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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計(jì)-物流系統(tǒng)的機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-01-06 18:46 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 mm? 齒寬系數(shù) 查表可得 d? = 齒寬 b 和小齒輪分度直徑的比值稱 為 齒寬系數(shù)( 1/d bd? ? )為 便于裝配和調(diào)整,根據(jù) 1d 和 d? 求出齒寬 b后在將小齒輪寬度加大 5mm 10mm,但計(jì)算時(shí)按大齒輪寬度計(jì)算。 接觸疲勞極限 由圖可得 σ Hlim1=710Mpa,σ Hlim2=580MPa 初步計(jì)算的許用 接觸應(yīng)力 ? ?Hσ ? ?1 l i m 10 . 9 0 . 9 7 1 0 6 3 9HH M P a? ? ? ?σσ ( 31) 第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 ? ?2 l i m 20 . 9 0 . 9 5 8 0 5 2 2HH M P a? ? ? ?σσ dA 值 由表可得,取 dA =90 初步計(jì)算小齒輪 直徑 1d ? ?131 22 1d dHT udA u? ???σ ( 32) 321 9 6 0 5 19 0 1 8 . 51 5 2 2 5?? ? ? ?? 取 1d =20mm 初步齒 寬 1dbd???1? 20=20mm ( 33) 2)校核計(jì)算 圓周速度 11d 20 20 /60 1000 60 1000nv m s? ? ??? ? ??? ( 34) 精度等級(jí) 由表 ,選 8級(jí)精度 齒數(shù) z和模數(shù) m 初取齒數(shù) 1z =20 z2 =i178。 z1 =5179。 20=100 11d / 2 0 / 2 0 1mz? ? ? 則選取 z1 =20, z2 =100 使用系數(shù) AK 由表 102 查得使用系數(shù) KA=; 動(dòng)載系數(shù) 根據(jù)υ =, 8 級(jí)精度,由圖 108 查得動(dòng)載荷系數(shù) KV=; 齒間載荷分配系數(shù) HK? 第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 112 2 1960 19620 196 / 100 /20tAtTFNdKF N m m N m mb?? ? ??? ? ? ( 35) 1211[ ( ) ] c os11 ( ) 20 1004 4 33zzZ??????? ? ?? ? ? ? ?? ?? ? ? ( 36) 由此得 HK? =2211 ? ?? 齒向載荷分配系數(shù) HK? 由表 2313( ) 10 1 10 90 HbK A B C bd? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ( 37) 載荷系數(shù) K A V H HK K K K K??? ( 38) 1 .5 1 .2 1 .3 2 1 .3 8 3 .2 8? ? ? ? ? 彈性系數(shù) EZ 由表 ,鋼的彈性系數(shù) EZ = MPa 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 由圖 ,取 HZ = 接觸最小安全系數(shù) minHS 由表 ,取 minHS = 總工作時(shí)間 ht 預(yù)期使用年限十年,每年 300 個(gè)工作日,單班制,在使用年限內(nèi),工作時(shí)間占 20%。故總工作時(shí)間第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 為 ht =10 300 8 ? ? ? =4800h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN 6116 0 6 0 2 0 1 4 8 0 0 5 . 7 6 1 0LhN n t?? ? ? ? ? ? ? ( 39) 6 612 5 . 7 6 1 0 1 . 1 5 1 05LL NN i ?? ? ? ? 接觸壽命系數(shù) NZ 由圖 , 1NZ = 2NZ = 許用接觸應(yīng)力 ? ?Hσ ? ? l im 1 11 m in 71 0 1. 22 H Z M P aS ?? ? ?σσ ( 310) ? ? l im 2 22 m in 5 8 0 1 .3 5 7461 .0 5HNH H Z M P aS ?? ? ?σσ 驗(yàn)算 1212 1H E H KT uZ Z Z b d u? ???σ ? ?222 3 . 