置的布局应尽量 做到结构紧凑、匀称，强度和刚度好，便于操作、拆装和维修。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 7 动机的选择 图 3240 吨焊接滚轮架主动轮传动方案 如图 3本设计的总体传动方案，该方案的重点设计内容是减速器。减速器具有固定传动比、结构紧凑、机体封闭并具有较大刚度、传动可靠等特点。 电动机类型和结构形式 按工作要求，一般选用 选择电动机容量 电动机所需工作功率 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 8 式中 错误 !未找到引用源。 电动机工作功率， 工作机所需的功率， a 从电动机至工作机的总效率 53231 未找到引用源。 式中 1 直齿圆柱齿轮传动效率； 2 涡轮蜗杆传动效率； 3 滚动轴承的传动效率； 查文献 1 表 1 1 =2 = a= 53 =设计题目给出驱动功率 错误 !未找到引用源。 ,选电动机额定功率为 确定 电动机的转速 滚轮工作转速 )(606 滚轮的直径 00计算后可知滚轮转速 )m 53.0 总传动比 4321 中 1i 涡轮蜗杆转动比 2i 、 3i 、 4i 分别为一、二、三对直齿圆柱齿轮的传动比 查文献 1表 1知 1i =(1560), 2i 、 3i、 4i =（ 36） 则 15 3 3 3） （ 60 6 6 6） =40512960 电动机的转速范围为 错误 !未找到引用源。 符合这一范围转速的同步转速有 r 、 r 、 r 经比较后选定转速为 1500 直流电动机 错误 !未找到引用源。 （ 2）确定传动装置的传动比，分配各级传动比 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 9 总传动比 式中 电动机满载转速， 则 750 4321 2i 、3i=5， 4i =3 则 1i =432ai i 0,处于 1560 之间，符合要求。 传动比分配为 1i =50, 2i =5，3i=5， 4i =3。 （ 3）传动装置的运动和动力参数 各轴转速 轴 n=500( 轴 n=1错误 !未找到引用源。 =30（ 轴 )m 5302 轴 )m 轴 )m 4 各轴功率 轴 =1.5(轴 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 轴 错误 !未找到引用源。 =轴 错误 !未找到引用源。 =轴 错误 !未找到引用源。 =出功率 错误 !未找到引用源。 =青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 10 各轴转矩 轴 错误 !未找到引用源。 =9550 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 ) 轴 错误 !未找到引用源。 =9550 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 ) 轴 错误 !未找到引用源。 =9550 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 ) 轴 错误 !未找到引用源。 =9550 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 ) 轴 错误 !未找到引用源。 =9550 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 ) 计算数值列表如下（见表 3 表 3速器各轴主要参数计算结果 轴号 输入功率 错误 !未找到引用源。 转矩 错误 !未找到引用 源。 转速 错误 !未找到引用源。 传动 比i 效率 500 50 5 5 3 0 速器传动零件的设计计算 个轴的齿轮尺寸 以轴为例计算： 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 11 选择材料及确定许用应力 齿轮轴用 40 齿面硬度为 250 大 齿轮用 40 齿面硬度为 250 查 1图 6：； 4=3541表 6则 3H= 错误 !未找到引用源。 4H = 错误 !未找到引用源。 查 1图 6：3924=781表 6则 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。=误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。=误 !未找到引用源。 按轮齿弯曲强度设计 齿轮按 9 级精度制造。 查表 16载荷系数 K= 齿宽系数 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =29，则 错误 !未找到引用源。 =i 错误 !未找到引用源。 =3错误 !未找到引用源。 29=87 查 1图 6形系数 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 ，取 错误 !未找到引用源。 设计。 模数 m 错误 !未找到引用源。 =错误 !未 找到引用源。 = 虑磨损，模数要加大 10%， m=错误 !未找到引用源。 查 1表 6模数 m=岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 12 中心距 : a=错误 !未找到引用源。 =319宽 :b=错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 319= 错误 !未找到引用源。 =b=65错误 !未找到引用源。 =70 几何尺寸 分度圆直径： 错误 !未找到引用源。 =m 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =m 错误 !未找到引用源。 =顶高： h 错误 !未找到引用源。 =h 错误 !未找到引用源。 =h 错误 !未找到引用源。 