1、第6章蝸桿軸的設(shè)計計算及軸承選用蝸桿軸的設(shè)計根據(jù)蝸桿蝸輪傳動特性，選擇蝸桿軸材料為20CrMnTi,米用滲碳淬 火,淬火深度，滲碳后硬度為55-61HRC其機械性能由機械設(shè)計課 程設(shè)計手冊表2-9查得抗拉強度為1080MPa.cy-估算軸的最小直徑，查機械設(shè)計教材表取V nC=105dmin14.77 mm蝸桿軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1下圖6-1-1為蝸桿軸的裝配示意圖圖6-1-12根據(jù)軸的設(shè)計要求、結(jié)構(gòu)工藝要求及軸向定位要求，確定蝸桿軸 的直徑和長度，如下圖5-1-2圖6-1-23）蝸桿軸的最小直徑顯然是安裝同步大帶輪處的直徑，按照前面設(shè)計的同步帶輪的要求，軸需與帶輪及其脹緊套相匹配，故取35mm.4）

2、按照前面蝸桿的設(shè)計要求，蝸桿的節(jié)圓直徑，蝸桿的齒形長度為130mm5）為了滿足蝸桿加工過程中避免刀具干涉，以及處于對蝸桿使用過程1) 選擇蝸桿軸的材料1)蝸桿軸上的功率2)由公式得：轉(zhuǎn)矩卩=蝸桿轉(zhuǎn)速n=1620r/min,丁=初步確定軸的最小直徑按照公式dmin3)因桿齒兩端受力考慮，選擇蝸桿長度為244mm.6）初步選擇滾動軸承。因為蝸桿蝸輪傳動過程中，同時受到徑向力和 軸向力的作用，由于軸向間隙可調(diào)，故選用角接觸球軸承，雙列背 靠背安裝，選擇軸承型號為7208C,查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊，軸 承的安裝寬度B=18mm軸承內(nèi)徑d=40mm.7）在安裝同步帶輪軸上，其受力情況可以看著為懸臂梁。對

3、此，如果 不增加一對軸承支撐，對蝸桿軸的受壓比較大，所以增加一對面對 面安裝的角接觸球軸承，只起支撐同步帶的作用，根據(jù)同步帶的設(shè)計，選擇軸承的型號為7007C,其安裝的寬度為14mm通過軸承套 和同步帶的安裝可以確定該軸段的長度為98mm從圖6-1-1看出, 其預(yù)留長度的目的是為了調(diào)整同步帶輪的軸向距離， 從而與電機軸 的小帶輪相匹配，保證其在同一安裝平面。8）各軸間的倒角。螺紋倒角為C1軸肩倒角為。9）根據(jù)轉(zhuǎn)臺底座支撐蝸桿軸承的位置設(shè)計，外隔套與底座配 合用于軸承的定位和密封，軸承用緊固螺母支撐軸套固定，緊固螺 母選用M4（X，螺紋長度為23mm螺紋軸與軸承安裝軸間留有3X1的螺紋退刀槽，軸

4、套長。軸上載荷及其軸承的校核根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計算受力簡圖如圖6-2-1:圖6-2-1（根據(jù)軸承的安裝要求和受力分析，其支點為雙列軸承中心偏移一個 安裝距離，查機械設(shè)計手冊計算可知其與蝸桿的距離為185mm由于右邊支撐軸承僅僅支撐同步帶輪的徑向力，同步帶的預(yù)緊力不大，最基本的面對 面安裝的角接觸球軸承能夠滿足，受力分析時可以暫時不計算，而且根據(jù) 安裝要求，其成對安裝的軸承能夠軸向移動，滿足蝸輪的軸向距離調(diào)節(jié)要 求。）1）計算作用在蝸桿軸上的力T1i12T1Z226.57 0.751082152.17N m乙11） 校核軸承壽命查機械設(shè)計表得：負荷系數(shù)fp為.計算派生軸向力由機械設(shè)計表，查

5、得派生軸向力為：S=則可求得左右軸承的 派生軸向力分別為:S 0.5R,1992.75NS,0.5R21992.75 N根據(jù)軸承的軸向負荷分析，軸承有向左移動的趨勢，左邊的軸承 被擠壓，根據(jù)力的平衡關(guān)系，作用在左邊軸承的總的軸向力為：作用在右邊軸承的總的軸向力為 計算當(dāng)量動載荷Ti26.57N ?mT2Ft12Ti/ di2Ti/qm 2 26.57/501062.8NFt22T2/d22T2/Z2m 2 2152.17/5407971NFr2Ft 2tan7971 tan 202901N查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊,動載荷Cr7208C角接觸球軸承的參數(shù)36800 N靜載荷Cor25800N圖6-

6、2-2左邊軸承：合489籌0190由機械設(shè)計表，通過線性查值法求得：e10.51A14892.75R11.23ei由ei查機械設(shè)計表,并用線性插值法求得:X10.27、y11.80,由此可求得pfp(XiRiyiA)1.3 (0.27 3985.5 1.80 4873.75)12803N右邊軸承：C0驚0-077由機械設(shè)計表，通過線性查值法求得：e20.45A21992.75R23985.50.5 e2由e2查機械設(shè)計表，并用線性插值法求得:X20.27、y22.05,由此可求得F2fp(X2R2y2A2) 1.3 (0.27 3985.5 2.05 1992.75)6709.593軸承的壽命

7、計算由于，按照左邊軸承計算軸承的壽命Lh蠱(3977Lh所以選擇的雙列角接觸球軸承滿足要求。2）做出彎矩圖和扭矩圖2)3)4)轉(zhuǎn)臺軸承的設(shè)計選擇根據(jù)轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)分度工作的情況分析，轉(zhuǎn)臺軸承必須承受較大的軸向力 和徑向力，于是我們首先想到對稱安裝的圓錐滾子軸承或者通過圓錐滾子 軸承和角接觸球軸承組合安裝來實現(xiàn)。如果是用于轉(zhuǎn)臺工作，對稱安裝的 圓錐滾子軸承經(jīng)過多年的實際應(yīng)用情況反映出很多問題，最主要的問題是 安裝的空間過大，承受的空間傾覆力矩不夠，于是通過多年的設(shè)計改進， 現(xiàn)在轉(zhuǎn)臺多用組合軸承。我們知道推力球軸承能夠承受巨大的軸向載荷， 通過改進組合，將圓柱滾子軸承和推力球軸承組合設(shè)計，改進出適用于回 轉(zhuǎn)工作轉(zhuǎn)臺的組合軸承。本次設(shè)計轉(zhuǎn)臺選用的軸承是推力向心圓柱滾子軸承，其型號是：YRT325主要尺寸：325X 450X660mm它由一個推力向心底圈和一個推力 向心軸圈，如圖5-3-1能夠雙向承受軸