【正文】 在計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：在推程階段取 ，在遠(yuǎn)休止階段取 ，在回程階段取 ，在近休止階段 。 (2) 求理論廓線(xiàn) 對(duì)于對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的理論輪廓的坐標(biāo)可令式 n o o n 中的 e=0, ，求得： n , o (41) 式中，位移 s應(yīng)分段計(jì)算。 (1) 確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸 設(shè)初步確定凸輪的基圓半徑為 mm,推桿滾子半徑為 mm。 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 (4) 幾何尺寸計(jì)算 ○ 1 計(jì)算分度圓直徑 m mm mm m mm mm ○ 2 計(jì)算中心距 mm ○ 3 計(jì)算齒輪寬度 b= mm 取 mm， mm。 a a a a 大齒輪的數(shù)值大 ○ 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 m √ mm mm 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) m的大小主要決定于彎曲強(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（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mm,算得小齒輪齒數(shù) ≈ 則大齒輪齒數(shù) 。 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )查得 a a 。 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )查表 查得 a a 。 m= mm. (3) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )計(jì)算公式 得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 m √ T a a ○ 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 1) 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )插圖 查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2) 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )取彎曲疲勞壽命系數(shù) ， ； 3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲安全疲勞系數(shù) S=，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )公式 得 4) 計(jì)算載荷系數(shù) K。 根據(jù) v= m/s,7級(jí)精度，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )插圖 查得載荷系數(shù) 直齒輪， ； 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )查得使用系數(shù) ； 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )使用插值法查得 7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí) , 。 b= t=1 mmmm 4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 。 t √ T = √ ( ) mm mm 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 2) 計(jì)算圓周速度 v。 6) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 4) 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 i i 。 2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T T 聯(lián) mm 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十章 )選取齒寬系數(shù) 。 ○ 4 選小齒輪 ,大齒輪齒數(shù) 取 。 ○ 3 材料選擇。 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) ○ 1 按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪。代入式中得 ,小 于原估計(jì)值， 代入 重算 ，算得中心距小于所取數(shù)值，符合要求 。 n 。 壽命系數(shù) √ [ ]=56 彎曲強(qiáng)度是滿(mǎn)足的。 蝸輪齒根圓直徑 mm 蝸輪咽喉母圓半徑 a mm (5) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 T m a 當(dāng)量齒數(shù) = 根據(jù) 從 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )中可查得齒形系數(shù) a 。 蝸輪齒根高 m mm。 ○ 2 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 39；變位系數(shù) 驗(yàn)算傳動(dòng)比 = ,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 ，是允許的。 齒頂圓直徑 a a mm。 齒頂高 a a m mm。 這時(shí) a ,因此上述計(jì)算結(jié)果可用 (4) 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 ○ 1 蝸桿 軸向齒距 pa m mm。 ○ 5 確定許用接觸應(yīng)力 [ ] 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1,金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度 ，可從 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 。由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )查得 ，傳動(dòng)中心距 √ T ○ 1 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 T 按 估取蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率 蝸 ，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率為 聯(lián) 。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT100制造。 (2) 選擇材料 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，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 HRC。查閱《機(jī)電控制技術(shù)》知步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖頻率的關(guān)系為 n ? m n 步進(jìn)電機(jī)的功率為 nT 式中： n 轉(zhuǎn)速，單位 r/min； f 脈沖頻率，單位 HZ； 步距角，單位176。 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 19電機(jī)； 20蝸桿； 21小齒輪； 2 24軸； 23蝸輪； 25大齒輪； 26凸輪。減速箱中安裝了 步進(jìn)電機(jī)、蝸桿、蝸輪、小齒輪、大齒輪、凸輪構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。主軸帶動(dòng)上平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，上平臺(tái)上伸出軸與電池板支架用銷(xiāo)軸固定。 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)高度角部分的設(shè)計(jì) 下圖為太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)自動(dòng)跟蹤高度角的減速箱中的設(shè)計(jì)。代入式中得 ,小于原估計(jì)值，代入重算得 mm 小于所取中 心距100mm。 n 。 壽命系數(shù) √ 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 [ ]=56 彎曲強(qiáng)度是滿(mǎn)足的。 蝸輪齒根圓直徑 mm 蝸輪咽喉母圓半徑 a mm (5) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 T m a 當(dāng)量齒數(shù) = 根據(jù) 從 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )，中可查得齒形系數(shù) a 。 蝸輪齒根高 m mm。 ○ 2 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 41；變位系數(shù) 驗(yàn)算傳動(dòng)比 = ,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 ，是允許的。 齒頂圓直徑 a a mm。 齒頂高 a a m mm。 蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 (4) 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 ○ 1 蝸桿 軸向齒距 pa m mm。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： N=60jn 壽命系數(shù)： √ = 則 [ ]= = 268= ○ 6 計(jì)算中心距 √ mm= 取中心距 a=100mm,因 i=20,故從 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )， 中取 m=4mm,蝸桿分度圓直徑 mm。所以作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 T T 聯(lián) 軸 蝸 mm ○ 2 確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù) ；由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )， 選取使用系數(shù) ；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷 則 ≈ ○ 3 確定彈性影響系數(shù) 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 ○ 4 確定接觸系數(shù) 先假定蝸桿分度圓直徑 和傳動(dòng)中心距 a的比值 a =,從 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )， 中可查得 。由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 (第八版第十一章 )查得 ，傳動(dòng)中心距 √ T ○ 1 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 T 按 估取蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率 蝸 ，聯(lián)軸器、軸承傳動(dòng)效率分別為蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 聯(lián) ， 軸 。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT100制造。 (2) 選擇材料 考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，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 HRC。 (4) 幾何尺寸計(jì)算 ○ 1 計(jì)算分度圓直徑 m mm mm m mm mm ○ 2 計(jì)算中心距 mm ○ 3 計(jì)算齒輪寬度 b= mm 取 mm， mm。 a a a a 大齒輪的數(shù)值大 ○ 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 m √ mm mm 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) m的大小主要決定于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)， 由 《機(jī)械原理》 （第七版第十章） 可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 mm， 算得小齒輪齒