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1、精选优质文档-倾情为你奉上30T双立柱焊接变位机构设计摘 要随着焊接自动化的发展焊接变位机已经成为制造业的一种不可缺少的设备,在焊接领域把它划为焊接辅助机,其型式系列和品种规格约有十余个系列、百余个品种,正在形成一个新兴行业。本题目是设计能载重30.0吨工件,可进行全位置焊接的双立柱式变位机械。主要内容是关于焊接时工作台与工件回转倾斜的控制、电机选择、减速器的选择、各个轴和轴承的确定以及校核等等。本课题根据预定的载荷和要求的焊接速度确定设备所需要的电动机类型,在此基础上通过皮带轮传动达到过载要求,蜗杆传动达到较大传动比以及减速箱等,最终达到所需的传动。最后使用CAD软件绘制相关的零件图、总装图
2、。关键词:焊接变位机,减速器,电机类型,机械设计BLOCK-TYPE WELDING POSITIONER ROTARY MECHANISM DESIGNABSTRACTWelding positioner has become indispensable manufacturing equipment, in the welding area it designated as welding auxiliary machines. Series and products specifications on the type of case, has been available, and n
3、early a dozen more series, more than one hundred varieties and specifications, is forming a new industry. This subject is designed to load 1.0t parts, for all position welding of Block Variable-bit machines. Mainly on the welding machine of the rotary turning the control, motor selection, the choice
4、 of reducer, worm shaft and bearing all the determination and checking, and so on. The specific process design is based on pre-load and required welding speed to determine the equipment needed to motor types, including: motor speed, rated power, voltage and current, calculated on the basis of this a
5、xis and the corresponding parts of the model size, and its associated strength, service life can be checked. Fragment using CAD software, the relevant parts diagram, assembly drawing out. KEY WORDS: welding positioner, reducer, motor type, mechanical design目 录摘 要ABSTRACT目 录前 言1第一章 焊接变位机械性能及结构3 1.1 焊
6、接变位机械3 1.2 焊接变位机械应具备的性能3 1.3 焊接变位机的功能及结构形式4 1.4 主自由度及全功能焊接变位机5第二章 焊接变位机方案设计62.1 焊接变位机整体方案设计6 2.1.1 座式焊接变位机的用途及结构形式6 2.1.2焊接变位机的驱动系统7 2.1.3 设计方案简介72.2 回转机构的设计7 2.2.1 回转机构传动简图7 2.2.2 原始数据8 2.2.3 工作条件8 2.2.4 电动机的选择8第三章 回转机构减速器的设计9 3.1 总传动比9 3.2 总传动比的分配9 3.3 传动装置的运动和动力参数设计93.3.1 各轴的转速93.3.2 各轴的功率93.3.3
