燕山大学涡轮蜗杆式二级齿轮减速器机械设计课程设计.

燕山大学

机械设计课程设计说明书题目：蜗杆-齿轮二级减速器

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11.31；

6.28mm

1

33

11233

22333

330.94611811.839400.72311829.0848.30.68811841.2516.1

P d C mm n P d C mm n P d C mm n ≥⨯=⨯=≥⨯=⨯=≥⨯=⨯= 考虑到1轴要与电动机联接，初算直径d 1必须与电动机

轴和联轴器空相匹配及d 3必须和联轴器空相匹配，所以初定

d 1=22mm ，d 3=45mm ，取d 2 =35mm 。 2．轴的结构设计

Ⅰ轴（蜗杆）的初步设计如下图：

装配方案是：左端，甩油环、轴套、套杯、左端轴承、

圆螺母止动垫片、圆螺母、端盖、密封圈、联轴器依次从轴的左端向右安装；右端，轴套、左端轴承、圆螺母止动垫片、圆螺母依次从轴的右端向左安装。

轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受轴向力时，直径变化值要大些，可取（6~8）mm ，否则可取（4~6）mm 。

轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件的轮毂宽度决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了直径，即可确定轮毂宽度。轴的端面与零件端面应留有距离L ，以保证零件端面与套筒接触起到轴向固定作用，一般可取L=（1~3）mm 。轴上的键槽在靠近轴的端面处的距离取（1~3）mm ，靠近轴肩处的距离应大于等于5mm 。

Ⅱ轴的初步设计如下图：

d 1=11.83m m d 3=41.08m m d 2

=29.08mm

装配方案是：左端，蜗轮、轴套、挡油板、右端轴承、

端盖依次从轴的左端向右安装；右端，齿轮、轴套、挡油板、

左端轴承、端盖依次从轴的右端向左安装。

尺寸设计准则同Ⅰ轴。

Ⅲ轴的初步设计如下图：

装配方案：左端，齿轮、轴套、挡油板、左端轴承、端

盖依次从轴的左端向右安装；右端，挡油板、右端轴承、端

盖、密封圈、联轴器依次从轴的右端向左安装。

尺寸设计准则同Ⅰ轴。

3．Ⅲ轴的弯扭合成强度计算

由Ⅲ轴装轴承处轴的直径d=50mm，查《机械设计课程

设计指导手册》得到应该使用的轴承型号为30210E，

D=90mm，B=20mm，a=20mm（轴承的校核将在后面进行）。

d=50mm

D=90mm

B=20mm

a=20mm

(1)计算大齿轮受力：

转矩 T 1=464.6N ·m

11122464.61000

3602258

t T F N d ⨯⨯=

== 11tan tan 2036021340.5cos cos122'8"

n r t F F N ο

ο

αβ==⨯= 11tan 3602tan122'8"768a t F F N οβ==⨯=

由此画出大齿轮轴受力图，见b 图

（1） 计算轴承反力（c 、e 图） 水平面

1T 99072N m =⋅

1.计算内部轴向力 受力如图i

查表得 S=0.7Fr （α=25o ，e=0.7）

2222111'"53.781054.61056r F R R N =+=+=

2222222'"139425472903.5r F R R N =+=+=

则 S 1=

7.47511.121056

=⨯N

S 2=

130811

.125

.2903=⨯N 1. 计算单个轴承的轴向载荷 比较S 1+F A 与S 2的大小

S 1+F A =475.7+768=1243.7<2S

由图示结构知，1轴承“压紧”，2轴承“放松”。 则 F a1=A F S -2=540 F a2=2S =1308N 2. 计算当量载荷

P=f P （XF r +YF a ） 查表取f P =1.5

11540

0.510.5461056

a r F e F ==<= 查表得X 1=1，Y 1=0

221308

0.452903.5

a r F e F ==< 查表得X 2=1，Y 2=0

则 P 1=1.5(1×1056)=1584N

数据皆引自《机械设计》第159页~第173页

F r1=1056N

F r2=2903.5N

S 1=475.7N S 2=1308N

F a1= 540N F a2 =1308N f P =1.5

X 1=1，Y 1=0

X 2=1 Y 2=0

P 1=1584N P 2=4355.25N

燕山大学《机械设计》课程设计综评