2019版单级蜗轮蜗杆减速器设计

齐齐哈尔工程学院毕业设计（论文）毕业论文（设计）题 目 单级蜗轮蜗杆减速器设计 系 部 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年级 学生姓名 学 号 指导教师 66单级蜗轮蜗杆减速器设计摘要 在论文中，首先，对蜗轮蜗杆作了简单的介绍，接着，阐述了蜗轮蜗杆的设计原理和理论计算。然后按照设计准则和设计理论设计了环面蜗轮蜗杆减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了蜗轮蜗杆设计的一般过程。对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。 目前，在环面蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造环面蜗轮蜗杆减速器过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；蜗轮蜗杆的校核。关键词：蜗轮蜗杆减速器, 蜗杆, 滚动轴承AbstractIn this paper, firstly, the worm are introduced, then, expounds the design principle and the theoretical calculation of the worm and worm gear. Then in accordance with the design criteria and design theory to the design of toroidal worm reducer. Then the components of the reducer to the size of the calculation and verification. The design represents the general process of worm gear design. On the other worm design work also has a certain value.At present, the torus worm reducer design, manufacture and application of domestic, compared with foreign advanced level there are still large gaps. There are a lot of defects in the design and manufacture of toroidal worm reducer process, as revealed by the paper, important issues such as: cutting the root of the tooth; Worm rough the correct design; the worm check.Key words: worm gear reducer, worm, rolling bearing目 录摘要IIAbstractIII目 录IV第1章 绪论11.1 研究目的、背景及意义11.2国内外研究现状11.2.1国外减速器现状11.2.2国内减速器现状21.3减速器的作用31.4主要研究内容61.5本章小结6第2章 选定设计方案7第3章 电动机的选择83.1 初选电动机类型和结构型式83.2 电动机的功率93.3运动参数计算103.3.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩103.3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩103.3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩113.4蜗轮蜗杆的传动设计113.5蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计153.6蜗轮轴的尺寸设计与校核173.7减速器箱体的结构设计183.8 本章小结21第4章 轴的校核224.1蜗杆轴的强度校核224.2蜗轮轴的强度校核254.3 滚动轴承的选择及校核294.3.