【正文】 ?? 電機(jī)所需的輸出的功率 Wd PP ?? 水平行走的動力傳遞路線：電機(jī) — 齒輪 Z1 — 齒輪 Z 2— 齒輪 Z 3— 齒輪 Z 4—武漢紡織大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 齒輪 Z5— 齒輪 Z6 — 齒輪 Z7 — 齒輪 Z8 — 齒輪 Z9 — 齒輪 Z10 — 車輪。 ( )WPW? 電機(jī)所需的功率： 39。 1 3 . 6 5 ( / m in )2 2 0 . 0 7W VnrR??? ? ?? 垂直行走路線： 電機(jī) — 齒輪 Z1 — 齒輪 Z 2— 齒輪 Z 3— 齒輪 Z 4— 齒輪 Z5— 齒輪 Z6 — 齒輪 Z7 — 齒輪 Z8 — 齒輪 Z9 — 齒輪 Z10 — 車輪。 水平行走時平均分配傳動比 3 22 ??，即 ： 12 34 56i i i 2. 8??? 則垂直行走時的傳動比 7 8 9 10i i ii ?? ? ?， ，總 總 ，其中 78i， ， 910i， 分別為齒輪 7， 8 和齒輪 9， 10 的傳動比。下面以高速級傳動齒輪 Z1， Z2為例說明齒輪尺寸計(jì)算的具體過程。 初選小齒輪齒數(shù) Z1 =20，則 Z 2 =i 1 mm 有公式12111 .8 8 3 .2 c o sa ZZ??????? ? ????????? 得： 121 1 1 11 .8 8 3 .2 c o s 1 .8 8 3 .2 c o s 0 1 .6 62 0 5 6ZZ??? ??? ?? ?? ??? ? ? ? ? ? ??? ?? ???? ???????? 由公式 aY? ???可得重合度系數(shù) 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 71 . 6 6Y ???? ? ? ? ? 再通過查表?。?? ? 1 ? 1 ? 2 ? 2 ? 有公式 N=60njLk（按設(shè)備每天工作 8 小時，年限為 10 年），算得齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為： 9116 0 6 0 3 0 0 0 1 ( 8 3 0 0 1 0 ) 4 . 3 2 1 0kN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 912 10 i ?? ? ? ? 再由上面所求的 N1,N2查得： ? ?2222 . 3 0 1 . 7 2 0 . 0 4 2 79 2 . 5 6F a F aFYY? ? ???, 2 ? 按一般可靠度查表選擇 SFmin=； 按齒輪材料聚碳酸脂（ PC），查得其彎曲疲勞極限 lim 1 lim 2 130FF M pa???? 則有： ? ? l i m 1 11 m i n 1 3 0 0 . 8 7 9 0 . 4 81 . 2 5FNF F Y M p aS?? ? ?? ? ? 武漢紡織大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 ? ? l i m 2 22 m i n 1 3 0 0 . 8 9 9 2 . 5 61 . 2 5FNF F Y M p aS?? ? ?? ? ? ? ?1112 . 8 1 1 . 5 6 0 . 0 4 8 49 0 . 4 8F a F aFYY? ? ??? ? ?2222 . 3 0 1 . 7 2 0 . 0 4 2 79 2 . 5 6F a F aFYY? ? ??? 取 ? ?111 FaFYY?? ? 設(shè)計(jì)齒輪模數(shù) ： 將確定后 的各項(xiàng)參數(shù)代入設(shè)計(jì)公式，求得： ? ?1 33 2212 2 1 . 5 1 1 4 . 6 0 . 7 0 . 0 4 8 4 0 . 3 8 8 ( )0 . 5 2 0t F a S at d FK T Y Y Ym m mZ ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ??? ??? 修正 tm ： 11 3 .1 4 0 .3 8 8 2 0 3 0 0 0 1 .2 ( / )6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tmznv m s? ? ? ? ? ? ?? ? ??? 再經(jīng)過查表得： ? ? ? ? ? ； 則 1 . 1 0 1 . 1 1 1 . 