【導讀】強度的計算、軸強度的計算、四桿機構的設計。本設計采用SG-27ZYJ直流電動機為。轉速，輸出軸通過主動輪帶動履帶是機器人在管道中前進或后退。運輸安全、方便。用的過程中，由于環(huán)境條件的影響，必定會造成一定的腐蝕和損壞，如果不及時修理，及對焊接縫防腐補口等處理。一旦管道破損，僅維護搶修的成本巨大，從中泄露的物質會對周圍的生態(tài)環(huán)。境及人類生命安全造成威脅。如果能夠及時發(fā)現(xiàn)并確定泄漏點，就能有效地減輕泄漏。事故造成的損失和危害。期巡檢，這都限制了泄漏檢測與定位的實時性,準確性。漏的檢測、保障管道安全運行已成為界上重要的研究課題并日益受到重視。免受大劑量射線的輻射之苦。管道探傷機器人是目前智能機器人研究領域的熱點問題之一。起到巨大的推動作用。目前，各國的研究學者已經研制出了滿足不同需要的管道探傷。相比較而言，我國的地下管道檢測技術仍處于起步探索階段，機，但它們只能對空管道進行檢測，難以滿足工程上的要求。

　　

【正文】 （ 715） （ 1） 齒數(shù)比 u=i=。 （ 2） 齒寬系數(shù) d? ：直齒取 d? ＝ 。 （ 根據機械設計 ??3 表 107） （ 3） 載荷系數(shù) 。 AVK K K K K??? （ 716） ① 工況系數(shù) ? 。 （ 根據 機械設計 ??3 表 102） ② 動載荷系數(shù) VK 。 取小齒輪齒數(shù) 1z ＝ 12；初估小齒輪圓周速度 1v ＝ 。 vK ＝ 1。 （ 根據 機械設計 ??3 圖 108） ③ 齒向載荷分布系數(shù) ? ? 。（ 根據 機械設計 ??3 表 104） ④ 載荷分布系數(shù) K? 。 a） 大齒輪齒數(shù) 21z iz? ＝ 12＝ 30 ， 取 2z ＝ 30。 b） 螺旋角 0?? 。 （直齒） c） 端面重合度12111 . 8 8 3 . 2 ( ) c o szz?????? ? ?????＝ 。 （ 717） d） 縱向重合度 ?? ＝ 0。 （直齒） e） 總重合度 ? ? ?? ? ???＝ ； K? ＝ 。 ⑤ 載荷系數(shù) K＝ 。 （ 4） 小齒輪轉矩 1 450(N )T mm?? 31 （ 5） 材料彈性系數(shù) ? 。 （ 根據機械設計 ??3 表 106） （ 6） 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ? 。 標準直齒 （ 7） 許用接觸疲勞應力 ? ?H? ＝ ? ?minlimHHNHS K? （ 718） ① 小齒輪接觸疲勞極限應力 lim1H? ＝ 720 2/Nmm 。 （ 根據 機械設計 ??3 圖 1021） ② 大齒輪接觸疲勞極限應力 lim2H? ＝ 575 2/Nmm 。 （ 根據 機械設計 ??3 圖 1021） ③ 最小許用接觸安全系數(shù) 。 設失效概率 ? 1/100； ? ? ? ?m in m in 1 .0 0HFSS??。 ④ 小齒輪接觸應力當量循環(huán)次數(shù) N1e =60n1 jLh 。 （ 719） 1n ＝ 267 r/min； J=1； Lh =30000h； 1eN ＝ 810 。 ⑤ 大齒輪接觸應力當量循環(huán)次數(shù) N2e = 1eN /i = 810 。 ⑥ 大、小齒輪接觸壽命系數(shù) k 1HN =k 2HN =1 。 (根據 機械設計 ??3 圖 1019) 小齒輪許用接觸疲勞應力： ? ?1H? = ? ?min1lim1HHHNSK ? = =720 (N/mm2 )。 （ 720） 大齒輪許用接觸疲勞應力： ? ?2H? = ? ?min2lim2HHHNSK ? = =575(N/mm2 )。 （ 721） 從上兩式中取小者作為許用接觸疲勞應力： ? ? ? ? 22 5 7 5 ( / )HH N m m????。 （ 8） 中心距 a ，小、大齒輪的分度圓直徑 12,dd，齒寬 12,bb和模數(shù) m d 1min = ? ?3 21 12 ??????????HEHdZZuukT ? = 3 2575 )( ?????? ?? ???? ?