【正文】 軸器與軸配合的轂孔長度 1 38L mm? 。根據(jù)表 軸常用幾種材料的的 ??T? 及 0A 值 ，取 0 100A? ，于是得 輸入軸最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，需要同時選取聯(lián)軸器型號。 ? ?222 2 . 2 2 6 1 . 7 6 4 0 . 0 1 6 4 42 3 8 . 8 5 7 1FSFYY??? ???4322 1 . 9 4 6 2 . 5 5 2 1 0 0 . 0 1 6 4 4 2 . 2 3 9 91 2 7m m m m m? ? ?? ? ??21 4 9 .2 6 3 1 202 .5dz m? ? ?12 5 0 1 4 2 . 5 9 6 . 2 522dda m m m m??? ? ? 22 第五章 軸的設(shè)計計算 Ⅰ軸的設(shè)計計算 Ⅰ軸上的功率 1 Kw? ； Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速 1 1494 / minnr? ； Ⅰ軸的轉(zhuǎn)矩 11 1 3 . 9 9 2 39 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 2 5 5 1 9 . 7 2 21494PT N m N mn? ? ? ? 初步確定軸的最小直徑 按式初步估算軸的最小直徑。 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 3311 2 . 1 0 64 1 . 9 4 5 2 4 9 . 2 6 3 11 . 3ttKd d m m m mK? ? ? ?114 9 . 2 6 3 1 1 . 8 2 4 627dm m m m mz? ? ?? ?13 212 Fa SadFKT Y Ym z????? ????? ? 111 0 . 8 6 5 0 0 3 0 7 . 1 4 2 91 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ?? ? 222 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 5 7 11 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ?? ?111 2 . 5 7 1 . 6 1 0 . 0 1 3 4 73 0 7 . 1 4 2 9FSFYY??? ??? 21 大齒輪的數(shù)值大。 ⑥ 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 齒形系數(shù) FY? 及應(yīng)力校正系數(shù) SY? 查得 1 ? ? ， 2 ? ? 。 1 . 2 5 1 . 1 2 1 1 . 3 9 1 . 9 4 6A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? ⑤ 查取齒形系數(shù)。 故載荷系數(shù)： 1 . 2 5 1 . 1 2 1 1 . 5 0 4 3 2 . 1 0 6 0A v H HK K K K K??? ? ? ? ? ? ⑥ 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得 ⑦ 計算模數(shù) 按齒根彎曲強度設(shè)計 由式得彎曲強度的設(shè)計公式為 1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 由圖 齒輪的彎曲疲勞強度極限 FE? 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限1 500FE MPa? ? ；大齒輪的彎曲強度極限 2 380FE MPa? ? ； ② 由圖 彎曲疲勞壽命系數(shù) FNK 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? ； ③ 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 根據(jù) /v m s? ， 7級精度，由圖 動載系數(shù) vK 值 查得動載系數(shù) ? ； 直齒輪， 1HFKK????； 由表 使用系數(shù) AK 查得使用系數(shù) ? ； 由表 接觸疲勞強度計算用的齒向載荷分布系數(shù) HK? 用插值法查得 7 級精度、小齒? ? 9116 0 6 0 1 4 9 4 1 1 8 3 0 0 1 5 3 . 2 2 7 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ?9 92 10 ?? ? ?? ? 1 l i m 11 0 . 9 1 6 0 0 5 4 6HNH K M P a M P aS?? ? ? ? ?? ? 2 l im 22 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5HNH K M P a M P aS?? ? ? ? ?? ?2 241 331 1 1 . 3 2 . 5 5 2 1 0 3 . 