1 8 1 . 2 1 . 7 3VK K K K K???? ? ? ? ? ? ? ? ? 33 1 . 7 30 . 3 8 8 0 . 4 1 ( )1 . 5ttKm m m mK? ? ? ? 為提高安全性和便于計(jì)算，按第一系列取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=1mm 則齒輪的主要幾何尺寸如下： 11 1 20 20( )d m z m m? ? ? ? ? 22 1 56 56 ( )d z m m? ? ? ? ? 12 1( ) ( 2 0 5 6 ) 3 8 ( )22ma z z m m? ? ? ? ? 0 .5 2 0 1 0 ( )b d m m?? ? ? ? ? 取 2 10( )B mm? 1 12( )B mm? C. 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式： ? ?1212 1HHHKT uZ Z Z ubd???? ?? ? ? ? ? ? 經(jīng)過查表得： 30EZ MPa? ； ? 。即： 1 2 4 5 2 4 5 ( )fNM F N m m?? ? ? ? ? ? 0. 1 24 5 24 .5 ( )Nf F u N? ? ? ? ? 則輪子行走過程中所受的阻力矩： 32 4 . 5 3 5 1 0 0 . 2 4 5 1 . 1 0 2 5 ( )WfT f R M N m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 工作機(jī)要求的功率 9550WWW WTnP ??? 式中： 25wT N m?? 由 0 . 4 42 2 ( / ) 1 2 0 ( / m in )2 2 0 . 0 3 5wwVVn n r s rRR? ??? ? ? ? ? ?? 取 ? ? 則有： ? ?31 . 1 0 2 5 1 2 0 1 0 1 9 . 89 5 5 0 9 5 5 0 0 . 7WwW wTnPW?? ??? ? ??? 電機(jī)所需的輸出的功率 Wd PP ?? 由傳動方案圖可知： w r g? ???? 式中： w? 為渦輪嚙合效率，取為 . r? 為軸承的傳動效率，取為 ； g? 為齒輪嚙合的效率，取為 ； 武漢紡織大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 故有： 0 . 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 7 6 8w r g? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 則有： 1 9 .8 2 5 .8 ( )0 .7 6 8wd PPW?? ? ? 查閱《新編非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》，選擇直流伺服電機(jī) 55SZ51，電機(jī)的技術(shù)參數(shù)如 表 33所示： 表 33 型號 電壓 (V) 電流 (A) 功率 (W) 轉(zhuǎn)速 （ r/min） 轉(zhuǎn)矩 (Ncm) 電樞 勵磁 電樞 勵磁 55SZ51 24 29 3000 2）渦輪蝸桿的計(jì)算 由于渦輪軸即為車輪軸，因此渦輪轉(zhuǎn)速即為輪子的轉(zhuǎn)速，為 120r/min，渦輪軸為電機(jī)軸，轉(zhuǎn)速為 3000r/min，則傳動比為 3000 25120i ?? A．選擇渦輪﹑蝸桿材料，確定許用應(yīng)力 由于該傳動作為應(yīng)急傳動，要求其要可靠，所以蝸桿材料為 40Cr，表面淬火，硬度 45～ 50HRC；由于該渦輪蝸桿傳動只是備用傳動，并且轉(zhuǎn)速不高，因?yàn)闇u輪材料為 ZcuA110Fe3Mn2,金屬模鑄造。 mm 查表得： 155EZ MPa? ； 將這些數(shù)據(jù)帶入接觸強(qiáng)度計(jì)算公式，求得： ? ?2 2231221559 9 0 . 8 8 1 1 0 2 . 5 4 . 45 0 1 3 7 . 5EHZm d K T m mZ ??? ??? ? ? ? ? ??? ??????? 按接觸強(qiáng)度要求， 2 1 ? ，因此可以選?。? 11 1 21 , 1 0 , 2 , 5 0 , 1 0 , 1 0 0 7 39。 D． 