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下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763摘要从上世纪二十年代以来，蜗杆传动机构的研制工作发展很快，蜗杆传动已广泛应用在冶金、矿山、起重运输、化工、国防等行业，达到了相当高的技术水平。蜗杆传动是传递交错轴间的动力或运动的传动机构，它主要由蜗杆和蜗轮组成。蜗杆相当于一头或多头的等导程（或变导程）螺旋，蜗轮则是变态斜齿轮（或为斜齿轮或为直齿轮） 。手摇蜗轮是蜗杆传动的一种，它是通过缠绕钢丝绳来调整带式输送机小车上改向滚筒的位置，从而防止输送带跑偏的一种装置。关键词 蜗杆传动；设计计算；加工工艺；装配下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763下载论文就送你全套 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763AbstractSince on century 20s, the worm drive organization development work development has been very quick, the worm drive has widely applied in the metallurgy, the mine, lifts heavy objects professions and so on transportation, chemical industry, national defense, has achieved the quite high technical level.The worm drive is the transmission interlocks the power or the movement between the axis transmission system, it mainly is composed by the worm bearing adjuster and the worm gear.The worm bearing adjuster is equal in either multi-head and so on leads (or changes leads) the screw, the worm gear is the abnormal helical gear (either for helical gear or for spur gear). The hand operated worm gear is the worm drive one kind, it is adjusts on the belt conveyer car through the winding steel wire to change to the drum position, thus prevented the conveyor belt runs the leaning one kind of equipment.Keywords worm drive design calculation processing craft assembly徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )1目 录1 绪论11.1 蜗轮蜗杆的形成原理.11.2 蜗轮蜗杆传动优缺点.11.3 蜗轮蜗杆的正确22 手摇蜗轮的设计计算及校核32.1 设计计算步骤.32.2 蜗轮蜗杆轴强度的校核.53 蜗轮转向的判定及力的分析63.1问题的提出.63.2解决问题的新方法.63.3 根据蜗杆蜗轮的旋向进行力分析74 蜗杆传动的失效形式和材料的选用94.1 失效形式.94.2 材料的选择.94.3 国内外对蜗轮材料的研究现状.105 手摇蜗轮传动自锁可靠性的研究125.1 概述.125.2 自锁失效原因的分析.125.2.1 摩擦系数125.2.2 螺旋升角.135.2.3 压力角对摩擦角的影响135.3 啮合状态的分析.155.3.1 接触斑点分析.155.3.2 减速机实际情况分析.155.4.3 解决蜗杆转动的自锁问题采用的措施.166 蜗轮的加工176.1 加工原理176.2 啮合参数的确定.176.3 加工工艺186.3.1 蜗轮加工.186.3.2 蜗轮的计算与检测.197 蜗轮壳体的加工工艺探讨217.1 前言.217.2 