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管道探傷智能機(jī)器人設(shè)計(jì)方案-文庫吧資料

2025-05-10 13:52本頁面
  

【正文】 ④ 小齒輪接觸應(yīng)力當(dāng)量循環(huán)次數(shù)N=60njL。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1021) ③ 最小許用接觸安全系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)直齒(7)許用接觸疲勞應(yīng)力 = (718) ① 小齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力=720 。(4)小齒輪轉(zhuǎn)矩(5)材料彈性系數(shù)。(直齒) e)總重合度=;= 。(直齒) c)端面重合度=。 a)大齒輪齒數(shù)=12=30 ,取=30。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖108) ③ 齒向載荷分布系數(shù)。 取小齒輪齒數(shù)=12;初估小齒輪圓周速度=。 (716) ① 工況系數(shù)。(2)齒寬系數(shù):直齒?。健?接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)槭擒淉X輪,故按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算,按彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算。表71 一級齒輪組的具體數(shù)據(jù)項(xiàng)目單位小齒輪大齒輪大端模數(shù)1傳動(dòng)比端面壓力角20齒數(shù)2030齒寬5大端分度圓直徑2030中點(diǎn)分度圓直徑17齒高大端齒頂圓直徑大端齒根圓直徑錐距 Ⅱ級傳動(dòng)系齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 壽命要求和初步數(shù)據(jù)Ⅱ級圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)扭矩,高速軸轉(zhuǎn)速,傳動(dòng)比i=,使用壽命為30000小時(shí),工作時(shí)有輕度振動(dòng)。 (714) 因?yàn)?;;所以校驗(yàn)合格。 ③ 彎曲壽命系數(shù) = ;;K=K= (根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 圖1018) ===(N/mm)。(4)許用彎曲疲勞應(yīng)力 = (712) ① 小齒輪彎曲疲勞極限應(yīng)力,大齒輪彎曲疲勞極限應(yīng)力。 ; (710) ② 小、大齒輪的當(dāng)量齒數(shù)。 彎曲強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算 (79)(1)已知數(shù)據(jù) K=;=300;=450 。(2)載荷系數(shù)K及其他參數(shù)均未變,均無需修正。 參數(shù)的修正(1)動(dòng)載荷系數(shù)k小齒輪實(shí)際圓周速度。 小齒輪齒數(shù)20, 大齒輪齒數(shù)30;于是==20mm;==30mm。 (77) 從上兩式中取小者作為許用接觸疲勞應(yīng)力:。 (根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 圖1019) 小齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力:===720 (N/mm)。 ⑤ 大齒輪接觸應(yīng)力當(dāng)量循環(huán)次數(shù) N=/i =10。 ④ 小齒輪接觸應(yīng)力當(dāng)量循環(huán)次數(shù) N=60njL 。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 圖1021) ② 大齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力=575 。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 表15-17)(6)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。(4)小齒輪轉(zhuǎn)矩。(直齒) d)總重合度= 查表得= 。 b)螺旋角(直齒) c)端面重合度=。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 表108) ③ 齒向載荷分布系數(shù) 。 取小齒輪齒數(shù)=20;初估小齒輪圓周速度=。 (72) ① 工況系數(shù)。(2)齒寬系數(shù):直齒?。?。 選用材料 采用7級精度軟齒閉式圓錐直齒輪;小齒輪40Cr鋼,鍛件,調(diào)質(zhì),;大齒輪45鋼,鍛件,調(diào)質(zhì),;。第7章 行走系中傳動(dòng)系統(tǒng) 根據(jù)機(jī)器人不宜行走過快,所以選用總傳動(dòng)比:i=;Ⅰ級傳動(dòng):;Ⅱ級傳動(dòng):i=;Ⅲ級傳動(dòng):i=,行走系初步構(gòu)想圖如圖71所示。從現(xiàn)有的同步帶產(chǎn)品中選擇出,節(jié)線長=。 求作用在帶輪軸上的切向力F模數(shù)制同步帶輪:F===F。 壓強(qiáng)驗(yàn)算p ==(N/mm)。單位帶寬,單位長度的質(zhì)量;由F=mv=10;可求得b;履帶帶寬b=26;符合帶寬要求。 Lmm; (62)與原先取的節(jié)線長=;可取齒數(shù);履帶中中心距是可以調(diào)整的:。 求大小帶輪基準(zhǔn)直徑 取 。 同步帶和帶輪(履帶)的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算功率 V帶傳動(dòng)比:=1;驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速:=43r/min;驅(qū)動(dòng)輪的輸出功率=11w。其中模數(shù),齒數(shù) ,帶寬(此為最大的帶寬,廠方可根據(jù)客戶的要求進(jìn)行切割),履帶中帶寬。結(jié)合管道機(jī)器人履帶部分的尺寸,選取模數(shù)制帶形。同步帶按齒形可分為梯形齒和圓弧形齒兩種。它兼有帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的特性和優(yōu)點(diǎn)。履帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可用類似同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替。橡膠履帶是用橡膠模壓成的整條連續(xù)的履帶。 履帶按材料可分為金屬履帶,金屬橡膠履帶和橡膠履帶。 履帶行走系 履帶行走系的功能是支撐管道機(jī)器人的機(jī)體,并將由傳動(dòng)系輸入的轉(zhuǎn)變?yōu)楣艿罊C(jī)器人在管道內(nèi)的移動(dòng)和牽引力。同時(shí),在管道內(nèi)行走的穩(wěn)定性和越障性能上,履帶式行走系的總體性能要優(yōu)與輪式行走系。它的附著力只與驅(qū)動(dòng)輪和管壁間的接觸正壓力有關(guān)。 