半自动双研磨盘机的下研磨盘的传动装置

河南工程学院毕业设计(论文)PAGE34-半自动双研磨盘机的下研磨盘的传动装置摘要双研磨盘精研磨机作为一种专用机床，能用于研磨零件的平面和圆柱面，可以广泛用于油泵油咀厂、柴油机厂、轴承厂等，用以研磨轴承滚柱、轴承座圈、销轴、量规、密封环等零件。下研磨盘作为机床的重要组成部分，可以用来放置待研磨工件和调整工件的位置，同时起着研磨工件的作用。本设计主要对下传动装置各部件的结构设计、工艺、装配顺序以及整个结构对系统精度的影响进行了系统的设计和研究。就下研磨盘传动装置设计的自身特点来讲，研磨盘所承受的轴向力由固定在床身上部的箱体内的空心轴，通过一个D级向心推力球轴承直接传到壳体。径向力由两个D级的单列向心球轴承支撑。上下研磨盘的转动由双速电动机通过两对可换皮带轮，经减速箱水平轴上的蜗杆副带动下研磨盘转动，经垂直轴使上研磨盘随动，进而拨动离合器使上研磨盘转动或固定，上下研磨盘的旋转方向相反,下研磨盘的升降通过液压压力油进入油缸推动活塞使主轴升降来实现。该传动装置是根据研磨机床的实际生产需要设计改造的。因此具有更好的实用性，能快速、准确地对工件进行测量和加工，既减少了劳动强度，又提高了生产效率，适用于零件的大批量生产。关键词：专用机床,空心轴,皮带轮,向心推力球轴承THEDESIGNOFSEMIAUTOMATIC-PLATENMACHINETOTHENEXTGEARGRINDINGPLATEABSTRACTAstrology-grindingmillsiteasadedicatedmachine,itcanbeusedforgrindingpartsoftheplaneandcylindricalsurface,canbewidelyusedforpumpoilagilerplant,dieselplant,thebearingsfactoryforgrindingrollerbearings,housingscirclepin,gauge,sealingringandotherparts.Asanimportantcomponentpart,underplatenmachinecanbeusedtobeplacedgrindingworkpieceandtheworkpiecepositionadjustment,lappingalsoplaysaroleintheworkpiece.Thedesignofthemaingearunderthevariouscomponentsofthestructuraldesign,technology,assemblysequenceandtheentirestructureofthesystemaccuracyofthesystemdesignandresearch.Grindingplateonthenextdrivedesignintermsofitsowncharacteristics,platenbornebytheaxialforceinthefixed-bedbodyofthefabricofthehollowshaft.GradeDthroughtoaheartthrustballbearingsdirectlyconveyedtoshell.RadialforcefromtwoseparategradeofDtotheballbearingsupport.Thenextrotationofthegrindingplatebythetwo-speedmotorthroughtwopairscanexchangepulley,reductiongearboxlevelshaftspairdrivenplatenrotation,theverticalaxistoallowthegrindingplatewithactionthenpullonthegroundsothattheclutchdiscrotatingorfixed,thenextrotatingplatenoppositedirection,underthegrindingplatemovementsthroughhydraulicpressureoilintothetanksothatpromotethepistonaxismovementstoachieve.Thegeargrindingmachineisbasedontheactualneedsoftheproductiondesignofthetransformation.Thereforeitisbetterpracticality,itcanquicklyandaccuratelymeasuringtheworkpieceandprocessing,reducingthelaborintensity,raisingtheefficiencyofproductionandappliedtothemassproductionparts.KeyWords:specialmachine,thehollowshaft,thestrapwheel,thrustballbearings目录前言 -5-第一章 传动装置的总体设计 -7-电动机的选择 -7-.1偏心机构电动机的选择 -7-主电动机的选择 -8-传动装置的总传动比及其分配 -9-§偏心机构总传动比及其分配 -9-主传动线上总的传动比及其分配 -10-第二章偏心机构各传动零件的设计 -11-带传动的设计和计算 -11-偏心机构带传动的设计 -11-带轮的结构和尺寸 -13-小蜗杆轴和蜗轮的设计和计算 -14-小蜗杆轴的结构设计 -15-小蜗杆和小蜗轮的设计和计算 -16-主轴的设计和计算 -20-第三章主传动路线各零件的设计 -23-带传动的设计和计算 -23-带的形状尺寸的设计、计算 -23-带轮的结构设计 -25-从动带轮轴的设计 -25-§3.3两联轴器间蜗杆轴的设计 -26-大蜗杆轴和大蜗轮的设计和计算 -26-大蜗杆轴的结构设计 -26-大蜗杆和大蜗轮的设计和计算 -28-空心轴的设计 -31-结论 -33-参考文献 -34-致谢 -35-前言随着我国机械制造业的发展，国内不断成为加工制造业的中心，我国必将对机床的需求量有较大的增长。从机床的性能和要求方面来说，产品不断的向自动化方向倾斜。半自动双研磨盘精研磨机作为一种专用机床，能用于研磨零件的平面和圆柱面，可以广泛用于油泵油咀厂、轴承厂、柴油机厂、量具刃具厂……，用以研磨轴承滚柱、轴承座圆、销轴、量规、密封环等零件。双研磨盘机的下研磨盘是机床的主要部分，用以放置待研磨工件和调整工件的位置，同时起着研磨工件的作用，对提高系统的精度起到了至关重要的作用。为了适应这种大趋势，本设计主要对半自动双研磨盘机进行设计，而作为机床中重要机构之一的传动装置，它的好坏直接决定了机床的性能。一般情况下，传动装置常起的作用是：1.减速（或增速）由于工作机所要求的速度一般与原动机的速度不相符，需要通过增速或减速来实现。2.变速许多工作机的转速需要能够根据生产要求进行调整，用调节原动机的速度来实现往往很不方便，甚至不可能，而用传动装置来实现变速却很容易。原动机的输出轴通常做等速回转运动，而工作机要求的运动形式则是多种多样的，如直线运动、螺旋运动，间歇运动等，靠传动装置实现运动形式的改变。4.动力和运动的传递与分配一台原动机有时要带动若干个运动形式和速度都不同的工作机构，此时传动装置不仅起传递动力和运动的作用，还要起分配动力和运动的作用。因此，传动装置的质量对机器的工作性能影响很大，合理地设计传动装置成为机械设计工作中的重要组成部分。一般常用的传动装置包括：带传动、链传动、齿轮传动和蜗轮蜗杆传动，带传动和链传动都是挠性件传动，带和链有一定的弹性，故具有缓冲和吸振的作用，但是链传动常用于两轴中心距较大，要求平均传动比不变但对瞬时传动比要求不严格的场合。齿轮传动的制造和安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。在本设计中，主要的传动装置采用蜗轮蜗杆传动，之所以选用蜗轮蜗杆传动是因为它与其它传动机构相比有如下几个优点：1.当使用单头蜗杆时，蜗杆每旋转一周，蜗轮只转过一个齿距，因而能够实现较大的传动比，并且结构较为紧凑。2.在蜗杆传动中，由于蜗轮齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮是逐渐进入啮合和退出啮合的，同时参加啮合的齿对比较多，故而所承受的冲击载荷较小，传动比较平稳，噪声低。3.当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。但是，蜗杆传动也有其弊端，比如说传递效率较低，由于齿面间的相对滑动速度大，当润滑、散热及润滑油保持清洁等条件不够良好时，齿面易产生胶合和磨损，因此蜗轮常选用减磨材料制造，如青铜，制造成本较高。综合上述情况，并结合双研磨盘机的工作特点、工作条件以及目前市场上使用的同类产品的状况，在设计下研磨盘的传动中选用了蜗轮蜗杆传动装置。