蜗轮壳体工艺分析.21徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )27.3 蜗轮壳体的车削方法及工装.217.4 蜗轮定位误差分析.228 飞刀展成蜗轮的数控方法258.1 飞刀加工的特点和非数控方法的局限258.2 飞刀的设计和数控切制.268.3 在数控滚齿机上展成蜗轮.288.4 加工质量分析.299 各种材质蜗轮传动摩擦学系统分析309.1 用系统方法学309.2 蜗轮传动的摩擦学系统分析.309.2.1 分析.319.2.2 分析结果.3110 提高手摇蜗轮装配的精度和效率3310.1 装配的技术要求3310.2 下置式蜗杆减速器装配前的检查.3411 提高手摇传动效率的方法3711.1 蜗杆的装夹.3711.2蜗轮的装夹.3711.3蜗轮、蜗杆的定位.3711.4操作方法及辅料.3811.5研磨应注意的问题.3912 润滑油的选用方法4012.1 润滑油种类的选择.4012.2 润滑油粘度的选择.4112.3 润滑方式的选择.4212.4 润滑油的合理使用和保养要点.42结论43致谢44参考文献45附录46附录 1.46附录 2.58 买文档送全套图纸 扣扣 414951605徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )3徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )4徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )11 绪论1.1 蜗轮蜗杆的形成原理蜗杆传动实际上是螺旋齿轮传动的特例在螺旋齿轮传动中，如传动比很大，小齿轮直径做得很小，轴向长度很长，而螺旋角度大，则轮齿将在圆柱面上绕成完整的螺旋齿，称为蜗杆，大齿轮称为蜗轮为了改善啮合情况，把蜗轮轮齿做成包住蜗杆的凹形圆弧曲面，蜗杆、 蜗轮的轴线互相交叉垂直，即 .0129蜗轮和蜗杆相似，也有左旋和右旋之分，但通常采用右旋居多按螺旋线的头数又有单头蜗杆和多头蜗杆之分蜗杆螺旋线与垂直于蜗杆轴线平面之间的夹角称为导程角 r蜗杆螺旋线的导程角 r 与蜗轮齿螺旋线大小相等、方向相同、1.2 蜗轮蜗杆传动优缺点蜗传递交错轴(交错角通常采用 90 )间动力或运动的传动机构。蜗轮传动具有以下优点：采用一级蜗轮传动就可以实现很大传动比，结构紧凑。在要求大传动比的场合，采用一级蜗轮传动往往可以代替多级齿轮传动。不仅减少了零件数目，而且简化了机构。工作平稳，噪音小。由于蜗杆齿面是连续不断的螺旋面，而蜗轮在同一时刻处于啮合中的齿不少于两个，所以蜗轮、蜗杆的啮合是连续的。因此，在制造精度与工作条件相同时，由制造误差引起的附加动载荷与齿轮传动相比小得多。因此，蜗轮传动图 1-1 蜗杆传动原理图徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )2在近代工业中得到了广泛的应用。然而，蜗轮传动也有缺点，由于这些缺点，使其应用受到限制。传动效率低：效率低表明动力损失大，相当于部分能量消耗于啮合摩擦上，故蜗轮传动所能传递功率受到了限制。耗费大量贵重有色金属：蜗轮传动工作时，由于齿面间有相当大的滑动速度，容易导致齿面的磨损和胶合。为减小摩擦、磨损和工作温度，以提高传动承载能力和效率，一方面要有良好的润滑另一方面，对蜗轮副提出减磨、耐磨和抗胶合性能的要求。采用钢质蜗杆时，要求采用青铜蜗轮轮圈1.3 蜗轮蜗杆的正确啮合条件如上图为使用阿基米德蜗杆的蜗杆传动在通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的剖面（称为主平面）上，蜗杆齿廓为直线，相当与齿条，蜗轮齿廓为渐开线，相当于齿轮所以，在主平面内，就相当于齿条齿轮传动由此，蜗杆传动的正确啮合条件为：主平面内蜗杆的轴向齿距与蜗轮的端面齿距应相等即蜗轮的端面模数 m2 应等于蜗杆的轴向模数 m1，且均为标准值；同时蜗轮的端面压力角 a应等于蜗杆的轴向压力角 a1,亦均为标准值即m2=m1=m，a2=a1=a，同时还须保证 。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )32 手摇蜗轮的设计计算及校核手摇蜗轮传动是蜗杆传动的一种，手摇蜗轮是通过缠绕钢丝绳，来调整带式输送机张紧小车上改向滚筒的位置，从而防止输送带跑偏的一种装置手摇蜗轮中，人手摇摇臂的速度大约是 30rpm，减速比 31,输出功率 160w,效率 93%.