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核294.3.2 蜗轮轴上轴承的校核314.4 键联接的强度校核334.5 减速器的润滑和密封354.6 本章小结36第5章 键及联轴器连接的选择及校核计算375.1 连轴器与电机连接采用平键连接375.2 输入轴与联轴器连接采用平键连接375.3 输出轴与联轴器连接用平键连接375.4 输出轴与涡轮连接用平键连接385.5 本章小结38第6章 减速器结构与润滑的概要说明396.1 箱体的结构形式和材料396.2 铸铁箱体主要结构尺寸和关系396.3 本章小结40第7章 蜗杆蜗轮减速器三维建模417.1 蜗杆建模477.2 蜗轮建模507.3 蜗轮轴建模537.4 轴承建模537.5 下箱体建模547.6 上箱体建模577.7 PROE/E装配587.8 本章小结62总论63参考文献65致 谢66第1章 绪论1.1 研究目的、背景及意义选题目的：随着科技高速发展，减速器技术逐步向小型化、高速化、低噪声、高可靠度的方向发展，微小型减速器在国防及工业生产中越来越得到广泛的应用。本文为适应这一发展趋势开发出可应用在航空航天等领域的蜗轮蜗杆减速器传动。该减速器具有重量轻、体积小、结构简单紧凑、传动效率高、润滑性能好、能自锁等优点，在国防、冶金矿山、石油化工、汽车等生产部门有着广阔的应用前景。而目前在我国，蜗轮蜗杆减速器传动作为一种传动形式，对其进行一系列系统、深入的理论研究。选题意义：随着科技的飞速发展，现代机械逐步向高速，高精度等方向发展，而作为现代机械关键传动部件的减速，它也将提出更高的要求。在当今世界各国减速机技术发展总的趋势是体积小，重量轻，转速高，噪音低，可靠性高。发展减速器设计和制造技术，可以在一定程度上，标志着一个国家的工业水平。因此，探索和发展减速器技术在中国具有广阔的前景。蜗轮蜗杆减速器是为适应现代机械的高速发展而成功开发的齿轮传动，因其独特的结构特点，因此，传统的齿轮无法比拟的优越性可能，在某些情况下，传统的理想替代齿轮。这项研究的减速机，具有重量轻，体积小，结构简单紧凑，传动效率高，传动误差，良好的润滑性能，超高的性价比，让反转等。为了防止，它可以大规模在全国使用国防，冶金，矿山，石油化工，汽车制造，电子仪表，建筑，机床，锅炉等生产部门。将产品国产化后，加工成本低于同类进口减速器产品价格的一半，具有很高的应用价值和广阔的应用前景。1.2国内外研究现状1.2.1国外减速器现状 减速机采用超大规模人口的所有层，是机械传动的不可缺少的手段。减速机的目前流行的大型，重型，或资产负债比率和机械效率低。国外减速机，德国，丹麦和日本都处于领先地位，尤其是在材料和工艺上的优势，良好的减速机的可靠性，寿命长。然而，其形状仍然是固定的基于轴加速度，体积和重量的问题，也没有解决的问题。日本住友重工开发的FA-精密减速机，美国开发的，该公司艾伦牛顿-X-Y减速机传动原理和类似于我们先进的或类似的齿轮减速机的结构。除了不断改进材料的质量，技术水平的提高，而且对变速器和传动结构的原则，深入研究和创新，翻译出现传动原理就是一个例子，而马达减速机结构，也大力开发的形状和它产生了各种结构形式，以及各种发动机模型。目前，正在研究超紧凑型输电尚不清楚。在医疗技术，生物技术，机器人等领域，是微型马达原则上成功的发展，在美国和荷兰的，最近开发的电动机的分子大小在纳米范围内，如能与纳米级减速机，该应用程序的补充有希望。1.2.2国内减速器现状 主要是国内减速机齿轮，蜗杆传动为主，但小功率的比值，或者资产负债率和机械效率低体重问题的普遍性。此外，材料的质量和最先进的国家，有很多不足之处，特别是大型减速问题是突出的寿命不长。国内大规模使用的传输（500千瓦以上），以及从其他国家进口更多的（如丹麦，德国等），花费了大量外汇。少齿差20世纪60年代开始生产带齿轮比，体积小，效率高的机器传输，摆线针轮驱动，以及其他谐波传动减速器。但受传输理论的限制，太多的权力不得转让，有权力一般比40kW的少。由于在理论上，技术水平和传输的材料方面的质量没有突破，因此不发送从根本上解决电力传动比，体积小，重量轻，这些基本要求更高的机械效率。 