【正文】 KWKWPP 376.. ??????? ?? KWKWPP ??????? ?? 3PPW? （ 3）各軸轉(zhuǎn)矩 T（ N m? ）： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 16 mNrKWnPT .7m i n/690 111 ????? mNrKWnPT . i n/ 222 ????? mNrKWnPT .3547min/ 333 ????? 3TTW? V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 確定設(shè)計(jì)功率 dP : PKP Ad ?? 查工具書(shū)可知 ?AK ,則 kWkWP d 7 1 ??? 。根據(jù) dP 和 1n ，查工具書(shū)選擇 Z型 V帶。 驗(yàn)算帶速 smsrmmv /5/ m i n/138070 ?????? ? ， 所以： mmDiD 1 4 0702112 ???? ， 2D 符合工具書(shū)推薦的基準(zhǔn)直徑，故：帶輪選擇合適。 由式 )(2)( 2121 dddd dddd ??? 得 420217 0 ??a 。mmaDDDDaLd????????????????沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 17 于是中心距 a＝ mmLLa dd 2 107311203702 39。 （ 6） 確定 V帶根數(shù) z： 查工具書(shū)得： Ld kkPP Pz?)( 00 ??? （ ） 查工具書(shū)得： 0P ＝ ， ? )11(10 ib knkP ?? , 查工具書(shū)得： bk ＝ ?10 3? ， ik ＝ ，則 0P? ＝ 。 （ 7） 確定初拉力 0F ： 查工具書(shū)得： 20 )(500 qvkzvPF d ???? ? （ ） 查工具書(shū)得： q＝ , 帶入公式 （ ） 得： NF58) ( 20???????? （ 8） 作用于軸上的壓力 Q： 查工具書(shū)得： NzFQ o 2312 i n58222s i n2 10 ?????? ? 。 （ 2） 確定許用應(yīng)力： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 722 1023, ?????? hLnN ， 查工具書(shū)得 M P aM P a OFOH 40][,220][ ?? ?? ，則 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 19 M P aNYM P aNZOFOFNFOHOHNH][10][][,190][10][][269278?????????????? （ 3） 選擇齒數(shù) 21:zz ： 根據(jù)傳動(dòng)比 21 ?? nni 參考工具書(shū) 21?z ，則 ??izz 。 由于 2n 較低，估計(jì) smn /32? 取 ?VK , 由于載荷平穩(wěn)，通過(guò)跑合可以改善偏載程度，所以取 ??K ， 所以載荷系數(shù) ????? ?KKKK vA , 而 mNT ?? ，查得 MPazE 155? ，則按照接觸強(qiáng)度要求 : 33212 327)19041 155( mmmmdm ?????? 查工具書(shū)可選出 m＝ 3mm， 1d ＝ 37mm， 21?z ， q＝ ， 412?z ，638111 ?????? 。 （ 5） 驗(yàn)算處設(shè)參數(shù)： smndv / 222 ?? ?????? ?? 原估計(jì) smn /32? ，選 ?VK ,合適。 （ 7）蝸輪蝸桿幾何尺寸的計(jì)算 蝸桿齒頂圓直徑： mmhdd aa 432 111 ??? ， 蝸桿齒根圓直徑： mmhdd ff 111 ??? ， 蝸桿齒寬： mmzmb 21 ??? ， 蝸輪吼圓直徑： mmhdd af 1292 222 ??? ， 蝸輪齒根圓直徑： mmhdd ff 222 ??? ， 蝸輪齒寬： mmb 2 ?? ? ， 蝸輪咽喉母圓半徑： mmdar ag 22 ??? ， 低速級(jí)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) （ 1） 材料選擇：由于是伸臂旋轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)較為重要，選蝸桿材料 20Cr, 表面淬火，硬度 45～ 50HRC；選蝸輪材料 ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造。 （ 4）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 查工具書(shū)得： ? ? 22212 )(9HEz zKTdm ?? （ ） 查工具書(shū)得：載荷系數(shù) K＝ ?KvKKA 查工具書(shū)得： ?AK 。 則 mmmzd 28822 ?? 中心距 mmzqma 180)(22 ??? 。 （ 6） 驗(yàn)算齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度： 查工具書(shū)得： ? ?FFaF zdm YYKT ?? ? ?? 212 （ ） 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) 50cos322 ?? ?zzv，于是查得齒形系數(shù) ?FaY ， 而 ???? ??Y ，帶入 公 式 ： FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? 滿(mǎn)足彎曲疲勞強(qiáng)度的要求，所以傳動(dòng)件選擇合適。所以，在軸的校核過(guò)程中只需校核 3軸。則查工具書(shū)得公式： 1112 2dTFF ta ?? （ ） 2212 2dTFF at ?? （ ） ?tgFFF trr 212 ?? （ ） 其中： mNT . ? mNT .35472 ? mNd .721 ? mNd .2882 ? o20?? 代入公式得： KNmm mNdTFF ta . 1 112 ????? KNmm mNdTFF at .354722 2 212 ????? KNtgKNtgFFF otrr ????? ? 3 軸受力如圖： 圖 3 軸受力圖 其中： mNmmKNMmNMx..3 5 4 7???? 單獨(dú)考慮 2rF 作用： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 23 圖 受力圖 對(duì) B 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mmKNmmF ??? 解得： KNF ? 對(duì) A 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mmKNmmF ??? 解得： KNF ? 驗(yàn)算 1F 、 2F ： KNKNKNFF 1 4 ???? 彎矩圖如圖： 圖 彎矩圖 單獨(dú)考慮 M 作用： 圖 彎矩 作用圖 對(duì) B 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mNmmF . ?? 解得： KNF ? 對(duì) A 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mNmmF . ?? 