工作环境 2535 摄氏度，工作平稳，设计使用寿命 10 年，每年工作 300 天2.1 设计计算步骤）传动类型的选择结构设计采用下置式（蜗杆放在蜗轮的下面，啮合处冷却和润滑较好，蜗杆轴承润滑方便，又因为蜗杆手摇的速度不是很大，所产生的搅油损耗也不是很大，很常用的型式 ）根据减速比，选定1,2=31）蜗轮蜗杆主要参数的计算根据设计计算公式：式231.67EZXmHkTq（2.1）其中计算载荷系数2T输出转矩ZX 齿数和变位影响系数E为材料弹性影响系数，当蜗轮材料为灰铸铁，蜗杆材料为钢时， EZ1216(N/m )表-1蜗轮蜗杆主要参数m 3q mk3mpk9 500.6310 556.255 125120.445667.59 651.3610 723.735.5 166.38120.4351012.256 216 9 0.43 835.92徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )4928.81012 1114.569 1311.9810 1457.757 343120.4251749.310 2140.1611 2354.188 512120.4182568.198 2391.1211 3287.89 729120.413586.68a) 求值（查机械设计手册）试求，因为未知，根据题中条件，估算3m/s,取；b) 查机械设计手册，得 =1 2k31.4k516kc) 查机械设计手册,试取 ，因为螺旋角未知，根据减速比和，取7 70.92d) 1.012123456*ke) 查机械设计手册,s=2, ,所以许用应力0sMpa0/HNmf) 根据公式，输出转矩式122*95NTin（2.2）其中， 输入功率（kw）1蜗杆转速(kw)n减速比12i减速器效率蜗轮输出转矩2T由式（1.1） ，得：845231.67EZXmHkq查表（） ，得：m=6,q=9g) 中心距徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )5（取 x=0）21()10amqZxm蜗杆分度圆直径 154d齿顶圆直径 6a齿根圆直径 1239fiqh蜗轮分度圆直径 2186dmz齿顶圆直径 29aah齿根圆直径 22183.5ffdz齿宽=0.7 =50mm1a2.2 蜗轮蜗杆轴强度的校核根据蜗轮蜗杆轴接触应力的校核公式：式231.67zxHEHmkTq（2.3） 代入数据，得： 95.4Mpa5度的蜗轮加工时为改善切削条件和提高质量，需要飞刀前刃面按照蜗轮齿面的法向安装(非轴向)，这就是阿基米德法向飞刀。其齿形不是直线，而是和阿基米德蜗杆的法向截面相同的曲线需要烦琐的计算，采集曲线上的一系列点坐标作为切制飞刀的依据，其基本公式如下：徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )27这个计算可以用一个BASIC程序来实现 由于齿形的左右面相对称，故只计算一侧齿形(如图2)即可，图3是该程序的流程图(程序清单略)：徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )28式中：R 飞刀外圆半径；r 蜗杆齿根圆半径在这个程序中，为了解齿形曲线的弯曲程度，还对其斜率进行了计算，即计算了过各坐标点的导数dxdy，其值的不断变化验证了齿形确实是一段单凋曲线。通过对多个不同导程角的蜗轮进行计算，证实了有关书籍关于阿基米德法向飞刀齿形曲线的各种替代方法的适用范围，可以根据零件要求采用(表8-1)。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )29表8-l 齿形精度及坐标数据根据打印出的坐标数据和齿形的精度要求，在数控线切割机床上编程进行飞刀的切制，至于飞刀的材料，则是用报废的铣刀或中心钻的柄部(材料多为W18Cr4V，HRC=6366)。通过应用以上方法，切削刀具的精度、硬度就都有了保证。 8.3 在数控滚齿机上展成蜗轮试制中所使用的是GLEASON 125GH型CNC(计算机数字控制)精密滚齿机。该机床的控制系统采用闭环控制，精度很高， 各轴分辨率均为00002ram(DEG)可控步进量是0O0Imm(DEG)，利用它可以找正飞刀的安装角。并且采用计算机模拟的电子变速箱系统(EGB)，机床内并没有变速齿轮实物，其功能与普通滚齿机的挂轮系统类似，但性能和精度都有很大提高，对大质数齿轮也能正确分齿，也能把刀轴(B轴)与工件轴(c轴)间的速比控制的十分精确和稳定，这就可以大大降低蜗轮的齿距误差。