7、各轴的转矩103.3.4 各数据汇总10 3.4 传动零件的设计103.4.1 同步带传动的设计103.4.2 第一级蜗杆传动的设计123.4.3 第二级蜗杆传动的设计163.4.4 一级蜗杆轴的设计193.4.5 二级蜗杆轴的设计203.4.6 二级蜗轮轴的设计213.4.7 轴的校核223.4.8 键的选择24第四章 翻转机构的设计94.1 翻转机构简图134.2 原始数据144.3 电动机的选择 14 4.4 总传动比9 4.5 总传动比的分配9 4.6 传动装置的运动和动力参数设计9 4.6.1 各轴的转速9 4.6.2 各轴的功率9 4.6.3 各轴的转矩10 4.6.4 各数据汇总
8、10 4.7 传动零件的设计104.7.1 同步带传动的设计104.7.2 第一级蜗杆传动的设计124.7.3第二级蜗杆传动的设计164.7.4一级蜗杆轴的设计194.7.5二级蜗杆轴的设计204.7.6二级蜗轮轴的设计214.7.7连接轴的设计214.7.8 轴的校核224.7.9 键的选择24结 论25致 谢26参考文献27外文资料翻译28专心-专注-专业前 言在我国,乃至世界范围内,有关焊接变位机的基本概念、型式与分类、主要技术参数等存在不统一的问题,甚至存在某些量纲混淆问题。在人们的眼里,可能认为焊接变位机是一个无足轻重的产品。然而,在国际上,包括各种功能的产品在内,有百余系列。在技术
9、上有普通型的,有无隙传动伺服控制型的,产品的额定负荷范围,达到0.1kN18000 kN。可以说,焊接变位机是一个品种多,技术水平高,小、中、大发展齐全的产品。关于焊接变位机型号编制方法,由于企业之间的竞争,很多企业对产品的法定代号给淡漠了。把企业名称代号冠以产品代号上,强化了商标意识。一般来说,生产焊接操作机、滚轮架、焊接系统及其他焊接设备的厂家,大都生产焊接变位机;生产焊接滚轮架的厂家,大都生产机器人配套的焊接变位机。但是,易焊接变位机为主导产品的企业,非常少见。德国Severt公司,美国Aroson公司,我国天津鼎盛工程机械有限公司等,算是比较典型的生产焊接滚轮架的企业。德国的CLOOS
10、、奥地利的IGM、日本松下机器人公司等,都生产伺服控制和机器人配套的焊接变位机。现在我国生产焊接变位机的厂家已经不少,大都不成规模。以焊接滚轮架为主导产品发展起来的企业,尚未形成。天津鼎盛公司工程机械有限公司、无锡市阳通机械设备有限公司、长沙海普公司、威达自动化焊接滚轮架设备公司等单位生产的变位机在国内占有较大市场。我国焊接变位机的发展和应用,近十年来,工程机械行业带了一个头。首先是大型企业和外资企业应用,外资企业达到了不落地焊接。目前,在股份制企业的技术改造中,逐渐向外资企业看齐,展望未来,我国焊接变位机会得到健康的发展。本课题主要是针对30.0吨双立柱式焊接变位机机构进行设计计算,了解其工
11、作原理及内部结构,运用所学知识,设计出实际可用的产品。焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。随着科学技术的发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。同时焊接件的设计越来越大,对生产效率的要求也越来越高。传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、效率要求。因此,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。通过焊接变位机工作台的回转和倾斜,使焊缝处于易焊位置。焊接变位与焊接操作机配合使用,实
12、现焊接的机械化、自动化,提高焊接的效率和焊接质量。而设计焊接变位机正是相对于此产生的。第一章 焊接变位机械的性能及结构1.1 焊接变位机械焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装置。焊接变位机械可分为三大类:(1)焊件变位机械:包括焊接变位机、 焊接滚轮架、焊接回转台和焊接翻转机。(2)焊机变位机械:包括焊接操作机和电渣焊立架。(3)焊工变位机械:包括焊工升降机等。焊接变位机(positioner)是将工件回转、倾斜,使工件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变位机械。它主要用于机架、机座、法兰、封头等非长形工件的翻转变位和焊接,也可用于装配、切割、检验等。焊接滚轮
13、架(turning rolls) 是借助主动滚轮与工件之间的摩擦力带动筒形工件旋转的焊件变位机械。它主要用于筒形工件的装配与焊接,是锅炉容器生产中的常用工艺装备。焊接回转台(welding turntable)是一种简化的变位机,它将工件绕垂直轴回转或者固定某一角度倾斜回转,主要用于回转体工件的焊接、堆焊与切割。焊接翻转机(welding tilter)是将工件绕水平轴转动或倾斜,使之处于有利装焊位置的焊件变位机。它主要适用于梁柱、框架、椭圆容器等的焊接。焊接操作机(manipulator)的作用是将焊机机头准确地送到并保持在待焊位置,或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊机机头。焊接操作机与变
