蝸輪軸設(shè)計(jì)

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1、蝸輪軸設(shè)計(jì)蝸輪軸的材料為45鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動(dòng)軸承，蝸輪，軸套，密封圈、鍵，軸的大致結(jié)構(gòu)如圖：圖3-4-1蝸輪軸的基本尺寸結(jié)構(gòu)圖3.4.1軸的直徑與長(zhǎng)度的確定1)初步估算軸的最小直徑（外伸段的直徑）經(jīng)計(jì)算D6>51.7mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=65mm計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc=KT=K×9550×=1.5×9550×3.19/30=1667.76N.M<2000N.M所以蝸輪軸與三爪卡盤之間選用普通平鍵連接65×85，因此2)由參考文獻(xiàn)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)》的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096

2、—90A型鍵20×85，普通平鍵GB1096—90A型鍵22×70，三爪卡盤上鍵槽深度，蝸輪軸鍵槽深度，寬度為3.4.2軸的校核A、軸的受力分析圖圖3.4.1軸的受力分析圖圖3.4.2X-Y平面受力分析圖3.4.3X-Z平面受力圖圖3.4.4X-Y平面彎矩圖圖3.4.5X-Z平面上的彎矩圖圖3.4.6合成彎矩圖圖3.4.7當(dāng)量彎矩圖B、軸的校核計(jì)算如表5.1軸材料為45鋼，，，表3-4-1計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力計(jì)算支承反力垂直面反力水平面X-Y受力圖圖3.4.2垂直面X-Z受力圖3.4.3合成彎矩軸

3、受轉(zhuǎn)矩TT==66850Nmm許用應(yīng)力值表16.3，查得應(yīng)力校正系數(shù)a當(dāng)量彎矩蝸輪段軸中間截面=57873.5Nmm軸承段軸中間截面處=77142Nmm軸徑校核驗(yàn)算結(jié)果在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，設(shè)計(jì)合格軸的結(jié)果設(shè)計(jì)采用階梯狀，階梯之間有圓弧過度，減少應(yīng)力集中，具體尺寸和要求見零件圖（蝸輪中間軸）。3.4.3蝸輪與軸的聯(lián)接設(shè)計(jì)當(dāng)軸上裝有平鍵時(shí)，鍵的長(zhǎng)度應(yīng)略小于零件軸的接觸長(zhǎng)度，一般平鍵長(zhǎng)度比輪轂長(zhǎng)度短5—10mm，由參考文獻(xiàn)1表2.4—30圓整，可知該處選擇鍵22×70，高h(yuǎn)=14mm，軸上鍵槽深度為，輪轂上鍵槽深度為，鍵槽寬

4、度為3.5箱體的設(shè)計(jì)參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（修訂版）鄂中凱，王金等主編東北工學(xué)院出版社1992年第19頁表1.5-1可計(jì)算得，箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如表3.5.1：表3.5.1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸箱體采用HT200鑄造，必須進(jìn)行去應(yīng)力處理。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算箱座壁厚度（a為蝸輪蝸桿中心距）取箱蓋壁厚度取機(jī)座凸緣厚度機(jī)蓋凸緣厚度機(jī)蓋凸緣厚度地腳螺釘直徑取地腳沉頭座直徑地腳螺釘數(shù)目n取n=4個(gè)底腳凸緣尺寸（扳手空間）取取軸承旁連接螺栓直徑軸承旁凸緣尺寸（扳手空間）取取上下箱連接螺栓直徑取箱緣尺寸（扳手空間）取取軸承端蓋螺釘直徑窺

5、視孔螺釘直徑取定位銷直徑取減速器中心高軸承旁凸臺(tái)半徑軸承旁凸臺(tái)高度由低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。取25mm軸承端蓋外徑D2=軸承外徑+(5~5.5)，取（蝸桿）D2=軸承外徑+(5~5.5)，取（渦輪）箱體外壁至軸承座端面距離，取軸承旁連接螺栓的距離以Md1螺栓和Md3螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量靠近，取蝸輪軸承座長(zhǎng)度（箱體內(nèi)壁至軸承座外端面的距離）蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間的距離，取=15mm蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間的距離=10mm，取=10mm表6-1為依據(jù)蝸桿頂圓與箱座內(nèi)壁的距離=20mm軸承端面至箱體內(nèi)壁的

6、距離=10mm箱底的厚度15mm軸承蓋厚度t=10mmd3=8mm箱蓋高度100mm箱蓋長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）140mm蝸桿中心線與箱底的距離108mm箱座的長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）255mm裝蝸桿軸部分的長(zhǎng)度197mm箱體寬度（不包括凸臺(tái)）140mm箱底座寬度140mm蝸桿軸承座孔外伸長(zhǎng)度3mm蝸桿軸承座長(zhǎng)度29mm蝸桿軸承座內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁距離16mm3.6其他經(jīng)箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標(biāo)準(zhǔn)鍵、軸承、密封圈、擋油盤、聯(lián)軸器、定位銷的組合設(shè)計(jì)，經(jīng)校核確定以下零件：表3.6.1鍵單位：mm安裝位置類型b（h9）h（h11

7、）L9（h14）蝸桿軸、聯(lián)軸器以及電動(dòng)機(jī)聯(lián)接處GB1096-90鍵5×205520蝸輪與蝸輪軸聯(lián)接處GB1096-90鍵22×70221470蝸輪軸GB1096-90鍵20×85201485表3.6.2圓錐滾動(dòng)軸承單位：mm安裝位置軸承型號(hào)外形尺寸dDB蝸桿7209AC458519蝸輪軸7015AC37511520表3.6.3密封圈（GB9877.1-88）單位：mm安裝位置類型軸徑d基本外徑D基本寬度蝸桿B55×130×104513010蝸輪軸B75×160×107516010表3.6.4彈簧墊圈（GB93-87

8、）單位：mm安裝位置類型內(nèi)徑d寬度（厚度）材料為65Mn，表面氧化的標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊圈軸承旁連接螺栓GB93-87-12123上下箱聯(lián)接螺栓GB93-87-883