取12mm；中心距 a? 21d (1+i)=21 12（ 1+ ） = 21mm 圓整為 a=21mm；模數(shù) m＝122azz?＝ ；取 m＝ 1mm； Z1 = iZZ ??1 21 =12 取 1z? 12，初選正確； Z2 =30；于是 1d ＝ 1mz＝ 12mm； 2d ＝ 2mz ＝ 30mm；齒寬 b= 1dd? = 12=；取小齒輪寬度 b1 =5mm，大 32 齒輪寬度為 b2 =。 參數(shù)的修正 （ 1）動載荷系數(shù) vK 。 小齒輪實際圓周速度 v1 = 100060 11?nd? = 100060 26712???? = m/s 與初估 1v = /ms相符， vK 值無需修正。 （ 2）載荷系數(shù) K及其他參數(shù)均未變，均無需修正 。 （ 3） 直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸及參數(shù)保持不變 。 彎曲強度校驗計算 SaFanF YYmbdKT1 12??? ? ?F? （ 722） （ 1）具體數(shù)據 K=； 1T ＝ 450Nmm? ； 2T ＝ 1125 Nmm? 。 b=5mm； 1d =12mm； 2d ＝ 30mm； nm =m=1mm。 （ 2）齒形系數(shù)和應力校 正系數(shù) 小齒輪齒形系數(shù) 1 ? ，大齒輪齒形系數(shù) Y2F = 小齒輪應力校正系數(shù) 1 ? ，大齒輪應力校正系數(shù) Y 2Sa =。 （ 3） 許用彎曲疲勞應力 ? ?F? = ? ?minlimFFNFS K? （ 723） ① (根據 機械設計 ??3 圖 1020) 小齒輪彎曲疲勞極限應力 2lim 1 2 8 0 /F N mm? ? ，大齒輪彎曲疲勞極限應力 2lim 2 2 1 0 /F N mm? ? 。 ② 最小許用彎曲安全系數(shù) 保失效概率 1/100? ，選擇最小安全系數(shù) ? ? 1minFS =? ? 2minFS =。 ③ 彎曲壽命系數(shù) （根據 機械設計 ??3 圖 1018） 1eN = 108 ； 2eN = 108 ； K 1FN =K 2FN =。 33 ? ?2F? = ? ?min22limFFNFS K? = ? =(N/mm2 )。 （ 724） ? ?1F? = ? ?min11limFFNFS K? = ? =(N/mm2 )。 （ 725） 1F? =nmbdKT112 Y 1Fa Y 1sa = ?? ?? =。 （ 726） 2F? =nmbdKT112 Y 2sa Y 2Fa = ?? ?? =。 （ 727） 因為 11[]FF??? ； 22[]FF??? ； 所以 校驗合格 。 標準齒輪 h*a =1， C? =； 小齒輪的變?yōu)橄禂?shù) x= 1717 1Z? =； 齒頂圓直徑da =Zm+2（ h*a +x） m； 齒根園直徑 df=Zm2（ h*a + C? x） m； 齒全高 h=（ 2 h*a + C? ） 根據上述計算，齒輪數(shù)據如 表 72。 表 72 二級齒輪組的具體數(shù)據 項目 單位 小齒輪 大齒輪 中心距 a mm 模數(shù) m mm 1 傳動比 i 端面壓力角 t? ()? 20 齒數(shù) z 12 30 齒寬 b mm 5 分度圓直徑 d mm 12 30 齒高 h mm 齒頂圓直徑 ad mm 32 齒根圓直徑 fd mm 節(jié)圓直徑 mm 34 Ⅲ級圓柱齒輪傳動系的設計計算 壽命要 求和初步數(shù)據 Ⅲ級圓柱齒輪傳動的傳動扭矩 T1 =1125，高速軸轉速 n1 =，傳動比 i=，使用壽命為 30000 小時，工作時有輕度振動。 選用材料 采用 7級精度軟齒閉式圓柱直齒輪 ； 小齒輪 40Cr 鋼，鍛件，調質， 1 270H HB? ； 大齒輪 45 鋼，鍛件，調質， 2 250H HB? ；齒面粗糙度 。 接觸疲勞強度設計計算 因為是軟齒輪 ， 故 按接觸疲勞強度設計計算，按彎曲疲勞強度校驗計算 d1 ? ? ?3 21 12 ??????????HEHdZZuukT ? （ 728） （ 1） 齒數(shù)比 u=i= （ 2） 齒寬系數(shù) d? ：直齒取 d? ＝ 。 （ 根據機械設計 ??3 表 107） （ 3） 載荷系數(shù) AVK K K K K??? （ 729） ① 工況系數(shù) ? 。 （ 根據機 械設計 ??3 表 102） ② 動載荷系數(shù) VK 。 取小齒輪齒數(shù) 1z ＝ 16；初估小齒輪圓周速度 1v ＝ 。 vK ＝ 1。 （ 根據 機械設計 ??3 圖 108） ③ 齒向載荷分布系數(shù) ? ? 。（ 根據 機械設計 ??3 表 104） ④ 載荷分布系數(shù) K? 。 a） 大齒輪齒數(shù) 21z iz? ＝ 16＝ 40； 取 2z ＝ 40。 b） 螺旋角 0?? 。 （直齒） c） 端面重合度12111 . 8 8 3 . 2 ( ) c o szz?????? ? ?????＝ 。 （ 730） 35 d） 縱向重合度 ?? ＝ 0。 （直齒） e） 總重合度 ? ? ?? ? ???＝ ； K? ＝ 。 ⑤ 載荷系數(shù) K＝ 。 （ 4） 小齒輪轉矩 T1 =1125（ ） 。 （ 5） 材料彈性系數(shù) ? 。 （ 根據機械設計 ??3 表 106） （ 6） 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ? 。 標準直齒 （ 7） 許用接觸疲勞應力 ? ?H? ＝ ? ?minlimHHNHS K? （ 731） ① 小齒輪接觸疲勞極限應力 lim1H? ＝ 720 2/Nmm 。 （ 根據 機械設計 ??3 圖 1021） ② 大齒輪接觸疲勞極限應力 lim2H? ＝ 575 2/Nmm 。 （ 根據 機械設計 ??3 圖 1021） ③ 最小許用接觸安全系數(shù) 設失效概率 ? 1/100? ? ? ?m in m in 1 .0 0HFSS??。 ④ 小齒輪接觸應力當量循環(huán)次數(shù) N1e =60n1 jLh 。 （ 732） 1n ＝ 166 r/min； J=1； Lh =30000h； 1eN ＝ 810 。 ⑤ 大齒輪接觸應力當量循環(huán)次數(shù) N2e = 1eN /i = 8? = 108 。 ⑥ 大、小齒輪接觸壽命系數(shù) k 1HN =k 2HN =1。（根據 機械設計 ??3 圖 1019） 小齒輪許用接觸疲勞應力： ? ?1H? = ? ?min1lim1HHHNSK ? = =720 (N/mm2 )。 （ 733） 大齒輪許用接觸疲勞應力： ? ?2H? = ? ?min2lim2HHHNSK ? = =575(N/mm2 )。 （ 734） 從上兩式中取小者作為許用接觸疲勞應力： ? ? ? ? 22 5 7 5 ( / )HH N m m????。 （ 8） 中心距 a ，小、大齒輪的分度圓直徑 12,dd，齒寬 12,bb和模數(shù) m d 1min = ? ?3 21 12 ??????????HEHdZZuukT ? = 3 2575 )(112 5243 ?????? ?? ????＝ 36 取 16mm；中心距 a? 21d (1+i) =21 16（ 1+） =28mm， 圓整為 a=28mm；模數(shù) m＝122azz? ＝ ；取 m＝ 1mm； Z1 = iZZ ??1 21 =16 取 1z? 16，初選正確； Z2 =40；于是 1d＝ 1mz ＝ 16mm； 2d ＝ 2mz ＝ 40mm；齒寬 b=d? d1 = 16=；取小齒輪 寬度 b1 =13mm，大齒輪寬度為 b2 =。 參數(shù)的修正 （ 1）動載荷系數(shù) vK 。 小齒輪實際圓周速度 v1 = 100060 11?nd? = 100060 ???? =（ m/s）與初估 1v = /ms相符， vK 值無需修正。 （ 2）載荷系數(shù) K及其他參數(shù)均未變，均無需修正 。 （ 3） 直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸及參數(shù)保持不變 。 彎曲強度校驗計算