多自由度可調(diào)桌子機(jī)械裝置的設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-05 23:54本頁面
【正文】 矩軸的材料為45號鋼， (9)校核軸的強(qiáng)度 滿足強(qiáng)度要求。（2） 已知1軸上的功率P1=，轉(zhuǎn)速n1=，轉(zhuǎn)矩T1=。所以選取m=4.（11） 進(jìn)行強(qiáng)度校核計算帶入公式，所以符合。在設(shè)計齒輪時，若無特殊需要，應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。(1) 確定公式中的各計算值：查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；（2） 計算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)：（3） 從而查到壽命系數(shù)（4） 選取疲勞安全系數(shù)S=2，,得到：（5） 選取齒寬系數(shù)（6） 選擇齒寬系數(shù)（7） 計算載荷系數(shù)K選取所以 (8)初選取,則相應(yīng)的所以,選取較大值又選取。小齒輪齒面強(qiáng)度為400HBS，大齒輪齒面強(qiáng)度為360HBS,兩者材料硬度相差40HBS。根據(jù)設(shè)計的傳動結(jié)構(gòu)，選用普通標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪。 當(dāng)兩軸交角為90度時，齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核公式：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的校核公式為：。在GB1236990中規(guī)定了大端的壓力角，齒頂高系數(shù)ha*=1，頂隙系數(shù)c*=。因此，規(guī)定錐齒輪的參數(shù)和幾何尺寸均以大端為準(zhǔn)。選擇小齒輪材料為45號鋼，調(diào)制處理，平均硬度為235HBS；選擇大齒輪材料為45號鋼，正火處理，平均硬度為190HBS。那么可得電動機(jī)轉(zhuǎn)速其中，可選轉(zhuǎn)速為4800r/min，則可選伺服電機(jī)型號型號額定功率滿載功率同步轉(zhuǎn)速90SL00221W68W4800r/min傳動軸功率絲桿功率總傳動比，；其中和分別為錐齒輪和普通齒輪傳動比。電動機(jī)轉(zhuǎn)速：可取滾珠絲桿導(dǎo)程為絲桿螺桿轉(zhuǎn)過角度，螺母將沿軸向移動s（單位：mm）滿足；式中：為絲桿導(dǎo)程，mm。一般家具的使用期限為10年。第3章 最優(yōu)方案傳動裝置和運動的確定 選擇電動機(jī)我們平常用的桌子放上物品后重量應(yīng)該不超過50kg，所以將載荷力看作500N。方案二桌子高度可調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)非常簡單，占用空間小，但是它非常不穩(wěn)定，桌子一直受到一個向右的傾斜力；桌子上升過程還正常，但下降過程靠得是重力，震動撞動大，下降過程中對桌子損害大。本方案利用伺服電機(jī)給出驅(qū)動，輸出桿轉(zhuǎn)動，輸入到普通圓柱齒輪減速，再傳到錐齒輪減速轉(zhuǎn)向，通過絲桿輸出傳到桿1，桿1擠壓3桿，推動5桿，帶動7桿，8,、9桿轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到桌子降的過程；讓伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)給出驅(qū)動，輸出桿轉(zhuǎn)動，與正轉(zhuǎn)時相反，同樣通過圓柱齒輪，錐齒輪，絲桿輸出到桿1，桿1往上拉動3桿，再通過3桿推動5桿，帶動7桿，9桿轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)桌子升的構(gòu)成。從而本方案通過以上途徑來實現(xiàn)桌子的升降。 圖22方案二結(jié)構(gòu)圖 圖22為方案二，采用了一個簡單的斜面塊，一根桿固定在兩側(cè)面上，且兩側(cè)面通過上面一面結(jié)合在一起。 