環(huán)面蝸輪蝸桿減速器設(shè)計【準平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器】【說明書+CAD】

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減速器的作用減速器在原動機和工作機之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，二者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同。7080年代，世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：（1）高水平、高性能。（2）積木式組合設(shè)計?；緟?shù)采取優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強、系列容易擴充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。（3）形式多樣化、變型設(shè)計多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速機一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴大使用范圍。促進減速器水平提高的主要因素有：（1）硬齒面技術(shù)的發(fā)展和完善，如大型磨齒技術(shù)、滲碳淬火工藝、齒輪強度計算方法、修形技術(shù)、變形及三、優(yōu)化設(shè)計方法、齒根強化及其元化過渡、新結(jié)構(gòu)等。（2）用好的材料，普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控制水平高。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理。（4）加工精度提高到ISO5-6級。（5）軸承質(zhì)量和壽命提高。（6）潤滑油質(zhì)量提高。 齒輪減速器的特點齒輪傳動是機械傳動中重要的傳動之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達近十萬千瓦，圓周速率可達200m/s。齒輪傳動的特點主要有：1 效率高 在常用的機械傳動中，以齒輪傳動效率最高。如一級圓柱齒輪傳動的效率可達99。2 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般比較小。3 工作可靠，壽命長 設(shè)計制造正確合理，使用維護良好的齒輪傳動，工作可靠，壽命可長達一，二十年，這也是其它機械傳動所不能比擬的。4 傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動能廣泛應(yīng)用，也是因為具有這一特點。但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格昂貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 蝸桿減速器的特點蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸之間傳遞運動和動力的一種機構(gòu)，兩軸交錯的夾角可為任意值，常用的為90度，這種傳動由于具有下述特點，故應(yīng)用頗為廣泛。1 當使用單頭蝸桿時，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過了一個齒距，因而能實現(xiàn)大的傳動比。在動力傳動中，一般傳動比I=5-80;在分度機構(gòu)或手動機構(gòu)中，傳動比可達300；若只傳遞運動，傳動比可達1000。由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。2 在桿蝸傳動中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進入嚙合及逐漸退出嚙合的，同時嚙合的齒對又較多，故沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪聲低。3 當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時，蝸桿傳動更具有自鎖性。4 蝸桿傳動與螺旋齒輪傳動相似，在嚙合處有相對滑動。當滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產(chǎn)生較嚴重的磨擦和磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化。因此磨損較大，效率低；當蝸桿傳動具有自鎖性時，效率僅為0.4左右。同時由于摩擦與磨損嚴重，常需耗用有色金屬制造蝸輪，以便與鋼制的蝸桿配對組合成減磨性良好的滑動摩擦劑。根據(jù)蝸桿分度曲面的形狀，蝸桿傳動可以分成三大類：圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動、錐蝸桿傳動。蝸桿分度曲面是圓環(huán)內(nèi)表面的一部分，蝸桿軸線平面內(nèi)理論齒廓為直線的蝸桿傳動稱為直廓環(huán)面蝸桿傳動，俗稱“球面蝸輪傳動”。它始于1921年的美國造船業(yè)，其代表產(chǎn)品是美國CONE DRIVE，50年代起在我國得到推廣應(yīng)用。與普通圓柱蝸桿傳動相比，這種蝸桿同時包容齒數(shù)多，雙線接觸線形成油膜條件好，兩齒面接觸線誘導(dǎo)法曲率半徑大。因此，承載能力是相同中心矩普通蝸桿的1.53倍（小值適應(yīng)于小中心矩，大值適應(yīng)于大中心矩）。在傳遞同樣功率時，中心矩可縮小20%-40%。由于性能優(yōu)良，美國、日本、俄羅斯等國都將這種傳動作為動力傳動中的主要形式之一廣泛使用。美國生產(chǎn)產(chǎn)品系列中心矩為151320；速比為5343000；最高傳動效率可達97%。