再有，该机床配有精密的刀具外径测量仪，可精确测得飞刀尖的回转半径(相当于测出了蜗轮滚刀的外径)。再与数控系统配合就可以精确的控制中心距。但美中不足的是，该机床联动式的切向走刀功能(TANGENT)是选装项目(Options)，我公司进口时并未购买。但通过仔细研究该机床的操作手册，我们找到了一种替代的方法，即利用该机床为使滚刀均匀磨损而设置的自动窜刀功能(HOBSHIFT)和工件轴的步进分度(最小步进量可达0001DEG)来实现非联动式的切向走刀。即进行连续分齿，断续展成加工。因为是数控机床，所以即使是断续展成，精度也是有保证的，而不像非数控机床那样在进行断续展成加工时，容易产生误差。接着，在机床上进行了编程试验，验证了这一想法是完全可行的，并且在验证过程中还总结出了一些提高加工效率的数控编程技巧。譬如，在粗加工后(尚未进行展成)，蜗轮齿槽内约80 的材料已被切除。展成开始的时候，飞刀可以不按切削时的慢速进给量进结，而是快速进给到已粗加工好的齿槽里，在离槽底较近的地方(约0.5个模数处)，再转切削时的慢速进给量进行切削，这样就可以缩短展成加工的时间。按照以上思路，首先就要计算出切削轴与工件轴对应的步进量，这可以用一个简单的BASIC程序来计算并打印出一系列联动点用以监视机床的位置是否准确。为了简化机床操作，提高效率，计算中对工件轴的分度步进量进行了取整，只需按几下键就可完成展成分度 再按照这个取整值计算出相应的切向走刀步进量，即是数控滚齿机加工程序中的自动窜刀量，展成时机床会按此值自动切向走徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )30刀，不用人为干预。此外，工作中我们还设计了数控滚齿机专用的压紧套式飞刀杆和蜗轮毛坯通用夹具，适用于加工模数26的蜗轮。接下来就是具体的机床操作了，主要流程见图4。图4 数控展成加工流程由于数控滚齿机的刚性好、转速高(Smax =1500rmin)，在实际的生产中，用300rmin的转速切削一个模数35，齿数31，螺旋角32。的铝青铜蜗轮仅用了30min。8.4 加工质量分析用以上断续展成方法加工的蜗轮会在齿面上出现明显的刀纹，但此现象并不会影响蜗轮齿距、中心距、分度圆大小等重要指标，随着展成次数的增加，齿面质量会逐步提高。而且，新制的蜗轮蜗杆都要装配起来，进行2448h的齿面磨合，以改善齿面达到最佳啮合状态。在这个数控方法中影响蜗轮质量的主要因素是飞刀安装角和轮坯找正不精确，自制的刀杆、夹具也不像机床原装件那样精良，这些都是以后应该改进的地方。而飞刀设计环节及数控线切割机切制环节都可以保证飞刀按照同模数A级或AA级蜗轮滚刀的技术条件检验，齿形、齿厚等指标达到要求。至于数控滚齿机展成环节则毫无疑问的能够保证齿距、中心距的尺寸误差要求。所以，用数控方法加工的蜗轮一般可以达到7级徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )31精度。9 各种材质蜗轮传动摩擦学系统分析用系数分析方法来处理摩擦学问题。其中“数据表”方法是比较适合于工程应用的分析和解决摩擦学问题的形式。9.1 用系统方法学材料副的摩擦和磨损并不是材料固有的特性，而是与系统有关并有相互作用的特性。由此可得出， “一元论”地简单处理摩擦学问题会导致严重错误，因为有很多重要参数或影响因素可能被遗漏或忽视了。因此，应以系数分析方法来处理摩擦学问题。其中“数据表”方法是比较适合于工程应用的分析和解决摩擦学问题的形式。两个形成“摩擦学相互作用表面” 的配对零件，可用正确选择的系统包括把他们与周围假想地分开。所有系统的元件都在这个包括之内。而且是系统结构的一部分。这个结构包括系统的元素，它们有关的性能和它们的相互关系，形式上可用集S= A,P，R来表示。工作变量的输入通过系统的结构变换成有用的输出。同时， 由于元素间的摩擦学相互作用，产生损耗输出。用摩擦损耗和磨损损耗来概括。输入变换成输出的方式决定了系统的技术功能。摩擦机械系统分析检查表的主要内容如下：11 摩擦系统的技术性能摩擦系统的技术性能包括运动、信息、能量、材料的传递。12 工作变量运动的形式：载荷、速度、温度、时间、材料流。13 摩擦系统结构元素： (1)摩擦元素； (2)摩擦元素； (3)润滑剂； (4)大气。元素性能： (1)、(2)、(3)、(4)有关的几何性能和材料性能。元素间的关系：如图9-1。14 摩擦学特点图 9-1 各元素之间的关系徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )32摩擦引起的系统结构变化；摩擦引起的能量损耗；摩擦引起的材料损耗。