【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輸出直流電機(jī)。 3 水平移動(dòng)系統(tǒng)中蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) 根據(jù)GB/T100851988的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿。 考慮到蝸桿傳動(dòng)的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼，故希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45~55HRC。渦輪用鑄錫磷青銅ZcuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄造HT100制造。 3．3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。傳動(dòng)中心距 取Z1=4；故取效率為η=； 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)kβ=1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表115，選區(qū)使用系數(shù)Ak=1, 由于轉(zhuǎn)數(shù)不高，沖擊不大，可取動(dòng)態(tài)系數(shù)Vk=,則 k=kβ*kv *kA=111=1 （） 因選用的是鑄錫磷青銅渦輪和鋼蝸桿，故EZ=160Mpa1/2 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值d1/a=，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1118中可查的ZP=。 根據(jù)渦輪選用的材料為σ鑄錫磷青銅ZcuSn10P1，金屬膜鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度大于45HRC，可從表11——7中查出渦輪的基本許用應(yīng)力,[σ]=268Mpa。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù) 則 取中心距a=50mm，因i=10.，故從表11——2中取模數(shù)m=2，蝸桿分度圓直徑d1=，這時(shí)d1/a=，從11——18中可直接插的系數(shù)39。pZ=，因?yàn)?9。pZ小于Zp，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。 軸向齒距Pa=π*m=，直徑系數(shù)q=d1/m=，齒頂圓直徑，齒根圓直徑 da1=d1+2ha1=d1+2ha*m=+212=da2=d12hf1=d12(ha*m+c)=(12+2)=分度圓導(dǎo)程角：tanr=mz1/d1=z1/q=4/ r=19176。3939。 14 （）蝸桿軸向齒厚：sa==π2= （） 蝸輪齒數(shù)Z2=39，變位系數(shù) X2= ， 驗(yàn)算傳動(dòng)比i=%，是允許的。 蝸輪分度圓直徑：d2=mz2=239=78mm （） 蝸輪喉圓直徑:da2=d2+2ha2=78+2= （） 蝸輪齒根圓直徑： da3=d22hf2=7822= （） 蝸輪咽喉母直徑： rg2=a2da2= （） 當(dāng)量齒數(shù) () 根據(jù)X2=，zv2=，從圖11——19中可查齒形系數(shù)YFa2=,螺旋角系數(shù) （） 許用彎曲應(yīng)力 從表中11——8中查的[σF]=[σF]’*Kfv由ZcuSn1應(yīng)力0P1制造的蝸桿的基本許用彎曲應(yīng)力[σF]39。=56Mpa 壽命系數(shù) 已知 從表11——18中用插值法查的fv= ，=，代入式中的η=。 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，是屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T10089——1988圓柱蝸桿、渦輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類(lèi)種類(lèi)為f，標(biāo)注為8f，GB/T10089——1988。然后由有關(guān)手冊(cè)查的要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表113，算出普通圓柱蝸桿傳動(dòng)基本幾何尺寸。其參數(shù)如下所示： 中心距 50 蝸輪頭數(shù) 4 蝸輪齒數(shù) 39 齒形角 20 模數(shù) 2 直徑系數(shù) 分度圓導(dǎo)成角 19176。3939。 14 變位系數(shù) 傳動(dòng)比 10蝸桿軸向齒距 蝸桿導(dǎo)程 蝸桿分度圓直徑 蝸桿齒頂圓直徑 蝸桿齒根圓直徑 頂隙 蝸桿齒頂高 2 蝸桿齒根高 蝸桿導(dǎo)程角 蝸輪分度圓直徑 78 蝸輪喉圓直徑 蝸輪齒根圓直徑 蝸輪齒頂高 蝸輪齒根高 蝸輪喉母圓半徑 4 水平移動(dòng)系統(tǒng)中絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)副的設(shè)計(jì) 絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)副是一種利用螺旋斜面原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)，絲桿傳動(dòng)一般是用絲桿螺母將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)（也有將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。