阿基米德以及蜗杆减速器建模
摘要
这篇毕业设计的论文主要阐述的是一套系统的关于一级阿基米德蜗轮蜗杆减速器的设计方法。一级阿基米德蜗轮蜗杆减速器是蜗轮蜗杆减速器的一种形式.这个方法是以加工过程和蜗轮减速器的使用条件的数学和物理公式为基础的。
在论文中，首先，对蜗轮蜗杆作了简单的介绍，接着，阐述了蜗轮蜗杆的设计原理和理论计算。然后按照设计准则和设计理论设计了一级阿基米德蜗轮蜗杆减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了一级阿基米德蜗轮蜗杆设计的一般过程。对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。 目前，在一级阿基米德蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造一级阿基米德蜗轮蜗杆减速器过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；蜗轮蜗杆的校核。
关键词：蜗轮蜗杆减速器, 蜗杆, 滚动轴承
Abstract
This graduation thesis is mainly about a systematic design method for the first class Archimedes worm and worm reducer. The first stage Archimedes worm gear reducer is a form of worm gear reducer. This method is based on the mathematical and physical formulas of the working conditions of the machining process and the worm gear reducer.
In the paper, first, a brief introduction to worm and worm gear is made. Then, the design principle and theoretical calculation of worm wheel and worm are expounded. Then a class Archimedes worm gear reducer is designed according to the design criteria and design theory. Then the size calculation and verification of the components of the reducer are carried out. The design represents the general process of the design of the first class Archimedes worm and worm gear. It has some value for other worm gear design. At present, there is still a big gap between domestic and foreign advanced level in the design, manufacture and application of Archimedes worm gear reducer. There are many shortcomings in the process of designing and manufacturing the first class Archimedes worm gear reducer in China. As revealed in the paper, the important problems, such as the root of the tooth, the correct design of the worm blank, and the check of the worm and worm.
Key words: worm gear reducer, worm and rolling bearing.
目录
第一章 调研报告 4
第一章 选定设计方案 7
第二章 电动机的选择 8
2.1 初选电动机类型和结构型式 8
2.2 电动机的容量 9
2.2.2确定传动装置效率 9
2.2.3电动机的技术数据 10
第三章 传动装置的传动比及动力参数计算 10
3.1 传动装置运动参数的计算 10
3.1.1各轴功率计算 10
3.1.2各轴转速的计算 11
3.1.3各轴输入扭矩的计算 11
第四章 减速器部件的选择计算 11
4.1 蜗杆传动设计计算 11
4.1.1 选择蜗杆、蜗轮材料 11
1.选择蜗杆传动的类型 11
2.选择蜗杆、蜗轮材料，确定许用应力 11
4.1.3 验算滚筒的速度 12
4.1.4 确定蜗杆蜗轮中心距a 12
4.1.5 蜗杆传动几何参数设计 13
4.2 一级阿基米德蜗轮蜗杆校核计算 15
4.3 轴的结构设计 17
4.3.1 蜗杆轴的设计 17
4.3.2 蜗轮轴的设计 20
4.4 轴的校核 23
4.4.1 蜗杆轴的强度校核 23
4.4.2 蜗轮轴的强度校核 26
4.5 滚动轴承的选择及校核 29
4.5.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核 29
4.6 键联接的强度校核 33
4.6.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接 33
4.6.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接 33
4.6.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接 34
4.7 箱体结构尺寸及说明 34
4.8 减速器的润滑和密封 35
4.9 减速器的附件 36
4.10 减速器的安装，使用及维护 38
致 谢 40
参考文献 41
第一章 调研报告
减速器的作用
减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，二者的设计、制造和使用特点各不相同。
70～80年代，世界减速器技术有了很大发展。通用减速器体现以下发展趋势：
（1）高水平、高性能。
（2）积木式组合设计。基本参数采取优先数，尺寸规格整齐、零件通用性和互换性强、系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。
（3）形式多样化、变型设计多。摆脱了传统的单一底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速机一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。
促进减速器水平提高的主要因素有：
（1）硬齿面技术的发展和完善，如大型磨齿技术、渗碳淬火工艺、齿轮强度计算方法、修形技术、变形及三、优化设计方法、齿根强化及其元化过渡、新结构等。
（2）用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平高。
（3）结构设计更合理。
（4）加工精度提高到ISO5-6级。
（5）轴承质量和寿命提高。
（6）润滑油质量提高。
齿轮减速器的特点
齿轮传动是机械传动中重要的传动之一，形式很多，应用广泛，传递的功率可达近十万千瓦，圆周速率可达200m/s。
齿轮传动的特点主要有：
1 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率最高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达99℅。
2 结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般比较小。
3 工作可靠，寿命长 设计制造正确合理，使用维护良好的齿轮传动，工作可靠，寿命可长达一，二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。
4 传动比稳定 传动比稳定是对传动性能的基本要求。齿轮传动能广泛应用，也是因为具有这一特点。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格昂贵，且不宜用于传动距离过大的场合。
参考文献
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2.《实用机械设计手册》 吴相宪 王正为 黄玉堂 主编 中国矿业大学出版社 2001
3.《机械设计》 濮良贵 纪名刚 主编 高等教育出版社 1996
4.《机械制造工艺学》赵志修 主编 北京： 机械工业出版社 1984.2
5.《机械制造工艺及专用夹具设计指导》孙丽媛 主编 北京：冶金工业出版社 2002
6.《机械加工工艺手册》李洪 主编 北京： 北京出版社 1990，12
7.《金属工艺学》邓文英 主编 北京： 高等教育出版社 2000
8.《机械设计课程设计》 华中理工大学 王昆 同济大学 高等教育出版社1986
9.《齿轮手册》 机械工业出版社 2002
10.《机械加工余量与公差手册》 马贤智 北京：中国标准出版社，1994
11.《高等学校毕业设计指导》[M]，周永强，北京：中国建材工业出版社，2002
12. 《机械制造工艺学习题集》 李益民 主编 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984,