14、位机、滚轮架等配合使用,可完成纵缝、环缝、螺旋缝的焊接,还可以用于自动堆焊、切割、探伤、打磨、喷漆等作业。1.2 焊接变位机械应具备的性能 一般,通用的焊接变位机械应具备的性能是:1 焊件变位机械和焊机变位机械要有较宽的调速范围,稳定的焊接运行速度,以及良好的结构刚度。2 对尺寸和形状各异的焊件,要有一定的适用性。3 在传动链中,应具有一级反行程自锁传动,以免动力源突然切断时,焊件因重力作用而发生事故。4 与焊接机器人和精密焊接作业配合使用的焊件变位机械,视焊件大小和工艺方法的不同,其到位精度(点位控制)和运行轨迹精度(轮廓控制)应控制在0.12mm之间,最高精度应可达0.01mm。5 回程速
15、度要快,但应避免产生冲击和振动。6 有良好的接电、接水、接气设施,以及导热和通风性能。7 整个结构要有良好的密闭性,以免焊接飞溅物的损伤,对散落在其上的焊渣、药皮等赃物,应易被清除。8 焊接变位机械要有联动控制接口和相应的自保护功能,以便集中控制和相互协调动作。9 工作台面上应刻有安装基线,并设有安装槽孔,能方便地安装各种定位器和夹紧机构。10 兼做装配用的焊件变位机械,其工作台面要有较高的强度和抗冲击性能。11 用于电子束焊、等离子弧焊、激光焊和钎焊的焊件变位机械,应满足导电、隔磁、绝缘等方面的要求。1.3 焊接变位机功能及结构形式焊接变位机按结构形式可分为三种:1.伸臂式焊接变位机,如图1
16、-1所示,其回转工作台绕回转轴旋转并安装在伸臂的一端,伸臂一般相对于某一转轴成角度回转,此转轴的位置多是固定的,但有的也可在小于100的范围内上下倾斜。这两种运动都改变了工作台面回转轴的位置,从而使该机变位范围大,作业适应性好,但这种形式的变位机,整体稳定性较差。伸臂式的焊接变位机在手工焊中应用较多。 2.座式焊接变位机,如图1-2所示,其工作台连同回转机构通过倾斜轴支撑在机座上,工作台以焊速做回转运动,倾斜轴通过扇形齿轮或液压缸,大都在110140的范围内恒速或变速倾斜。该机稳定性好,一般不用固定在地基上,搬移方便,适用于0.550t焊件的翻转变位。是目前产量最大、规格最全、应用最广的结构形
17、式。常与伸缩臂式焊接操作机或弧焊机器人配合使用。 3.双座式焊接变位机,如图1-3所示,该机不仅稳定性好,而且如果设计得当,可使焊件安放在工作台上后,随工作台倾斜的综合重心位于或接近倾斜机构的轴线,从而使倾斜驱动力矩大大减小。因此,重型焊接变位机多采用这种结构。1回转工作台 2伸臂 3倾斜轴 4转轴 5机座 图1-1 伸臂式焊接变位机图1-2 座式焊接变位机 图1-3 双座式焊接变位机1.4 主自由度及全功能焊接变位机如果一台变位机拖动焊件,仅做直线运动,哪怕是三维的,也不可能改变焊缝的姿态,满足施焊要求。也就是说,变位运动是回转运动,称此回转运动为变位机的主自由度。还可以做这样一个假设:在X
18、、Y、Z直角坐标系下,设有一空间直线焊缝,绕Z轴可在360范围内回转,且这个Z轴连同这一焊缝又可绕X(或Y)轴在180范围内回转,那么,经此变位的焊缝,便可变到船角焊位置进行施焊作业。换言之,一个焊口由两个面的共线MN和夹角组成,在上述两个回转范围内,经恰当的回转,便可使其共线 MN 与水平面平行,且这两个面与水平面的夹角相等,各为/2,即变为船角焊位置。这个假设是说,任何复杂焊件,只要装在主自由度为一个全回转和一个半回转的焊接变位机上,即可实现船焊要求。我们称这种双回转式焊接变位机为全功能变位机。第二章 焊接变位机方案设计焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化、自动化焊接的各种机
19、械装置。使用焊接变位机械可缩短焊接辅助时间,提高劳动生产率,减轻工人劳动强度,改善焊接质量,并可充分发挥各种焊接方法的效能。2.1 焊接变位机整体方案设计2.1.1 双立柱式焊接变位机的用途及结构形式2.1.1 双座式焊接变位机的用途及结构形式焊接变位机,是在焊接作业中将焊件回转并倾斜,是焊件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变为机械。双座式焊接变位机(如图2-1)是焊接变位机的一种,其工作台连同回转机构通过倾斜轴支撑在机座上,工作台以焊速回转,倾斜轴通过扇形齿或液压缸,多在110140的范围内恒速或变速倾斜。该机稳定性好,一般不用固定在地基上,搬移方便,适用于0.550t焊件的翻转变位。常与伸缩
