【文章內(nèi)容簡介】 齒數(shù) Z2==，取 162 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 （ 310） 確定公式 (311) N2=(312) 取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=； KHN2=。 取失效概率為 1﹪，安全系數(shù) S=，得 ［ δH］ 1= KHN1178。δHlim1/S=(313) ［ δH］ 2= KHN2178。δHlim2/S=(314) 則許用接觸應(yīng)力 : 15 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì) ［ δH］ =（［ δH］ 1+［ δH］ 2）／ 2= MPa (315) 選取區(qū)域系數(shù) ZH=， 查的 1=， εα2=，則 εα=εα1+εα2=。 計(jì)算圓周速度 : v=πd1tn1/60x1000=(316) 試算小齒輪分度圓直徑 d1t，由計(jì)算公式得 d1t = mm 計(jì)算尺寬 b及模數(shù) m b=Фdd1t== mm mnt=d1tcosβ/Z1= h= mnt == mm b/h=計(jì)算縱向重合度 : ε β = Z1tanβ=176。= 計(jì)算載荷系數(shù) K： 已知使用系數(shù) KA=1， 根據(jù) v= m/s,7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù) Kv =；查得 KHβ=； 查得 KFβ=, KHα= KFα=. 故載荷系數(shù)： K=KAKvKHαKFβ== 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑得： mn=d1cosβ/ Z1= 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 計(jì)算載荷系數(shù)： K = KA Kv KFα KFβ =1 x x x = 根據(jù)縱向重合度 εβ = ，查得螺旋角影響系數(shù) Yβ = 。 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： ZV1 = Z1/ cos179。β = 20 / cos179。14176。= ZV2 = Z2/ cos179。β = 162 / cos179。14176。= 查得齒形系數(shù)： YFa1 = , YFa2 = 查得應(yīng)力校正系數(shù) ： = , YSa2 = (317) (318) (319) (320) (321) (322) (323) (324) (325) (326) (327) 16 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 = 500 MPa；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 δ MPa；取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= ， KFN1= 。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ，得： [δF]1 = KFN1δ [δF]1 = KFN2δ 由： FE1 = 380 FE1 / S = x 500/ = MPa (328) FE2 / S = x 380/ = MPa (329) YFa1 YSa1/[δF]1 = ， YFa2 YSa2/[δF]2 = ，大齒輪的數(shù)值大。 則有公式 325計(jì)算： mn ≥ 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)大于由齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(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)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 1。 取 m=1 計(jì)算齒數(shù)： Z1=d1 cosβ/m=16 (330) 取 Z1=16，則 Z2==，取 130。 幾何尺寸計(jì)算： 計(jì)算中心距： a=( Z1+Z2)mn/2cosβ=(16+130)x1/2cos14176。= mm (331) 按圓整后的中心距修正螺旋角： β=arcos(Z1+Z2)mn/2a=176。 (332) 因 β值改變不多，故參數(shù) εα、 Kβ、 ZH 等不必修改。 計(jì)算小齒輪、大齒輪的分度圓直徑： d1= Z1mn/cosβ=16x1/176。= mm (333) d2= Z2mn/cosβ=130x1/176。= mm (334) 計(jì)算齒輪寬度： b=Фd d1= mm (335) 圓整后取 B2=20 mm,B1=25 mm。 計(jì)算中所所選取的參數(shù)以及查得的參數(shù)均參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》第十章齒 輪傳動(dòng)中所列出的圖表。 大齒輪齒頂圓直徑小于 160mm，根據(jù)動(dòng)力參數(shù)，幾何尺寸，以及箱體條件和整體裝配的限制，結(jié)合生產(chǎn)加工方式與工藝水平，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜，齒輪與軸采用平鍵連接。 在工作條件完全相同的情況下，采用斜齒輪傳動(dòng)可比直齒輪傳動(dòng)獲得較小的傳動(dòng)幾何尺寸，也就是說，斜齒輪傳動(dòng)比直齒輪傳動(dòng)具有較大的承載能力。 17 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 主要參數(shù)： α=20176。 ha*=1 c*= m=1 β=176。 