【導讀】研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含。對本文的研究做出重。要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權歸徐州工程學院所擁有。和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。空間分布不斷變化的缺點，這就使目前的一系列太陽能設備對太陽能的利用率不高。計和自動跟蹤系統(tǒng)控制部分設計。機械結構主要包括底座、主軸、齒輪和齒圈等。當太陽光線發(fā)生偏離時，控制部分發(fā)?，F(xiàn)垂直方向轉動，通過步進電機1、步進電機2的共同工作實現(xiàn)對太陽的跟蹤。檢測追蹤模式實現(xiàn)對太陽的跟蹤。傳感器采用光敏電阻，將兩個完全相同的光敏電阻分別。放置于一塊電池板東西方向邊沿處下方。運放比較電路將信號送給單片機，驅動步進電機正反轉，實現(xiàn)電池板對太陽的跟蹤。

　　

【正文】 蹤的原理：當太陽光線發(fā)生偏離時?？刂撇糠职l(fā)出控制信號驅動步進電機 1帶動小齒輪 1 轉動，小齒輪 1帶動大齒輪和主軸轉動；同時控制信號驅動步進電機2帶動小齒輪 2，小齒輪 2帶動齒圈和太陽能板轉動，通過步進電機 步進電機 2的共同工作 實現(xiàn)對太陽方位角和高度角的跟蹤。 第一齒輪轉動計算 齒圈及齒輪的材料選用滲碳鋼，熱處理為滲碳淬火。 初選模數(shù) m=4mm,中心距 a=260，轉動比 i=4。 一般 Z1=25， ? =8到 15 度 （ ? 為分度圓螺旋角）。 初選 Z1=25， ? =10 度，則 Z2=iZ1=4 25=100。 分度圓直徑： 小齒 輪直徑 1 4 251 10 1. 54c os c os 10mzd ? ?? ? ? ， 取 d1=100mm。 大齒輪直徑 2 4 10 02 40 6c os c os 10mzd ? ?? ? ? ，取 d2=405mm。 式（ ） 取齒寬系數(shù) ? = b= d? = 100=120 則取大齒輪寬度 b2=120,小齒輪寬度 b1=125。 14 齒頂高 1 1 4 42 ( ) 3 .7ha ha mha ha ha m? ? ? ? ??? 式（ ） 齒根高 ( ) (1 0 . 2 5 ) 4 5 h f h a c m? ? ? ? ? ? 式（ ） 齒高 1 1 9h ha hf? ? ? 2 2 ha hf? ? ? 式（ ） 查文獻 [28]表 得使用系數(shù) KA＝ 。 查文獻 [28] 圖 得動載系數(shù) KV=。 查文獻 [28]表 得齒間載荷分 配系數(shù) KHa 。 式（ ） 式中 tF 圓周力； ?? 端面重合度； Z? 重合度系數(shù)。 載荷系數(shù) K 式（ ） 查文獻 [28]表 得彈性系數(shù) 。 查文獻 [28]圖 得節(jié)點區(qū)域系數(shù) 。 查文獻 [28]表 得接觸最小安全系數(shù)為 。 總工作時間 Th=10 360 2=7200h。 41112222 2 2 1 04001001 .3 5 4 0 04 0 5 1 0 012011[ 1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o s11[ 1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o s 1 02 5 1 0 04 4 1 .7 23311AtHTF t NdkFNNm m m mbZZZKZ??????????? ? ??? ? ?? ? ?? ? ? ??? ?? ? ?? ? ?1 .3 5 1 .1 1 .3 2 1 .4 5 2 .8 4A V H HK K K K K ???? ? ? ? ? 15 應力循環(huán)次數(shù) LN 式（ ） 原估計應力循環(huán)次數(shù)正確。 72 1 / 2 .1 7 1 2 5 1 0N L N L i? ? ? 式 () 接觸壽命系數(shù) ZN:查文獻 [28]圖 得 1NZ = ， 2NZ = 。 許用接觸應力 []H? l im 1 11m inl im 2 22m in710 [ ] 681580 5[ ] 604HNHHHNHHZ MPSZ MPS?????? ? ??? ? ? 式 () 驗算許用接觸應力 []H? 121422 1[]2 2 . 8 4 2 1 0 4 11 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 71 2 0 1 0 0 41 4 1 6 0 4H E HKT uZ Z Zb d uM P a M P a?????? ? ? ?? ? ? ? ???? 式 () 計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。 齒根彎曲疲勞 強度驗算 重合度系數(shù) 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 6 8 61 . 7 2Y ? ??? ? ? ? ? 齒間載荷分配系數(shù) FK? 1 / 1 / 0. 68 6 1. 48FKY ?? ? ? ? 