传动装置的总体设计§1.1电动机的选择电动机为系列化产品。机械设计中需要根据工作机的工作情况和运动、动力参数，合理选择电动机的类型、结构形式、容量和转速，提出具体的电动机型号。如无特殊需要，一般选用Y系列三相交流异步电动机。Y系列电动机为一般用途的全封闭自扇冷式电动机，适用于无特殊要求的各种机械设备，如机床、鼓风机、运输机以及农业机械和食品机械。对于频繁起动、制动和换向的机械（如起重机械），宜选允许有较大振动和冲击，转动惯量小，过载能力大的YZ和YZR系列起重用三相异步电动机。同一系列的电动机有不同的防护及安装形式，可根据具体要求选用。一般来说，电动机的转速高，极对数少，尺寸和质量小，价格也低，但传动装置的传动比大，从而使传动装置的结构尺寸增大，成本提高；选用低转速的电动机则相反。因此，应对电动机及传动装置作整体考虑，综合分析比较，以确定合理的电动机转速。§偏心机构电动机的选择1．计算偏心机构所需要输入的功率由公式T=式中T—偏心机构的偏心轴转矩；n—偏心机构的偏心轴转速。======2．传动总效率和电动机的功率在该传动装置中，取V带传动=0.96,蜗杆传动=0.7,五对轴承每对=0.98,总效率===61％所需电动机功率得===选型的三速电动机。额定功率、、；满载转速=、、。§主电动机的选择和下研磨盘上几个点的圆周速度V,由式V=得功率=得========2.传动总效率和电动机的功率在主传动装置中，V带传动=；蜗杆传动=；在11对轴承中，每对的效率=；两个联轴器中,每一个=;总效率===所需电动机的输出功率======3.选择主电机选型双速电动机。额定功率=、；满载转速=、。§传动装置的总传动比及其分配§偏心机构总传动比及其分配由式=得=========初选总的传动比，取=。由传动简图知，此传动路线为两级减速。初定===式中——V带传动的传动比；——蜗杆传动的传动比。§主传动线上总的传动比及其分配由式得============该传动路线上有两种方式的总传动比，靠更换带轮来实现，有上式初定两种方式总传动比分别为：=,=。===式中——为蜗杆传动比；——为带传动比。===式中——为蜗杆传动比；——为带传动比。第二章偏心机构各传动零件的设计§带传动的设计和计算带传动是一种应用很广的机械传动。带传动一般由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的传动带所组成。当驱动力矩使主动轮转动时，依靠带和带轮间的摩擦力的作用，拖动从动轮一起转动，由此传递一定的动力。带传动与其它传动形式相比较,结构较为简单、传动平稳，能缓冲吸振和过载打滑。在传动中心距较大的情况下应用较多。在带传动中，常用的有平型带传动和三角带传动，多楔带和同步齿形带，使用也日益广泛。在对带进行设计时，不仅要从带传动的工作情况分析，还应从带传动的失效形式考虑，防止其打滑和疲劳破坏。因此带传动的设计准则是：在保证带传动在工作时不打滑的条件下，具有一定的疲劳寿命。由此确定带的工作能力。§偏心机构带传动的设计1.确定计算功率按设计要求查手册得工作情况系数==﹒式得=﹒===﹒===﹒==2.选定带型根据=和转速=；确定为A型V带。3.确定带轮的基准直径按设计要求，选取主动小带轮基准直径=。从动带轮基准直径=﹒==，按标准圆整后取为＝。4.大带轮轴(小蜗杆轴)实际转速===5.带速V的确定验算带的速度v===<带的速度合适。6.确定V带的基准长度和传动中心距根据式(+)<<(+)初步选取中心距=。计算带所需的基准长度2+(+)=按照标准圆整后，选取带的基准长度=。计算实际中心距a(+)=7.验算主动带轮上的包角--=主动轮上的包角合适。8．计算V带的根数Z根据=和=；查得A型V带的=,=,根取Z=2根。式中=；=。9.计算单根V带的预紧力式中q=。§.2带轮的结构和尺寸由型的三速电动机可知，与带轮内孔相配的轴的直径,长度为,故小带轮轴孔直径应取,轮毂长应小于。查设计手册选取小带轮为实心轮，轮槽尺寸以及轮的宽度按手册中的相关式子计算，结构如图所示：图2-1小带轮§2.2小蜗杆轴和蜗轮的设计和计算轴的主要功能是支撑旋转零件，传递力、转矩和运动。它是机械设备中的重要零件之一。根据轴的承载情况，可分为转轴、心轴和传动轴三类。根据具体的工作条件，要求轴的材料应具有一定的强度、刚度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能，同时还应考虑经济性和工艺性。轴的材料主要采用碳钢和合金钢。