8 5 7 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 4 1 . 9 4 5 21 2 . 8 5 7 5 2 2 . 5dEtHK T u Zd m m m mu????? ? ? ??? ? ??? ??????11 4 1 . 9 4 5 2 1 4 9 4 / 3 . 2 8 1 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s m s?? ??? ? ??? 20 輪相對支撐對稱布置時， ? ? 。 ③ 計算齒寬 b 。 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1S? ，由式得 2) 計算 ① 試算小齒輪分度圓直徑 1td ，代入 ? ?H? 中較小的值。 ? ?2131 2dEtHKT u Zdu?????? ????55 411 19 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 3 . 9 9 2 4 2 . 5 5 2 1 01494PT N m N mn? ? ?? ? ? ? 19 ⑤ 由圖 調(diào)質(zhì)處理鋼的 limH? 按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限lim 1 600H MPa? ? ，大齒輪的接觸疲勞強度極限 lim 2 550H MPa? ? ⑥ 由式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 ③ 由表 圓柱齒輪的齒寬系數(shù) d? 選取齒寬系數(shù) 1d?? 。 按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進行試算，即 1) 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 ① 試選載荷系數(shù) ? 。 由表 常用齒輪材料及力學(xué)特性 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS，兩者材料硬度差為 40HBS。 2) 選用 7 級精度（ GB100952020）。 18 第三章 平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的設(shè)計 主要參數(shù)的選擇原則 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。由于多種人性化的設(shè)計，已使 Metronix 成為伺服家族中的 精品。內(nèi)置控制卡型驅(qū)動器，可以完成多種運動控制，無需外加上位機控制器，成為運動控制系統(tǒng)最經(jīng)濟的選擇。如需特殊結(jié)構(gòu)形式的伺服電機，可以在原廠進行定制。多種輸出軸端設(shè)計（如新穎的 DCUT， LCUT 形軸端），滿足各種裝配環(huán)境。寬泛的功率范圍，從 30W到 37KW，滿足了各種功率需求。 Metronix 自主研發(fā)伺服電機、編碼器以及伺服驅(qū)動器核心技術(shù)，三者達到高性能匹配。 cm 由圖 61得型號為 AMPSB40GDK1G2180 圖 25 型號選擇圖 轉(zhuǎn)速 扭矩特性 ： 圖 26 轉(zhuǎn)速 扭矩特性 16 外形尺寸： 圖 26 外形尺寸 特性 ： 表 21 特性 伺服電機型號（ APM） SB40G 伺服驅(qū)動器型號（ APD） VS35 法蘭規(guī)格（ □） 60 額定功率 [KW] 40 額定扭矩 [] [] 最大扭矩 [] [] 額定轉(zhuǎn)速 [r/min] 1500 最大轉(zhuǎn)速 [r/min] 3,000 慣量 [㎏ 所以本設(shè)計選用齒輪傳動在高速級的方案，其傳動簡圖如圖 24。 圖 23 5 種蝸桿傳動機械功率對比 傳動方案對比和選取 本設(shè)計為了保證傳動效率和傳動比，設(shè)計由直齒輪傳動副和平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動副組合而成，這樣的就可以保證其大的傳動比 同時也可以保證效率不會過小。 由于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副具有上述特點，所以它在當(dāng)今世界上應(yīng)用最普通的 5種蝸桿傳動中，以承載能力大、傳動效率高、使用壽命最長而越來越得到廣大用戶的歡迎。 結(jié)構(gòu)緊湊合理 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿減速器能傳遞較大的功率，且在此功率值下結(jié)構(gòu)緊湊合理。 傳動比選擇有較大范圍 對設(shè)計中使環(huán)面蝸桿簡單地增加頭數(shù)，可使其傳動比有較大范圍，因此可在一個單級減速器中有較大的傳動地選擇范圍。 無噪聲和穩(wěn)嚙合 為了防止處于嚙合時的蝸桿不產(chǎn)生沖擊和振動，對蝸桿入口和出口進行了倒坡處理。 2) 小的嚙合摩擦系數(shù)。 高效率 1) 大的滑動角。 