解得： KNF ? 驗(yàn)算 1F 、 2F ： KNKNKNFF ???? 彎矩圖如圖： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 24 圖 彎矩圖 由以上各圖可知： 危險(xiǎn)截面處的最大彎矩： mNmNmNM . ????? 根據(jù)第四強(qiáng)度理論得： ][ 22 ??? xMMW （ ） 其中： W為抗彎截面系數(shù)。 軸承壽命的計(jì)算 由于減速機(jī)構(gòu)采用了蝸輪、蝸桿機(jī)構(gòu)，所以軸承得能夠承受一定的軸向力，選用圓錐滾子軸承。 較核軸上的鍵的強(qiáng)度 在整個(gè)減速器的傳動(dòng)軸中，只有 3 軸受的扭矩最大，所以只需要校核此軸上的鍵的強(qiáng)度就足夠了，此軸的軸徑為 85mm，鍵的規(guī)格為 241480，鍵的受力如下圖 所示： 圖 鍵的受力圖 首先校核鍵槽的剪切 強(qiáng)度。 其次校核鍵的擠壓強(qiáng)度。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 總體傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 總 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖如圖 所示。 電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為與 所用公式相同。 由公式（ ）得 ： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 27 KWrmNP W m i n/ ??? 。 確定傳動(dòng)比 根據(jù)電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機(jī)轉(zhuǎn)速 Wn 即可確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：1500min/1 min/1500 ??? r rnni Wm 接下來(lái)我們面臨的問(wèn)題就是如何合理的分配各級(jí)傳動(dòng)比。 對(duì)于兩級(jí)蝸桿減速器，為了使結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)使 12 2aa? ，這時(shí)可取 iii ?? 21 。 傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比由于受到各種因素的影響，因而與要求的傳動(dòng)比常有一定的誤差，一般情況下，所選用的傳動(dòng)比應(yīng)使工作機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與要求的轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差在 %5? 范圍內(nèi)即可。 則工作機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速 m i n/ m i n/15 00321 rriii nn m ??????? 而： %5%1%100m i n/1 m i n/ i n/1 ????r rr 所以該傳動(dòng)比選擇合適。它們是進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。 （ 2）選擇 V帶型號(hào)： 對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)嚴(yán)格要求，可選普 通 V帶。 （ 3）選擇帶輪直徑 21,DD ： 由工具書(shū)查得 Z 型 V帶最小直徑 mm50Dmin ? ， 應(yīng)使 min1 DD? ，考慮小帶輪轉(zhuǎn)速不是很高，結(jié)構(gòu)尺寸又沒(méi)有特別限制，取 mmD 721 ? 。 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 29 所以： mmDiD ???? （ 4）確定中心距 a 和帶長(zhǎng) Ld ： 設(shè)計(jì)條件中沒(méi)有限制中心距，故可初選中心距 0a 。mmaDDDDaLd???????????????? 查工具書(shū)圓整 mmLd 710? 于是中心距 a＝ 0a + mm1692 6967101602 LL d39。 （ 5） 驗(yàn)算小帶輪包角 1? ： ?????????? )(180 121 a DD?，所以中心距選擇合適。 查工具書(shū) 得： ?k ＝ ， Lk ＝ ， 帶入計(jì)算公式 ()得： )( ?????z， 選 z＝ 2， 又因?yàn)橛袦y(cè)速發(fā)電機(jī)，所以選 z＝ 3，符合推薦輪槽數(shù)。 （ 9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)選擇 V帶的類(lèi)型（ Z型）查工具書(shū)的以下參數(shù) ,見(jiàn)表 ： 表 V 帶類(lèi)型參數(shù)表 項(xiàng)目 符號(hào) 參數(shù)值 基準(zhǔn)寬度（節(jié)寬） pb 基準(zhǔn)線上槽深 minah 基準(zhǔn)線下槽深 minfh 槽間距 e ? 第一槽對(duì)稱(chēng)面 至端面的距離 f 18? 最小輪緣厚 min? 帶輪寬 B fezB 2)1( ??? 外徑 WD aW hDD 2?? 輪槽角 ? o34 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 31 以小帶輪為例設(shè)計(jì)如圖 ： 圖 V 帶輪 高速級(jí)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) （ 1） 材料選擇：由于是伸臂旋轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)較為重要，選蝸桿材料 20Cr，表面淬火，硬度 45～ 50HRC；選蝸輪材料 ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造。 （ 4） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 查工具書(shū) 公式（ ）得 查工具書(shū)得：載荷系數(shù) K＝ ?KKK VA 查工具書(shū)得： ?AK 。 則 mmmzd 10222 ?? 中心距 mmzqma 69)(2 2 ???。 （ 6） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度： 查工具書(shū)得： F212 2Fa2F ][zdm ?? ? ?? 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) 37cos 322 ?? ?zzV， 于是查得齒形系數(shù) 2FaY ＝ ， 而 ???? ??Y， 帶入計(jì)算式 （ ） 可得 FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? 滿(mǎn)足彎曲疲勞強(qiáng)度的要求，所以傳動(dòng)件