一般来说，碳钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性较小，所以应用较为广泛。合金钢常用于载荷大、要求结构紧凑、耐磨或工件条件较为恶劣的场合。钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响很小，因此选用高性能钢材来提高轴的刚性并无实效。对于形状复杂的轴，轴的材料也可以采用铸造性能好的高强度铸铁和球墨铸铁。为了保证轴的正常工作，轴的设计应满足强度要求，必要时还应满足刚度和振动稳定性要求，常按以下步骤进行设计：1.首先进行轴的结构设计应根据轴的工作条件，如轴在机械设备中的位置，轴上零件的结构和安装要求，轴承受载荷的情况等等，在选择合适的材料和热处理方式以后，估算轴的直径并进行轴的结构设计，初步确定各部分的形状和尺寸。在进行轴的结构设计时考虑的主要因素有：﹝1﹞轴的结构形状应满足使用要求。零件在轴上的定位要固定可靠，保证轴和轴上零件以及轴承等有准确的工作位置。﹝2﹞轴的结构应有利于提高轴的强度和刚度，力求受力情况合理，避免或减轻应力集中。﹝3﹞轴的加工及装配的工艺性要好。2.轴的强度校核计算大多数轴是在变应力条件下工作的，因此要进行疲劳强度校核计算。对于受短时较大过载的轴，还要进行尖峰载荷下的静强度计算，以防止产生塑性变形。3.在使用中轴的变形过大会影响其正常工作时，还要进行刚度计算。4.对于高速转动的轴，如汽轮主轴，还要进行振动稳定性计算，以避免因发生共振而破坏。§小蜗杆轴的结构设计按许用扭转剪应力初估轴的直径小蜗杆轴的输入功率小蜗杆的实际转速=蜗杆轴的材料选用钢，调质处理。取=。=考虑到轴上的键槽，直径应增大，则d=,取。根据传动简图，蜗杆轴初定为阶梯轴，拟定甩油盘、左端轴承及端盖、带轮等依次从左端装配，对应甩油盘和右端轴承及端盖由右端依次装配。根据传动简图及带轮、轴承的尺寸以及轴上所有零件的轴向定位和固定的要求，逐段确定轴的各段直径和长度，画出轴的结构草图。1.装带轮段按传递转矩、转速应取该段直径,由前从动轮基准直径，从动轮采用腹板式，两个A型V带传动，取,带轮厚度,取该段长度为。2.装左端轴承端盖段、轴承和甩油盘段为满足带轮的轴向定位，取轴径。因蜗轮轴承受轴向力,故选用圆锥滚子轴承。查手册初定为,其尺寸为。此轴的长度由轴承的宽度、厚度以及甩油盘的宽度决定,甩油盘厚度为,取该段为。3.左端自由端按轴承对轴肩的要求,取直径,长度为。4.蜗杆段由前面的计算,蜗杆齿顶圆直径齿根圆直径,分度圆直径。该段长度为:蜗杆螺纹部分长度,取。5.自由段选该段直径,长度。6.装甩油盘和右端轴承段直径,长度为。轴上零件与轴的周向定位均采用平键连接,轴承与轴的配合采用过盈配合,小蜗杆的结构简图如零件图所示，在这里不再画出。§小蜗杆和小蜗轮的设计和计算蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构。根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动又可以分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动等。在对蜗杆、蜗轮进行设计时，主要应从传动的失效形式、设计准则以及常用的材料等方面考虑。由于蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于蜗轮轮齿部分的强度，所以失效经常发生在蜗轮轮齿上。因此对蜗杆、蜗轮的材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是要具有良好的磨合和耐磨性能。一般来说，蜗杆是用碳钢和合金钢制作而成的，常用的蜗轮材料为铸造锡青铜（ZCuSn10P1,ZCuSn5Pb5Zn5）、铸造铝铁青铜(ZCuAl10Fe3)及灰铸铁(HT150、HT200)等。1.蜗杆用钢，硬度为，蜗轮的材料选用铸锡青铜ZCuSn10Pb1,砂磨铸造。2.确定蜗杆头数及小蜗轮齿数由=43,取=1，==3.按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计计算(1)确定作用在蜗轮上的转矩，按推荐值，取=(2)确定载荷系数K,由于载荷稳定，取=1,由于转速不高，取=;K==(3)确定许用应力，基本许用接触应力=200，应力循环次数N=60=寿命系数==许用接触应力===(4)计算模数及蜗杆分度圆直径，铸锡青铜与钢蜗杆配对时，=160。由计算结果，按照标准选取模数,蜗杆分度圆直径,,。