上下階梯小車(chē)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1引言1</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)背景1</b></p><p>　　1.3論文研究的內(nèi)容和意

2、義2</p><p>　　第二章 上下階梯小車(chē)的原理設(shè)計(jì)及方案選擇4</p><p>　　2.1上下階梯小車(chē)的基本原理4</p><p>　　2.2上下階梯小車(chē)方案設(shè)計(jì)6</p><p>　　第三章 小車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1傳動(dòng)比計(jì)算10</p><p>　　3.

3、2軸的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.2.1軸的簡(jiǎn)述10</p><p>　　3.2.2軸材料的選擇11</p><p>　　3.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及校核18</p><p>　　3.3.1齒輪軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.

4、3.2設(shè)計(jì)參數(shù)23</p><p>　　3.3.3布置與結(jié)構(gòu)24</p><p>　　3.3.4材料及熱處理24</p><p>　　3.3.5齒輪精度24</p><p>　　3.3.6齒輪基本參數(shù)25</p><p>　　3.3.7檢查項(xiàng)目參數(shù)26</p><p>　　3.3.8

5、強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)27</p><p>　　3.3.9強(qiáng)度校核相關(guān)系數(shù)28</p><p>　　3.4軸承的選擇29</p><p>　　3.5齒條的設(shè)計(jì)30</p><p>　　3.6 聯(lián)軸器選擇30</p><p>　　第四章 總結(jié)32</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

6、33</b></p><p><b>　　致謝34</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　上下階梯是普通日常生活活動(dòng)中的一種，那些在大量不設(shè)電梯的七層以下的住宅樓房居住的居民

7、，尤其是那些老年人和殘疾人，在生活上就會(huì)有諸多不便。目前無(wú)論鄉(xiāng)鎮(zhèn)還是城市無(wú)一不在飛速發(fā)展，其中階梯不少。如上下汽車(chē)、地鐵火車(chē)有階梯；橫過(guò)馬路或須上下人行道或須登越人行天橋或須竄越地下通道有階梯；城市居民走親訪(fǎng)友，或送貨上門(mén)也免不了爬樓下梯；樓上地下商場(chǎng)比比皆是，更免不了爬樓下梯；名山景點(diǎn)，山坡城市更是不計(jì)其數(shù)。這些階梯對(duì)那些肩背手捉旅行之人，對(duì)以送貨上門(mén)為職業(yè)的工人及商家；對(duì)那些早沒(méi)晚收流動(dòng)商販等等人群，跨越攀登這些階梯時(shí)艱難費(fèi)力。&l

8、t;/p><p>　　基于以上種種因素的考慮，我們?cè)O(shè)想能不能設(shè)計(jì)個(gè)上下階梯小車(chē)，再在小車(chē)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上改裝，解決人們?cè)谏钪杏龅降纳舷码A梯難題。該小車(chē)的設(shè)計(jì)，方便了人們的生活，具體表現(xiàn)在：</p><p>　　1．以該小車(chē)為載體，對(duì)殘疾人座椅進(jìn)行改造，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行走和上下樓；</p><p>　　2．以該小車(chē)為載體，野外作業(yè)設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)上下運(yùn)輸車(chē)輛的平穩(wěn)裝卸及轉(zhuǎn)運(yùn)，快速，

9、機(jī)動(dòng)地完成布置。</p><p>　　因此，這種上下階梯小車(chē)的設(shè)計(jì)，無(wú)論是從實(shí)際應(yīng)用方面還是理論研究方面，都是具有很高價(jià)值的。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　以前上下階梯工作或活動(dòng)時(shí)，人們都是用人工或用手動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。上下階梯的設(shè)計(jì)，老年人、病殘人可以借助它輕松自如地上下階梯，而不再需求助他人?，F(xiàn)在

