手动调节机构设计-机械制造与自动化毕业设计

手动调节机构设计-机械制造与自动化毕业设计内容摘要：

轮蜗杆传动的类型按蜗杆形状不同可以分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动，其中圆柱蜗杆传动应用最为广泛。 直齿锥齿轮机构 直齿锥齿轮用于传递两相交 轴之间传递 运动和动力，通常两轴夹角为∑=90176。 ，如图 22 所示 图 22 锥齿轮 1 直齿锥齿轮机构的优点： (1)啮合性能好：斜齿圆柱齿轮轮齿之间是一种逐渐啮合过程，轮齿上的受力也是逐渐由小到大，再由大到小；因此斜齿轮啮合较为平稳，冲击和噪声小，适用于高速、大功率传动。 (2)重合度大：在同等条件下，斜齿轮的啮合过程比直齿轮长，即重合度较大，这就降低了每对齿轮的载荷，从而提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮的使用寿命，并使传动平稳。 (3)结构紧凑：用齿条形刀具切制斜齿圆柱齿轮时，其无根切标准齿轮的最 小齿数比直齿圆柱齿轮的少，因而可以得到更加紧凑的结构。 2 斜齿轮传动的缺点 : 轮齿啮合时的作用力有轴向分力 ,该轴向力是有害的 ,将增大传动装置中的摩擦损失该轴向力是由螺旋角引起的 ,为了克服斜齿圆柱齿轮的这个缺点 ,可采用左 6 右两排轮齿完全对称的人字齿轮，由此产生的轴向力可以相互抵消。 但人字齿轮的缺点是加工比较困难。 调节机构 的选用 综上所述，并根据本设计题目的要求：本调节机构为手动调节机构，精度要求不高，需调节部件质量为 10kg，所以需要承受的压力不大，宜采用蜗轮蜗杆传动机构作为铅垂面内 090176。 内调节。 因为蜗轮蜗杆传动机构啮合的齿对数也比较多，故传动平稳，冲击震动小，噪声低。 并且具有自锁性。 蜗轮蜗杆 及其支架的 尺寸及加工精度的设计 蜗轮蜗杆 及其支架的尺寸设计 考虑到装配时，各部件的协调性，蜗轮的直径设计为 340 ，蜗杆长度为 100，直径为 65 ， 根据公式中心距 21  ddd ，查表得模数 m=8,分度圆直径为 80，蜗杆头数 41 z ,蜗轮齿数 472 z ，直径系数 10q ，分度圆导程角508421   ， 蜗轮支架的长度设计为 240，蜗轮支架通过螺栓与垂直十字调整架相连接 ， 螺栓采用六角头铰制孔螺栓 M12 35,外径为 12mm，长度为 35mm。 加工精度的设计 我国对普通圆柱蜗杆传动规定了 12 个精度等级， 1 级精度最高， 12 级精度最低， 56 级精度的蜗杆用于蜗轮的圆周速度大于 5m/s，或运动准确性要求较高的场合，如机床的分度运动；机械制造中蜗杆传动最 常用的精度等级为 79 级。 蜗杆传动精度等级的选择主要决定于传动功率、使用条件及蜗轮圆周速度等。 按照公差的特性对传动性能的主要影响，将蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的公差分成三个公差组。 根据使用要求不同，允许各公差组选用不同的精度等级，但是在同一公差组中，各项公差应保持相同的精度等级，蜗杆和配对的蜗轮精度等级一般取相同等级。 根据以上所述，应选择 9 级精度的蜗轮蜗杆，因为调节速度要求不高，且为手动调节机构。 蜗轮蜗杆 及支架 材料的选择 由蜗杆传动失效形式可知，用于制造蜗杆副的材料应具有足够的强度、良好 7 的耐磨性、减磨 性和抗胶合能力。 实践证明，具有这些性能对的较好配对材料是钢和青铜。 蜗杆材料 蜗杆一般用优质碳钢或者合金钢制成，蜗杆齿面经渗碳淬火或调质后渗氮等热处理而获得较高的硬度，增耐磨性，并经磨削或抛光，调质蜗杆只用于速度低、载荷小的场合，常用蜗杆材料、热处理等见表 21 表 21 常用蜗杆材料及热处理方法 材料 热处理 硬度 齿面粗糙度 使用条件 15CrMn,20Cr 渗碳淬火 5863HRC aR 高速、重载、载荷变化大 45,40Cr,42SiMn 表 面淬火 4555HRC aR 高速、重载、载荷 稳定 45， 40 调质 ≤ 270HBW aR 一般用途 因为本调节机构为手动调节机构，精度要求不高，需要传递的动力不大，由以上叙述可知，采用 45 号钢经调质处理，硬度达到 270HBW 精度达到aR ，即满足要求。 蜗轮材料 蜗轮常用材料有铸造锡青铜、铸造铝青铜和灰铸铁等，主要根据齿面间的相对滑动速度来确定。 （ 1）铸造锡青铜 常用的有 ZCuSn10Pb ZCuSn5Pb5Zn5，允许的滑动速度可达 25m/s，但是价格昂贵，因其耐磨性质好， 抗胶能力也好，所以常用于重要传动中。 （ 2） 铸造铝青铜 常用的有 ZCuAl10Fe ZCuAl10Fe3Mn2 等，一般用于滑动速度 ≤ 4m/s 的传动中，其各项性能较锡青铜差，特点是强度较高且价格便宜。 （ 3） 灰铸铁 常用的有 HT150、 HT200 等，适用于滑动速度低于 2m/s 的低速且对效率要求不高的运动，其各项性能远不如以上两种材料，但价格低。 8 因为本机构对滑动速度和 传动效率要求都不高，所以可以采用 HT200 即可。 蜗轮蜗杆支架材料的选择 支架的作用 是 支撑和定位的作用， 对材料的性能要求不高，因此采用 HT250作为支架的加工原料，另外 HT250 强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，具有较好的铸造性能 ，且价格低，但加工后需要进行人工时效处理。 9 第 3 章 水平左右、前后调节 机构的选 择及分析 水平左右、前后调节机构 常用的传动机构有丝杠螺母传动机构和直线运动导轨机构。 丝杠螺母传动机构 的 分析 丝杠螺母传动机构包含 滚珠丝杠和 梯形 丝杠。 如图 31 为滚珠丝杠 32 为梯形丝杠 图 31 滚珠丝杠 图 32 梯形丝杠 两种丝杠从作用上分析，两者相同。 滚珠丝杠螺母机构结构 的特性 滚珠丝杠螺母机构结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其最大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高 (92％～ 98％ )，精度高，系统刚度好，运动。