90年代初，国家似乎三环（加速度）适配器是外部平移齿轮减速机，它可以达到更大的变速比，传递载荷的能力过大。尺寸和重量轻，然后固定轴变速箱，结构简单，效率也很高。自平行三轴到减速齿轮的结构，从而使功率/体积（或重量）还小。和输入轴和输出轴不在同一轴线上，它使用了很多不便。北京理工大学研制成功的“平行移动齿轮箱”，不仅三环的优点使得可能，有一个高的功率/重量（或体积）比，以及输入轴和在同一轴线上的输出轴带来的好处，处于国内领先地位。国内加速一些做一些工业企业和高等教育机构转化研究的原则，发表了多篇研究论文，在使用摆线针轮减速机的工作。图1-1减速器实物图1.3减速器的作用减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，二者的设计、制造和使用特点各不相同。7080年代，世界减速器技术有了很大发展。通用减速器体现以下发展趋势：（1）高水平、高性能。（2）积木式组合设计。（3）形式多样化、变型设计多。促进减速器水平提高的主要因素有：（1）硬齿面技术的发展和完善，如大型磨齿技术、渗碳淬火工艺、齿轮强度计算方法、修形技术、变形及三、优化设计方法、齿根强化及其元化过渡、新结构等。（2）用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平高。（3）结构设计更合理。（4）加工精度提高到ISO5-6级。（5）轴承质量和寿命提高。（6）润滑油质量提高。 齿轮减速器的特点齿轮传动是机械传动中重要的传动之一，形式很多，应用广泛，传递的功率可达近十万千瓦，圆周速率可达200m/s。齿轮传动的特点主要有：1高效率在一般情况下，机械使用的传输，具有齿轮的最大效率。如果一个齿轮传动效率99。2，结构紧凑在相同条件下，所需的齿轮传动空间大小一般很小。3可靠，寿命长设计和生产的公平和合理的使用维护良好的齿轮传动的，可靠的，能活到一，二十年，这是其它机械传动所不能比拟的。4比稳定比率为稳定的传输特性的一个先决条件。装置可被广泛应用，而且还因为它具有此功能。但是，齿轮制造和安装高精密，昂贵的，而不是为传输距离过大的场合。蜗杆减速器的特点蜗杆传动是强制机制和交错空间两个轴之间的运动，在两个轴之间的角度偏移可以具有穿过每个值，一般为90度时，具有以下功能作为发送的结果，以便该应用程序是相当宽的。1当采用单头蜗轮，蜗杆旋转，蜗杆刚满领域，从而实现传动比大。在电力传输，总的比I = 5-80，索引机构或手动机构，高达300的传动比，如果只有移动，变速比1000通。因为传动比，较小的零件数量，从而使结构非常紧凑。2极蜗杆驱动，由于蜗轮是一个连续的螺旋齿，并且逐步引入蜗轮的耐看从协议逐步退出，但牙齿和更多的参与，让小负荷，传动平稳，噪音低的影响。3如果蜗杆螺旋角小于升配合表面摩擦角蜗杆传动更加自闭的等价物。4斜齿蜗杆传动相似，参与的相对位移。当滑动速度很多，工作条件不好，会产生更严重的摩擦和磨损，导致过热，润滑差。所以磨损大，效率低，与自锁蜗杆传动的效率仅为0.4。在由于摩擦和磨损严重，往往有有色金属生产蜗杆与钢结合以减少磨损良好的滑动摩擦装置消耗结合同时。根据蜗杆分度曲面的形状，蜗杆传动可以分成三大类：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。蜗杆分度曲面是圆环内表面的一部分，蜗杆轴线平面内理论齿廓为直线的蜗杆传动称为直廓环面蜗杆传动，俗称“球面蜗轮传动”。它始于1921年的美国造船业，其代表产品是美国CONE DRIVE，50年代起在我国得到推广应用。与普通圆柱蜗杆传动相比，这种蜗杆同时包容齿数多，双线接触线形成油膜条件好，两齿面接触线诱导法曲率半径大。因此，承载能力是相同中心矩普通蜗杆的1.53倍（小值适应于小中心矩，大值适应于大中心矩）。在传递同样功率时，中心矩可缩小20%-40%。由于性能优良，美国、日本、俄罗斯等国都将这种传动作为动力传动中的主要形式之一广泛使用。美国生产产品系列中心矩为151320；速比为5343000；最高传动效率可达97%。我国经过40年的研究和发展，目前这种蜗杆的生产品种也十分可观，最大中心矩可达到1200；最少齿数比为5；蜗杆头数达6；最高传动效率可达94%。这种蜗杆传动分为“原始型”和“修整型”两种。