10、各國(guó)都爭(zhēng)相研制各種適于上下階梯的輪椅及其配套裝置。其中以聯(lián)邦德國(guó)新近研制的履帶式輪椅配套上下階梯裝置尤為人欣賞。目前，社會(huì)上關(guān)于上下階梯裝置主要有兩種：可上下階梯的搬運(yùn)裝置和上下階梯的電動(dòng)輪椅裝置，而且都已申請(qǐng)了專(zhuān)利。上下階梯裝置的研究，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活有著積極的作用，解決了一些在生產(chǎn)活動(dòng)和生活中遇到的難題。</p><p>　　可上下階梯的搬運(yùn)裝置，其上方可承載各種物品，該裝置包括機(jī)架、設(shè)于該機(jī)架下方的兩個(gè)

11、自由度的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)搬運(yùn)裝置在地面上行走時(shí)，借由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪并自動(dòng)根據(jù)地面情況決定該搬運(yùn)裝置的輸出，當(dāng)上階梯時(shí)，輪子因受到階梯的阻力而不動(dòng)，使力量經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由行星架輸出，以產(chǎn)生跨越階梯的動(dòng)作，當(dāng)下階梯時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)輪，此時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自行選擇較省力的桿件作輸出，以實(shí)現(xiàn)下階梯的動(dòng)作，而在平地行走時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)輪，此時(shí)行星架不動(dòng)，而力量經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由輪子輸出，以完成平地行走。 　</p&

12、gt;<p>　　可上下階梯的電動(dòng)輪椅裝置，在輪椅座上固定上下階梯和行走的履帶式傳動(dòng)裝置，其履帶傳動(dòng)裝置由主動(dòng)輪，前后輪，履帶，前升降腿，后升降腿，電機(jī)等組成，主動(dòng)輪由支架固定在輪椅座上，通過(guò)防滑履帶分別與前輪，后輪相連接，前，后升降腿控制前，后輪的升降，由于采用了履帶式傳動(dòng)裝置，操作者可直接將輪椅上下階梯，而不必注意一級(jí)級(jí)臺(tái)階是否踩準(zhǔn)，操作方便，特別適于廣大傷殘者外出使用。 </p><p>　　

13、上下階梯裝置都是依靠機(jī)械傳動(dòng)上下非等高臺(tái)階的機(jī)械裝置?？蓪?shí)現(xiàn)自動(dòng)行走和上下樓的殘疾人座椅和可實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)輸車(chē)輛的平穩(wěn)裝卸及裝運(yùn)的野外作業(yè)設(shè)施都是該裝置的一種。</p><p>　　上下階梯小車(chē)的設(shè)計(jì)，是以該小車(chē)為載體，對(duì)殘疾人座椅進(jìn)行改造，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行走和上下樓；以該小車(chē)為載體，野外作業(yè)設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)上下運(yùn)輸車(chē)輛的平穩(wěn)裝卸及轉(zhuǎn)運(yùn)，快速、機(jī)動(dòng)地完成布置；且該小車(chē)經(jīng)濟(jì)性好，可靠性高，維修方便。對(duì)上下階梯小車(chē)的研究設(shè)計(jì)，為

14、它在生活，生產(chǎn)的應(yīng)用做好鋪墊。</p><p>　　目前所研制出的各種階梯車(chē)主要有三大類(lèi)：第一類(lèi)是步進(jìn)式階梯車(chē)，為斷續(xù)前進(jìn)方式，其操作較復(fù)雜，工作效率較低。第二類(lèi)是星形輪式階梯車(chē)，在上下階梯時(shí)其穩(wěn)定性較差，且體積較大，在窄小的樓梯上使用有所不便。第三類(lèi)是履帶式電動(dòng)階梯車(chē)，其結(jié)構(gòu)是將座椅、前后車(chē)輪和電控盒等固定安裝在車(chē)架上，在后車(chē)輪的輪軸上裝有輪轂電機(jī)、變速器、離合器和制動(dòng)器等，履帶機(jī)構(gòu)裝在車(chē)架的下部，在履帶機(jī)構(gòu)的