9.2 蜗轮传动的摩擦学系统分析把我们所选材质XW和ZQSnl01ZnA1CuMn及MC尼龙材质蜗轮传动的摩擦学特征进行比较。对磨偶件皆为45#蜗杆。9.2.1 分析理论上。从系统观点来看。一个给定的摩擦副的摩擦和磨损既取决于工作量变换。也取决于系统的结构可用下式表示：f=f(X，S) 式（9.1）式中：f-摩擦系数； X-工作变量；S- 系统的结构。W=W(X，S) 式（9.2）式中：W 磨损率；X-工作变量；S- 系统的结构。所以，下列各变量至少应被认为是潜在的影响变量：工作变量X：M 一载荷；V- 滑动速度：t一温度；T-滑动时间。系统结构Js= A，P，RA：系统元素(1)蜗轮； (2)蜗杆； (3)润滑剂； (4)大气。p： (1)、(2)、(3)、(4)的有关特性；R： (1)、(2)、(3)、(4)之间的摩擦相互作用。我们在保证工作变量相同的情况下。改变系统结构、元素(1)的材质，来比较各系统的摩擦学性能。摩擦学系统数据见附表摩擦系统数据表。9.2.2 分析结果由数据可知，XW、ZnA1CuMn与45 钢组成蜗轮副当量摩擦系数，温升均低于ZQSnl01 XW最低，MC尼龙最高。各种材质齿面磨损情况均低于ZQSnl01蜗轮齿面，其中以XW为最佳。MC尼龙对齿面有降解现象。ZW对偶面有MOS：石墨转移膜形成。根据以上结果。应用XW和ZnA1CuMn时系统摩擦学特性均优于采JIZQSnlO-1的情况。对蜗轮副来讲。采用ZW的系统是最佳摩擦学系统。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )33徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )3410 提高手摇蜗轮装配的精度和效率众所周知 ，机械产品是由许多零件组合而成。装配是机械制造 当中的最后一道工序 ，也是产品的最终完成阶段 。装配工作做得好坏对产品的质量起着决定性的作 用 。按照规定的技术要求 ，将合 格的零件结合成组件和部件或将若干零件 、组件和部件连接 固定 成为机器的过程就称为装配。凡是装配完成的机器，必须满足规定的 装配精度。产品的装配精度一般包 括零件、部件之间的距离精度、相 互位置精度、配合精度 、运动精度、接触精度等。同时对特殊要求的零件还要做平衡试验、密封 、试验等 。 为 了达到一定的装配精度 ，通过尺寸链分析，由于封闭环的公差等于组成环公差之和 ，装配精度 取决于零件的制造公差，但零件的 制造精度过高，生产成本将提高。 为正确处理装配精度与零件制造精 度两者的关系，形成 了以下不同的 装配方法：装配精度完全取决于零 件制造精度的装配方法称为完全互 换法；装配精度不完全取决于零件 制造精度的装配方法称为选配法、 修配法和调整法。在装配过程中， 依照产品的特点和技术要求以及现 有的条件规定用什么方法保证装配 质量的前提下，必须同时满足高生 产率和经济性的要求。为 了达到这 个要求就必须制订 合理的装 配工艺。 在机械产品装配中，减速器的装配工艺有一定的典型性。蜗杆减速器的装配工艺包括机体的装配工艺、蜗轮组件的装配 、蜗杆组件的装配、机体总装配、研齿 、试车、装联轴器和油漆等工作。 10.1 装配的技术要求(1)保证蜗杆轴线与蜗轮轴线相互垂直。 (2)蜗杆轴心线应在蜗轮轮齿的对称平面内。 (3)要具有正确的啮合中心距。 (4)要有适当的啮合侧隙和正确的啮合接触面。 图 10-1 蜗杆传动机构不正确的啮合情况徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )35(5)对于不同用途的蜗杆，传动机构有不同的技术要求。用于分度机构中的蜗杆传动应尽量减少传动副在运动中的空行程角度；用于传递动力的蜗杆传动机构则应以提高其接触精度为主，使之增加耐磨性、承载能力和传递较大的转矩。装配蜗杆传动过程中，可能产生三种误差：蜗杆轴线与蜗轮轴线的角度误差，如图10-1a 所示；中心距 误差，如图 10-1b 所示 ；蜗轮对称中间平面与蜗杆轴线的偏移，如图 l0-1c 所示。 10.2 下置式蜗杆减速器装配前的检查(1)为了确保蜗杆传动副的装配技术要求 ，使蜗轮与蜗杆轴线在同一平面上互相垂直 ，先要对蜗杆孔轴线与蜗轮孔轴线的中心距误差和垂直度误差进行检验。在对箱体孔中心距检验时 ，按图 10-2 所示的方法进行测量。将箱体清理干净，用三个千斤顶支撑箱体在一个平面上，分别将测量心棒 1 和 2 插入箱体孔中，调整千斤顶使其中一个心棒与平板平行 (用百分表在该心棒的两端点上检验)，再用两组量块以相对测量法测量两心棒至平板的距离，即可算出中心距 a。 