幾何尺寸： d1= mm d2= mm p= ha=1 mm hf= mm da1= mm da1= mm df1=14 mm df1= mm h= mm db1= mm db2= mm 由于 A、 B兩軸機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)相同，系統(tǒng)總傳動(dòng)比相同，各分配比也相同，同時(shí)滿足兩軸的 需要，因此兩軸采用相同的齒輪副傳動(dòng)。 蝸桿與渦輪的設(shè)計(jì)、主要參數(shù)和幾何尺寸 已知輸入扭矩為 N178。m，作用在渦輪上的扭矩為 N178。m，蝸桿轉(zhuǎn)速為372r/min，傳動(dòng)比為 62，工作載荷較穩(wěn)定，但有不大的沖擊，要求壽命為 12020h。 根據(jù) GB/T100851988的推薦，采用漸開線蝸桿。 考慮到蝸桿傳動(dòng)的功率不大，速度較小，故蝸桿用 45 鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 45～ 55HBS。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，而齒芯用灰鑄鐵 HT100制造。 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)中心距為： (336) 取 Z1=1，估取效率 ε=， 確定載荷系數(shù) K： 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) Kβ=1，選取使用系數(shù) KA=，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù) KV=，則 18 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） K=KA Kβ KV=.≈ （ 337） 確定彈性影響系數(shù) ZE 因選用的是鑄錫磷青銅渦輪和蝸桿相配，故 ZE=160MPa189。 。 確定接觸系數(shù) Zρ 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 d1和傳動(dòng)中心距 a的比值為 ，可查得 Zρ=。 確定許用接觸應(yīng)力： 根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，可查得渦輪的基本許用應(yīng)力 [δH]180。=268 MPa。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 N=60jn2Lh=60x1x6x12020= （ 338） 壽命系數(shù)： （ 339） 則 [δH] =KHN178。[δH]180。 = x 268 = MPa （ 340） 計(jì)算中心距： a ≥ mm 取中心距 a = 160 mm ，因 i = 62 ，故去模數(shù) m = 4 mm ,蝸桿分度圓直徑 d1=71 mm 。這時(shí) d1/a = ，可查得接觸系數(shù) Z180。ρ=，因?yàn)?Z180。ρZρ，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。 蝸桿與渦輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 蝸桿： 軸向齒距 pa = mm ；直徑系數(shù) q =；齒頂圓直徑 da1 = 79 mm；齒根圓直徑 df1 = mm；分度圓導(dǎo)程角 γ= 3176。13180。28″,蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性能；蝸桿軸向齒厚 sa = mm。 渦輪： 渦輪齒數(shù) Z2 = 62；變位系數(shù) x2 = +； 渦輪分度圓直徑 d2=m Z2=62x4=248 mm 渦輪喉圓直徑 da2 =248 + 2 x4x(1+) = 257 mm 渦輪齒根圓直徑 df2 =2482x4x(+)= mm 渦輪咽喉母圓半徑 rg2 = a – = mm 渦輪采用螺栓連接式結(jié)構(gòu)。 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度： （ 341） 當(dāng)量齒數(shù) : 19 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì) ZV2= Z2/cos179。γ=62/ cos179。3176。13180。28″= （ 342） 根據(jù) x2 = +， ZV2=，可查得齒形系數(shù) YFa2= 螺旋 角系數(shù)： Yβ = 1γ/140176。= （ 343） 許用彎曲應(yīng)力： [δF] =[δF]180。178。KFN 查得由 ZCuSn10P1制造的渦輪的基本許用彎曲應(yīng)力 [δF]180。=56 MPa 。 壽命系數(shù) （ 344） [δF] = 56 x = MPa δF =(179。)/71x248x4= MPa 彎曲強(qiáng)度是滿足的。 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定： 考慮 到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從 GB/T 100891988圓柱蝸桿、渦輪精度中選擇 8級(jí)精度，側(cè)隙種類為 f，標(biāo)注為 8f GB/T 100891988。 然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度。 熱平衡核算： 蝸桿傳動(dòng)由于效率低，所以工作時(shí)發(fā)熱量大。 在閉式傳動(dòng)中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散逸，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。 所以，必須根據(jù)單位時(shí)間 （ 345） 取箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) αd=10， （ 346） t0= ta +Φ1/αd S =℃ （ 347） ε=（ ～ ） tanγ/tan(γ+φ V) （ 348）