“原始型”直廓环面蜗杆的螺旋齿面的形成为：一条与成形圆相切、位于蜗杆轴线平面内的直线，在绕成形圆的圆心作等角速的旋转运动的同时，又与成形圆一起围绕蜗杆的轴线作等角速的旋转运动，这条直线在空间形成的轨迹曲面，就是直廓环面蜗杆的齿面。由于蜗杆齿面的发生线是直线刀刃，蜗杆螺旋面是直线刀刃形成的不可展直纹面而不是由包络产生的，难以实现磨削，这种蜗杆制造钢筋工艺比较复杂，不易获得高精度的传动，这是直廓环面蜗杆传动的主要缺点。“修整型”直廓环面蜗杆螺旋面的形成，基本上与“原始型”相同，不同之处在于加工时根据设计要求的修形曲线，将加工参数加以改变。一般常用的有：变位异速修形和变速比修形两种工艺方法。变位异速修形方法就是在加工蜗杆时，刀具位置及固定传动比不同于蜗杆副工作时的位置及速比。变速比修形方法则是加工时瞬时传动比按一定规律变化。用修形加工方法加工的蜗杆与由修形滚刀加工成的蜗轮组成“修整型”直廓环面蜗杆传动，消除了蜗轮齿面中部棱线接触，不仅改善了装配条件，减少了误差敏感性，更重要的是：与“原始型”蜗杆传动比较，接触区扩大，形成油膜条件好，包容齿数间载荷有平均作用，因而其承载能力、啮合性能和传动效率均较“原始型”高。准平行啮合线二次包络环面蜗杆是河南省焦作市科林齿轮有限公司的一项科研成果。蜗轮滚刀是可铲背可磨削的，蜗轮齿面没有脊线，运动不会产生干涉。工装和理论相吻合。和同类蜗杆相比，它还具有以下几个特点：1 瞬时接触线和相对运动速度方向夹角稳定，且接近90度。2 蜗轮齿面是用铲背滚刀制造加工而成，因此蜗轮齿面接触面大、质量稳定。3 同时参加啮合的蜗轮齿数多，一般可达为蜗杆齿数）。4 蜗轮齿面无脊线，传递运动时不会产生干涉。因此这种蜗杆传动承载功率大，动压油涵稳定传动、噪声低、平衡温度低等特征。由以上分析可以看出，虽然普通齿轮减速器具有效率高，工作可靠，寿命长，传动比稳定等优点，但是不具备设计条件中重点要求的自锁性，所以不能选用；而准平行啮合线环面蜗杆减速器，它具有普通环面蜗杆减速器所不具备的很多优点。1.4主要研究内容1.首先确定研究的目的，背景及意义，然后介绍了减速器在国内国外的发展情况，并对减速器作用，特点，优缺点进行了分析。2.选定设计方案；3.对核心电机作出选型，对主要零部件如蜗轮，蜗杆，蜗轮轴，箱体等进行了设计，计算，分析，选型；4.对轴类零件进行了强度校核；5.对减速器进行了简要的说明；6.对零件进行了建模并虚拟装配。1.5本章小结本单主要研究的是单级蜗轮蜗杆减速器，首先确定研究的目的，背景及意义，然后介绍了减速器在国内国外的发展情况，并对减速器作用，特点，优缺点进行了分析。第2章 选定设计方案根据设计要求并结合以上分析，我们在设计中采用环面蜗杆减速器。具体设计方案是：选用的电动机由凸缘联轴器将电动机轴和准平行啮合线环面蜗杆减速器的输入轴相联接，经过减速器的减速，再有凸缘联轴器将减速器的输出轴与滚筒轴联接，将减速器输出轴的转速传给滚筒。拟采用蜗轮蜗杆减速器，传动简图如图1.1所示。图2.1 传动装置简图1电动机 2、4联轴器 3级蜗轮蜗杆减速器5传动滚筒 6输送带第3章 电动机的选择3.1 初选电动机类型和结构型式 电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于生产单位一般多采用三相交流电源，因为此，无特殊要求时均应选用三相交流电动机，其中以三相异步交流电动机应用最广泛。根据 不同防护要求，电动机有开启式、防护式、封闭自扇冷式和防爆式等不同的结构型式。 Y系列三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机，由于其结构简单、工作作可靠、价格低廉、维护方便，因此，运用于不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上，如运输机、风机、搅拌机等。对于经常起动，制动正反转的机械，如起重、提升设备，要求电动机具有较小的转动惯量和较大过载能力，应选用冶金及起重用YZ(笼型)或YzR型(绕线型)。 （1）选择电动机的类型按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列电动机,封闭式结构,电压380V。