图 10-2 减速器箱体中心距的检验 (2)测量轴线间的垂直度误差如图 10-3 所示 ，检验时将心棒 1 和 2 插入箱体孔中，在心棒 2 的一端套一根百分表摆杆，用螺钉固定，旋转心棒 2，百分表上的读数差即是轴线的垂直度误差。蜗杆组件装配 (1)清洗、清理蜗杆上的毛刺、铁锈、油污等并测量轴承内孔与轴径，轴承外径与箱体孔的实际尺寸图 10-3 减速器箱体轴心线垂直度的检验徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )36(2)滚动轴承的装配 根据轴承的类型与配合性质 ，采用不同的方法进行装配。当轴承内圈与轴配合较紧，而轴承外圈与箱体孔配合较松时，可先将轴承装在轴上，然后把轴承与轴一起装入箱体中；当轴承内圈与轴配合较松时，而轴承外圈与箱体孔配合较紧，可先将轴承压入壳体中，然后再将轴装入壳体 中；当轴承内圈与轴配合较紧 ，而轴承外圈与箱体孔配合也较紧时 ，把 轴承 同时压入轴和壳体中。 蜗杆组件装配 (1)清洗、清理蜗杆上的毛刺、铁锈、油污等并测量轴承内孔与轴径，轴承外径与箱体孔的实际尺寸。 (2)滚动轴承的装配 根据轴承的类型与配合性质 ，采用不同的方法进行装配。当轴承内圈与轴配合较紧，而轴承外圈与箱体孔配合较松时，可先将轴承装在轴上，然后把轴承与轴一起装入箱体中；当轴承内圈与轴配合较松时，而轴承外圈与箱体孔配合较紧，可先将轴承压入壳体中，然后再将轴装入壳体 中；当轴承内圈与轴配合较紧 ，而轴承外圈与箱体孔配合也较紧时 ，把 轴承 同时压入轴和壳体中。 (3)对于圆锥滚子轴承 ，因其外圈可分离，可以分别把内圈装到轴上，外圈装在箱体中，然后再调整游隙。轴承与轴或壳体配合过盈量小时 ，可用击压法平稳、均匀用锤子将间接件直接打入或用压力机压入。当过盈量较大时用温差法，即将轴承用介质加温，然后与轴配合。 (4)装配滚动轴承时应注意标有轴承型号的一端应向外，轴承端面与轴肩或孔的支承面紧贴 ，装配过程中要严格清洁。装配之后用手转动轴承检查有无卡阻现象，并检查轴承在工作时噪声的大小。 蜗轮组件的装配 (1)将蜗轮齿圈压装在轮毂上并用螺钉加以紧固。 (2)将蜗轮装在轴上，检查蜗轮的径向圆跳动和端面圆跳动误差。测量方法如图 4所示，将齿轮轴支撑在 V 形架或两顶尖上，使轴和平板平行 ，把圆柱规放在蜗轮的轮齿间，将百分表测量头抵在圆柱规上，从百分表上得到一个读数，然后转动蜗轮 ，每隔 34 个齿再重复进行一次测量，百分表的最大读数与最小读数之差就是蜗轮分度圆上的径向圆跳动误差。检查端面圆跳动误差，可用顶尖将轴顶在中间，使百分表测量头抵在蜗轮端面上，蜗轮轴旋转一周范围内，百分表的最大读数和最小读数之差就为蜗轮端面圆跳动误差。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )37图 10-4 蜗轮径向圆跳动和端面圆跳动 误差的测量机体总装配 (1)将减速器箱体清洗干净，然后将蜗杆组件装入箱体中，蜗杆轴线的位置是由箱体安装孔所确定的，调整轴承端盖垫圈的厚度控制蜗杆轴向间隙。 (2)将蜗轮组件装入箱体中，蜗轮的中央对称面应与蜗杆轴线重合，蜗轮中央面的位置通过改变轴承盖垫圈厚度或其他方式进行调整。 (3)齿侧间隙检查，用塞尺、铅丝或铅片检查，铅丝直径不得小于最小侧隙系数值的四倍。侧隙的大小等于齿形两侧经过挤压后铅丝厚度之和。百分表测量齿侧间隙，在蜗杆轴上固定一带量角器的刻度盘，把百分表测量抵在蜗轮齿面上 ，用手转动蜗杆，在百分表指针不动的条件下，用刻度盘相对于固定指针的最大空程角来判断侧隙的大小。 (4)检查齿面接触率 将蜗轮、蜗杆装入箱体后 ，首先要用涂色法来检查蜗杆与蜗轮的相互位置以及啮合的接触点。用紫色和红铅油或红丹粉着色在蜗杆螺旋面上，给以轻微阻力，转动蜗杆，根据蜗轮轮齿上的痕迹判断啮合质量。 (5)试车 根据图样要求，空载试车 2h 后，负载试车，试车时减速机内注入润滑油 ，工作时油温不能超过 35 C，轴承温度不能超过 40C。试车检查轮面的表面粗糙度 ，有无拉伤现象，噪声如何，传动是否平稳，有无漏油现象等等。直到达到技术要求 ，然后交检、涂漆。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )3811 提高手摇传动效率的方法蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑等优点，在机械传动中被广泛应用。然而蜗杆蜗轮啮合面间有相对滑动，运转不够灵活，传动精度差是蜗杆传动普遍存在的问题。