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对于闭式蜗杆传动，通常按接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核蜗轮轮齿。对于连续工作的闭式蜗杆传动，因摩擦产生的热量会使蜗杆、蜗轮的温度不断升高，材料软化，从而导致更严重的破坏。所以，还需对蜗杆传动进行热平衡计算，也就是利用蜗杆减速器箱体表面和一定的散热措施，使产生的热量能及时散发出去，保持温度在75℃左右不边。对开式传动，通常只需按齿根弯曲疲劳强度设计。
由于蜗杆分度圆柱直径较小，轴向尺寸较大，一般要设计为蜗杆轴。由于蜗杆轴细长，受力后产生弯曲变形较大，会影响传动性能，所以，还需要对蜗杆轴进行强度和刚度计算。
5.5蜗杆传动的润滑
由于蜗杆传动的相对滑动速度vs大，效率低，发热量大，因此必须注意蜗杆传动的润滑；否则会进一步导致效率显著降低，并会带来剧烈的磨损，甚至产生胶合。蜗杆传动的润滑方法、润滑油和粘度可参考表5-9。
表 5-9 蜗杆传动的润滑方式 滑动速度<1 <2.5 v
蜗杆传动可用于两交叉轴间传递转矩，蜗杆相当于螺纹传动中的螺杆，而蜗轮则相当于回转运动中的半个螺母；如果是单头“螺杆”则螺杆回转一周，“螺母”移动一个齿距P，所以蜗杆传动可以实现大的传动比。除其以外，它还传动平稳，噪音小。当蜗杆导程角Υ小于当量摩擦角Ρv时可以自锁，传动效率低，一般为0.7~0.8，自锁时小于0.5；因此齿面间有较大的相对滑动速度，因此摩擦较严重，易胶合、磨损，所以常要较贵重的铜合金材料，成本较高。
5.7轴的计算
1）最小直径的计算
p5.39d?A3=(118——107)3 =20.6——33.5（mm）
n962）轴的强度计算
根据轴的结构设计，取L=80，L/2=40。由前面计算可知
Ft1=Fa2=2T1/d1=1 Fa1=Ft2=2T2/d2=796N Fr1=Fr2=Ft2tg?=292N
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3 根据轴系部件结构图，作出轴系空间力图
4）作出轴的垂直平面受力图，求支反力Rav,Rbv,绘弯矩图Mv。
Rbv=(dFa2 ?2+LFr2?2) ?L=(30?1120?2+40?292) ?2=294.25N Rav= Rbv- Fr2=294.25-290=4.25N
齿轮中心面左侧弯矩Mv1
Mv1= Rav?L?2=4.25?80?2=160N?mm
齿轮中心面右侧弯矩Mv2
Mv2= Rbv L?2=294.25?80?2=11770 N?mm
5）作出水平受力图,求支反RAH,RBH.绘弯矩图MH
RAH= RBH=Ft/2=1120/2=560N
MH= RAH L?2=560?40=22400 N?mm
支反力RA ,RB,绘弯矩图M,
RA= (Rav2 + Rah2)1/2= (4.252+5602)1/2=560N RB=(Rbv2 + Rbh2)1/2=(294.252+5602) 1/2=632.6N
齿轮中心面左侧总弯矩M1
M1= (Mv12+ Mh2)1/2=(1602+224002)1/2=22401 N?mm
齿轮中心面右侧总弯矩M2
M2=(Mv22+ Mh2)1/2=(117702+224002)=25304 N?mm
6）绘当量弯矩图
从安全角度考虑,轴上转矩T按脉冲循环考虑,故取校正系数?=0.6最大当量弯矩为:
Mc1=(M12+(?T2)2)1/2=(224012+19099.82)1/2=29438 N?mm Mc2=(M22+(?T2)2)1/2=(253042+19099.82) 1/2=31703 N?mm
取 Mc=31703 N?mm
7）选择危险截面进行强度校核.
选取中心面为危险截面.该截面有键槽,故应将轴径放大5%所以d为
d?1.05{Mc/0.1[?-1]}1/3=1.05{31703/0.1?60}1/3=20.6mm 由计算结果可知强度满足要求.
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图 5-2 轴的受力分析
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5.8棘轮转动
在某些机械传动中，须实现周期性的运动和停歇，完成这些运动的机构称为间隙运动机构。本设计的刀架转位机构就选用了棘轮机构。如图5-2所示的棘轮机构，当主动件1顺时针摆动时，与其铰接的棘爪3便借助弹簧力插入与轴固定的齿间内，使棘轮转过45度；当棘轮转过两次时，通过霍尔开关的信号来确定刀架的位置。
图 5-3 棘轮机构
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第六章 结论
本论文的工作是介绍一种适合于加工多品种中小型轴类零件的小型准柔性制造物料系统。其最基本的要求是连续一车削单元和一铣削单元，将车、铣通过主传送装置混合组线，再由单元传送装置对加工单元的进出料进行装载。本论文的工作主要有以下几点：
1、主传送装置采用链式循环传动方案，且为上下循环传动。随行工位器固定在传动链板上以放置工件，线头设上料工位，线尾加工结束直接从出料口将工件送出。由于采用的是上下循环，工件不能回流，因此从传送意义上来说不具备柔性，但这是一种经费受限条件下的经济方案。
2、主传送装置与加工单元间工件的交换采用机载机械手来实现。共可分列出四个动作：横向运动，上下运动，前后运动，抓取工件运动。
3、考虑到实际生产中一般需要同时混流加工的工件数量并不会很多，本系统设计了可以识别四种不同工件的装置，从提高系统的经济性、性价比出发，此处并没有采用先进复杂的混流工件与识别设备（条形码图象），而是自行设计了简易的机电编码识别装置，运行稳定可靠。
4、由于受经费条件的限制，本系统主传送装置过于简单，从传送流程来说尚不具备柔性。所以将主传送装置转化成框式水平循环返回方案，改进设计了能满足要求的随机自动编码识别装置。
实际生产中，许多生产线并没有全面的高性能的柔性化要求，而希望以较简化的方案实现生产所提出的必要功能从而经济地满足要求，同时在技术上也有利于减少故障，提高可靠性。本系统作为一种实用型的简易物料系统在生产型准柔性制造系统、柔性自动线等先进装备中具有良好的推广应用前景。
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