（2）选择电动机的功率电动机所需的功率 = /式中 工作机要求的电动机输出功率，单位为KW； 电动机至工作机之间传动装置的总效率； 工作机所需输入功率，单位为KW；输送机所需的功率输送机所需的功率P=Fv1000w3.2 电动机的功率电动机的选择由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=350mm。运输带的有效拉力F=7000N，带速V=0.4m/s，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V。1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系列2、 传动滚筒所需功率电动机输出功率： kw工作机所需的功率： =2.8 kw 所以 kw=4.11kw因载荷轻微振动，电动机即可，故3、 传动装置效率：（根据参考文献机械设计课程设计 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社 第133-134页表12-8得各级效率如下）其中：蜗杆传动效率1=0.70 搅油效率2=0.95 滚动轴承效率（一对）3=0.98联轴器效率c=0.99 传动滚筒效率cy=0.96所以： =1233c2cy =0.70.990.9830.9920.96 =0.633 电动机所需功率： Pr= Pw/ =3.0/0.633=4.7KW 传动滚筒工作转速： nw601000v / 35021.8r/min根据容量和转速，根据参考文献机械零件设计课程设计 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社 第339-340页表附表15-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表3-1: 表3-1方案电动机型号额定功率Ped kw电动机转速 r/min额定转矩同步转速满载转速1Y132S1-25.5300029002.02Y132S-45.5150014402.23Y132M2-65.510009602.04Y160M-85.57507202.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表3-2：表3-2中心高H外形尺寸L（AC/2AD）HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴身尺寸DE装键部位尺寸FGD132515（270/2210）3152161781238801033383.3运动参数计算3.3.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩P0=Pr=4.7kw n0=960r/minT0=9.55 P0 / n0=4.7103=46.7N .m3.3.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩P1 = P001 = 4.70.990.990.70.992 =3.19 kw n= = = 27.4 r/minT1= 9550 = 9550 = 1111.84Nm3.3.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩P2 = P1ccy=3.190.990.99=3.13kwn2= = = 21.8 r/minT2= 9550 = 9550 = 1089.24Nm运动和动力参数计算结果整理于下表3-3： 表3-3类型功率P（kw）转速n（r/min）转矩T（Nm）传动比i效率蜗杆轴4.796046.75 10.679蜗轮轴3.1927.41111.84 35传动滚筒轴3.1327.41089.243.4蜗轮蜗杆的传动设计蜗杆的材料采用45钢，表面硬度45HRC，蜗轮材料采用ZCuA110Fe3,砂型铸造。以下设计参数与公式除特殊说明外均以参考由机械设计 第四版 邱宣怀主编 高等教育出版社出版 1996年 第13章蜗杆传动为主要依据。