13 圖 22 蝸桿 和蝸輪嚙合示意圖 精確地磨削蝸桿齒面 ——— 蝸桿的幾何尺寸和表面光潔度是直接由精密磨削完成，實現(xiàn)其高質(zhì)量的，保證耐磨 防止大負荷時油膜破壞。雙線接觸的特點是在蝸桿和蝸輪嚙合中同時有兩條接觸線進入工作區(qū)域 (見圖 22 b)。平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿由于其外廓母線決定了能多齒同時進入嚙合 (見圖 22 a)，這樣增大了接觸面積，減少了齒面壓力，能承受大的沖擊載荷。與以往常用蝸桿的螺旋齒面在原理上雖然相似，但以往的螺旋齒面在原理上是以一直線或平面曲線為母線作螺旋運動而形成，這樣的蝸桿齒面絕大多數(shù) (除漸開線圓柱蝸桿外 )難以用砂輪作符合其形成原理的精確磨削，因而影響了蝸桿及蝸輪滾刀的磨削工藝和淬火處理，影響蝸桿齒面硬度和制造精度的提高，以及齒面粗糙度的減小。國內(nèi)減速器行業(yè)已加緊在硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計技術(shù)的研究和開發(fā)。 9) 可承受不大于 徑向力 15%的軸向載荷。 7) 效率高 :單機型效率不低于 95%。易損件包括潤滑油、油封以及軸承。齒輪及齒輪軸采用氣體滲碳淬火精磨工藝，因而單位體積承載能力高。 3) 安裝形式 :安裝位置不受限制。 2) 傳動比 :劃分細，范圍廣。同種機型可配用多種功率的電動機。按照其輸入模塊、輸出模塊和支承模塊三大體系設(shè)置的零部件，本著標(biāo)準化、通用化、專業(yè)化、系列化規(guī)則設(shè)計，具有極強的通用性與互換性，這不僅大大減少了木模制作與部件制造程序，而且產(chǎn)品性能穩(wěn)定、合格率高、組裝方便、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品庫存率低、綜合經(jīng)濟效益高。增添了空心軸輸出的無底座懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器 一體式連接、多方位安裝面等不同型式，擴大了使用范圍。 模塊化設(shè)計技術(shù) 模塊化設(shè)計技術(shù)已成為齒輪減速器發(fā)展的一個主要方向，它旨在追求高性能的同時，盡可能減少零件及毛坯的品種規(guī)格和數(shù)量，以便于組織生產(chǎn)，形成批量，降低成本，獲得規(guī)模效益。傳動比范圍寬而密集，一級減速時傳動比為 18～ 80，串聯(lián)擴大級傳動比 75～ 600，兩級 串聯(lián)傳動比為 450～ 5000，根據(jù)需要可以在 4～25000 之間選用需要的傳動比。減速器核心單元有多達 14～ 28 對齒同時嚙合，因此，產(chǎn)品不僅具有耐沖擊的優(yōu)點性能，而且具有工作可靠、傳動平穩(wěn)、噪音低、壽命長、齒輪可長期免維修實用等特點。 m/kg 以上，用于低速重載傳動領(lǐng)域可節(jié)材 30～ 50%，比其他類型減速器重量平均減輕約 40%。 2) 承載能力高，結(jié)構(gòu)緊湊。主要特點 : 1) 傳動效率高。 功率分支技術(shù) 功率分支技術(shù)主要指行星及大功率齒輪箱的功率雙分支 及多分支裝置，其核心技術(shù) 10 是均衡，廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、電工、起重、運輸、石化、輕工機械等設(shè)備上，特別是在重載連續(xù)傳動領(lǐng)域。 3) 速度。 2) 傳動功率。兩級 :50(軟齒面 )、 28(硬齒面 )。 1) 傳動比。可以進行變位切削及各種修形、修緣，從而提高傳動質(zhì)量 。對中心距的敏感性小，即互換性好 。主要特點 :傳動的速度和功率范圍很大，傳動效率高，一對齒輪可達 98～ %。一個中等規(guī)格的硬齒面減速器的重量僅為中硬齒面減速器的 1/3 左右，且噪聲底、效率高、可靠性高。 齒輪減速器的發(fā)展趨勢 齒輪減速器是一種廣泛應(yīng)用于國防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、礦山等領(lǐng)域的重要裝備， 20世紀 80 年代以來，世界齒輪減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢是小型化、高速化 、低噪聲和高可靠性，技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計技術(shù)。通過蝸輪副的實體模型可以方便地通過變化安裝參數(shù)、尺寸參數(shù)來觀察嚙合中的現(xiàn)象，從而為判斷、分析運行故障提供依據(jù)。 9) 平面二包蝸 輪副的故障診斷。 8) 蝸輪數(shù)控加工刀位軌跡生成。平面二包的強度研究目前是個研究難點。通過蝸輪副的三維實體模型嚙合的動態(tài)仿真，可以十分直觀地從計算機屏幕上觀察油腔形狀及接觸線的變化規(guī)律，從而可以優(yōu)選參數(shù)，得出最合適的油膜。 6) 平面二包接觸分析與油腔設(shè)計 。因此應(yīng)重視跑合規(guī)律的研究。 5) 跑合規(guī)律研究。 4) 修形問題。 2) 在三維模型基礎(chǔ)上進行平面二包嚙合過程分析與仿真，進行接觸面的型面分析 3) 蝸桿粗切的余量均化的問題通過建立車床加工方法