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《機(jī)械設(shè)計(jì)-蝸輪蝸桿.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、一、試設(shè)計(jì)輕紡機(jī)械中的一單級(jí)蝸桿減速器，傳遞功率P=8.5kw,主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，傳動(dòng)比i=20，工作載荷穩(wěn)定，單向工作，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑情況良好，要求工作壽命為15000h。1、選擇蝸桿傳動(dòng)類型根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿（ZI）。2、選擇材料考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45號(hào)鋼；因希望傳遞效率盡可能高，耐磨性要好，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度45～55HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。3
2、、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。傳動(dòng)中心距：a≥3KT2×(ZE×ZρσH)2(1)確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2按z1=2，估取效率η=0.8，則T2=9.5×106×P2n2=9.55×106×p×ηn1/i12=9.55×106×8.5×0.81460/20=889589N.mm（2）確定載荷系數(shù)因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)Kβ=1.0，查表11-5，選用使用系數(shù)KA=1.15由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.0K=KβKAKV=1.0×1.1
3、5×1.0=1.15(3)確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅ZCuSn10P1蝸輪和鋼蝸桿相配，故ZE=160MPa（4）確定接觸系數(shù)Zρ一般而言d1a=0.4，所以先假設(shè)它們的比值為0.4，再選取Zρ，查圖11-18得，Zρ=2.78（5）確定許用接觸應(yīng)力σHZ1=2η=0.8Kβ=1.0KA=1.15KV=1.0ZE=160MPaZρ=2.78根據(jù)蝸輪材料鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度大于45HRC，查表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力σH，=268MPa，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60jn2LH=60×1×146020×
4、15000=6.57×107則壽命系數(shù)KHN=81076.57×107=0.7903則σH=KHN×σH，=0.7903×268=211.8MPa(6)計(jì)算中心距a≥3KT2×(ZE×ZρσH)2=31.15×889589×(160×2.78211.8)2=165.24mm綜合考慮選取a=200mm，因?yàn)閭鲃?dòng)比為i12=20，所以查表11-2得模數(shù)m=8，分度圓直徑d1=80mm，蝸桿頭數(shù)為z1=2，直徑系數(shù)q=10.00，分度圓導(dǎo)程較角γ=11°18′36″，蝸輪齒數(shù)為z2=41，變位系數(shù)x2=-0.500這是d1a=0.4,與初選值一致，因此
5、以上計(jì)算結(jié)果可用。1、蝸桿與蝸輪主要參數(shù)計(jì)算（1）蝸桿pa=πm=3.14×8=25.12，直徑系數(shù)q=10.00齒頂圓直徑da1=d1+2ha*m=80+2×1×8=96mm齒根圓df1=d1-2(ha*m+c)=80-2×(1×8+0.25)=63.5mm分度圓導(dǎo)程角γ=11°18′36″蝸桿軸向齒厚sa=12πm=12×3.14×8=12.56mm(1)蝸輪蝸輪齒數(shù)為z2=41，變位系數(shù)x2=-0.500驗(yàn)算傳動(dòng)比i12=412=20.5,傳動(dòng)比誤差為20.5-2020=2.5%在允許的誤差范圍內(nèi)。蝸輪的分度圓直徑d2=mz2=8×41=3
6、28mm蝸輪喉圓直徑da2=d2+2ha=328+2×1×8=344mm蝸輪齒根圓直徑df2=d2-2df2=328-2×1.2×8=308.8mm蝸輪咽喉母圓半徑rg2=a-12da2=200-12×344=28mm2、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度σF=1.53KT2d1d2m×YFa2×Yβ≤σF當(dāng)量齒數(shù)zv2=z2cos3γ=41(cos11°18'36″)3=43.48根據(jù)x2=-0.5,zv2=43.48,σH，=268MPaa=200mmm=8d1=80mmz1=2q=10.00γ=11°18′36″z2=41x2=-0.500查圖11-19
7、得齒形系數(shù)YFa2=2.85螺旋角系數(shù)Yβ=1-γ140=1-11.3°140=0.9193許用彎曲應(yīng)力σF=KFN×σF，查表11-8由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力σF，=56MPa。壽命系數(shù)KFN=91066.57×107=0.6281σF=KFN×σF，=35.17MPaσF=1.53KT2d1d2m×YFa2×Yβ=1.53×1.15×88958980×328×8×2.85×0.9193=19.54≤σF所以彎曲疲勞強(qiáng)度滿足，合格。1、驗(yàn)算效率ηη=（0.95～0.96）×tanγtan（γ+φv）相對(duì)滑動(dòng)速度vs=πd
8、1n160×1000cosγ=3.14×80×146060×1000×cos11.3=6.233m/s從表11-18中用插值法查得fv=