具体如表3-4： 表3-4蜗轮蜗杆的传动设计表项 目计算内容计算结果中心距的计算蜗杆副的相对滑动速度参考文献5第37页（23式）4m/sVs7m/s当量摩擦系数4m/sVs51.7100mm又因轴上有键槽所以D6增大3%，则D6=67mm计算转矩 Tc=KT=K9550=1.595503.19/27.4=1667.76N.M51.7100mm又因轴上有键槽所以D6增大3%，则D6=67mmD6=673.7减速器箱体的结构设计参照参考文献机械设计课程设计（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第19页表1.5-1可计算得，箱体的结构尺寸如表3-7：表3-7箱体的结构尺寸减速器箱体采用HT200铸造，必须进行去应力处理。设计内容计 算 公 式计算结果箱座壁厚度=0.04225+3=12mma为蜗轮蜗杆中心距取=12mm箱盖壁厚度1=0.8512=10mm取1=10mm机座凸缘厚度bb=1.5=1.512=18mmb=18mm机盖凸缘厚度b1b1=1.51=1.510=15mmb1=18mm机盖凸缘厚度PP=2.5=2.512=30mmP=30mm地脚螺钉直径dd=20mmd=20mm地脚螺钉直径dd=20mmd=20mm地脚沉头座直径D0D0=48mmD0=48mm地脚螺钉数目n取n=4个取n=4底脚凸缘尺寸（扳手空间）L1=32mmL1=32mmL2=30mmL2=30mm轴承旁连接螺栓直径d1d1= 16mmd1=16mm轴承旁连接螺栓通孔直径d1d1=17.5d1=17.5轴承旁连接螺栓沉头座直径D0D0=32mmD0=32mm剖分面凸缘尺寸（扳手空间）C1=24mmC1=24mmC2=20mmC2=20mm上下箱连接螺栓直径d2d2 =12mmd2=12mm上下箱连接螺栓通孔直径d2d2=13.5mmd2=13.5mm上下箱连接螺栓沉头座直径D0=26mmD0=26mm箱缘尺寸（扳手空间）C1=20mmC1=20mmC2=16mmC2=16mm轴承盖螺钉直径和数目n,d3n=4, d3=10mmn=4d3=10mm检查孔盖螺钉直径d4d4=0.4d=8mmd4=8mm圆锥定位销直径d5d5= 0.8 d2=9mmd5=9mm减速器中心高HH=340mmH=340mm轴承旁凸台半径RR=C2=16mmR1=16mm轴承旁凸台高度h由低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准。取50mm轴承端盖外径D2D2=轴承孔直径+(55.5) d3取D2=180mm箱体外壁至轴承座端面距离KK= C1+ C2+(810)=44mmK=54mm轴承旁连接螺栓的距离S以Md1螺栓和Md3螺钉互不干涉为准尽量靠近一般取S=D2S=180蜗轮轴承座长度（箱体内壁至轴承座外端面的距离）L1=K+=56mmL1=56mm蜗轮外圆与箱体内壁之间的距离=15mm取=15mm蜗轮端面与箱体内壁之间的距离=12mm取=12mm机盖、机座肋厚m1,mm1=0.851=8.5mm, m=0.85=10mmm1=8.5mm, m=10mm以下尺寸以参考文献机械设计、机械设计基础课程设计 王昆等主编 高等教育出版社 1995年表6-1为依据蜗杆顶圆与箱座内壁的距离=40mm轴承端面至箱体内壁的距离=4mm箱底的厚度20mm轴承盖凸缘厚度e=1.2 d3=12mm箱盖高度220mm箱盖长度（不包括凸台）440mm蜗杆中心线与箱底的距离115mm箱座的长度（不包括凸台）444mm装蜗杆轴部分的长度460mm箱体宽度（不包括凸台）180mm箱底座宽度304mm蜗杆轴承座孔外伸长度8mm蜗杆轴承座长度81mm蜗杆轴承座内端面与箱体内壁距离61mm3.8 本章小结本章是全文的核心，先是对电机作出了相关介绍，经过计算功率再对电机做出了具体选型。对蜗杆轴，蜗轮轴，传动滚筒轴进行了功率，转速，转矩等方面的选择，对这些零部件进行了尺寸结构设计及校核，最后对箱体的结构设计作了进一步的说明。第4章 轴的校核4.1蜗杆轴的强度校核1绘轴的计算简图在确定轴承支点位置时，应从手册上查取a值，对于30207型单列圆锥滚子轴承，a=16mm，所以，作为简支梁的轴的支撑跨距=（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2计算作用在轴上的力=736.67N， =6179.88N， 3计算支点反力水平反力： 垂直反力： 4计算弯矩，作弯矩图水平弯矩： 垂直弯矩： 合成弯矩 5扭矩图由机械零件课程设计表618 查得折算系数 6校核轴的强度由机械设计表15-1查得： ，强度足够。 