蜗轮蜗杆的设计及其参数计算

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1、7蜗轮蜗杆的设计及其参数计算5.1传动参数蜗杆输入功率P=5.3kW，蜗杆转速，蜗轮转速，理论传动比i=16.75，实际传动比i=17，蜗杆头数，蜗轮齿数为，蜗轮转速5.2蜗轮蜗杆材料及强度计算减速器的为闭式传动，蜗杆选用材料45钢经表面淬火，齿面硬度>45HRC,蜗轮缘选用材料ZCuSn10Pb1,砂型铸造。蜗轮材料的许用接触应力，由《机械设计基础》表4-5可知,=180MPa.估取啮合效率：蜗轮轴转矩：载荷系数：载荷平稳，蜗轮转速不高，取K=1.1.计算值==模数及蜗杆分度圆直径由《机械设计基础》表4-1取标准值，分别为：模数m=8mm蜗杆分度圆直径5

2、.3计算相对滑动速度与传动效率蜗杆导程角蜗杆分度圆的圆周速度相对活动速度当量摩擦角取验算啮合效率（与初取值相近）。传动总效率（在表4-4所列范围内）。5.4确定主要集合尺寸蜗轮分度圆直径：中心距5.5热平衡计算环境温度取工作温度取传热系数取需要的散热面积公式说明及结果名称5.6蜗杆传动的几何尺寸计算齿距齿顶高顶隙齿根高齿高公式说明及结果名称蜗杆分度圆直径蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆导程角蜗杆齿宽蜗轮分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮外圆直径蜗轮咽喉母圆半径蜗轮螺旋角蜗轮齿宽中心距所以，与蜗杆螺旋线方向相同7轴的设计计算及校核6.1输出轴的设计6.

3、1.1选择轴的材料及热处理考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩，其传递的功率不大，对其重量和尺寸无特殊要求，故选择常用的45钢，调质处理。6.1.2初算轴的最小直径已知轴的输入功率为5.25kW，转速为960r/min.根据《机械设计基础》表7-4可知，C值在106~118间。所以输出轴的最小直径：但是，由于轴上有1个键槽，计入键槽的影响：已知输出轴的输入功率为4.2kW，转速为56.5r/min，则输出轴的最小直径：由于轴上由2个键槽，故已知卷筒轴的输入功率为4.03kW,转速为56.5r/min，则卷筒轴的最小直径为6.1

4、.3联轴器的选择1)载荷计算已知蜗杆轴名义转矩为由于蜗杆减速器的载荷较平稳，按转矩变化小考虑，取工作情况系数k=1.3。蜗杆轴计算转矩：已知蜗轮轴名义转矩为;卷筒轴计算转矩为所以蜗轮轴计算转矩：卷筒轴计算转矩：2)选择联轴器的型号查《机械设计课程设计指导书》表14.2可知，电动机轴的直径，轴长；蜗杆轴直径。查《机械设计课程设计指导书》表13.1可知，蜗杆轴的输入端选用LH3型弹性柱销联轴器。联轴器标记LH3联轴器GB/T5014公称转矩许用转速查《机械设计课程设计指导书》表13.1可知，蜗轮轴的输出端选用LH4型弹性柱销联轴器。联轴器标记LH4联轴器GB/

5、T5014公称转矩许用转速6.1.4轴承的选择及校核1)初选输入轴的轴承型号据已知工作条件和输入轴的轴颈，由《机械设计基础》附表8-5初选轴承型号为圆锥滚子轴承30208（一对），其尺寸：D=80mm,d=40mm,B=18mm。据已知工作条件和输出轴的轴颈，由《机械设计基础》附表8-5初选轴承型号为圆锥滚子轴承30214（一对），其尺寸：D=125mm,d=70mm,B=24mm。基本额定动载荷C=63000N计算系数e=0.37轴向载荷系数Y=1.62)计算蜗杆轴的受力蜗杆轴的切向力，轴向力和径向力蜗杆轴：蜗轮轴：1)计算轴承内部轴向力轴承的内部轴向力

6、：2)计算轴承的轴向载荷轴承2的轴向载荷由已知得，与方向相同，其和为（轴承2为“压紧”端），所以轴承1的轴向载荷（轴承1为“放松”端）3)计算当量动载荷轴承1的载荷系数根据，由表8-8可知轴承2的载荷系数根据由表8-8可知轴承1的当量动载荷轴承2的当量动载荷所以轴承的当量动载荷取、中较大者，所以1)计算轴承实际寿命温度系数由《机械设计基础》表8-6可知载荷系数由《机械设计基础》表8-7可知寿命指数滚子轴承轴承实际寿命轴承预期寿命结论由于轴承30208满足要求6.1轴的结构设计6.2.1蜗杆轴的结构造型如下：6.2.2蜗杆轴的径向尺寸的确定从联轴段开始逐渐选

7、取轴段直径，起固定作用，定位轴肩高度，故。该直径处安装密封毡圈，标准直径，应取；与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装，取，选定轴承型号为30208，与蜗轮相配合，取蜗杆的齿根圆直径，按标准直径系列，取；与轴承的内径配合，与相同，故取；起定位作用，定位轴肩高度故，取。6.2.3蜗杆轴的轴向尺寸的确定联轴段取；轴肩段取；与轴承配合的轴段长度，查轴承宽度为18mm；左轴承到蜗杆齿宽；蜗杆齿宽即，取；蜗杆齿宽右面到右轴承间的轴环与左面相同取；与右轴承配合的轴段长度，查轴承宽度为18mm；轴的总长为320mm。6.2.4蜗轮轴的结构造型如下：输出轴的弯矩和转矩6.2

8、.5蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配单级减速器中，可将蜗轮安排在