我國經(jīng)過40年的研究和發(fā)展，目前這種蝸桿的生產(chǎn)品種也十分可觀，最大中心矩可達到1200；最少齒數(shù)比為5；蝸桿頭數(shù)達6；最高傳動效率可達94%。這種蝸桿傳動分為“原始型”和“修整型”兩種。“原始型”直廓環(huán)面蝸桿的螺旋齒面的形成為：一條與成形圓相切、位于蝸桿軸線平面內(nèi)的直線，在繞成形圓的圓心作等角速的旋轉(zhuǎn)運動的同時，又與成形圓一起圍繞蝸桿的軸線作等角速的旋轉(zhuǎn)運動，這條直線在空間形成的軌跡曲面，就是直廓環(huán)面蝸桿的齒面。由于蝸桿齒面的發(fā)生線是直線刀刃，蝸桿螺旋面是直線刀刃形成的不可展直紋面而不是由包絡(luò)產(chǎn)生的，難以實現(xiàn)磨削，這種蝸桿制造鋼筋工藝比較復(fù)雜，不易獲得高精度的傳動，這是直廓環(huán)面蝸桿傳動的主要缺點?！靶拚汀敝崩h(huán)面蝸桿螺旋面的形成，基本上與“原始型”相同，不同之處在于加工時根據(jù)設(shè)計要求的修形曲線，將加工參數(shù)加以改變。一般常用的有：變位異速修形和變速比修形兩種工藝方法。變位異速修形方法就是在加工蝸桿時，刀具位置及固定傳動比不同于蝸桿副工作時的位置及速比。變速比修形方法則是加工時瞬時傳動比按一定規(guī)律變化。用修形加工方法加工的蝸桿與由修形滾刀加工成的蝸輪組成“修整型”直廓環(huán)面蝸桿傳動，消除了蝸輪齒面中部棱線接觸，不僅改善了裝配條件，減少了誤差敏感性，更重要的是：與“原始型”蝸桿傳動比較，接觸區(qū)擴大，形成油膜條件好，包容齒數(shù)間載荷有平均作用，因而其承載能力、嚙合性能和傳動效率均較“原始型”高。準平行嚙合線二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿是河南省焦作市科林齒輪有限公司的一項科研成果。蝸輪滾刀是可鏟背可磨削的，蝸輪齒面沒有脊線，運動不會產(chǎn)生干涉。工裝和理論相吻合。和同類蝸桿相比，它還具有以下幾個特點：1 瞬時接觸線和相對運動速度方向夾角穩(wěn)定，且接近90度。2 蝸輪齒面是用鏟背滾刀制造加工而成，因此蝸輪齒面接觸面大、質(zhì)量穩(wěn)定。3 同時參加嚙合的蝸輪齒數(shù)多，一般可達為蝸桿齒數(shù)）。4 蝸輪齒面無脊線，傳遞運動時不會產(chǎn)生干涉。因此這種蝸桿傳動承載功率大，動壓油涵穩(wěn)定傳動、噪聲低、平衡溫度低等特征。由以上分析可以看出，雖然普通齒輪減速器具有效率高，工作可靠，壽命長，傳動比穩(wěn)定等優(yōu)點，但是不具備設(shè)計條件中重點要求的自鎖性，所以不能選用；而準平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器，它具有普通環(huán)面蝸桿減速器所不具備的很多優(yōu)點。第一章 選定設(shè)計方案根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合以上分析，我們在設(shè)計中采用準平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器。具體設(shè)計方案是：選用的電動機輸出轉(zhuǎn)速是940r/min，由凸緣聯(lián)軸器將電動機軸和準平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接，經(jīng)過減速器的減速，電動機輸出的轉(zhuǎn)速降為18.8r/min，再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接，將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒，滾筒轉(zhuǎn)動帶動繞在其上面的鋼絲繩旋轉(zhuǎn)，由鋼絲繩提起具有一定質(zhì)量的燈具。1電動機 2 聯(lián)軸器 3 蝸輪蝸桿減速器 4 聯(lián)軸器 5 滾筒圖2-1減速器第二章 電動機的選擇2.1 初選電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 電動機是專門工廠批量生產(chǎn)的標準部件，設(shè)計時要根據(jù)工作機的工作特性、電源種類(交流或直流)、工作條件(環(huán)境溫度、空間位置等)、載荷大小和性質(zhì)(變化性質(zhì)、過載情況等)、起動性能和起動、制動、正反轉(zhuǎn)的頻繁程度等條件來選擇電動機的類型、結(jié)構(gòu)、容量(功率)和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中選出其具體型號和尺寸。 電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因為此，無特殊要求時均應(yīng)選用三相交流電動機，其中以三相異步交流電動機應(yīng)用最廣泛。根據(jù) 不同防護要求，電動機有開啟式、防護式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結(jié)構(gòu)型式。 Y系列三相籠型異步電動機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機，由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作作可靠、價格低廉、維護方便，因此廣泛應(yīng)用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上，如金屬切削機床、運輸機、風(fēng)機、攪拌機等。對于經(jīng)常起動，制動正反轉(zhuǎn)的機械，如起重、提升設(shè)備，要求電動機具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大過載能力，應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動機Yz型(籠型)或YzR型(繞線型)。 電動機的容量(功率)選擇的是否合適，對電動機的正常工作和經(jīng)濟性都有影響。