式 () b/h1= 120/9= 則 FK? = 載荷系數(shù) K 1 .3 5 1 .1 1 .4 8 1 .3 2 .8 5 7A V F FK K K K K ???? ? ? ? ? 式 () 7910 10LN??11 m a x11 m a x 760 ( )60 ( )60 1 1000 7200 ( 1 ) 10nmiL i iiniiiTN ri n t hTT t hrn t hT t h????? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 16 齒型系數(shù) YFa:查文獻 [28]圖 得： Y F a 1 = 2 .3 8 Y F a = 2 2 .0 9 應力修正系數(shù) Ysa:查文獻 [28]圖 得： Y sa 1 = 1 .7 Y sa 2 = 1 .8 5 彎曲疲勞極限 limF? :查文獻 [28]圖 得 limF? 1=600MPa , limF? 2=450MPa 。 查文獻 [28]表 得彎曲最小安全系數(shù) SFlim1= 。 應力循環(huán)次數(shù) LN 式 () 原估計應力循環(huán)次數(shù)正確 7N L 2 = N L 1 / i = 2 . 1 7 1 2 5 1 0? 彎曲壽命系數(shù) Y N 1 = 0 .9 8 Y N 2 = 0 .9 9 尺寸系數(shù) :查文獻 [28]圖 xY = 。 許用彎曲 應力 []F? l im 1 11m inl im 2 22m in600 1[ ] 367 .5450 1[ ] 278 .4F N xFFF N xFFYY M PaSYY M PaS??????? ? ???? ? ? 式 () 驗算許用彎曲應力 []F? 11 1 11122 2 104 6120 100 4 8 [ ]F Fa SaFKT Y Y Ybd mMPa?? ? ?? ? ? ???????? 2221121 .8 5 2 .0 96 .5 6 81 .7 2 .3 86 .2 7 7 [ ]Fa S aFHFa S aFYYYYMPa?????????? 式 () 齒根彎曲疲勞強度驗算滿足。 7910 10LN??11 m a x11 m a x 760 ( )60 ( )60 1 1000 7200 ( 1 ) 10nmiL i iiniiiTN ri n t hTT t hrn t hT t h????? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 17 第二齒輪轉動計算 大齒輪及小齒輪的材料選用滲碳鋼，熱處理為滲碳淬火。 初選模數(shù) m=3mm,轉動比 i=4。 一般 Z1=25， ? =8 到 15 度 （ ? 為分度圓螺旋角）。 初選 Z1=30， ? =15 度，則 Z2=iZ1=4*30=120。 分度圓直徑： 小齒 輪 1 4 3 01 1 2 4 .2 3c o s c o s 1 5mzd ? ?? ? ? ， 取 d1=125mm。 大齒輪 2 4 12 02 49 os c os 15mzd ? ?? ? ? ， 取 d2=500mm。 取齒寬系數(shù) d? = b= d? =*125=150 則取大齒輪寬度 b2=150,小齒輪寬度 b1=155。 齒頂高 1 1 3 3ha ha m? ? ? ? ? 2 ( ) 3 .7ha ha ha m?? 齒根高 ( ) (1 0 . 2 5 ) 3 3 . 7 5h f h a c m? ? ? ? ? ? 齒高 1 1 6 .7 52 2 7 .4 5h ha hfh ha hf? ? ?? ? ? 查文獻 [28]表 得使用系數(shù) KA＝ 。 查文獻 [28]圖 得動載系數(shù) Kv= 。 查文獻 [28]表 得齒間載荷分配系數(shù) Ka =400 。 4112 2 6 .5 1 0 10401251 .3 5 1 0 4 0 9 .3 6150AtTF t NdkF Nmmb??? ? ???? 18 載荷系數(shù) 查文獻 [28]表 得彈性系數(shù) EZ ＝ 。 查文獻 [28]圖 得節(jié)點區(qū)域系數(shù) HZ ＝ 。 查文獻 [28]表 得接觸最小安全系數(shù) hsimS ? 。 總工作時間 Th=10 360 2=7200h。 查《機械設計》表 得指數(shù) m= 。 原估計應力循環(huán)次數(shù)正確。 7L 2 L 1N = N / i = 2 .1 7 1 2 5 *1 0 接觸壽命系數(shù) ZN:查文獻 [31]圖 得 L1N = , L2N = 。 許用接觸應力 []H? l im 1 11m inl im 2 22m in710 8[ ] 670580 5[ ] 580HNHHHNHHZ MPSZ MPS?????? ? ??? ? ? 12222312311[1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o s11[1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o s 1 53 0 1 2 01 .6 8 74 4 1 .6 8 70 .8 7 833111 .3 20 .8 7 8( ) 1 01501 .1 7 0 .1 6 ( ) 0 .6 1 1 0 1 5 01251 .4 9HHZZZKZ