當(dāng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力足夠大的時(shí)候,牽引力: 其中為履帶與管道壁面接觸的正壓力。圖61 履帶行走系的三維圖 行走系的選擇管道機(jī)器人的行走系現(xiàn)大部分采用輪式結(jié)構(gòu)和履帶式模塊結(jié)構(gòu)的行走系。 螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 =≦ (540) 式中F=;T=mm;A=(d—d);===160mpa;= 故強(qiáng)度滿足要求。表52 二級齒輪組具體數(shù)據(jù)項(xiàng)目單位小齒輪大齒輪中心距模數(shù)1傳動(dòng)比2端面壓力角20齒數(shù)1428齒寬12分度圓直徑1428齒高齒頂圓直徑30齒根圓直徑節(jié)圓直徑 傳動(dòng)螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 壽命要求和初步數(shù)據(jù) 螺紋大徑d=22mm;螺紋中經(jīng)d=19mm;螺距P=3mm;螺紋小徑d=16mm螺紋內(nèi)經(jīng)d=10mm;螺母高度H=20mm。 標(biāo)準(zhǔn)齒輪h=1,C=;小齒輪的變?yōu)橄禂?shù)x==;齒頂圓直徑d=Zm+2( h+x)m;齒根園直徑d=Zm2( h+ Cx)m;齒全高h(yuǎn)=(2 h+ C)m。 (538)=YY=(N/mm);=YY=(N/mm)因?yàn)椋?。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1018) ===(N/mm)。 ② 最小許用彎曲安全系數(shù) 保失效概率。(2)齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 小齒輪齒形系數(shù),大齒輪齒形系數(shù)(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表105) 小齒輪應(yīng)力校正系數(shù),大齒輪應(yīng)力校正系數(shù)。 彎曲強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算 (535)(1)基本尺寸 K=;=600;=1200。(2)載荷系數(shù)K及其他參數(shù)均未變,均無需修正。 (533) 取小齒輪寬度b=12mm,大齒輪寬度為b=。 (531)于是==14mm;==28mm。 (529) 模數(shù)m==;取m=1mm。(8)中心距,小、大齒輪的分度圓直徑,齒寬和模數(shù) d==。 (526) 大齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力:===575(N/mm)。 ⑥ 大、小齒輪接觸壽命系數(shù) k=k=1。 (525)=200r/min;L=30000h;=。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1021) ③ 最小許用接觸安全系數(shù),設(shè)失效概率1/100 。(4)小齒輪轉(zhuǎn)矩=600()(5)材料彈性系數(shù)(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表106)(6)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)直齒)(7)許用接觸疲勞應(yīng)力 = (524) ① 小齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力=720 。(直齒) e)總重合度=;= 。(直齒) c)端面重合度=。 a)大齒輪齒數(shù)=214=28?。?0。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖108) ③ 齒向載荷分布系數(shù)。取小齒輪齒數(shù)=14;初估小齒輪圓周速度;=。 (522) ① 工況系數(shù)。(2)齒寬系數(shù):直齒取=。 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(diào)質(zhì),;大齒輪45鋼,鍛件,調(diào)質(zhì),;。根據(jù)上述計(jì)算,齒輪數(shù)據(jù)如表51。 (520)因?yàn)椋?;所以校?yàn)合格 。 (518) =YY==(N/mm)。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1018) ④ 彎曲疲勞應(yīng)力 ===(N/mm)。 ② 最小許用彎曲安全系數(shù) 保失效概率。 小齒輪應(yīng)力校正系數(shù),大齒輪應(yīng)力校正系數(shù)。 b=;=14mm; =28mm;=m=1mm。(3)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸及參數(shù)保持不變。 (514) 與初估=,值無需修正。 (513)取小齒輪寬度b=12mm,大齒輪寬度為b=。 (511) 于是==14mm;==28mm。 (59) 模數(shù)m==;取m=1mm。(8)中心距,小、大齒輪的分度圓直徑,齒寬和模數(shù) d==。 (56) 大齒輪許用接觸疲勞應(yīng)力:===575(N/mm)。 ⑥ 大、小齒輪接觸壽命系數(shù)k=k=1。 (55)n=400r/min;j=1;=30000h;=。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖1021) ③ 最小許用接觸安全系數(shù);設(shè)失效概率1/100。(標(biāo)準(zhǔn)直齒)(7)許用接觸疲勞應(yīng)力 = (54) ① 小齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力 =720 。(5)材料彈性系數(shù)。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-9) ⑤ 載荷系數(shù)K=。 (53) d)縱向重合度=0。 b)螺旋角。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)圖104) ④ 載荷分布系數(shù)。=1。(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表102) ② 動(dòng)載荷系數(shù)。(2)齒寬系數(shù):直齒?。健?選用材料 小齒輪40Cr鋼,鍛件,調(diào)質(zhì),;大齒輪45鋼,鍛件,調(diào)質(zhì),;。第5章 機(jī)架部分傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)管道機(jī)器人在管道中的運(yùn)行,傳動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)速不宜過高,所以總傳動(dòng)比:i=4 ;Ⅰ級傳動(dòng)比:i=2;Ⅱ級傳動(dòng)比:i =2,傳動(dòng)部分的初步構(gòu)想如圖51所示。帶入式(47)。由式(46)計(jì)算tan()=。 由設(shè)計(jì)的尺寸可得h=23mm,h=51mm,L=88mm,L=L= ,p=3mm,d/2=11mm
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