容量選得過小，不能保證工作機正常工作，或使電動機因超載而過早損壞；而容量選得過大，則電動機的價格高，能力又不能充分利用，而且由于電動機經(jīng)常不滿載運行，其效率和功率因數(shù)較低，增加電能消耗而造成能源的浪費。電動機的容量主要根據(jù)電動機運行時的發(fā)熱條件來決定。 由以上的選擇經(jīng)驗和要求，我選用：三相交流電 Y系列籠型三相異步交流電動機。2.2 電動機的容量2.2.1 確定減速器所需的功率 由滾筒圓周力和滾筒速度v,得其中： （N）m提升重量，m=450kg， N s帶入數(shù)據(jù)得 = KW KW 2.2.2確定傳動裝置效率傳動裝置的效率由以下的要求：(1) 軸承效率均指一對軸承而言。 (2) 同類型的幾對運動副或傳動副都要考慮其效率，不要漏掉。 (3) 蝸桿傳動的效率與蝸桿頭數(shù)z1有關(guān)，應(yīng)先初選頭數(shù)后，然后估計效率。此外，蝸桿傳動的效率中已包括了蝸桿軸上一對軸承的效率，因此在總效率的計算中蝸桿軸上軸承效率不再計入。各傳動機構(gòu)和軸承的效率為：法蘭效率： 設(shè)計中，電動機與減速器相連的法蘭，相當于一個凸緣聯(lián)軸器一級環(huán)面蝸桿傳動效率: 一對滾動軸承傳動效率：凸緣聯(lián)軸器效率： 從電動機至工作機主動軸之間的總效率故傳動裝置總效率：， 電動機的輸出功率考慮傳動裝置的功率損耗，電動機輸出功率則， KW 2.2.3電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)根據(jù)計算的功率可選定電動機額定功率，取同步轉(zhuǎn)速1000，6級由簡明機械設(shè)計手冊選用Y100L6三相異步電動機，其主要參數(shù)如下電動機額定功率：=1.5kw； 電動機滿載轉(zhuǎn)速：=940 電 流 ： I=5.6A 電動機外形和安裝尺寸為： D=28mm E=60mm H=100mm A=160mm B=140mm C=63mm K=12mm AB=205mm AD=180mm AC=105mm HD=245mm AA=40mm BB=176mm 第三章 傳動裝置的傳動比及動力參數(shù)計算 3.1 傳動裝置運動參數(shù)的計算 3.1.1各軸功率計算=KW =KW 3.1.2各軸轉(zhuǎn)速的計算n940， nn940/50=18.8 3.1.3各軸輸入扭矩的計算 表3-1參數(shù)列表：軸 名功率Kw轉(zhuǎn)速扭矩蝸桿軸1.4794014.93蝸輪軸0.9718.8492.74第四章 減速器部件的選擇計算4.1 蝸桿傳動設(shè)計計算4.1.1 選擇蝸桿、蝸輪材料1.選擇蝸桿傳動的類型采用準平行環(huán)面蝸桿傳動.2.選擇蝸桿、蝸輪材料，確定許用應(yīng)力考慮蝸桿傳動中，傳遞的功率不大，速度只是中等，根據(jù)機械零件課程設(shè)計表52，蝸桿選用40Cr，因希望效率高些，耐磨性好故蝸桿螺旋齒面要求：調(diào)質(zhì)HB265285.蝸輪選用鑄錫磷青銅ZQSn10-1，金屬模鑄造，為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用錫磷青銅制造，輪芯用灰鑄鐵HT100制造由機械零件課程設(shè)計表53查得蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力 =190 由機械零件課程設(shè)計表55查得蝸輪材料的許用彎曲應(yīng)力=44 4.1.2 確定蝸桿頭數(shù)Z及蝸輪齒數(shù)Z由機械零件課程設(shè)計表56，選取Z1 則ZZi15050故取Z50 4.1.3 驗算滾筒的速度實際傳動比 i50/1 工作機滾筒轉(zhuǎn)速 n940/50=18.8鋼絲繩的提升速度 = m/s速度誤差 0.785%，合適4.1.4 確定蝸桿蝸輪中心距a 1.確定蝸桿的計算功率 式中 K使用場合系數(shù)，每天工作一小時,輕度震動由機械工程手冊查得：K0.7；K制造精度系數(shù)，取7級精度，查得：K0.9；K材料配對系數(shù)，齒面滑動速度 10由機械工程手冊查得：K0.85。代入數(shù)據(jù)得 KW 以等于或略大于蝸桿計算功率所對應(yīng)的中心距作為合理的選取值根據(jù)機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2522a，選取蝸桿的中心距：a100mm.a100mm由于準平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿為新型得蝸桿,它的優(yōu)點是:接觸面大,導(dǎo)程角,它的值穩(wěn)定且一定,則潤滑好,接.觸面大應(yīng)直接根據(jù)“原始型”傳動蝸桿設(shè)計參數(shù)。4.1.5 蝸桿傳動幾何參數(shù)設(shè)計準平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的幾何參數(shù)和尺寸計算表1.中心距：由機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）標準選取a=100mm2.齒數(shù)比：u503.蝸輪齒數(shù)：由機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）選取4.蝸桿頭數(shù)：由機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）選取 5.蝸桿齒頂圓直徑：機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2.516選取 =45mm6.蝸輪輪緣寬度：機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2.516選取b=28mm7.蝸輪齒距角：8.蝸桿包容蝸輪齒數(shù)：K=5 9.蝸輪齒寬包角之半：0.5（K0.45）=10.蝸桿齒寬：機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2.516選取 =53mm11.