【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (37) 大齒輪： (38)4）查的接觸疲勞壽命系數(shù)5)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 =*600MPa=558MPa (39) =*550MPa= (310)6)試選查得 (311)所以 (312)7) 8） （2）計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入[]中的較小值得 2）計(jì)算圓周速度 (313)3）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V=，8級(jí)精度，查得，所以 (314) 4)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑： (315 )取直徑為14mm 5）技術(shù)模數(shù) mm (316)公式 (317) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1） 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。2） 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，則， (318)4)載荷系數(shù) K=5）節(jié)圓錐角 (319)6）當(dāng)量齒數(shù) (320)7）查取齒形系數(shù) 8）查取應(yīng)力校正系數(shù) 9）計(jì)算大小齒輪的，并加以比較大齒輪的數(shù)值大4 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合分析考慮，取m=，（1）幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算大端分度圓直徑 2）計(jì)算節(jié)錐頂距 (321) 3）節(jié)圓錐角 4）大端齒頂圓直徑 (322) 5)、齒寬 (323) 取設(shè)計(jì)參數(shù) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)（1）二級(jí)變速裝置選用直齒圓柱齒輪 （2）機(jī)器速度不高、選用8級(jí)精度（3）選材：小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,兩者材料硬度相差40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)z，大齒輪齒數(shù)z 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) (324) (1)確定公式內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)值 1)試選載荷系數(shù) 2）轉(zhuǎn)矩 (325)3)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) (326) 4） 選取齒寬系數(shù) 5）查的材料的彈性影響系數(shù)Z 6）查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。7) 由圖935查表的接觸疲勞壽命系數(shù)K 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取安全系數(shù) (327)（2）計(jì)算齒輪參數(shù)1) 求小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值 2) 圓周速度 (328) 3) 計(jì)算齒寬 (329)4) (330) (331) (332) 5) 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=,8級(jí)精度,由圖931得動(dòng)載荷系數(shù) 直齒輪,假設(shè),由表98查得由表97查得使用系數(shù) ,由表99查得,由表932查得 (333)6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑, (334) 7) 計(jì)算模數(shù)m (335) (336) (1) 確定公式內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值 1) 查圖得大小齒輪的疲勞極限： 2) 查得抗彎疲勞壽命系數(shù): 。 3) 取抗彎疲勞安全系數(shù)， 所以 [] (337) [] 4) 計(jì)算載荷系數(shù) (338) 5) 查的齒形系數(shù) 6) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 7)計(jì)算大,小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大(2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于由齒根彎疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小取決于抗彎強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),并就近圓為標(biāo)準(zhǔn)值,按接觸強(qiáng)度算得的分度直徑,由此可得 。4. 幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算分度圓直徑 (339) 2)計(jì)算中心距 (340) 3)計(jì)算齒輪寬度 (341) 圓整,取齒輪類型：1． 直齒圓錐齒輪（齒形角，齒頂高系數(shù)好h=1，頂隙系數(shù)c，不變位）精度8級(jí)，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,兩者材料硬度相差40HBS。大端分度圓直徑： 節(jié)錐頂距 節(jié)圓錐角 大端齒頂圓直徑 齒數(shù) ， 模數(shù) m= 精度8級(jí)，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,兩者材料硬度相差40HBS。 分度圓直徑 d 中心距 a=36mm 齒寬 b 齒數(shù) 小齒輪24，大齒輪120 模數(shù) m=軸是減速器的主要零件之一，軸的結(jié)構(gòu)決定軸上零件的位置和有關(guān)尺寸。按彎扭合成強(qiáng)度條件初步計(jì)算軸的各段直徑，軸計(jì)算載面的直徑為 (342) 式中　 —軸計(jì)算載面上的彎矩，Nmm。 —軸計(jì)算載面上的轉(zhuǎn)矩，Nmm。 —將轉(zhuǎn)矩折合成當(dāng)量彎矩的折算系數(shù)力　 當(dāng)所在計(jì)算載面軸段開有鍵槽時(shí)，由上式算得的直徑應(yīng)增大3%～5%（開一個(gè)鍵槽）或7%～10%（開兩個(gè)鍵槽），然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。通過如果減速器輸入軸通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸相聯(lián)接，則外伸段軸徑與電動(dòng)機(jī)軸徑不得相差很大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器，也就是說，減速器輸入軸軸端直徑和電動(dòng)機(jī)軸直徑必須在所選取聯(lián)軸器轂孔最大與最小直徑允許范圍內(nèi)。為此，可取減速器輸入軸軸端直徑：　　　　　　　　　　　　　　mm (343) 式中　　—減速器輸入軸軸端直徑，mm；　　　　 —電動(dòng)機(jī)軸直徑，mm。減速器傳動(dòng)中心距為已知，可取減速器從動(dòng)軸危險(xiǎn)截面直徑 式中　　—減速器從動(dòng)軸危險(xiǎn)截面直徑，mm；　　　　a—該級(jí)傳動(dòng)的中心距，mm。確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表153，取A,于是得 取。 