方案一圖21方案一結(jié)構(gòu)圖 圖21為方案1，采用液壓或氣壓控制系統(tǒng)，運用了剪叉式升降機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的辦公桌子高度固定，大多數(shù)情況與工作人員的身高不相符合，這不僅不能使不同的工作者感到舒適愜意，甚至在相差太大的情況下還會干擾惡化心情，嚴(yán)重影響工作效果。桌子太高或太低往往會帶來不必要的麻煩，桌子的合適高度為500—800mm，所以設(shè)置多自由度可調(diào)桌子的可調(diào)高度為最低500mm，最高800mm。它的功能要求可歸納為以下幾點：(1) 省時省力，盡力能夠為使用者提供簡單便利的使用程序；(2) 不占用過多外部空間，讓使用者能方便使用；(3) 在實現(xiàn)升降功能的同時，盡可能多的實現(xiàn)角度和自由度的調(diào)節(jié)；(4) 機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)合理，具有較為安全的工作性能；(5) 能夠?qū)崿F(xiàn)電子遙控，且盡量做到環(huán)保低耗能；(6) 設(shè)計盡量簡單化，制造成本不高，價格便宜，實用性強(qiáng)。但在設(shè)計多自由度可調(diào)桌子前，我們應(yīng)該要注意兩方面的要求：功能要求和尺寸要求。對于不同身高的人群來說，固定款式、固定高度的桌子不一定能夠滿足所有人們的需要。因而此類設(shè)計方案是我們學(xué)習(xí)和參照的重點對象，也是多自由度可調(diào)桌子機(jī)械裝置設(shè)計的正確方向。不僅能夠?qū)嵙?xí)桌子桌面高度的連續(xù)性調(diào)節(jié)，而且實現(xiàn)了桌子桌面角度的調(diào)整。D電動遙控驅(qū)動與支持如下圖所示圖19 美國專利US5224429中的一個設(shè)計方案圖圖19是來自美國專利US5224429中的一個設(shè)計方案，該設(shè)計方案內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。且在制造過程之中對倆側(cè)的桌腿和深槽精度要求較大。當(dāng)桌子桌面承受較大的壓力的時候，長此以往，桌子的工作狀態(tài)必然很難維持。在需要重新進(jìn)行調(diào)節(jié)高度的時候，同樣只需要調(diào)節(jié)彈簧裝置，使其對倆側(cè)施加的壓力減小，進(jìn)而減小桌腿與深槽之間的摩擦力，使其又可在此進(jìn)行靈活的移動。其具體的結(jié)構(gòu)如圖18所示。在調(diào)整桌子桌面高低的過程中，只需要手動上下拉動桌面，使桌面能夠達(dá)到一個合適理想的位置。支持桌面的桌腿分別位于倆個長型深槽內(nèi)。且升降機(jī)構(gòu)所能夠升降的高度，會是零散的間隔的跳躍性的進(jìn)行變化，而不是連續(xù)性的進(jìn)行變化，因而也不利于使用者在使用過程中調(diào)節(jié)到最佳合理的位置。但是由于是利用液壓系統(tǒng)進(jìn)行工作，因而整個升降結(jié)構(gòu)的密封性便顯得相當(dāng)重要，如若出現(xiàn)液壓油泄露，便會導(dǎo)致整個升降機(jī)構(gòu)的崩潰。重復(fù)操作便可以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。升降柱停止升降，此時與升降柱外側(cè)相連的凸點落入環(huán)形外壁的凹槽里，利用液壓與機(jī)械構(gòu)件相結(jié)合的方式支持桌面保持在現(xiàn)有理想高度。其具體結(jié)構(gòu)如圖16所示 圖16美國專利US3179071中的一個設(shè)計方案的具體結(jié)構(gòu)圖該設(shè)計方案的原理是：通過踩動腳踏板，壓縮機(jī)械升降裝置內(nèi)的液體，驅(qū)動升降柱的升降，進(jìn)而帶動桌子桌面的升降。因而還是存在一定需要改進(jìn)的地方。由于利用了大量的齒輪和螺紋結(jié)構(gòu)，也必然需要重視潤滑的作用。整體樣式如圖14所示。當(dāng)桌面高度需要進(jìn)行重新調(diào)節(jié)的時候，只需要利用解鎖裝置，解除螺紋的自鎖，便可前述程序進(jìn)行重新調(diào)節(jié)。B手動驅(qū)動與利用空間構(gòu)件支持
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