蝸桿螺紋部分長度：機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2.516，選取=59mm12.蝸桿齒頂圓弧半徑：機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2.516，選取R=82mm13.成形圓半徑：機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2.516選取=65mm14.蝸桿齒頂圓最大直徑：機械工程手冊/傳動設(shè)計卷（第二版）表2.516，選取=53.8mm15.蝸輪端面模數(shù)：m=mm16.徑向間隙：=0.5104mm17.齒頂高：h=0.75 m=2.233mm18.齒根高：h= h+ C=2.7434mm19.全齒高：h= h+ h=4.9764mm20.蝸桿分度圓直徑：（0.624）a 40.534mm21.蝸輪分度圓直徑：2a159.466mm22.蝸輪齒根圓直徑：d2 h=153.9792mm23.蝸桿齒根圓直徑：d2 h=35.05，判斷：因為=28.12mm,滿足要求24.蝸輪喉圓直徑：d2 h=163.932mm25.蝸輪齒根圓弧半徑：=82.475mm26.蝸桿螺紋包角之半：=27.蝸輪喉母圓半徑：=25.88mm28.蝸輪外緣直徑：由作圖可得=164.95mm29.蝸桿分度圓導(dǎo)程角：=30.蝸桿平均導(dǎo)程角：31.分度圓壓力角：=32.蝸桿外徑處肩帶寬度： 取3mm33.蝸桿螺紋兩端連接處直徑：=35mm34.蝸輪分度圓齒厚：數(shù)據(jù)帶入公式得 5.508mm35.齒側(cè)隙：查表4-2-6得36.蝸桿分度圓齒厚：=4.298437.蝸桿分度圓法向齒厚：=4.28538.蝸輪分度圓法向齒厚：=5.4939.蝸輪齒冠圓弧半徑：=19.277540.蝸桿測量齒頂高： =2.203541.蝸桿測量齒頂高：=2。1854.2 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計算環(huán)面蝸桿傳動承載能力主要受蝸桿齒面膠合和蝸輪齒根剪切強度的限制。因而若許用傳動功率確定中心距，則然后校核蝸輪齒根剪切強度。 由于軸承變形增加了蝸桿軸向位移，使蝸輪承受的載荷集中在23個齒上。而且，由于蝸輪輪齒的變形，造成卸載，引起載荷沿齒高方向分布不均，使合力作用點向齒根方向偏移。 因而，蝸輪斷齒主要由于齒根剪切強度不足造成的校核：其中 作用于蝸輪齒面上的及摩擦力影響的載荷; 蝸輪包容齒數(shù) 蝸桿與蝸輪嚙合齒間載荷分配系數(shù); 蝸輪齒根受剪面積;公式中各參數(shù)的計算1.的計算=作用在蝸輪輪齒上的圓周力， 蝸桿喉部螺旋升角 ，4.5 當量齒厚，滑動速度 =2.01m/s根據(jù)滑動速度查機械設(shè)計手冊339得將數(shù)據(jù)帶入公式得 =N 2.計算得 = 53.蝸輪齒根受剪面積 蝸輪齒根圓齒厚；由上可知 蝸輪端面周節(jié)； 蝸輪理論半包角； 蝸輪分度圓齒厚所對中心角。數(shù)據(jù)帶入公式得 =7.03mm由上可得 對于錫青銅齒圈 取查手冊取鑄錫磷青銅，砂模鑄造，抗拉強度=225MPa， 則 1.53.53.51010粘度值612414506288352198242ISO-VG或GB-N級680460320220由于蝸桿的滑動速度為2m/s，所以潤滑油的粘度選為4602潤滑方式的選擇由于所設(shè)計減速器采用蝸桿下置式傳動，且轉(zhuǎn)速不高，故選擇浸油潤滑。蝸桿浸油深度h11個螺牙高，但不高于蝸桿軸軸承的最底滾動體的中心。潤滑時，傳動件的浸入油中的深度要適當，既要避免攪由損失過大，又保證充分的潤滑，油池應(yīng)保持一定的深度和貯油量。如下圖所示：圖5-5 潤滑方式4.9 減速器的附件為了保證減速器的正常工作，減速器的箱體上通常設(shè)置一些裝置或附加結(jié)構(gòu)，以便于減速器潤滑油的注油，排油，檢查油面高度和拆裝，檢修等。4.9.1 窺視孔和視孔蓋為檢查傳動件的嚙合情況，接觸斑點，側(cè)隙和向箱內(nèi)傾注潤滑油，在傳動件嚙合區(qū)上方箱蓋上開設(shè)窺視孔。窺視孔應(yīng)有足夠的大小，以便手能伸人進行操作，為此，方形窺視孔長應(yīng)90mm，寬應(yīng)50mm。為防止?jié)櫥惋w濺出來和污物進入箱體內(nèi)，在窺視孔上應(yīng)設(shè)有視孔蓋密閉，蓋板用螺釘固定在箱蓋上，在蓋板與箱蓋上應(yīng)放置密封墊片。圖5-6窺視孔和視孔蓋4.9.2 通氣器減速器工作時，箱體溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，對減速罪各接縫面的密封很不利，通常在箱蓋頂部或檢查孔蓋上裝有通氣器。使減速器內(nèi)熱膨脹的氣體能自由逸出，保持箱內(nèi)壓力正常，從而保證減速器各部接縫面的密封性能。通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內(nèi)部制成一定的曲路，并設(shè)有金屬網(wǎng)。選擇通氣器時應(yīng)考慮其對環(huán)境的適應(yīng)性，規(guī)格尺寸應(yīng)與減速器的大小相適應(yīng)。 圖5-7通氣器4.9.3 定位銷為了保證箱體軸承座孔的鏜制和裝配精度，需在箱體分箱面凸絳長度方向兩側(cè)各安裝個圓錐定位銷。兩銷應(yīng)置遠一些，但不宜對稱布置。定位銷孔應(yīng)在箱蓋和箱座緊固后鉆空，其位置應(yīng)便于鉆、鉸和裝拆，不應(yīng)與鄰近箱壁和螺釘相碰。定位銷的直徑可取d：(o7o8)d：(d：為凸緣上螺栓的直徑)，長度應(yīng)大于分箱面凸緣的總厚度。圖5-8 定位銷4.9.4 起蓋螺釘為了保證減速器的密封性，常在箱體的剖分面上涂有水玻璃或密封膠，為便于拆卸箱蓋，在箱蓋凸緣上設(shè)置1到2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，擰動起蓋螺釘，便可頂起箱蓋。起蓋螺釘設(shè)置在箱蓋聯(lián)接凸緣上，其螺紋有效長度應(yīng)大于箱蓋凸緣厚度。