絲桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是工作平穩(wěn)無(wú)噪音，具有較高的傳動(dòng)精度，可以達(dá)到很大的降速傳動(dòng)比，用較小的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)絲桿，能夠獲得較大的軸向驅(qū)動(dòng)力。 由于座椅不需要太精確的位置，以?xún)r(jià)格方面來(lái)考慮，選用滑動(dòng)絲桿螺母中的全螺母，其優(yōu)點(diǎn)是：接觸剛性較好，可以達(dá)到較高的傳動(dòng)精度，異于自鎖，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。其缺點(diǎn)是：摩擦力大進(jìn)給靈敏度差，容易磨損，傳動(dòng)效率低。 滑動(dòng)絲桿傳動(dòng)副設(shè)計(jì)的內(nèi)容，主要是確定絲桿和螺母的結(jié)構(gòu)尺寸、螺紋的牙型齒角、螺距、螺紋公差。選定絲桿和螺母的材料及熱處理要求。 由于梯形螺紋的傳動(dòng)效率高、精度好、方便加工，因此普遍滑動(dòng)絲桿廣泛采用這種牙型。標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋的牙型角α=30176。、效率、和驅(qū)動(dòng)扭矩的計(jì)算 絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)時(shí)，當(dāng)回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)速為n r/min，移動(dòng)件的線速度為v m/min,時(shí)，絲桿的導(dǎo)程為s=1000v/n mm 根據(jù)以前的計(jì)算可有：n=300 r/min，v=1 m/min= m/s， 則s=1000* 取螺紋頭數(shù)k=1，則螺距t=s=3mm (1)效率η的計(jì)算 工作傳動(dòng)效率，即由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的效率。 式中：λ——中徑處的螺紋開(kāi)角 d2——螺紋中徑 e——當(dāng)量摩擦角，對(duì)滑動(dòng)絲杠e=5176。4’所以 設(shè)所驅(qū)動(dòng)的軸向力為p，則螺紋中徑d2處的圓周力為Q,驅(qū)動(dòng)扭矩 而 所以 所需功率 由于滑動(dòng)絲杠螺母的主要失效形式是磨損，因此應(yīng)該以耐磨性的計(jì)算決定絲桿的中徑；或其結(jié)構(gòu)決定中徑后，進(jìn)行耐磨性的核算，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)且受壓的絲桿，還應(yīng)計(jì)算出其壓桿的穩(wěn)定性，一般不需要進(jìn)行強(qiáng)度的核算，由于絲桿是在低速回轉(zhuǎn)工作，所以根據(jù)不出現(xiàn)爬行的條件決定絲桿的直徑。 絲桿螺紋工作面上單位壓力的大小，直接影響絲桿磨損的快慢，為確保絲桿的使用壽命，必須限制螺紋工作面上的單位壓力，一般絲桿都需進(jìn)行耐磨性的計(jì)算。 式中p——絲桿的軸向載荷 p=40n ——螺母長(zhǎng)度與螺紋中徑之比 ，對(duì)于整體式螺母=~ 取=2 【p】——螺紋表面的許用應(yīng)力 絲桿螺母材料為鋼（不淬硬）鑄鐵 絲桿螺母精度等級(jí)為57級(jí)，選單位壓力【p】=200N/cm*cm 將以上數(shù)據(jù)的帶入公式得： 取d2=18mm，材料選用為鋼（不硬）鑄鐵 （1）螺母高度： （2）旋合圈數(shù)： 式中p——螺距，選4mm ，n=36/4=9≤10~12mm，取n=9 （3）螺紋的工作高度： 對(duì)于梯形螺紋，h=p=2mm （） (4）螺紋升角：通常r≤430 (5)螺牙根部的寬度： b==4= () (6)螺母外徑： [σ]——螺母材料的許用拉應(yīng)力[]σ=25Mpa d——螺桿的大直徑，查表38。有d=d1+h=20mm （7）查梯形螺紋基本尺寸（GB/—2005摘錄），得基本參數(shù) 外螺紋小徑d3=== 內(nèi)外螺紋中徑Dd2，d2=18mm 內(nèi)螺紋大徑D4=d+= 內(nèi)螺紋小徑D1=d4=16mm 5 電動(dòng)座椅仰合系統(tǒng)方案的確定 座椅仰合系統(tǒng)是指電動(dòng)座椅靠背傾斜角度的調(diào)節(jié)，如圖 當(dāng)駕駛員或乘客員按下仰合開(kāi)關(guān)之后，仰合電機(jī)開(kāi)始通電轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)座椅仰合方向的位置，使其達(dá)到最理想的狀態(tài)。 靠背負(fù)荷能力（質(zhì)心）：100kg 全程所需時(shí)間：8~10s 靜止時(shí)，靠背與椅面水平方向的夾角為110176。，運(yùn)動(dòng)極限角度為162176。 經(jīng)過(guò)分析可見(jiàn)要實(shí)現(xiàn)仰合方案有以下幾個(gè)方案： ：齒輪齒條機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)線路為：電動(dòng)機(jī)——減速器——執(zhí)行機(jī)構(gòu)（齒輪齒