【文章內(nèi)容簡介】 176。/176。 120310 6 ≥15 1 江蘇理工學(xué)院課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 第 13 頁 共 41 頁 圖 22 110BYG250B 系列型步進(jìn)電機(jī)外形尺寸 由上圖可知，當(dāng)脈沖頻率在 100～ 1000 次 /秒時，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩比較穩(wěn)定。 (圓柱直齒齒輪減速器 ) 由于 i3,故采用一級圓柱齒輪減速器 ,聯(lián)軸器連接電機(jī)與減速器 . 假設(shè)伺服進(jìn)給系統(tǒng)的總效率η為 由≤機(jī)械設(shè)計≥表 128,取η 1=,η 2=,η 3= 則絲杠傳動的效率 220 .9 9 0 .9 8 0 .9 71 2 3?? ? ? ?? ? ?? ?? ① X 向電機(jī)各軸輸入輸 出轉(zhuǎn)矩 江蘇理工學(xué)院課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 第 14 頁 共 41 頁 電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Td1= I軸輸入轉(zhuǎn)矩 TI=Td179。η 1=6179。 = II 軸輸入轉(zhuǎn)矩 TII=TI179。η 2179。η 3179。 i1=179。 179。 179。= I軸輸出轉(zhuǎn)矩 TI39。=179。 = II 軸輸出轉(zhuǎn)矩 TII39。=179。 = ② Z 向電機(jī)各軸輸入輸出轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Td2= I軸輸入轉(zhuǎn)矩 TI2=Td2179。η 1=179。 = II軸輸入轉(zhuǎn)矩 TII2=TI2179。η 2179。η 3179。 i2=179。 179。 179。= I軸輸出轉(zhuǎn)矩 TI239。= 179。 = II 軸輸出轉(zhuǎn)矩 TII239。=179。 =,m 表 22各軸轉(zhuǎn)矩 軸號 X向 Z向 轉(zhuǎn)矩 T（ ） 轉(zhuǎn)矩 T（ ） 輸入 輸出 輸入 輸出 電動機(jī)軸 6 I II 傳動比 i 圓柱齒輪減速器的設(shè)計計算 X 向齒輪減速器的設(shè)計計算 、精度等級、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪傳動， 8 級精度 江蘇理工學(xué)院課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 第 15 頁 共 41 頁 材料選擇。由表 101選擇小齒輪材料 為 40Cr，硬度為 280HBS； 大齒輪材料為 45鋼，硬度為 240HBS， 二者材料硬度差為 40HBS。 選小齒輪齒數(shù) Z1=28，傳動比 i=，則大齒輪齒數(shù) Z2=35。 2. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 由設(shè)計公式進(jìn)行試算，即 ? ?3 211 12 . 3 2 ( )Et dHK T Zud u????? (1)確定公式內(nèi)的各計算值 試選載荷系數(shù) Kt= 由前面計算可知小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 T1== 由表選取齒寬系數(shù)Φ d= 由表查得材料的彈性影響 系數(shù) ZE=189。 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hliml=600Mpa， 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hlim2=550Mpa； 由式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n=179。 1600/360179。 60=350r/min Nl=60nljLh=60179。 350179。 (1179。 12179。 8179。 300179。 15)=? 910 N2=N1/i=179。 910 /=179。 910 由圖取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1= KHN2= 計算疲勞許用應(yīng)力 取失效率 1%，安全系數(shù) S=1，由式得 [σH1 ]= KHN1179。 σ Hliml/S=179。 600/1=540Mpa [σH 2]= KHN2179。 σ Hlim2/S=179。 550/1= 試算小齒輪分度圓直徑 d1t,帶入式中較小的值 ? ?3321123 10 189 . 1 539t EtdHKT Zudumm??????? ?????? ??? ? ????? 江蘇理工學(xué)院課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 第 16 頁 共 41 頁 = 23 1 . 3 5 9 4 0 0 1 . 2 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 ( )1 . 0 1 . 2 5 5 2 2 . 5???? = 2）計算圓周速度 2 8 . 4 0 3 5 0 0 . 5 2 /6 0 1 0 0 0v m s?????π 3) 計算齒寬 b=Φ d179。 d1t=179。 = 4) 計算 齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) mt= d1t/Z1=齒高 h= mt= b/h=5) 計算載荷系數(shù) 根據(jù) V= m/s， 7級精度，由圖查得動載系數(shù) Kv= 直齒輪 KHα =KFα =1 由表查得使用系數(shù) KA=1 由表用插補(bǔ)法查得 7級精度小齒輪相對支承對稱布置時， KHβ = 由 b/h= ， KHβ = 查圖得 KFβ =； 故載荷系數(shù) K=KA179。 Kv179。 KHα 179。 KHβ =1179。 179。 1179。 = 6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所計算得的分度圓直徑，由式得 3311 1 . 5 9 22 8 . 4 0 3 0 . 3 81 . 3ttkd d m mk? ? ? 7) 計算模數(shù) m=d1/Z1=(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為 ? ?13 212 Fa SadFYYKTm z????? ???? 江蘇理工學(xué)院課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 第 17 頁 共 41 頁 1）查小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE1=500MPa，大齒輪 的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE2=380MPa 2）取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=,KFN2= 3) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ?? ?1112220 .8 5 5 0 0 3 0 3 .5 71 .40 .8 8 3 8 0 2 3 8 .8 61 .4F N F EFF N F EFK M P a M P aSK M P a M P aS?????? ? ??? ? ? 4）計算載荷系數(shù) K K=KA179。 Kv179。 KHα 179。 KHβ =1179。 179。 1179。 = 5) 查取齒形系數(shù) YFa1= YFa2= 6) 查取應(yīng)力校正系數(shù) Ysa1= Ysa2= 7) 計算大、小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較 ? ?? ?111222 0 5 14 3030 7 0 22 16 5823 6Fa SaFFa SaFYYYY???????? 大齒輪的數(shù)值大 322 1 . 4 7 8 5 9 4 0 0 . 0 1 6 5 8 0 . 7 21 2 8m ??? ? ?? 取 m=1mm 112 3131 39dzmz??? ? ?取取 江蘇理工學(xué)院課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 第 18 頁 共 41 頁 (4)幾何尺寸計算 1）計算分度圓直徑 1 1 12 2 2 6278d z m mmd z m mm?? 2）計算中心距 12 6 2 7 8 7022dda m m??? ? ? 3）計算齒輪寬度 1 1 62 62db d mm? ? ? ? ? 取 B2=62mm B1=50mm Z 向齒輪減速器的設(shè)計計算（一級） 1. 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1)選用直齒圓柱齒輪傳動， 7級精度 2)材料選擇。由表選擇小齒輪材料為 40Cr，硬度為 280HBS； 大齒輪材料為 45 鋼，硬度為 240HBS， 二者材料硬度差為 40HBS。 3)選小齒輪齒數(shù) Z1=25，傳動比 i=，則大齒輪齒數(shù) Z2=52 2. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 由設(shè)計公式 (109a)進(jìn)行試算，即 ? ?3 211 12 . 3 2 ( )Et dHK T Zud u????? (1)確定公式內(nèi)的各計算值 1試選載荷系數(shù) Kt= 由前面計算可知小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 T1=5900 由表選取齒寬系數(shù)Φ d= 由表查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=189。 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hliml=600Mpa， 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hlim2=550Mpa； 由式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) (n=179。 1600/360179。 60=350r/min) 江蘇理工學(xué)院課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 第 19 頁 共 41 頁 Nl=60nljLh=60179。 350179。 (1179。 12179。 8179。 300179。 15)=179。910 N2=N1/i=179。 910 /=179。 910 由圖取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1= KHN2= 計算疲勞許用應(yīng)力 取失效率 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 1012）得 [σH1 ]= KHN1179。