15、驅(qū)動(dòng)軸上接有變速箱、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等。這種電動(dòng)階梯車(chē)在上下樓梯時(shí)要將車(chē)體部分全部分托起，僅僅一口履帶機(jī)構(gòu)運(yùn)行爬樓，因此為保證安全和托起車(chē)體的穩(wěn)定，履帶機(jī)構(gòu)比較龐大，控制機(jī)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)作不夠靈活，并且能力消耗較高。</p><p>　　1.3論文研究的內(nèi)容和意義</p><p>　　針對(duì)輪式車(chē)輛上下階梯運(yùn)動(dòng)的不足之處，本文設(shè)想了一種全新的運(yùn)輸設(shè)計(jì)平臺(tái)，并在實(shí)踐中證明這種理論是可行的。它繼承

16、了輪式車(chē)輛移動(dòng)速度快捷的特點(diǎn)，又具有上下階梯越障能力，在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用了齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，工作可靠，控制方面，且具有很好的功能擴(kuò)展性。作為一種運(yùn)輸平臺(tái)，具有很廣闊的功能開(kāi)發(fā)空間。</p><p>　　本論文主要完成了上下階梯小車(chē)的原理設(shè)計(jì)，方案選擇，機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，各部分零件的設(shè)計(jì)與整機(jī)的裝配，并在此基礎(chǔ)上采用CATIA軟件建立了實(shí)體模型和進(jìn)行虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p>

17、;　　本課題研究的目的在于根據(jù)日常生活的需要，研制一種多能，簡(jiǎn)單，實(shí)用的輪式上下階梯小車(chē)運(yùn)輸平臺(tái)。上下階梯小車(chē)是一種用于非等高階梯，野外崎嶇不平路面運(yùn)輸中的平臺(tái)。它可以適應(yīng)各種地貌，能夠根據(jù)環(huán)境設(shè)定各種運(yùn)行狀態(tài)，它的每個(gè)前端面均裝有一組高精度的限位開(kāi)關(guān)和輪滾驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，限位開(kāi)關(guān)能夠準(zhǔn)確的探測(cè)到地面狀態(tài)并及時(shí)對(duì)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)解。前后驅(qū)動(dòng)輪安裝支架是用于上下階梯時(shí)，抬起車(chē)身，實(shí)現(xiàn)上下階梯運(yùn)動(dòng)。由于考慮到前后驅(qū)動(dòng)輪要能驅(qū)動(dòng)，才能在抬起車(chē)身時(shí)，帶

18、動(dòng)車(chē)身運(yùn)動(dòng)，所以采用了驅(qū)動(dòng)源內(nèi)置于前后驅(qū)動(dòng)輪安裝支架上的設(shè)計(jì)。齒條用于與前后安裝支架組合，在齒輪的帶動(dòng)下，帶動(dòng)前后支架上下運(yùn)動(dòng)。在水平面上，車(chē)身靠后輪驅(qū)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)。</p><p>　　該設(shè)計(jì)的目的是提供一種體積小，運(yùn)作靈活，運(yùn)行穩(wěn)定的階梯車(chē)，也提供一種適于在怕階梯車(chē)上使用的怕階梯車(chē)用變形輪。</p><p>　　上下階梯車(chē)涉及非機(jī)動(dòng)車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，特別是這種爬階梯車(chē)。目前8層以下的建筑物很少設(shè)

19、置有電梯，這樣就給殘疾人上下樓梯帶來(lái)許多不便，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的殘疾人，輪椅車(chē)的結(jié)構(gòu)是在車(chē)架上設(shè)置有兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，在支架的前端設(shè)置有兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪，其缺點(diǎn)是該車(chē)在臺(tái)階或樓梯上很難運(yùn)行，即使強(qiáng)制運(yùn)行也會(huì)令乘坐者感到顛簸、跳動(dòng)而不舒服。一般情況下遇到臺(tái)階或樓梯，往往需要幾個(gè)人抬上抬下，很不方便。</p><p>　　上下階梯車(chē)的目的是提供一種通過(guò)齒輪、齒輪齒條帶車(chē)輪沿階梯水平運(yùn)動(dòng)的階梯車(chē)。該小車(chē)是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括齒輪傳動(dòng)、齒輪齒