起蓋螺釘直徑可與凸緣聯(lián)接螺釘相同，螺釘端部制成圓柱形并光滑倒角或制成半球形。圖5-9起蓋螺釘4.9.5 起吊裝置為了搬運和裝卸箱蓋，在箱蓋上裝有吊環(huán)螺釘或鑄有吊耳，吊鉤。為了搬運箱蓋或整個減速器，在箱座兩端聯(lián)接凸緣處鑄出吊鉤。 圖5-10吊耳環(huán)4.9.6 放油孔及螺塞為了排除污油，在減速器的箱座最底處設(shè)有放油孔，并用放油螺塞和密封墊圈將其堵住。圖5-11放油孔及螺塞4.10 減速器的安裝，使用及維護4.10.1 減速器的安裝1 減速器輸入軸直接與原動機連接時，根據(jù)設(shè)計要求推薦采用凸緣聯(lián)軸器；減速器輸出軸與工作機聯(lián)接時，根據(jù)設(shè)計要求推薦采用凸緣聯(lián)軸器，聯(lián)軸器不得用錘擊裝列軸上2 減速器應(yīng)牢固地安裝在穩(wěn)定的水平基礎(chǔ)上，油槽的油應(yīng)能排除，且冷卻空氣循環(huán)流暢。3 減速器、原動機和工作機之間必須仔細對中，其誤差不得大于所用聯(lián)軸器的許用補償量4 減速器安裝好后用手轉(zhuǎn)動必須靈活，無卡死現(xiàn)象蝸桿和蝸輪軸承的軸向間隙應(yīng)符合技術(shù)要求規(guī)定5 安裝好的減速器在正式使用前，應(yīng)進行空轉(zhuǎn)，部分額定載荷間歇運轉(zhuǎn)13h后可正式運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、無沖擊、無異常振動和噪聲及漏油等現(xiàn)象。4.10.2 減速器的使用和維護1減速器潤滑油的更換1）減速器(或新更換的蝸輪副)第一次使用時，當運轉(zhuǎn)150300h后須更換潤滑油，在以后的使用中應(yīng)定期檢查油的質(zhì)量對于混入雜質(zhì)或變質(zhì)的油須及時更換。一般情況下，對于長期連續(xù)工作的減速器，每500一1000h必須換油一次對于每天工作時間不超過8h的減速器，每12003000h換油一次2）減速器應(yīng)加入與原來牌號相同的油不得與不同牌號的油相互混用牌號相同而粘度不同的油允許混合使用3）在換油過程中，蝸輪應(yīng)使用與運轉(zhuǎn)時相同牌號的油清洗(用煤油損害密封件，并影響潤滑油的性能）。4）工作中，當發(fā)現(xiàn)油溫超過80度或油池溫度超過100度及產(chǎn)生不正常的噪聲等現(xiàn)象時，應(yīng)停止使用，檢查原因如圍齒面膠合等原因所致，必須排除故障，更換潤滑油后，方可繼續(xù)運轉(zhuǎn)2減速器檢修 減速器應(yīng)定期檢修如發(fā)現(xiàn)擦傷、膠合及顯著磨損，必須采用有效措施制止或予以排除備件必須按標準制造，更新的備件必須經(jīng)過跑合和負荷試驗后才能正式使用。3減速器維護 用戶應(yīng)有合理的使用維護規(guī)章制度，對減速器的運轉(zhuǎn)情況和檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)作認真記錄 致 謝 感謝我的指導(dǎo)老師劉老師，他嚴謹細致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學(xué)術(shù)目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。在此，謹向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！“師恩難忘，友誼長存!”本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此，向曾經(jīng)幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！ 參考文獻1.機械工程手冊第二版（傳動設(shè)計卷） 機械工業(yè)出版社 20002.實用機械設(shè)計手冊 吳相憲 王正為 黃玉堂 主編 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 20013.機械設(shè)計 濮良貴 紀名剛 主編 高等教育出版社 19964.機械制造工藝學(xué)趙志修 主編 北京： 機械工業(yè)出版社 1984.2 5.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)孫麗媛 主編 北京：冶金工業(yè)出版社 2002 6.機械加工工藝手冊李洪 主編 北京： 北京出版社 1990，127.金屬工藝學(xué)鄧文英 主編 北京： 高等教育出版社 20008.機械設(shè)計課程設(shè)計 華中理工大學(xué) 王昆 同濟大學(xué) 高等教育出版社19869.齒輪手冊 機械工業(yè)出版社 200210.機械加工余量與公差手冊 馬賢智 北京：中國標準出版社，199411.高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)M，周永強，北京：中國建材工業(yè)出版社，200212. 機械制造工藝學(xué)習(xí)題集 李益民 主編 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 37分類號 密級無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書題 目 環(huán)面蝸輪蝸桿減速器英文并列題目 A ring on the surface of the worm reduce學(xué)生姓名： 張 猛專 業(yè)： 機電一體化技術(shù)指導(dǎo)教師： 劉必柱 職 稱： 高級工程師畢業(yè)設(shè)計說明書提交日期 2008.4.12 地址： 機電學(xué)院 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書摘要 這篇畢業(yè)設(shè)計的論文主要闡述的是一套系統(tǒng)的關(guān)于環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計方法。