m=根高： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =全高： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =顶圆直径： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =根圆直径： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =(29 错误 !未找到引用源。 )错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =圆直径： 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 齿距： 错误 !未找到引用源。 =厚： 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =理可以确定齿轮 22 和齿轮轴 27 的模数 m=传动比 i=5 取 错误 !未找到引用源。 =20,错误 !未找到引用源。 =100 则分度圆直径 错误 !未找到引用源。 =m 错误 !未找到引用源。 =90误 !未找到引用源。 =m 错误 !未找到引用源。 =450岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 13 齿顶高 错误 !未找到引用源。 齿根高 错误 !未找到引用源。 齿全高 错误 !未找到引用源。 齿顶圆直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =99误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =459根圆直径 错误 !未找到 引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =距 错误 !未找到引用源。 齿厚 s= 错误 !未找到引用源。 =圆直径 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 顶隙 错误 !未找到引用源。 依照上述步骤继续计算，对于齿轮轴 11 和齿轮 30 求得其模数 m=4 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 14 取齿轮轴 11 齿数为 错误 !未找到引用源。 ,齿轮 30 的次数为 错误 !未找到引用源。 ，其传动比为 i=5 则分度圆直径 错误 !未找到引用源。 =m 错误 !未找到引用源。 =64误 !未找到引用源。 =m 错误 !未找到引用源。 =320顶高 错误 !未找到引用源。 齿根高 错误 !未找到引用源。 齿全高 错误 !未找到引用源。 齿顶圆直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =72误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =328根圆直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =54误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =310距 错误 !未找到引用源。 齿厚 s= 错误 !未找到引用源。 =圆直径 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 15 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 顶隙 错误 !未找到引用源。 轮蜗杆设计 图 3轮蜗杆结构简图 因为主动轴为蜗杆轴： 取其材料为 40数为 错误 !未找到引用源。 ，直径系数 q=11,蜗杆头数 错误 !未找到引用源。 =1 取涡轮模数为 4，涡轮齿数为 错误 !未找到引用源。 =50。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 16 中心距： a=错误 !未找到引用源。 圆整中心距，取 错误 !未找到引用源。 =125变位系数 X=错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 = 误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 1 故符合变位系数要求范围。 蜗杆尺寸 分度圆直径 错误 !未找到引用源。 =1 错误 !未找到引用源。 4=44圆直径 错误 !未找到引用源。 =m(q+2x)=8 错误 !未找到引用源。 =76顶圆直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用 源。 +2 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 +2m=44+2 错误 !未找到引用源。 4=52根圆直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。=44误 !未找到引用源。 =涡轮尺寸 分度圆直径（节圆直径相同） 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =m 错误 !未找到引用源。=4 错误 !未找到引用源。 齿顶圆直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 齿根圆直径 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 外圆直径 错误 !未找到引用源。 +14+误 !未找到引用源。 涡轮齿宽 B=误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 17 的结构尺寸计算 以轴为例设计计算 (1)选择材料，确定需用应力 材料选用 40质处理。 查 1表 7材料强度极限 错误 !未找到引用源。 =700 1表 7对称循环下许用应力 错误 !未找到引用源。 =65 (2)计算基本直径 错误 !未找到引用源。 查表 7C=50(轴端弯矩较小 ) 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =1003)绘制结构简图 (图 3图 3轴的结构示意图 a确定各轴段直径 段： 错误 !