將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機(jī)械元件，叫滾動(dòng)軸承（rolling bearing）。滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成?！　?nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn)；外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用；滾動(dòng)體是借助于保持架均勻的將滾動(dòng)體分布在內(nèi)圈和外圈之間，其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾動(dòng)軸承的使用性能和壽命；保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布，防止?jié)L動(dòng)體脫落，引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤(rùn)滑作用。球軸承適于承受輕載荷，滾子軸承適于承受重載荷及沖擊載荷。當(dāng)滾動(dòng)軸承受純軸向載荷時(shí)，一般選用推力軸承；當(dāng)滾動(dòng)軸承受純徑向載荷時(shí)，一般選用深溝球軸承或短圓柱滾子軸承；當(dāng)滾動(dòng)軸承受純徑向載荷的同時(shí)，還有不大的軸向載荷時(shí)，可選用深溝球軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承及調(diào)心球或調(diào)心滾子軸承；當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承及圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起，這在極高軸向載荷或特別要求有較大軸向剛性時(shí)尤為適宜。根據(jù)機(jī)器人的要求及經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的原則，本次設(shè)計(jì)選擇深溝球軸承和角接觸球軸承 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器 這類聯(lián)軸器因具有撓性，故可補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。常用的有以下幾種： （1）凸緣聯(lián)軸器 采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接 ，并靠鉸制孔(對(duì)應(yīng)鉸制孔螺栓) 螺栓來對(duì)中,依靠螺栓的抗剪切能力傳遞扭矩。 （2）十字滑塊聯(lián)軸器 十字滑塊聯(lián)軸器屬于撓性聯(lián)軸器；由兩個(gè)端面上開有凹型槽的半聯(lián)軸器和兩面帶有凸牙的中間盤組成。凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，可以補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對(duì)位移。一般運(yùn)用于轉(zhuǎn)速n小于250r/min,軸的剛度較大，無劇烈沖擊處。 （3）滑塊聯(lián)軸器 滑塊聯(lián)軸器是由兩個(gè)帶凹槽的半聯(lián)軸器和一個(gè)方形滑塊組成，滑塊材料通常為夾布鉸木制成。由于中間滑塊的質(zhì)量較小，具有彈性，可應(yīng)用于較高的轉(zhuǎn)速。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、適用于小功率、高轉(zhuǎn)速而無劇烈沖擊處。 （4）齒式聯(lián)軸器 齒形聯(lián)軸器由兩個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套和兩個(gè)帶有外齒的內(nèi)套筒組成。依靠?jī)?nèi)外齒相嚙合傳遞扭矩。齒輪的齒廓曲線為漸開線，嚙合角為20176。 這類聯(lián)軸器能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩，并允許有較大的偏移量，安裝精度要求不高，常用于重型機(jī)械中。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器因裝有彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲(chǔ)蓄的能量越多，則聯(lián)軸器的緩沖能力愈強(qiáng)；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時(shí)零件間的摩擦功愈大、則聯(lián)軸器的減振能力愈好。這類聯(lián)軸器目前應(yīng)用很廣，品種亦愈來愈多。常見的有以下幾類：（1）彈性套柱銷聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。因?yàn)橥ㄟ^蛹狀常用耐油橡膠，以提高其彈性。半聯(lián)軸器與軸的配合孔可做成圓柱形或圓錐形。（2）輪胎聯(lián)軸器 輪胎聯(lián)軸器用橡膠或橡膠織物制成輪胎狀的彈性元件，兩端用壓板及螺釘分別壓在兩個(gè)半聯(lián)軸器上。這種聯(lián)軸器富有彈性，具有良好的消振能力，能有效地降低動(dòng)載荷和補(bǔ)償較大的軸向位移，而且絕緣性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無噪聲。缺點(diǎn)是徑向尺寸較大；當(dāng)轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，會(huì)因過大扭轉(zhuǎn)變形而產(chǎn)生附加軸向載荷。為了便于裝配，有時(shí)將輪胎開出徑向切口，但這時(shí)承載能力要顯著降低。（3）梅花形彈性聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)形式及工作原理與星形彈性聯(lián)軸器相似，但半聯(lián)軸器與軸配合的孔可做成圓柱形或圓錐形，并以梅花形彈性件取代星形彈性件。彈性件可根據(jù)使用要求選用不同硬度的聚氨酯橡膠、鑄型尼龍等材料制造。工作溫度范圍為35～+80176。C，短時(shí)工作溫度可達(dá)100176。C，傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩為16～25000Nm。在本次設(shè)計(jì)中，考慮到滿足使用要求，從經(jīng)濟(jì)性上考慮，決定選用凸緣聯(lián)軸器。4 視覺移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PIC16F877單片機(jī)是將中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、定時(shí)器芯片和一些輸入輸出接口電路集成的一個(gè)芯片上的微控制器。中央處理器是單片機(jī)的核心，它包括運(yùn)算器、控制器和寄存器3個(gè)主要部分。存儲(chǔ)器按工作方式可分為、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。RAM可以隨機(jī)地被CPU讀寫，斷電后存儲(chǔ)的內(nèi)容消失；ROM種的信息只能讀不能寫。輸入輸出接口是單片機(jī)的重要組成部分。程序、數(shù)據(jù)以及外部的所有信息都是通過單片機(jī)的I/O端口讀入單片機(jī)的。單片機(jī)計(jì)算的所有結(jié)果也都通過I/O輸出到顯示部分或者控制外部其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)。PIC16F877芯片上集成有：（1）端口RA模塊：是一個(gè)只有6條引腳的輸入/輸出可編程的端口。（2）端口RB模塊：是一個(gè)具有8條引腳的輸入/輸出可編程的端口。（3）端口RC模塊：是一個(gè)具有8條引腳的