针对这种情况，今采用在车床上成对研磨蜗轮蜗杆的方法可提高蜗杆传动的效率。 11.1 蜗杆的装夹先车好一顶尖装夹在三爪自定心卡盘上，蜗杆上装好鸡心卡，蜗杆装鸡心卡的一端顶在顶尖上，车床尾座处用活动顶尖将蜗杆顶住。(见图 11-1)11.2蜗轮的装夹将刀架上旋转刀台卸下，利用刀台上的压紧定位轴，装上定位套、调整垫片、平面轴承、盖板、螺母。定位套的内孔与刀台上的压紧定位轴为间隙配合，定位套的外圆与蜗轮内孔为间隙配合，作用是蜗轮定心。调整垫片的作用是保证蜗轮中间端面与蜗杆轴心所在面一致，其厚度是根据车床具体情况而定。平面轴承可根据蜗轮内孔的大小来定，上下各一个。盖板与螺母各一件。安装时压紧力以轴向无传动且蜗轮转动自如最佳(见图11-2)11.3蜗轮、蜗杆的定位在车床上成对研磨蜗轮、蜗杆，确定蜗轮蜗杆的相对位置是至关重要的，在研磨时图 11-1 蜗杆的装夹图 11-2 涡轮的装夹徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )39蜗轮和蜗杆要正好啮合。(如图11-3)A代表蜗轮、蜗杆的理论中心距，我们可以利用块规(千分垫 )来确定这个中心距尺寸A。方法是用块规确定蜗杆外圆和定位套外圆之间的距离，块规(千分垫) 尺寸等于A减去蜗杆外圆半径再减去定位套半径。将块规放在如图位置，利用中滑板进刀摇把，使蜗杆、块规、定位套三者接触，记好中滑板进刀摇把刻度。装上蜗轮，按记好的刻度进行研磨。11.4操作方法及辅料研磨速度为4050mmin，以蜗杆外圆 70mm为例，则转速就是200300rmin。蜗f杆旋转方向按使用方向，双向使用的蜗杆传动则需要正、反转各研磨一次。研磨同时按(图11-4)所示箭头方向往复移动装夹蜗轮的刀架，移动距离是左右各一个蜗杆轴向齿距。图 11-3 涡轮蜗杆中心距的测量图 11-4 涡轮蜗杆加工装夹徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )40研磨分粗研磨和精研磨，研磨粉的类别和粗细的选择可按蜗轮、蜗杆材料及精度要求确定。研磨介质可用煤油加十分之一N32全损耗系统用油，煤油的作用是增加切削力，全损耗系统用油是用来防止研磨粉压入齿面。11.5研磨应注意的问题(1)如果蜗轮、蜗杆加工不精而未到尺寸，啮合时两轴心距离超过理论中心距，那么就要边研磨边径向进刀，直到符合理论中心距尺寸为止。(2)蜗轮的中间端面和蜗杆轴心所在水平面必须重合，若未重合导致齿啮合面接触不好，应该调整调整垫片的厚度，研磨时观看蜗轮单独一齿左右面上下相对接触证明中心重合。(3)研磨完成后将零件一定要清洗干净，打上标识，因为成对使用效果显著。目前，该项技术在我公司生产的切丝机等产品中得到应用，效果很好。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )4112 润滑油的选用方法蜗轮蜗杆传动具有体积小、传动速比大、运转平稳、噪声小、蜗轮输出扭矩大的特点，在现代工业中广泛应用 但是，这种传动也有不足之处，鄢就是滑动速度大，容易引起发热，传动效率低，蜗轮容易磨损。因此，如何扬长避短，充分发挥蜗轮蜗杆传动的效能是人们普遍美心的同题为此，人们一方面提高蜗轮蜗杆本身的设计制造水平，一方面研制适合该传动特点的润精油井合理选用所需油品的种类及粘度。目前国外关于蜗轮蜗杆油的选用方法标准主要有两个。一个是美国AC-MA250。04工业用式齿轮传动的润滑该标准是根据蜗杆耐中心距和蜗杆转速来选择蜗轮油的粘度，但没考虑选择蜗轮油的种类。另一个是德国DIN51509齿轮油的选择，该标准是根据力一速度因子来选择油品粘度，它不仅考虑到速度的影响，而且把输出扭矩也考虑在内。同时也对蜗轮油种类的选择作了相应的规定我国于1989年制定了ZBJ 1700389(Z业齿轮油选用方法)，当时蜗轮蜗杆油分类产品尚未定型，因此，该标准中没有包含蜗轮蜗杆油选用方法。到目前为止，我国尚未制定出蜗轮蜗杆油选用方法标准，多年来一般是按滑动速度来选择蜗轮油的牯度。目前我国已有了蜗轮蜗杆油定型产品及产品标准，因此，参考国外有美标准和规范结合我国国情提出一适用的蜗轮蜗杆油选用方法，作为蜗轮蜗杆减速器设计制造单位及广大用户的选油指导性文件，对于充分发挥蜗杆传动装置的效能，延长使用寿命、节约能源都具有十分重要的意义。按照我国标准SH009491的规定，蜗轮蜗杆油属用式工业齿轮油，即CKE油，它分为普通型蜗轮蜗杆油(L-CKE)和授压型蜗轮蜗杆油(L-CKEP)两类。蜗轮蜗杆油使用时应考虑使用的环境温度和选用油品的低温性能(环境温度一般不低于-5摄氏度)。