未 找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 100轴承（轴承 2220）配合。 段： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 110于 错误 !未找到引用源。 100装齿轮处 的尺寸尽量圆整。 段： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 130错误 !未找到引用源。=错误 !未找到引用源。 +2h=错误 !未找到引用源。 110+20=错误 !未找到引用源。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 18 式中， h 为轴肩高， h=错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 取h=10b=4 段： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 2 段相同，大于 错误 !未找到引用源。 100小加工量。 段： 错误 !未找到引用源。 130轴承（轴承 2226）配合。 b确定箱体内宽 箱体内宽：由于有旋转件，两侧留 10 错误 !未找到引用源。 20虑铸造不精确，要将箱体内宽度圆整到整数。因为箱体内最大齿轮宽度分别为 错误 !未找到引用源。 ， 错误 !未找到引用源。 ,故箱体内宽度 W 为： 错误 !未找到引用源。 ,取 错误 !未找到引用源。 。 c确定轴上各段长 段： 错误 !未找到引用源。 ,(深向挡油板 6承宽 34伸 2 段： 错误 !未找到引用源。 ,(齿轮宽 124油环 6 段： 错误 !未找到引用源。 = 14错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 。 段： 错误 !未找到引用源。 114(齿轮宽 114段： 错误 !未找到引用源。 =42（此处宽度与 错误 !未找到引用源。 ） 总轴长 L=错误 !未找到引用源。 =42+130+14+114+42 =342 d各支撑点间距 轴承间距 错误 !未找到引用源。 轮与左轴承距离 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =86段轴直径、长度确定后，即轴的结构尺寸设计完成。是否能用，还需要再校核危险截面，最后作结论。主要是据设计的结构尺寸，按弯扭矩组合强度校核。 （ 4）校核轴的强度 受力分析 图 3青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 19 轴上的扭矩： 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 ) 齿轮受力分析 圆周力 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =向力 错误 !未找到引用源。 =垂直面支反力 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =平面支反力 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 求危险截面弯矩，并绘制弯矩图 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 20 图 3的受力分析简图 垂直面 图 3青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 21 错误 !未找到引用源。 水平面 图 3s 错误 !未找到引用源。 合成弯矩 图 3齿轮面 错误 !未找到引用源。 做扭矩图 图 3错误 !未找到引用源。 =N 错误 !未找到引用源。 ) 由图可知危险截面在承载面的左边。 动轴承的选择和计算 需要考虑的约束条件有： 对于深沟球轴承，参考文献 1公式（ 8径向基本额定载荷 错误 !未找到 引用源。 3 由 2表 6得 2220 深沟球轴承基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ,查 1表8 错误 !未找到引用源。 查 1表 8 错误 !未找到引用源。 ，对球轴承， 错误 !未找到引用源。 ，查 4表 6轴承使用寿命 错误 !未找到引用源。 ，将以上数据代入公式（ 3得： 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 故在规定条件下， 2220 轴承可承受的最大径向载荷为 于轴承实际承受的径向载 荷 选轴承合格。 键的选择与计算 类型选择：选 A 型键。 尺寸选择：查 1表 5建 b 错误 !未找到引用源。 ,因为轴毂宽 错误 !未找到引用源。 ,所以选键长 L=120。 强度验算：查 1表 5许用挤压应力 错误 !未找到引用源。 120遇键槽接触长度 错误 !未找到引用源。 故此键能安全工作。键为 18 错误 !未找到引用源。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 22 速器的箱体结构设计 减速器机体使用以支持和固定轴系零件并保证传动件的啮合精度和良好的润滑及轴系可靠密封的重要零件，其重量约占减速器总重的 30%50%。因此，设计机体结构时必须综合考虑转动质量、加工工艺及成本等。 减速器机体可以是铸造的，也可以是焊接的。 铸造机体一般采用铸铁制成。铸铁具有较好的吸振性、容易切削且承压性好。在重型减速器中，为了提高机体的强度和刚度，也有用铸刚铸造的。铸造机体的缺点是重量较大，但仍应用广泛。 减速器机体可以采用剖分式结构或整体式结构。剖分式机体结构被广泛采用，剖分面多于传动件轴线平面重合。一般减速器只有一个水平剖分面，但某些水平轴在垂直面内排列的减速器，为了便于制造 和安装，也可以采用两个剖分面。 为了减小机体的结构尺寸，在多级传动中，有的轴线也可不在剖分面上。这样可提高孔的加工精度，并可缩小机体长度。 整体式机体结构的优点是提高了孔的加工精度，减少了零件的数量，但装配较复杂。