(5)验算蜗轮的圆周速度＝取=是合适的。(6)计算啮合效率蜗杆导程角=齿面相对滑动速度插值得当量摩擦角啮合效率(7)按实际蜗轮转矩，验算的值；按蜗杆传动啮合效率，求出的值。齿面接触疲劳强度合格。4．确定传动尺寸(1)中心距(2)蜗杆分度圆直径=(3)蜗轮分度圆直径=m=5.蜗杆、蜗轮各部分尺寸计算(1)蜗杆齿顶高=m=1=齿根高=(+)m==分度圆直径=m=3=齿顶圆直径齿根圆直径蜗杆分度圆导程角r=蜗杆轴向间距蜗杆导程蜗杆螺纹部分长度(2)蜗轮齿顶高=m=1=齿根高=(+)m=(1+0.2)=分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径蜗轮分度圆螺旋角蜗轮外圆直径蜗轮宽度包角齿根圆弧面半径齿顶圆弧面半径6.精度选择和齿面粗糙度的选择按计算结果和设计要求，因为低速传动，选择精度等级“”。蜗杆齿面粗糙度；蜗轮齿面粗糙度。§2.3主轴的设计和计算轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。轴的结构主要取决于轴在机器中的安装位置及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴联接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。因此拟定轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提，它决定着轴的基本形式。在拟定装配方案时要进行分析比较，最后定之。其次就是轴上各零件的定位，常通过轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等来保证的。零件在轴上的定位和装卸方案确定后，轴的形状便大体确定。各轴段所需的直径与轴上的载荷大小有关。初步确定轴的直径时，通常按轴所受的扭矩估算，有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。安装标准件（如滚动轴承、联轴器、密封圈等）部位的轴径，应取为相应的标准值及所选配合的公差。在确定各轴的长度时，应尽可能使结构紧凑，同时还要保证零件所需的装配或调整空间。轴的各段长度主要是根据零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。根据传动简图,主轴为阶梯轴,拟定右端轴承、密封盘依次从左端装配。空心轴、左端轴承及轴承盖、小隔套、小蜗轮、圆螺母均由左端依次装配。根据传动结构以及主轴上所有零件的轴向定位和固定要求,逐段确定各段的直径和长度,并画出轴的结构简图。按许用扭转剪应力初估轴的直径2.主轴的实际转速主轴的材料选用钢,选取。由于轴上有键槽,轴的直径应增大,则,取。(1)装左端密封盘段按传动的转矩、转速选取,长度由密封盘的长度确定,初定长度为。(2)装右端轴承段轴的直径应结合所选轴承而定。因为此轴要承受径向力,所以选用单列向心球轴承,由,初定为深沟球轴承,其尺寸为,该段轴的长度由轴承宽度确定,取长度为。(3)自由段按轴承对定位轴肩的要求,取直径,长度与箱体有关,初定为。(4)装空心轴段由主轴扭转应力和空心轴的要求,初定该段直径,该段长度由空心轴长度和箱体确定,初定长度为。(5)装右端轴承及端盖、小隔套和小蜗轮段轴的直径应结合所选轴承确定,该蜗轮轴同时承受径向力和轴向力,所以选用单列向心接触球轴承,选用轴承,其尺寸为。轴的长度由一对轴承的宽度和轴承盖的宽度以及小隔套、蜗轮的宽度确定;长度初定为。(6)装圆螺母段轴的直径由螺纹的大径确定,取的粗牙螺纹。该段轴的长度由一对规格的圆螺母的宽度确定,。长度初定为,其中左端为了加工方便,设计有一个直径为,长度为的砂轮导程槽。(7)由前面的小蜗轮的设计计算确定了小蜗轮的部分尺寸,由前面轴的轴径计算确定了蜗轮轮毂孔径为,可以依据这些计算数据画出小蜗轮的结构简图:图2-2小蜗轮(8)由前面的相关计算和说明已经确定了主轴的各段的轴向和径向尺寸,主轴的结构简图见零件图。第三章主传动路线各零件的设计§带传动的设计和计算§带的形状尺寸的设计、计算计算功率按设计要求查得工作情况系数根据=和转速=，确定为A型V带。3.确定带轮的基准直径和按设计要求,选取主电机小带轮基准直径=,从动带轮直径=。按V带轮的基准直径系列加以适当圆整。当时,取从动带轮圆整后的基准直径为。4.从动带轮轴的实际转速5.验算带的速度所以带的速度合适。6.确定V带的基准长度和传动中心距根据式<<2(),初步确定中心距。