環(huán)面蝸輪蝸桿減速器是蝸輪蝸桿減速器的一種形式.這個方法是以加工過程和蝸輪減速器的使用條件的數(shù)學(xué)和物理公式為基礎(chǔ)的。在論文中，首先，對蝸輪蝸桿作了簡單的介紹，接著，闡述了蝸輪蝸桿的設(shè)計原理和理論計算。然后按照設(shè)計準則和設(shè)計理論設(shè)計了環(huán)面蝸輪蝸桿減速器。接著對減速器的部件組成進行了尺寸計算和校核。該設(shè)計代表了環(huán)面蝸輪蝸桿設(shè)計的一般過程。對其他的蝸輪蝸桿的設(shè)計工作也有一定的價值。 目前，在環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計、制造以及應(yīng)用上，國內(nèi)與國外先進水平相比仍有較大差距。國內(nèi)在設(shè)計制造環(huán)面蝸輪蝸桿減速器過程中存在著很大程度上的缺點，正如論文中揭示的那樣，重要的問題如：輪齒的根切；蝸桿毛坯的正確設(shè)計；蝸輪蝸桿的校核。關(guān)鍵詞：蝸輪蝸桿減速器, 蝸桿, 滾動軸承Abstract This graduation thesis on the design of the system is a ring on the surface of the worm reducer design method. Torus worm reducer worm reducer is a form of this method is worm reducer and processing conditions of the use of mathematical and physical basis of the formula. In the paper, first of all, the worm made a brief introduction, then the worm on the design principle and the theoretical calculation. Then in accordance with the design criteria and design theory designed toroidal worm reducer. Then the components of the reducer to the size of the calculation and verification. The design represents the torus worm general design process. On the other worm in the design work will have value. At present, the torus worm reducer for the design, manufacture and application of domestic and foreign advanced level there are still large gaps between the comparison. Central China in the design and manufacture of worm reducer there is a process to a large extent the shortcomings, as revealed by the paper, important issues such as: cutting the root of the tooth; Worm rough the correct design of the worm check. Key words: worm reducer, Worm, hoist, Rolling目錄摘要 Abstract 目錄 調(diào)研報告 1 第一章 選定設(shè)計方案 4第二章 電動機的選擇與計算 42.1 初選電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 42.2 電動機的容量 42.2.1 確定提升機所需的功率42.2.2確定傳動裝置效率 52.2.3電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) 6第三章 傳動裝置的傳動比及動力參數(shù)計算 63.1 傳動裝置運動參數(shù)的計算 63.1.1各軸功率計算 63.1.2各軸轉(zhuǎn)速的計算 63.1.3各軸輸入扭矩的計算 7第四章 減速器部件的選擇計算 74.1 蝸桿傳動設(shè)計計算 74.1.1 選擇蝸桿、蝸輪材料 74.1.2 確定蝸桿頭數(shù)Z及蝸輪齒數(shù)Z 74.1.3 驗算滾筒的速度 84.1.4 確定蝸桿蝸輪中心距a 84.1.5 蝸桿傳動幾何參數(shù)設(shè)計 94.2 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計算 114.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 134.3.1 蝸桿軸的設(shè)計134.3.2 蝸輪軸的設(shè)計 164.4 軸的校核 194.4.1 蝸桿軸的強度校核194.4.2 蝸輪軸的強度校核 224.5 滾動軸承的選擇及校核 254.5.1 蝸桿軸滾動軸承的選擇及校核254.5.2 蝸輪軸上軸承的校核274.6 鍵聯(lián)接的選擇及校核 294.6.1 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接294.6.2 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接304.6.3 蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接304.7 箱體結(jié)構(gòu)尺寸及說明 314.8 減速器的潤滑和密封 324.9 減速器的附件 324.9.1 窺視孔和視孔蓋334.9.2 通氣器334.9.3 定位銷334.9.4 起蓋螺釘334.9.5 起吊裝置334.9.6 放油孔及螺塞344.10 減速器的安裝維護和使用 344.10.1 減速器的安裝 344.10.2 減速器的使用和維護 34致 謝35參考資料36IV外文資料翻譯完全地驅(qū)動-范圍最廣的伺服電機力與運動之間的平衡 適合所有應(yīng)用的電機 - 對驅(qū)動技術(shù)的需求反映為該技術(shù)領(lǐng)域的快速革新步伐。