蜗轮蜗杆二级减速器课设说明书.docx
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芨山上学机械设计课程设计说明书题目： 蜗杆-齿轮二级减速器学院（系）:机械系年级专业:工设1班学 号:名:XXX指导教师:周玉林燕山大学课程设计说明书端面重合度生=[1.88 - 3.2 G + 刊 cosB = 1.64轴向重合度=bstnp_ =吗 tanB = 1.22p 7imn Ti总重合度% = ?a +印=2.86查图取 Ka=1.40d.齿向载荷分布系数查图取KP=1.08贝 1」K=Ka • Kv • Ka • Kp =2.02e.材料的弹性影响系数查表得Ze=189.8a/MPqf.齿向区域系数查图取Zh=2.44g.重合度系数冬咔=后= 0.78h.螺旋角系数Zb = 疝方=0.989那么ZHZEZ£Zp = 2.44 x 189.8 X 0.78 X 0.989 = 357.25i.接触疲劳强度极限查图取 0 Hlimi=590MPaOHiim2=470MPaj.应力循环次数Ni = 60nijLh = 60 x 87.94 x 300 x8x8xl = 1.01 x 108N2=Ni/i=1.01 X 108/4=2.53X107查表得接触疲劳寿命系数Khni=1.18 Khn2=L47k.计算接触疲劳许用应力，取平安系数Sh=1（失效概率为1%）那么£a = 1,64牛二1.22与=7 +印=2.72Ka=1.40K、=L08K=2.02Ze=189.8VMPqZh=2.44Ze=0.78Zr = 0.989。
Hiimi=590MPaHlim2=470MPaNi=3.48X107N2=1.16X107KHN1=1.18KHN2=1.47Sh=18燕山大学课程设计说明书②计算a.2)= 696・2MPa团 H2 = ^HN2aHlim2 = 690.9MP取[a] H=690.9MPa试算小齿轮分度圆直径5dr = 32 x 2.02 x 97.65 x 1000 5 /327.25b.校核圆周速度0.94 \ 690.92 = 52.62V=60xl000= 60X1000VZic.修正载荷系数 =0.0485m/s100,KJ 1.01K，=—K =——xKv 1.07d.校正分度圆直径d] — d、?= 52.62 x Kv确定主要参数-0.2423m/s<4m/s取 Kv'=L01,那么2.02 = 1.91311.01——=51.62mm1.07W Hl - 696.2MP[o]hi=690.9MPa[o]h=690.9MPadi=52.62mmv=0.2423m/sv4m/sKv-1.01K^l.91di,=51.62mm计算法向模数dycosp L” =51.62 xZ1cos12°^^ = 2.52mn=3mm圆整成标准值mn=3mm③计算中心距a = 153.35圆整取 a= 155mm④修正螺旋角a=155mm燕山大学课程设计说明书0 = ays ⑵+；2M = as 吗+嗜；3 = 14(，35 , 24，，H 2a 2 x 155将0 = 14°35 / 24”带入上述过程进行计算得nin'=2 . 5 0 mm v 3 mm故设计合理，不需再做修正计算分度圆直径mnZrdi = - = 62.00mmcospmnZ2d2 = - = 248.00mmcos/?计算齿宽b =久•虑=0.9 x 62.00 = 55.80贝U取 bi=62mm, b2=56mm3)校核齿根弯曲疲劳强度2 KT。
2=益302”回2]计算重合度系数0.75K = 0.25+ ——=0.25 +2a0.75计算螺旋角系数B 14.59°Yb = 1-sb -^― = 1 - 1.22 x = 0.85" "1200 120°计算当量齿数=14°35 / 24”mn,=2.50mm<3mmdi=62.00mmd2=248.00mmbi=62mmbz=51 mmYe=0.71Y 4=0.85io燕山大学课程设计说明书Z1Zpl cos31320 =22.07 cos314.59°Z〃280cos3(3 COS314.59- = 88.27 o查取齿形系数YFal=2.75, YFa2=2.18查取应力集中系数Ysal = 1.57, Ysa2=L78计算弯曲疲劳许用应力[qf]二KFNPFIim/SHa.