计算带所需的基准长度=2+++=选取基准长度为。计算实际中心距aa=+=7.验算主动轮上的包角=>主动轮上的包角合适。8.单根V带的基本额定功率根据和，选取带型为A型V带。取,考虑到传动比的影响,当传动比为时,额定功率的增量=。9.计算V带的根数Z由式由,、,取,=，,则根取Z=4根。10.计算预紧力由式知式中取q=。11.计算作用在轴上的压轴力＝§带轮的结构设计在对V带轮进行设计时，应满足的基本要求是：质量小；结构工艺性好；无过大的铸造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般应为），以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为或；转速较高时宜采用铸钢（或用钢板冲压后焊接而成）；小功率时可用铸铝或塑料。铸铁制V带轮的典型结构有：实心式；腹板式；孔板式和椭圆轮辐式。带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构型式；根据带的截型确定轮槽尺寸。由型的双速电动机可知,轴的直径,长度为,故小带轮轴孔直径应取,轮毂长应小于。由V带轮的结构设计得,节圆直径为的小带轮为实心轮,节圆直径为的小带轮为腹板式带轮。轮槽尺寸及轮宽均按设计手册标准计算。小带轮的结构图略。§从动带轮轴的设计按许用扭转剪应力初估轴的直径从动带轮轴的材料选用钢,取。从动带轮轴直径由于轴上有键槽,轴的直径应增大,则d=,取,由于此轴是光轴,其长度由从动带轮宽度和轴承宽度确定。1.由于该轴为光轴,所以带轮、轴承、联轴器可以拟定从任意一端进行装配。为了装配方便,拟定带轮从右端装配,轴承和联轴器从左端装配。2.由于该轴主要承受径向力,选深沟球轴承,其尺寸为。§3.3两联轴器间蜗杆轴的设计按许用扭转剪应力初估轴的直径蜗杆轴的材料选用钢,取。轴的直径由于此轴的蜗杆与上研磨盘传动路线里的蜗轮啮合,减速作用与下主传动路线无关,所以此轴的具体径向和轴向尺寸由上研磨盘设计者确定。§3.4大蜗杆轴和大蜗轮的设计和计算§大蜗杆轴的结构设计按许用扭转剪应力初估轴的直径1.大蜗杆轴的输入功率2.大蜗杆轴的实际转速大蜗杆轴的材料选用钢,取。轴的直径为由于轴上有键槽,轴的直径应增大,则d=,按联轴器标准取。根据传动简图,蜗杆轴初选用阶梯轴,拟定左端轴承及端盖等依次从左端装配,对应右端轴承及端盖和联轴器由右端依次装配。根据传动简图及轴承的尺寸以及轴上所有零件轴向定位和固定的要求,逐段确定轴的各段直径和长度,画出轴的结构简图。(1)装左端轴承和轴承盖段轴的直径结合所选轴承确定,因为此蜗杆轴需要承受轴向力,所以选用圆锥滚子轴承,其尺寸为。轴段的长度由轴承的宽度和箱体确定。初定该段长度为。(2)右端自由段按轴承对定位轴肩高度的要求,取该段直径为,此段轴的长度与箱体有关,初定该段长度为。(3)蜗杆段由前面的计算得:蜗杆齿顶圆直径齿根圆直径分度圆直径蜗杆螺纹部分长度取蜗杆螺纹长度为。(4)右端自由段与左端的自由段对应，取直径为,长度为。(5)装右端轴承和轴承端盖段选取轴承为圆锥滚子轴承,轴的直径为,长度由轴承和轴承端盖的宽度确定,长度初定为。(6)装联轴器段根据传递转矩、转速,初选用刚性可移式联轴器,取,。(7)画出大蜗杆轴的结构简图:图3-1大蜗杆§大蜗杆和大蜗轮的设计和计算1.蜗杆的材料选用钢,硬度为,蜗轮材料选用铸锡青铜,砂模铸造.2.确定蜗杆头数及小蜗轮齿数由,=,。3.按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计计算(1)确定作用在蜗轮上的转矩,取=(2)确定载荷系数K,由于载荷稳定,取,蜗轮圆周速度,速度较低，因此取。(3)确定许用接触应力,基本许用接触应力=。应力循环次数寿命系数许用接触应力(4)计算模数及蜗杆分度圆直径铸锡青铜与钢蜗杆配对时,由式。由计算结果，按标准选取,,,。验算蜗轮圆周速度取是合适的。(5)计算啮合效率蜗杆的导程角r=齿面相对滑动速度用插值法求得当量摩擦角啮合效率(6)按实际蜗轮转矩验算值；按蜗杆传动啮合效率,求齿面接触疲劳强度合格。4.确定传动尺寸(1)中心距(2)大蜗杆分度圆直径(3)大蜗轮分度圆直径5.大蜗杆、大蜗轮各部分尺寸计算(1)大蜗杆齿顶高齿根高分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径蜗杆分度圆导程角蜗杆轴向齿距蜗杆导程蜗杆螺纹部分长度(2)大蜗轮齿顶高齿根高分度圆直径