演算初設(shè)參數(shù) 渦輪圓周速度 222 5 0 1 2 0 0 .3 1 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv m s? ? ??? ? ??? 原估計(jì) 2 1/v m s? ，選 VK 值，相符。選擇超越離合器時應(yīng)該以計(jì)算出的車輪的扭矩 Tw 作為主要指標(biāo)，同時還應(yīng)該考慮蝸輪直徑和車軸的直徑。 撐緊啟動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 氣缸的 選擇 機(jī)器人垂直上爬時，對其各輪子進(jìn)行受力分析，如圖 ： 圖 機(jī)器人垂直上升輪子受力 G為機(jī)器人自重， 50Kg； G1 為垂直攀爬載重， 10Kg。 由于這里對氣缸的動態(tài)參數(shù)要求低，且氣缸的工作頻率低，其載荷率 ? 取為，取氣壓 P 為 ，則有： ? ?1 64 1 4 7 04 6 0 . 60 . 6 1 0 0 . 8 5FD m mP?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 查閱手冊選取廣東肇慶方大氣動有限公司生產(chǎn)的氣缸內(nèi)徑為 63mm? 的10A5系列氣缸，該系列產(chǎn)品引進(jìn)日本 TAIYO 株 式會社技術(shù)，主要零部件用鋁合金制造，重量輕，無給油潤滑。 選擇了上述氣缸和各種閥后，便可以畫出氣動系統(tǒng)原理回路如 圖 ： 圖 氣動系統(tǒng)原理 機(jī)械手的具。 啟動輔助元件和回路的選擇設(shè)計(jì) 為實(shí)現(xiàn)汽缸的來回動作，氣動回路中必須有換向閥，這里的換向閥應(yīng)為兩位三通換向閥，查閱手冊，選擇無錫市華通氣動制造有限公司生產(chǎn)的 PC 系列二位四通 直動式電磁閥，其技術(shù)規(guī)格如下表 34： 表 34 型號 工作介質(zhì) 工作壓力/MPa 額定流量 / 31mh?? 最高換向頻率 /Hz 允許泄漏量/ 31mincm ?? 工作壓力/V PC241/2 潔凈壓縮空氣 10 4? 100? 110 另外，在氣缸的使用中，安裝的氣源進(jìn)口必須設(shè)置有氣源調(diào)節(jié)裝置，過濾器減壓閥 油霧器，在市場中吧這三種裝置做成一個組合件，即三聯(lián)件，它在氣動系統(tǒng)中起著過濾、調(diào)壓 及油霧的作用。 1 1 2 211。它由薄壁沖壓外圈、塑料保持架、鑲嵌于保持架中的金屬異型 彈簧和裝于保持架兜孔中武漢紡織大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 的滾針組成，滾針是鎖緊原件。 武漢紡織大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 蝸桿傳動效率 1( 5 6)???? 查表得 2 9`v? ?? ? ?1 0 . 1 7 8 6 0 . 8 2 10 . 2 1 7 6vtgtg ?? ??? ? ?? 傳動效率 (0 . 9 5 0 . 9 6 ) 0 . 8 2 1 0 . 7 7 9 0 . 7 8 8? ? ? ? ? ?初選 ?? 吻合。dm m m d m m Z Z q m ?? ? ? ? ? ? ? ? 中心距 ? ?2 1 (1 0 5 0 ) 3 022ma q z m m? ? ? ? ? 由于 a=30mm 不是標(biāo)準(zhǔn)推薦中心距，如選擇標(biāo)準(zhǔn)中心距，渦輪將變位。 由于 2 1/V m s? ，取 ? ； 因載荷平穩(wěn)， 取 1K?? ； 則載荷系數(shù) 0 .8 1 .1 1AVK K K K ?? ? ? ? ? ?=。 根據(jù)同樣的計(jì)算步驟可以計(jì)算出該傳動方案中其他齒輪的各參數(shù)，現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表如下表 32： 表 32 1Z 2Z 3Z 4Z 5Z 6Z 7Z 8Z 9Z 10Z 齒數(shù) Z 20 56 20 56 20 56 22 70 19 58 分度圓直徑 d（ mm） 20 56 20 56 20 56 齒寬 B（ mm） 12 10 12 10 12 10 7 5 9 7 模數(shù)m(mm) 1 1 1 1 1 1 后萬向輪傳動計(jì)算 1）電機(jī)的選擇 武漢紡織大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文