2 8 1 9 6 0 5 11 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 72 0 2 0 5573 HM P a? ? ?? ? ? ? ???? σ( 311) 計(jì)算結(jié)果表明,接觸疲勞強(qiáng)度較為適合,齒輪尺寸無需調(diào)整,否則,尺寸調(diào)整后還應(yīng)再進(jìn)行驗(yàn)算。 3)確定主要傳動(dòng)尺寸 分度圓直徑 d 模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),齒輪齒數(shù)確定,且與初選齒數(shù)相同,無需進(jìn)行調(diào)整,故分 度圓直徑不會(huì)改變,即 11 1 2 0 2 0d m z? ? ? ?mm ( 312) 22 1 1 0 0 1 0 0d m z? ? ? ?mm 第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 中心距 a ( 1 2 ) 1 ( 2 0 1 0 0 ) 6022m z za m m? ? ?? ? ? ( 313) 齒寬 b 1 1 2 0 2 0db d m m?? ? ? ? 取 1b =25mm , 2b =20mm 彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度系數(shù) Y? 5 5 5 9 88Y ? ??? ? ? ? ? ( 314) 齒間載荷分配系數(shù) FK? 由表 , 11 Y? ?? ? ? ( 315) 齒向載荷分配系數(shù) FK? / 2 0 /( 2 .2 5 1) 8 .9bh ? ? ? 由圖 ,取 FK? = 載荷系數(shù) K 1 .5 1 .2 1 .4 4 1 .3 2 3 .4 2A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 齒形系數(shù) FaY 由圖 , 1FaY = 2FaY = 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 由圖 , 1SaY = 2SaY = 彎曲疲勞極限 limF? 由圖 , lim1F? =600MPa lim2F? =450MPa 彎曲最小 安全系數(shù) limFS 由表 ,取一般可靠度,可得 limFS = 尺寸系數(shù) XY 由圖 , XY = 第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN 由表 ,估計(jì) 4610 3 10LN??,則指數(shù) m= 6 .2 311 1 m a x6 0 ( )n iLhi TN n t T? ?? ? ( 316) 6 . 2 3 6 . 2 3 6 . 2 366 0 1 2 0 4 8 0 0 ( 1 0 . 2 0 . 5 0 . 5 0 . 2 0 . 3 )1 . 2 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ??? 原應(yīng)力估計(jì)次數(shù)正確 6521 / 1. 2 10 / 5 2. 5 10LLN N i? ? ? ? ? 彎曲壽命系數(shù) NY 由圖 , 1NY = 2NY = 許用彎曲應(yīng)力 ? ?F? ? ? l im 1 11 l im 60 0 1. 15 1 N XF F YY M P aS?? ??? ? ?( 317) ? ? l im 2 22 l im 4 5 0 1 .5 1 5401 .2 5F N XF F YY M P aS?? ??? ? ? 驗(yàn)算 11 1 112F Fa SaKT Y Y Ybd m ?? ? ( 318) ? ?12 3 .4 2 1 9 6 0 2 .4 6 1 .6 5 0 .6 92 0 2 0 194 FM P a ???? ? ? ????? 2221 11 2. 19 1. 894 91 .32. 46 1. 65F a SaFF F a SaYY M P aYY?? ?? ? ? ?? 傳動(dòng)無嚴(yán)重過載,故不作靜強(qiáng)度校核 這樣設(shè)計(jì)出來的齒輪傳動(dòng),既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。 第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 齒輪的 結(jié)構(gòu)主要由毛坯材料、幾何尺寸、加工工藝、生產(chǎn)批量、經(jīng)濟(jì)等因素確定,各部分尺寸由經(jīng)驗(yàn)公式求 得。對(duì)于小齒輪,齒輪直徑比軸的直徑大得多,則不論是從制造還是從節(jié)約貴重材料的觀點(diǎn),應(yīng)該把齒輪和軸分開。本文中的小齒輪因可轉(zhuǎn)速較低,故而設(shè)計(jì)時(shí)可將電機(jī)軸與小齒輪直接采用過盈連接,而不需要使用聯(lián)軸器,從而簡化了結(jié)構(gòu),節(jié)省了材料。 