20、臂式焊接操作机或弧焊机器人配合使用。图2-1 双座式焊接变位机 2.1.2 焊接变位机的驱动系统焊接变位机工作台的回转运动,多采用直流电动机驱动,无级变速工作台的倾斜运动有两种驱动方式:一种是电动机经减速器减速后通过扇形齿轮带动工作台倾斜(图2-1)或通过螺旋副使工作台倾斜(应用不多);另一种是采用液压缸直接推动工作台倾斜。这两种驱动方式都有应用,在小型变位机上以电动机驱动为多。工作台的倾斜速度多为恒定的,但对应用于空间曲线焊接及空间曲面堆焊的变位机,则是无级调速的。另外,在驱动系统的控制回路中,应有行程保护、过载保护、断电保护及工作台倾斜角度指示等功能。工作台的回转运动应具有较宽的调速范围,
21、国产变位机的调速比一般为1:33左右;国外产品一般为1:40,有的甚至达1:200。工作台回转时,速度应平稳均匀,在最大载荷下的速度波动不得超过5% 。另外,工作台倾斜时,特别是向上倾斜时,运动应自如,即使在最大载荷下,也不应产生抖动。2.1.3 方案简介本设计主要针对30t焊接变位机机构进行设计,该设计要求焊接变位机的载重量为30000kg,最大回转力矩为80000Nm,最大倾斜力矩为80000Nm,工作台回转速度为0.10.4r/min,工作台倾斜速度为0.1r/min,工作台倾斜角度为0120。设计中,其回转系统由4KW直流电动机,通过带传动第一级蜗杆减速第二级蜗杆减速后,带动工作台回转
22、,该系统总传动比在96001000之间,无级可调。设备要求直流200V供电、有足够的光照及通风换气条件、工作场地,环境温度应不超过40,相对湿度90%以下,海拔不超过1000m。2.2 回转机构的设计 2.2.1 回转机构传动简图 回转机构传动简图如图2-2所示: 图2-2 30.0吨双立柱焊接变位机传动简图 2.2.2 原始数据1 载重量 30t2 回转电机功率 4-5kw3 工作台回转速度 0.040.4r/min4 最大偏心距 20mm5 立柱间距4200mm6 回转盘直径 3000mm2.2.3 工作条件每天工作6小时,环境温度30度,一年工作200天使用寿命15年,JC=30%,载荷
23、平稳,环境清洁,有较好的通风条件。2.2.4 电动机的选择 Pw为工作是的所需功率,kw;工作时的总效率表2-1 电动机型号电动机型号额定功率(kw)满载转速(r/min)同步转速(r/min)等级堵转转矩最大转矩重量(Kg)额定转矩额定转矩Y132M16496010006级2.02.073第三章 回转机构减速器的设计 3.1 总传动比:i总=nm/nw=960/0.42400,其中nm为电动机的满载转速,nw为工作台的回转速度,故选用二级减速器。 3.2 总传动比的分配为使带传动尺寸不致过大,其中ib是带传动的传动比, ig是蜗杆传动的传动比,满足ibig。可取ib=1.5则ig= i总/i
24、b=2400/1.5=1600又 ig=i1i2 , ig=3080 所以,取i1=41,i2=39。即第一级蜗杆传动比i1=41,第二级蜗杆传动比i2=39。 3.3 各传动装置的运动和动力参数 3.3.1 各轴的转速 n1=nm/ib=960r/min / 1.5 =640.00 r/min n2=n1/i1=640r/min / 41 =15.61r/min n3=n2/i2=15.61r/min / 39 =0.40r/min nw=n3 =0.40r/min 3.3.2 各轴的功率 P1= Pmb=40.98 KW=3.92 KW P2= P1gr=3.920.700.99 KW=2
25、.7166 KW P3= P2gr=2.71660.700.99 KW=1.8826 KW Pw= P3rc=1.88260.990.95 KW=1.7706 KW其中,b是同步带传动的效率,g是蜗杆传动的效率,r是一对滚动球轴承的传动效率,c是联轴器的效率,各效率数据由附表(10-1)1查得。 3.3.3 各轴的转矩T0=9550Pm/nm=95504/960 Nm =39.79NmT1=9550 P1/n1 =95503.92/640.00 N.m =58.49N.mT2=9550 P2/n2 =95502.7166/1516 N.m =1711.31 N.mT3=9550 P3/n3 =