在寒冷地区工作的蜗轮传动装置必须保证润滑油能自由循环流动及不引起过大的起动扭矩。可以选择一合适的合成型蜗轮蜗杆油或配备油箱加热器。所选用润滑油的倾点至少要比工作温度最小值低5度。如果工作温度与所选润滑油的倾点接近，就需要配备油箱加热器以帮助起动。对潮湿、多灰尘、受化学作用影响显著的环境，应采取措施，以确保润滑的有效、可靠。润滑油的工作温度是指润滑油能正常稳定工作的温度(见表12-1)。它受润滑油本身性能以及保证润滑功能的限制。在高于或低于规定的工作温度范围时，必须采取措施以降低或升高润滑油的温度。因为在超过表12-1中规定的最高工作温度时，许多润滑油就失去其稳定性能。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )4212.1 润滑油种类的选择根据蜗杆传动装置的使用工况，参考表12-2即可确定润滑油的种类。12.2 润滑油粘度的选择根据计算出的Ksv值查表12-3即可得到所需要的润滑油粘度等级。表 12-1 润滑油的正常工作温度表 12-2 涡轮蜗杆油种类的选择徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )43表12-3 润滑油的粘度等级12.3 润滑方式的选择蜗扦传动装置的润滑方式是根据齿面问滑动速度确定的(见表12-4)。齿面问滑动速度v 的计算：式中： 蜗杆分度圆直径，mm1d 蜗杆转速， r/minn 蜗杆分度圆导程角g12.4 润滑油的合理使用和保养要点(1)蜗杆减速器的跑合阶段十分重要而且必不可少，经3OO-600h跑合运转后，必须重新更换润滑油。换油时旧油中呈现光亮的青铜磨损微粒无关重要，这是跑合过程的必然结果。(2)此后每隔2000-4O00h的运转后(根据载荷及工况)更新油，最长不超过12-18个月。表 12-4 齿面间滑动速度与润滑方式的关系徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )44结论从以上研究可以看出，蜗杆传动实际上是螺旋传动的特例。在螺旋齿轮传动中，如传动比很大，小轮直径做得很小，轴向长度较长，而螺旋角大，则轮齿将在圆柱面上绕成完整的螺旋齿，称为蜗杆，大齿轮称为蜗轮。本文分别从以下几个方面对手摇蜗轮装置进行了具体的设计：（1） 设计计算蜗轮、蜗杆及其轴的形状和尺寸；（2） 目前国内外对蜗轮、蜗杆材料研究的现状；（3） 蜗轮、蜗杆的加工工艺和方法；（4） 蜗轮、蜗杆的数控加工技术及编程；（5） 手摇蜗轮的研磨、润滑及其维护蜗杆传动具有传动平稳、振动和冲击噪音均很小；单级传动比大，结构紧凑；当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁等优点但也存在明显的缺点：由于啮合轮齿间的相对滑动速度较高，使得摩擦损耗很大，因而传动效率低；此外，在传动中易出现发热和温生过高的现象，磨损也较严重，故常需用耐磨材料（如锡青铜等）来制作蜗轮，因而成本较高。但瑕不掩瑜，蜗杆传动以其加工方便、维护简单等优点，在生产和生活中得到了广泛的应用。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )45致谢在本人对手摇蜗轮的设计和研究过程中，指导老师陆兴华对我进行了不遗余力的指导和帮助，不仅为我们提供了可贵的参考资料和相关文献，还亲自带领我们去徐州华康机械厂实地参观、考察，在此深表谢意。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )46参考文献1机械设计手册.北京：机械工业出版社，2002 2刘鸿文.材料力学.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002 3杨春兰.圆弧齿轮圆柱蜗杆传动.北京：机械工业出版社，1988 4杨春兰.蜗杆传动手册.北京：机械工业出版社，1988 5邱宣怀. 机械设计 .北京：机械工业出版社， 2002 6 单丽云.工程材料.徐州.中国矿业大学出版社，19987 张质文.起重机设计手册.北京：中国铁道出版社，19988 朱学敏.起重机械.北京：机械工业出版社，20029 黄燕.起重机钢结构制造工艺.北京：中国铁道出版社，199610 王昆，何小柏，汪信远.机械设计基础课程设计.北京：高等教育出版社，2003徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )47
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