见图4-1。图4-1 轴的强度4.2蜗轮轴的强度校核 1绘轴的计算简图在确定轴承支点位置时，应从手册上查取a值，对于30212列圆锥滚子轴承，a=22mm，作为简支梁的轴的支撑跨距 =（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2计算作用在轴上的力=6179.88N， =736.67N， 3计算支点反力水平反力： 垂直反力： 4计算弯矩，作弯矩图水平弯矩： 垂直弯矩： 合成弯矩： 5扭矩图由机械零件课程设计表618 查得折算系数 6校核轴的强度由机械设计表15-1查得： ， ，强度足够。 见图4-2。图4-2轴的强度4.3 滚动轴承的选择及校核4.3.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核1轴承的径向载荷的计算 2派生轴向力的计算查手册得，圆锥滚子轴承30207型的=14o02，10， 查表d=35mm时，e=0.37，y=1.6；故 所以，轴承2受压则： 3求当量动载荷 所以，对于轴承1 x=1 ， y=0 对于轴承2 x=0.4 ， y=1.6 4校核轴承的寿命查手册得c=51.5KN =10/3 n=940r/min 故 此轴承的寿命满足要求 4.3.2 蜗轮轴上轴承的校核1求径向载荷 2计算派生轴向力查手册得，圆锥滚子轴承30212型的 ， y=1.5故 则：轴承2受压所以， 3求当量动载荷所以，对于轴承1：x=1 ，y=0 对于轴承2：x=1 ，y=0 4校核轴承的寿命查手册 c=97.8KN ，=10/3 ，n=18.8r/min 故 此轴承寿命满足要求。4.4 键联接的强度校核4.4.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接由机械零件课程设计表81 选用普通平键 87mm， 取L45mm。 由机械零件课程设计表87 查得，键的工作长度lLb45837mm， 键的工作高度k3mm。 由机械零件课程设计表88 查得，键联接的许用压力 ， 所以，所选平键合适。 4.4.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接由机械零件课程设计表81 选用普通平键 1811mm， 取L45mm 由机械零件课程设计表87 查得键的工作长度lLb4518=27mm 键的工作高度k5.5mm 由机械零件课程设计表88 查得键联接的许用压力 所以，所选平键合适。 4.4.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接由机械零件课程设计表81 选用普通平键 1610mm， 取L100mm。 由机械零件课程设计表87 键的工作长度lLb10016=84mm 键的工作高度k5mm 由机械零件课程设计表88 查得键联接的许用压力 所以， 所选平键合适。 4.5 减速器的润滑和密封减速器的传动零件的轴承都需要哟良好的润滑，这不仅可以减少磨损损失，提高传动效率，还可以防止锈蚀，降低噪声。1 润滑油选择对于蜗杆传动的润滑油类型的选择无明显的区分界限，德国推荐对重负荷淬硬蜗杆和起动频繁的蜗杆传动要选用含有极压添加剂的润滑油。对于蜗杆传动润滑油的粘度选择有三种方法供使用，一种是按滑动速度选取，一种是按中心距及蜗杆转速选取，还有一种是根据力速度因子选取。其中根据滑动速度选取的依据如下：表4-1滑动速度选取表滑动速度1.51.53.53.51010粘度值612414506288352198242ISO-VG或GB-N级680460320220由于蜗杆的滑动速度为2m/s，所以润滑油的粘度选为4602润滑方式的选择。由于所设计减速器采用蜗杆下置式传动，且转速不高，故选择浸油润滑。蜗杆浸油深度h11个螺牙高，但不高于蜗杆轴轴承的最底滚动体的中心。润滑时，传动件的浸入油中的深度要适当，既要避免搅由损失过大，又保证充分的润滑，油池应保持一定的深度和贮油量。如下图所示：图4-3 润滑方式4.6 本章小结 本章着重介绍并计算了对蜗杆轴，蜗轮轴的强度校核，对滚动轴承也作出了选