26、95501.8826/0.4N.m =44947.075 NmTw=9550 Pw/nw =95501.7706/0.4 N.m =42273.075 N.m 3.3.4 各数据汇总表 3-1 各轴参数参数轴名称电动机轴1轴轴3轴工作台转速/r/min96064015.160.40.4功率/kw43.922.71661.88261.7706转矩/Nm39.7958.491711.3144947.07542273.075传动比1.541391效率0.980.6930.6930.941 3.4 传动零件的设计 3.4.1 带传动的设计及计算1 设计功率Pd由表33.1-124查得Ka=1.4Pd=
27、KaP=1.44Kw=5.6KW2 选定带型根据Pd=5.6KW和nm=960r/min,由图33.1-44确定为B型带3 小带轮基准直径 由表33.1-184查得小带轮的基准直径为D1140mm 大带轮的基准直径D21.5*140210 所以D2200mm实际传动比 i1.43从动轮的转速为N29601.43671.33rmin误差 :n2所以=4.64%4 验算带速VV=d1n1/601000=140960/601000 m/s=7.034 m/sVVmax 适合5 确定带的基准长度和传动中心距初定轴间距a0由表33.1-494查得 0.7(d1+d2)a02(d1+d2) 故238a06
28、80,此处取a0=420 mm 带长L0 L0 =2a0+/2(d1+d2)+(d2d1)2 /4a0 (3-2) =1375.8mm由表33.1-104查得Ld=1420mm 实际中心距a此结构中心距距可调整aa0+(LdL0)/2 =420+(14201375)/2 mm 440 mm6验算小带轮包角演算小带轮包角 a1=173.81207 计算带的根数Z由D1=140mm n1=960 r/min的查33.1-15P0=1.82 查33.1-13和33.1-15的 Ka=0.95 Kl=1.07Z=2.69 所以z取三根8 计算对轴的压力单根v带的预紧力F0=M为没跟带的重量查33.1-
29、14的m=0.17F0=367.146N轴上作用力F1=2169.41N7 带轮结构尺寸小带轮基准直径D1=140 mm(或142 mm),实心轮。大带轮基准直径D2=200 mm,采用孔板,取轮缘宽度B=(1.82)d0=60mm 轴孔径d0 =50 mm轮缘外径da=D2+2ha ha=2.7取ha=3则da=206 mm基准下槽深hlim=8.7 ,取h=9轮缘厚=10mm腹板厚s=18mm带轮材料可按GB9439规定选用HT200。 3.4.2 第一级蜗杆传动设计1选择蜗轮、蜗杆材料蜗杆材料用合金钢,轮齿表面淬火,硬度45HRC,蜗杆材料用ZCuA110fe3,金属模铸造,估计vs=2
30、.5m/s,由表33。5-142查得, Hp=210MPa,fp=70以下设计计算按接触疲劳强度设计方法进行。浸油润滑 Zvs=0.9循环次数Nl=60n2jLh=60*15.61*200*10*6*0.3=3查35.5-4 Zn=1.19 Yn=0.86 H= Hp ZvsZn=2100.861.19= 216 N/mm22 选择蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2根据i=41,查表7-22得,蜗杆头数z1=1,则蜗轮齿数z2=iz1=411=41,z2,故合乎要求。3 确定模数m和蜗杆分度圆直径d1因载荷平稳,取载荷系数KA=1,按公式(33.5-15)2可得 m2d1 KA T2(15000/z2
31、H)2 (3-5) =11711.31(15000/(41205.3)2 mm3 =5435mm3由表35.5-4查得,m=8mm, d1=80mm 中心距 a=200 4 计算主要尺寸蜗轮分度圆直径 d2=z2m=418 mm=328 mm蜗杆导程角 验算相对滑动速度vs和传动效率 蜗杆分度圆速度 V2=d2n2/601000=3.1432815.16/601000m/s=2.6m/s 齿面相对滑动速度 Vs = d1n1/60=3.1480640/m/s2.7m/s ,可用油池润滑 与原估计值相近。蜗杆传动效率:按vs=2.6m/s,硬度45HRC,蜗轮材料为锡青铜,查表35.5-16得,
32、v=1.48,则 =tan/tan(v) (3-6)=tan6.42/tan()= 0.74,与原估计值 =0.7相近。5 齿面接触疲劳强度校核齿面接触疲劳强度校核公式为 H=H 查表35.12的Ze= 155 =1Ka=0.9 Kv=1 (3-7)则 H=155MPa =209.99MPa226MPa故齿面接触疲劳强度够用。6 热平衡计算箱体散热面积 A =0.33(a/100)1.75=0.33(200/100)1.75m2=1.11 m2室温t0:通常取为20。 散热系数ks:K=14-17.5通风散热条件好,故取ks=17W/()。 油温t1:由式(7-16)2得 t1 =1000(1
