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WJQ40-00 蝸桿減速器設計

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更新時間：2014-09-18
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WJQ40-00 蝸桿減速器設計
課程設計報告
一．課題名稱
WJQ40-00 蝸桿減速器
班級：08機自A2
小組成員：馮小杰、錢昌、鄭小劍
組長：馮小杰
二．所繪制產品的功能和工作原理描述
WJQ40-00 蝸桿減速器是一種具有結構緊湊，傳動比大的動力傳動機械，是最常用的減速機之一，其安裝方便，結構合理，降速同時提高輸出扭矩。
工作原理：電動機或其他動力設備通過帶輪及皮帶等傳動部件將電動機輸出的扭矩由連接件C型平鍵帶動小帶輪旋轉，同時帶動皮帶轉動，使大帶輪旋轉，大帶輪通過普通平鍵帶動輸入軸轉動。傳入減速器的功率經過皮帶和帶輪的傳動中有一定的減少。得到扭矩的渦桿轉動，通過深溝球軸承和軸承蓋使軸向固定，徑向由軸承和箱體的配合而使徑向得以定位，保證以上基礎的前提下，對軸承進行調隙處理。05號和10號軸承端蓋在安裝過程中，與箱體接觸處需放有調整墊片，以保證端蓋與軸承外圈能接觸，達到軸向定位。在05號軸承端蓋內部應裝有07號密封圈，使箱體內部的潤滑油能夠密封。
出軸上安有渦輪，通過普通A型平鍵使其定位在軸段處，與蝸桿相同，出軸同樣采用兩端用深溝球軸承進行軸向和徑向定位。軸承蓋和大箱蓋的安裝與渦輪兩端軸承蓋的安裝要求相同，需要使用調整墊片。
此處需要注意的是蝸桿和渦輪的嚙合。首先，將渦輪安裝在出軸上，保證各項安裝是輕松裝進；其次，裝入軸承，再放入箱體中，如裝配圖中所示位置，需要保證渦輪和蝸桿的中心距是40mm；最后，裝入大箱蓋使軸承固定，保證出軸處于水平位置。
將16個螺栓分別裝在對應的位置，放入封油墊,擰緊螺塞，加入潤滑油，高度以沒浸蝸桿兩齒高度為最佳，旋入通氣塞。
實際應用：
在現實生活中減速器是一種動力傳達機構，利用齒輪、渦輪的速度轉換器，將電機（馬達）的轉數減速到所需要的回轉數，并得到較大的扭矩。
各式機械傳動系統中都可以看到減速器，比如交通工具的汽車，建筑用的重型機具等等。對于渦輪蝸桿減速器的主要特點是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一條軸線上，也不在同一個平面上，體積較小，結構緊湊，壽命長，故障少，運動平穩可靠，噪聲低，過載能力強，耐沖擊，安裝方便，但其傳動效率不高，精度不高也是其缺點。

三．所繪制產品的主要結構分析
1、設計蝸桿時，首先要考慮到渦輪和蝸桿的正確嚙合，此處采用阿基米德蝸桿，過蝸桿的軸線作一平面垂直與渦輪的軸線該平面對于蝸桿是軸面，對于渦輪是斷面，這個平面成為蝸桿傳動的中間平面。在此平面內蝸桿的齒廓相當于齒條，渦輪的齒廓相當于一個齒輪，即在中間平面上兩者相當于齒條和齒輪嚙合。因此，渦輪和蝸桿的正確嚙合條件是蝸桿的軸面模數和壓力角分別等于渦輪的端面模數和壓力角，且均取為標準值m和α。當蝸桿和渦輪的軸線交錯角等于90°時，還需保證蝸桿的導程角等于渦輪的螺旋角，即γ＝β，且兩螺旋線的旋向相同。其次，蝸桿和渦輪是用來傳遞空間交錯軸之間的運動和動力，常用來做減速運動。蝸桿作為原動件，渦輪作為從動件，若反向，則會形成自鎖。對于旋向，由于右旋好加工，此處采用右旋。最后，渦輪減速器之所以有傳動平穩、嚙合沖擊小的特點是因為蝸桿的輪齒是連續不斷的螺旋齒，在加工過程中因按照零件圖的要求保證加工精度和加工質量。
2、由于蝸桿和渦輪嚙合輪齒間的相對滑動速度較大，摩擦磨損大，傳動效率較低，易出現發熱現象，常需要較貴的減摩耐磨材料來制造渦輪，此處采用ZCuSn10P1 GB1176-87的材料，保證所需硬度和材料力學性能。
3、箱體在加工的過程中應保證兩對軸承處的粗糙度要求，設計螺塞孔時應確保能使箱體內的潤滑油和雜物最后全部流出，保證以后不會有上一次殘留下的雜物破壞蝸桿、渦輪以及其他齒面。箱體底面為保證其加工公益性，不應留有整個面以待加工，這既不能保證箱體的平穩性，也不能使加工達到方便，簡單的，容易加工的要求，所以留有一缺口。軸承端蓋伸入箱體內部的部分應緊靠在軸承外圈，其寬度應遵循國家標準中軸承外圈的要求設計。與箱體接觸的面上放有調整墊片，以保證與軸承的接觸，完成軸向定位。對于大箱蓋軸承和箱體的中間部分，要求有較高的粗糙度，并在軸承的右端接觸處，軸承外圈的接觸長度都有國家標準。與軸承端蓋相同，同樣裝有調整墊片，以達到所需距離。

基本幾何尺寸參數：
中心距 a=（d1+d2+2x2）/2=59.5mm
傳動比 i=u=40
蝸桿導程 Pz=Л mz1=4.71mm
蝸桿齒頂圓直徑 da1=24mm
蝸桿齒根圓直徑 df1=18mm
渦輪齒頂圓直徑 da2=64mm
蝸輪齒根圓直徑 df2=56mm
蝸桿軸向齒厚 sn=Лm/2=2.36mm
蝸桿直徑系數 q=d1/m=8.86
螺桿導程角 γ=Z1/q=4 ...

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