蜗杆减速器的机体为整体式结构，它的两侧具有两个大端盖孔，涡轮即由此装入，该孔径要大于涡轮外圆直径。为了保证蜗杆传动啮合质量，大端盖与机体采用 错误 !未找到引用源。 配合，要求低时可用 错误 !未找到引用源。 ,并且要有一定的配合宽度 H。端盖内侧可加肋，以提高刚度。若没有加肋，则应加大端盖厚度 t。 涡轮外圆与机体上壁之间的距离 S 应考虑装配时涡轮与机体不相碰撞，以便将涡轮装入机体。端盖上应装有启盖螺钉，以便拆卸。 设计机体应在三个基本视图上同时进行，并考虑以下几个方面的问题： （ 1）机体要具有足够的刚度 机体刚度不够，会在加工和工作过程中产生不允许的变形，引起轴承座孔中心轴歪斜，在传动中产生偏载，影响减速器的正常工作。因此在设计机体时，首先应保证轴承座的刚度。为此应使轴承座有足够的壁厚，并在轴承座附近加支撑肋。当轴承座是剖分式结构时，还要保证它的联接刚度。 机体加肋有外肋和内肋两种结构形式。内肋刚度大 ，外表光滑美观，虽然内壁阻碍润滑油滑动，工艺也比较复杂，但目前采用内肋结构逐渐增多。当轴承座伸到机体内部时，则常用内肋。 为了提高轴承座处的联接刚度，座孔两侧的连接螺栓距离 s 应尽量靠近，为此轴青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 23 承座孔附近应做出凸台，其高度要保证安装时有足够的扳手空间。 为了保证机体的刚度，机盖和机座的连接凸缘应取厚些。机座底凸缘的厚度应超过机体内壁。 目前，为了提高机体刚性，方型外廓减速器日益得到了广泛的应用。这种结构采用内肋，增强了轴承座刚度，并采用了便于拆装的双头螺柱或螺钉的联接结构，不用底凸缘，而将底座下部四角削进一块 放置地脚螺栓，使机体结构更加紧凑，造型更加美观。 （ 2）应考虑便于机体内零件的润滑、密封及散热。 对于大多数减速器，由于其传动件的圆周速度 错误 !未找到引用源。 故常采用浸油润滑。因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时沉渣泛起，齿顶到油池底面的距离 H 不应小于 3050此即可决定机座的高度。 对于下置式蜗杆减速器，浸油深度不应超过滚轮轴承最低滚动体中心，以免影响密封和增加搅油损失。 浸油深度决定后，即可定出所需的油量。并按传递功率进行验算，以保证散热。对于单级传动，每传 递 1油量 错误 !未找到引用源。 ;对于多级传动，按级数成比例增加，如不满足，应适当加高机座，以保证足够的油池容积。 当轴承利用机体内的油润滑时，可以在剖分面联接凸缘上做出输油沟，使飞溅的润滑油沿机盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承。 对于采用浸油润滑的多级传动，当低速极大齿轮浸油深度超过 错误 !未找到引用源。 的分度圆半径时，往往会使搅油损失过大，这时可减少低速级大齿轮的浸油深度，而高速级齿轮则利用溅油装置润滑。 对于下置式蜗杆减速器，当油面高度受到轴承最低滚动体高度限制时，蜗杆接触不到油面，这时可在 蜗杆轴上装溅油盘，以使油飞溅到传动件上而进行润滑。 当传动件转速较低时，若轴承需要利用机体内的油进行润滑，则可在靠近传动件端面处安装刮油板。 为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精刨。密封要求高的表面要经过刮研。为了提高密封性，在座凸缘上面常铣出回油沟，使渗入凸缘联接缝隙面上的油重新流回机体内部。此外，凸缘联接螺栓之间的距离不宜太大，并尽量匀称布置，以保证剖分面的密封性。 对于蜗杆减速器，由于发热大，应进行热平衡计算。机体大小要考虑散热面积的青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 24 需要，若经热平衡计算不符合要求，可适当 增加机体尺寸或增加散热片和风扇。散热片方向应与空气流动方向一致。发热严重时还可以在油池中设置蛇形冷却水管，或改用循环润滑系统，以降低油温。 （ 3） 机体结构要有良好的工艺性 机体结构工艺性的好坏，对提高加工精度和装配质量、提高劳动生产率以及便于检修维护等方面，有直接影响，故应特别注意。 (a)铸造工艺的要求 在设计铸造机体时，应考虑到铸造工艺的特点，力求形状简单、壁厚均匀、过渡平缓、金属不要局部积聚。考虑到液态金属流动的通畅性，铸件壁厚不可太薄。 为了避免金属积聚，不宜采用形成锐角的倾斜肋。 设计机体时，应 使机体外形简单，拔模方便。 对于铸造机体，还应尽量减少沿拔模方向的凸起结构，否则在模型上就要设置模块，以减少拔模困难。当机体表面有几个凸起部分时，应尽量将其连成一体，以简化取模过程。 机体上还应尽量避免出现狭缝，否则砂型强度不够，在取模和浇注时易形成废品。 （ b）机械加工要求 设计结构形状时，应尽量减少机械加工面积，以提高劳动生产率，并减少刀具磨损， 为了保证加工精度并缩短加工工时，应尽量减少在机械加工时工件和刀具的调整次数。机体的任何一处加工面与非加工面必须严格分开。 与螺栓头部或螺母接触的支撑面，应进行 机械加工。 速器附件设计 视孔 窥视孔用来检查传动零件的啮合、润滑情况等，并可由该孔向箱体注入润滑油。平时该窥视孔盖用螺钉封住。以防止污物进入箱体内及润滑油渗漏，在盖板与箱盖之间加有纸质封油垫片，还可以在孔口处加过滤装置，如过滤网，以过滤注入油中的杂质。 窥视孔平时用窥视盖板盖住，窥视盖板可用铸铁、钢板或有机玻璃制成。窥视盖板与青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 25 箱体之间应加密封垫片，并以螺钉连接。 气孔 减速器工作时，箱体内的温度和气压都很高，通气孔用于通气，能使热膨胀气体及时排出，保证箱体内 ，外气压平衡一致，以避免由于运转时箱体内油温升高，内压增大，而引起减速器润滑油沿箱体结合面、轴伸处以及其他缝隙渗漏出来。 通气孔通常装在箱盖顶部或窥视孔盖板上，以使箱体内热空气自由溢出。通气孔的结构不仅要有足够的通气能力，而且还能防止灰尘进入箱体，故通气孔不要直接通顶端。 塞 为了排除油污，更换减速器箱体内的油污，在箱座底部油池的最低处设置有排油孔。排油孔设置在箱体底部油池的最低处，箱体内底面常做成 错误 !未找到引用源。 外倾斜面，在排油孔
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