對(duì)于尺寸較大的大齒輪,因小齒輪與大齒輪之間的嚙合關(guān)系是內(nèi)嚙合,因此需要固定大齒輪的外緣。齒圈用較好的鋼制造,大齒輪與轉(zhuǎn)盤之間用過盈連接,并且加裝 4 個(gè)緊定螺釘。 滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算 常用軸承的類型及特性 1) 調(diào)心球軸承 主要承受徑向載荷,同時(shí)也能承受少量的軸向載荷,因?yàn)橥?圈軌道表面是以軸承中點(diǎn)為中心的球面,故能調(diào)心允許偏轉(zhuǎn)角是在保證軸承正常工作條件下內(nèi)、外圈軸線間的最大夾角。 2) 調(diào)心滾子軸承 承受很大的徑向載荷和少量軸向載荷,承受能力較大,滾動(dòng)體為鼓形,外圈滾道球面,因而具有調(diào)心性能。 3) 推力調(diào)心滾子軸承 能同時(shí)承受很大的軸向載荷和不大的徑向載荷。滾子承腰鼓形,外圈滾道是球面,故能調(diào)心 4) 圓錐滾子軸承 能同時(shí)承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷,因系線接觸,承載能力大于“ 7類軸承。內(nèi)、外圈可分離,裝拆方便,成對(duì)使用。 5) 推力球軸承 第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 只能承受軸向載荷,而且載荷作用線必須與軸 線相重合,不允許有角偏差。高速時(shí),因滾動(dòng)體離心力大,球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重,壽命降低,適用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處,緊圈內(nèi)孔直徑小。 6) 深溝球軸承 主要承受徑向載荷,同時(shí)也可承受一定量的軸向載荷。當(dāng)轉(zhuǎn)速很高而軸向載荷不大時(shí),可代替推力球軸承承受純軸向載荷。 7) 角接觸球軸承 能同時(shí)承受徑向、軸向聯(lián)合載荷,公稱接觸角越大,軸向承載能力也越大。公稱接觸角 ?有 ?1 ?25 、 ?40三種,通常成對(duì)使用,可以分別裝于兩個(gè)支點(diǎn)或同裝于一個(gè)支點(diǎn)上。 8) 圓柱滾子軸承 能承受較大的徑向載荷,不能承受軸向載荷。因系線接觸,內(nèi)、外圈只允許有極小的相對(duì)偏轉(zhuǎn)軸承內(nèi)、外可分離。 9) 滾子軸承 只能承受徑向載荷,承載能力大,徑向尺寸特小,一般無保持架,因而滾針間有摩擦,軸承極限轉(zhuǎn)速低,這類軸承不允許有角偏差。軸承內(nèi)外圈可分離可以不帶內(nèi)圈。 選擇滾動(dòng)軸承的類型的方法 1) 當(dāng)載荷較大或有沖擊載荷時(shí),宜用滾子軸承;當(dāng)載荷較小時(shí),宜用球軸承 。 2) 當(dāng)只受徑向載荷 時(shí),或雖同時(shí)受徑向和軸向載荷,但以徑向載荷為主時(shí),應(yīng)用向心軸承; 當(dāng)只受軸向載荷時(shí),一般應(yīng)用推力軸承,而當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí),可用角接觸球軸承或深溝球軸承 ; 當(dāng)徑向和軸向載荷都較大時(shí),應(yīng)采用角接觸軸承。 3) 當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí),宜用球軸承;當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí),可用滾子軸承,也可用球軸承。 第三章 移位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 4) 當(dāng)要求支承具有較大剛度時(shí),應(yīng)用滾子軸承。 5) 當(dāng)軸的撓度變形大或軸承座孔不同、跨度大而對(duì)支承有調(diào)心要求時(shí),應(yīng)選用調(diào)心軸承。 6) 為便于軸承的裝拆,可選用內(nèi)、外圈分離的軸承。 7) 從經(jīng)濟(jì)角度看,球軸承比滾子軸承便宜,精度低 的軸承比精度高的軸承便宜,普通結(jié)構(gòu)軸承比特殊結(jié)構(gòu)的軸承便宜。 滾動(dòng)軸承壽命的計(jì)算 主動(dòng)軸處軸承的校核 : 選用的軸承型號(hào)為 6203,由 高等學(xué)校教材第四版 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 查得, kN? , 0 kN? 1) 徑向負(fù)荷: 由以上軸 承 的計(jì)算可得:小齒輪處所受徑向力 1 850rFN? 雙片齒輪處所受的徑向力 2 188rFN? 故該軸承所受總徑向力為 228 5 0 1 8 8 8 7 0F r N? ? ?
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