33、- )P1/ksA+t0 (3-8) =1000(1-0.7)3.92/171.11+20 =8285符合要求。7 几何尺寸计算(1) 变位系数 X2=0.5 Z1=1 Z2 =41 d1 = 80 d2=328(2) 蜗杆齿顶圆直径da1 da1=d1+2ha*m 又ha*=1 则 da1 =(80+28)mm=96mm(3) 蜗杆齿根圆直径df1 df1=d1-2m(ha*+c*) 又c*=0.2则 df1 =80-28(1+0.2) mm=60.8 mm蜗杆齿根高 hf1=0.5(d1- df1)=19mm(4) 蜗杆齿宽b1 B1=2.5m=129.6mm 取b1=130*mm顶隙c=
34、c*m c=1.6(5)蜗轮齿顶圆直径da2 da2 =d2+2m(ha*+x2) =328+28(1-0.5) mm =336 mm涡轮齿根园直径 df2 =d2-2hf2=mz2-2m(ha*-x+c*)=316.8 mm(6) 蜗轮外圆圆直径de2de2=da2+m =344 mm(7) 蜗轮齿宽b2 当z13时,b2 0.75da1=0.7596mm=72mm 此处取 b2=70mm(8) 蜗轮齿顶圆弧半径Ra2 Ra2 =d1/2-m=(80/2-8) mm=32 mm(9) 蜗轮齿根圆弧半径Rf2 Rf2 =da1/2+c*m=(80/2+0.28)mm=42mm(10)蜗杆轴向齿
35、厚Sx1 Sx1 =0.5m=0.583.14 mm=12.56mm(11) 蜗杆法向齿厚Sn1 Sn1 =Sx1=12.56 mm=12.48mm(12) 蜗杆分度圆齿厚S2 S2=(0.5+2x2)m ZA型蜗杆副传动齿形角 =20 则 S2 =(0.53.14-20.5)8 mm =10mm(13) 蜗杆齿厚测量高度a1 a1=m=8mm 3.4.3 第二级蜗杆传动设计1 选择蜗轮、蜗杆材料蜗杆材料用合金钢,轮齿表面淬火,硬度45HRC,蜗杆材料用ZCuA110fe3,金属模铸造,估计vs=12m/s,由表33。5-142查得, Hp=210MPa,fp=70以下设计计算按接触疲劳强度设
36、计方法进行。浸油润滑 Zvs=0.9循环次数Nl=60n2jLh=60*15.61*200*10*6*0.3=3查35.5-4 Zn=1.2 Yn=0.86 H= Hp ZvsZn=2100.861.2= 216 N/mm22 选择蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2根据i=39,查表7-22得,蜗杆头数z1=1,则蜗轮齿数z2=3128z2,故合乎要求。3确定模数m和蜗杆分度圆直径d1因载荷平稳,取载荷系数KA=1按公式(33.5-15)2可得 m2d1 KA T2(15000/z2H)2 (3-5) =144947.075(15000/(39216)2 mm3 =mm3由表35.5-4查得,m=25
37、mm, d1=200mm 中心距 a=500 Z1=1 z2=31 x=+0.54计算主要尺寸蜗轮分度圆直径 d2=z2m=3125 mm=775 mm蜗杆导程角 5验算相对滑动速度vs和传动效率 蜗杆分度圆速度 V2=d2n2/601000=3.147750.4/601000m/s=0.12m/s 齿面相对滑动速度 Vs = d1n1/60=3.1420015.16/m/s0.16m/s ,可用油池润滑 与原估计值相近。蜗杆传动效率:按vs=0.2m/s,硬度45HRC,蜗轮材料为锡青铜,查表35.5-16得,v=3.12,则 =tan/tan(v) (3-6)=tan7.13/tan()=
38、 0.692,与原估计值 =0.7相近。6 齿面接触疲劳强度校核齿面接触疲劳强度校核公式为 H=H 查表35.12的Ze= 155 =1Ka=1 Kv=1 (3-7)则 H=155MPa =116MPa216MPa故齿面接触疲劳强度够用。7 热平衡计算箱体散热面积 A =0.33(a/100)1.75=0.33(500/100)1.75m2=5.5 m2室温t0:通常取为20。 散热系数ks:K=14-17.5通风散热条件好,故取ks=17W/()。 油温t1:由式(7-16)2得 t1 =1000(1- )P1/ksA+t0 (3-8) =1000(1-0.7)2.72/175.5+20 =2985符合要求。8 几何尺寸计算(1) 变位系数 X2=0.5 Z1=1