新的、對具有更高動態(tài)特性的緊湊型電機的需求(-更寬的功率輸出范圍和更多的樣式)不斷增加。我們的伺服電機系列符合了這種趨勢，使您可以為每一個驅(qū)動應(yīng)用提供最適合的電機。無論是同步電機還是異步電機或是更具創(chuàng)新性的直線電機和扭矩電機，帶給您的將是驅(qū)動力和動態(tài)特性的平衡所獲得的性能水平。 適合于所有任務(wù) - 電機輸出功率從0.2kW到630kW - 無論提出何種要求，西門子總能為用戶提供最適宜的電機。低輸出功率范圍下限為0.2kW，這是具有高動態(tài)響應(yīng)特性的緊湊型同步伺服電機所覆蓋的范圍。這些電機有多種樣式，包括防爆設(shè)計等一系列的附件。我們的緊湊型異步伺服電機具有同樣的設(shè)計，作為同步電機的補充應(yīng)用在較高的輸出功率范圍，最高到630kW。 服務(wù)時間長和高效率是低運行成本的標準 高等級的防護、耐用的軸承設(shè)計和抗振動的結(jié)構(gòu)。 伺服電機即使在惡劣環(huán)境下的依然是理想的解決方案。內(nèi)部集成的KTY84溫度傳感器可以額外保護DURINGIT-IR-2000絕緣繞組。西門子的永磁同步電機利用了最新的磁體技術(shù)，因而比傳統(tǒng)的三相電機具有更高的效率。永磁激勵意味著可調(diào)速伺服電機沒有勵磁損耗。 效率來源于直接聯(lián)系的合作者 西門子提供完整的電機系列，可確保在各種驅(qū)動應(yīng)用中的靈活使用。為您提供從想法到集成直至調(diào)試的各個階段的服務(wù)。 我們可為各種應(yīng)用提供電機、變頻器和附件 - 靈活的模塊化的系統(tǒng)，可很容易地滿足您的應(yīng)用，組合我們的伺服電機部件，您就可以找到一個獨一無二的滿足各種要求的驅(qū)動解決方案。為了能提供所需要的功率，伺服電機通過新型的MOTION-CONNECT連接系統(tǒng)可安全可靠地與我們的SIMOVERT MASTERDRIVES矢量(VC)變頻器、運動(MC)變頻器和SIMODRIVE變頻器相連。使用這種制作好的功率和信號電纜可為您節(jié)約時間和成本。 - 西門子具有最密集的和最快捷的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為我們的驅(qū)動系統(tǒng)提供技術(shù)支持。無論它是工程驅(qū)動，系統(tǒng)集成，售后服務(wù)還是培訓(xùn)，我們遍及全球的有經(jīng)驗的服務(wù)人員都可隨時為您服務(wù)。 伺服電機可以廣泛的應(yīng)用于： 塑料機械 造紙機械 印刷機械 紡織機械 木制品、玻璃、陶制品和石材加工機械 包裝機械 壓力機械 拉絲機械 電纜纏繞機械 機床 機器人和操作設(shè)備 倉儲運輸系統(tǒng) 高架系統(tǒng) 起重和提升設(shè)備 測試平臺 專用機械設(shè)備 優(yōu)質(zhì)的同步電機-高動態(tài)性能和非常緊湊- 如今，我們的同步伺服電機在包括如定位和速度控制等復(fù)雜運動任務(wù)方面具有優(yōu)勢。今天，一種新型伺服標準建立了一個明確的基準-前沿的1FK7電機。顯著提高的動態(tài)響應(yīng)、緊湊性和系統(tǒng)集成度使得每個應(yīng)用得以快速的處理，同時該電機能滿足未來市場的需求。1FT6和1FS6電機完善了我們的同步伺服電機系列，為特殊工業(yè)領(lǐng)域和高端應(yīng)用提供了解決方案。這些電機在特殊的情況下，比如在危險區(qū)將顯示出它們的長處。 1FK7 HD(高動態(tài)特性) - 加速時的贏家 - 我們的1FK7 HD伺服電機為您提供了適合于各種應(yīng)用必要的性能。與高失速扭矩性能配合，它們就具有了相當高的加速能力和較低的固有轉(zhuǎn)動慣量。甚至可選的制動器也具有較低的轉(zhuǎn)動慣量。正是由于這些特點，我們可以在很短的時間內(nèi)實現(xiàn)極端工作負載循環(huán)、快速定位和啟停。 1FK7 CT(緊湊) - 適合各種應(yīng)用的通用電機 - 1FK7 CT伺服電機具有靈活的和模塊化的設(shè)計，由于它們具有較小的封裝尺寸，因此1FK7 CT是同類產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)最緊湊的一個。作為高功率密度和方形設(shè)計的結(jié)果，它們可以安裝到任何機床中最緊湊的位置，以取得最大的驅(qū)動功率。例如，我們最小樣式的結(jié)構(gòu)尺寸為28，扭矩達到0.85Nm，而長僅為55mm。 1FT6 - 靈活，甚至需要大功率輸出時 - 特殊應(yīng)用場合或者輸出功率高達78kW的情況下，對同步電機有著很高的要求。這些要求完全可以通過使用我們的1FT6電機系列來滿足。在許多高端應(yīng)用中，無論是在具有高達IP68的保護等級的標準自然風(fēng)冷方案，還是在為最高功率密度采用的獨立風(fēng)冷或水冷方案中，這些伺服電機代表著最適宜的解決方案。當它們集成進一個完整的系統(tǒng)時，各種附件和選項保證了高度的靈活性。 1FS6 - 防火性能，具有EEx de IIC T3防護等級 - 危險工作場合，如在印刷工業(yè)和噴涂系統(tǒng)中，要求電機具有特殊的保護措施。除了必須具有所有相關(guān)標準功能和規(guī)范外，它們還須具有高動態(tài)響應(yīng)和特別緊湊的結(jié)構(gòu)。為了滿足這些要求，我們特意研制開發(fā)了1FS6伺服電機，這種電機能夠在I類危險工作場合安全地使用。 - 寬頻譜的編碼系統(tǒng)保障了所需的驅(qū)動精度。這意味著幾乎所有初級到中級運動控制任務(wù)都可以使用經(jīng)過檢驗的旋轉(zhuǎn)變壓器。 - 為了滿足更高的要求，您可以選擇高精度sin/cos編碼器或絕對值編碼器，它們都適合用于定位任務(wù)。為簡單地將電機集成到您的系統(tǒng)中，您可以選擇在軸終端是否帶有鍵槽。除此之外，您可以定購帶有制動器或者裝有齒輪箱的電機。到噴涂油漆時，我們也可以考慮用戶的要求。 異步和無編碼器-高性能.低價位- 當涉及到異步伺服電機時，重點考慮的是成本效益和高輸出功率。它們具有有利的價格、低運行成本，并可以帶或不帶編碼器使用。1PH7和1PL6電機具有革命性的設(shè)計，沒有外殼。定子即是電機的外殼-這樣使得電機更加緊湊和輕便。電機的冷卻系統(tǒng)集成在定子中以節(jié)省空間，同時定子正是產(chǎn)生熱量的地方。由于將框架尺寸提高到了280，我們的伺服電機現(xiàn)在的功率可以達到630kW。 1PH7 - 具有價格優(yōu)勢的緊湊型高效電機 - 當標準電機的尺寸和技術(shù)特性不能適合某些工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用時，具有IP55防護等級的定子冷卻1PH7異步伺服電機就是最適宜的驅(qū)動解決方案?？蚣艹叽缈蛇_225，1PH電機可以安裝上耐用的、永久性潤滑的軸承，以適應(yīng)皮帶或齒輪傳動的懸臂力和最高速度，這些往往是測試的要求。 - 在中等輸出功率范圍，電機具有一個使它們很容易安裝的外形。這是通過使用一個終端盒來實現(xiàn)的，該盒被集成在分離的驅(qū)動風(fēng)扇組件中。為了獲得更高的輸出功率，傳統(tǒng)的解決方法是使用固定緊湊的終端盒。當應(yīng)用范圍從初級到一般復(fù)雜類型，這些電機與SIMOVERT MASTERDRIVES矢量變頻器配合使用，可不使用編碼器。當對特性有較高要求時可選用各種編碼器，這正如同步伺服電機一樣。 - 新的框架尺寸為280，由于通用的冷卻系統(tǒng)和終端盒概念，電機可以很容易的集成到各種機床配置中。該電機可以通過一個放射狀固定的冷卻單元或者通過連接到齒輪端護板的冷卻管冷卻。這個終端盒的位置可以根據(jù)冷卻類型自由地選擇。 1PL6 - 較大的，具有高功率密度的電機 - 如果您傾向于緊湊的三相驅(qū)動電機而非DC解決方案，或者周圍環(huán)境允許使用開放式電機，那么無論是成本效率還是輸出功率，1PL6電機都不會讓您失望的。1PL6伺服電機可用的框架尺寸從180到280，是一個開環(huán)通風(fēng)異步電機。這種電機冷卻系統(tǒng)意味著輸出功率可以達到630kW(850HP)。1PL6電機完全與 IEC 60034-5兼容，并具有IP23防護等級。 1PH4 - 特殊工業(yè)領(lǐng)域耐用的水冷電機 - 我們的1PH4水冷伺服電機是特殊環(huán)境下最適宜的解決方案，例如高溫、粉塵、污垢或惡劣的大氣，此種環(huán)境下無法使用氣冷，但是可以采用水冷。這些電機在非驅(qū)動端有入水和排水接口，取代了風(fēng)扇單元，這意味著它們可以滿功率輸出，而不依賴于周圍環(huán)境。 線性旋轉(zhuǎn)創(chuàng)新-直接驅(qū)動電機的優(yōu)秀方案 創(chuàng)新和無損耗力轉(zhuǎn)換是直接線性驅(qū)動和直接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動與西門子其他電機的區(qū)別：直線電機用于直線運動，扭矩電機用于旋轉(zhuǎn)運動。無論在任何應(yīng)用情況下，這兩種系列都保證了最高的動態(tài)響應(yīng)和精度。那么是什么使得直接驅(qū)動電機如此特殊呢？一方面，電流直接轉(zhuǎn)化為運動，沒有機械傳動系統(tǒng)的能量損耗和迂回。另一方面，集成的水冷系統(tǒng)抑制了電機的溫升，從而保障了冷驅(qū)動解決方案。 創(chuàng)新性設(shè)計的電機：定制驅(qū)動概念 - 我們的電機在創(chuàng)新性上總是處于領(lǐng)先地位的。這不是關(guān)于直流驅(qū)動電機還是三相驅(qū)動電機的問題而是涉及到基本的驅(qū)動概念，它應(yīng)該是成本效益和技術(shù)都滿足特殊產(chǎn)品的加工過程的。除了具有高效率和驅(qū)動質(zhì)量外，是否容易地集成到您的機械中是非常重要的。將力作用在需要的地方是更加簡單的，因為不再需要機械傳動元件如齒輪、傳送帶或齒條和小齒輪等。因此，西門子公司的直接驅(qū)動電機提供了定制的解決方案，很好地滿足了該領(lǐng)域的要求。使用這種電機將簡化您機床的機械設(shè)計，同時因為提高了實用性和降低了的運行成本，從而減少了生命周期成本。 1FN3和1FN4線性電機 - 通用的功率動力單元 - 直線電機的作用力是無接觸傳遞的，這類似于磁懸浮列車原理。驅(qū)動力是初級部件的移動磁場與磁性的次級部件作用產(chǎn)生的。初級部件安裝在直線導(dǎo)軌上，因此可以高速運行并具有較高的軌跡精度。這導(dǎo)致力可非常簡單地傳遞，從而使我們能以創(chuàng)新的機床概念設(shè)計新的方案。西門子直線電機可以簡單地從一個模塊化系統(tǒng)中選出，這意味著直線電機的特性和特色能更符合您的特殊驅(qū)動應(yīng)用。1FN3和1FN4線性電機方案確保了這些功能：由于1FN3線性電機作用力的峰值負載與連續(xù)負載的比值高，所以適于極度工作負載循環(huán)和較短的上升時間；可保持較低的功率損失的1FN4電機適于在載荷周期變化下的連續(xù)運行。 1FW6和1FW2扭矩電機 - 用于生產(chǎn)機械的精確旋轉(zhuǎn)運動 - 扭矩電機，類似于線性電機，是一種基于同步驅(qū)動技術(shù)的直接驅(qū)動器。扭矩電機已進行了優(yōu)化，可在低轉(zhuǎn)速時產(chǎn)生較高的扭矩。1FW6電機是模塊化電機，它主要用于機床的旋轉(zhuǎn)工作臺或者擺角軸。使用1FW2電機，您就擁有了一臺可直接安裝的扭矩電機。由于緊湊的設(shè)計，這些電機意味著理想的機械結(jié)構(gòu)方案，例如噴射鑄模和專用機床。這兩種電機都采用水冷法，并有多種尺寸和長度。 6