弯曲疲劳极限应力OFiimi=450MPa, OFiim2=390MPab.查取寿命系数Kfni=Kfn2=1c.平安系数Sh=1 （取失效概率为1%）[qfi] =lx450/l=450MPa[E =lx390/l=390MPa计算弯曲应力2 x 2.02 x 97.65 x 1000矶 = ―—777777一 x 0.71 x 0.79 x 2.75 x 1.57F1 56 x 62.00 x 3=91.72MPa = 92MPa < [%]2.18 x 1.78(jF2 = 91.72 x ————— = 82.44 = 83Mpei < rcrF2] s 2.75 x 1.57 l故设计合理。
五.轴的设计和计算1.初步计算轴径轴的材料选用常用的45钢当轴的支撑距离未定时，无法由强度确定轴径，要用初步估算的方法, 即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d,计算公式为： d>C^l[PTn考虑到各轴均有弯矩，取C=118,初算各轴头直径zvi=22.07zv2=88.27YFai=2.75YFa2=2.18Ysal = 1.57Ysa2=1.78OFiimi=450MPaOTiim2=390MPaKfN1-KfN2-1Sh=1[ofi ]450MPa[cf2 ]390MPaFi-92MPao F2=83MPa斜齿轮的设 计合理轴的计算公 式和有关数 据皆引自《机 械设计》第 137页〜第 153页轴的材料选 用常用的45 钢11燕山大学课程设计说明书di > C x /— = 107 x 3 2^11. — 9.90mm1 、九1 \ 14003 月 3 0.89> C x — = 118 x ——— = 25.52mmJn2 J 87.943 屑 31 o.85> C x — = 107 x ——— = 36.18mmJn3 《2198考虑到1轴要与电动机联接，初算直径di必须与电动机轴和联轴器空相 匹配及ds必须和联轴器空相匹配，所以初定di=20mm, d3=38mm,取d? 二30mm。
2.轴的结构设计I轴(蜗杆)的初步设计如下列图：di=9.90mmd3=25.52mmd2 =36.18mm12装配方案是：左端，挡油板、套杯、左端轴承、圆螺母止动垫片、圆螺母、 端盖、密封圈、联轴器依次从轴的左端向右安装；右端，挡油板，左端轴承、 圆螺母止动垫片、圆螺母依次从轴的右端向左安装轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受轴向力时, 直径变化值要大些，可取(6〜8) mm,否那么可取(4~6) mm轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件的轮毂宽度 决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了直径，即可确定轮毂宽 度轴的端面与零件端面应留有距离L,以保证零件端面与套筒接触起到轴向 固定作用，一般可取匕=(1〜3) mm轴上的键槽在靠近轴的端面处的距离取 (1〜3) mm,靠近轴肩处的距离应大于等于5mmII轴的初步设计如下列图：燕山大学课程设计说明书装配方案是：左端，蜗轮、挡油板、右端轴承、端盖依次从轴的左端向右 安装；右端、挡油板、左端轴承、端盖依次从轴的右端向左安装尺寸设计准那么同I轴in轴的初步设计如下列图：弋工->435532351 )d=45mmD-85mmB=19mm装配方案：左端，齿轮、挡油板、左端轴承、端盖依次从轴的左端向右安 装；右端，挡油板、右端轴承、端盖、密封圈、联轴器依次从轴的右端向左安 装。
尺寸设计准那么同I轴3. in轴的弯扭合成强度计算由HI轴装轴承处轴的直径d=45mm,查《机械设计课程设计指导手册》得 到应该使用的轴承型号为7209C, D=85mm, B=19mm, a=18.2mm （轴承的校 核将在后面进行）a=18.2mm13燕山大学课程设计说明书b）轴受力图F=2041NR2'=3484.75NR1'=317,58Nc）水平面（xy 平面）受力图FaZ79.41N 50Fr=1126.17N「 T?d）水平面弯 矩图Ft二2994.35Ne）垂直面R2"=754.36N（xy平面）受 Rf=2239.99N力图f）垂直面弯g）合成弯矩图14燕山大学课程设计说明书h）转矩图。
