蝸輪軸設(shè)計

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1、蝸輪軸設(shè)計蝸輪軸的材料為45鋼并調(diào)質(zhì)，且蝸輪軸上裝有滾動軸承，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軸的直徑與長度的確定1)初步估算軸的最小直徑（外伸段的直徑）經(jīng)計算D6>51.7mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=65mm計算轉(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《機械零件設(shè)計》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當量彎矩圖B、軸的校核計算如表5.1軸材料為45鋼，，，表3-4-1計算項目計算內(nèi)容轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力計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軸徑校核驗算結(jié)果在設(shè)計范圍之內(nèi)，設(shè)計合格軸的結(jié)果設(shè)計采用階梯狀，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)計當軸上裝有平鍵時，鍵的長度應(yīng)略小于零件軸的接觸長度，一般平鍵長度比輪轂長度短5—10mm，由參考文獻1表2.4—30圓整，可知該處選擇鍵22×70，高h=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)計參照參考文獻《機械設(shè)計課程設(shè)計》（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，必須進行去應(yīng)力處理。設(shè)計內(nèi)容計算箱座壁厚度（a為蝸輪蝸桿中心距）取箱蓋壁厚度取機座凸緣厚度機蓋凸緣厚度機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半徑軸承旁凸臺高度由低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準。取25mm軸承端蓋外徑D2=軸承外徑+(5~5.5)，?。ㄎ仐U）D2=軸承外徑+(5~5.5)，?。u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螺釘互不干涉為準盡量靠近，取蝸輪軸承座長度（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箱蓋長度（不包括凸臺）140mm蝸桿中心線與箱底的距離108mm箱座的長度（不包括凸臺）255mm裝蝸桿軸部分的長度197mm箱體寬度（不包括凸臺）140mm箱底座寬度140mm蝸桿軸承座孔外伸長度3mm蝸桿軸承座長度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、蝸輪軸以及標準鍵、軸承、密封圈、擋油盤、聯(lián)軸器、定位銷的組合設(shè)計，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)軸器以及電動機聯(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圓錐滾動軸承單位：mm安裝位置軸承型號外形尺寸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，表面氧化的標準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