20、條通過(guò)電機(jī)實(shí)現(xiàn)上下階梯和在平地上運(yùn)行，由于在上下階梯時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)，所以具有爬階梯時(shí)的無(wú)顛簸，無(wú)跳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　該小車(chē)應(yīng)用待輪椅上，可使輪椅具備爬梯的功能，從而方便病殘人群。該小車(chē)也課應(yīng)用到旅游景點(diǎn)的旅游車(chē)上，使得具備爬階梯功能，以方便游客。</p><p>　　第二章 上下階梯小車(chē)的原理設(shè)計(jì)及方案選擇</p><p>　　2.1上下階梯小車(chē)的基

21、本原理</p><p>　　1.題目的內(nèi)容及要求：</p><p>　　該設(shè)備用于非等高階梯，野外崎嶇不平路面運(yùn)輸中，要求平穩(wěn)裝卸及轉(zhuǎn)運(yùn)的場(chǎng)合。四輪驅(qū)動(dòng)并可自行調(diào)節(jié)。采用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，絲桿螺母或齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　該小車(chē)的工作原理可分為三種情況：（1）平路行走 （2）上階梯 （3）下階梯</p><p><b>

22、　?。?）平路行走</b></p><p>　　如圖1所示，小車(chē)在平路行走時(shí)，限位開(kāi)關(guān)10與地面接觸，這時(shí)觸頭被壓下，觸發(fā)主電動(dòng)機(jī)M4轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)小車(chē)在水平方向上前進(jìn)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)M1，M2處于非工作狀態(tài)。</p><p>　　圖2.1 水平行走示意圖</p><p><b>　?。?）上階梯</b></p><p&

23、gt;　　上階梯時(shí)，小車(chē)在水平行走的過(guò)程中主電動(dòng)機(jī)M4工作，當(dāng)小車(chē)限位開(kāi)關(guān)8與垂直臺(tái)階面接觸時(shí)，觸發(fā)電動(dòng)機(jī)M2工作。前升降齒輪帶動(dòng)前齒條向下移動(dòng)，前支腿下移。當(dāng)前支腿碰到階梯時(shí)，觸發(fā)開(kāi)關(guān)14工作，使電動(dòng)機(jī)M1同時(shí)工作，后齒輪、齒條帶動(dòng)后支腿向下伸出，前后同步下降，將小車(chē)抬起。當(dāng)前齒條向下移動(dòng)時(shí)，撞塊壓下行程開(kāi)關(guān)15，電動(dòng)機(jī)M1，M2停止工作，同時(shí)電動(dòng)機(jī)M3工作。延時(shí)時(shí)間到則電動(dòng)機(jī)M3停止，引發(fā)電動(dòng)機(jī)M1，M2發(fā)轉(zhuǎn)，后支腿，前支腿向上，由

24、行程開(kāi)關(guān)17控制電動(dòng)機(jī)M1，電動(dòng)機(jī)M2停止。當(dāng)前后支腿復(fù)位后，主電動(dòng)機(jī)M4工作，小車(chē)?yán)^續(xù)水平前行。</p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)示意圖如下</b></p><p>　　a)水平行走至上臺(tái)階 b)前端齒條下移</p><p><b>　　c)上臺(tái)階行走</b></p><p>

25、　　圖2.2 上階梯示意圖</p><p><b>　　3）下階梯</b></p><p>　　下階梯時(shí)，當(dāng)小車(chē)在水平運(yùn)動(dòng)過(guò)程中限位開(kāi)關(guān)10懸空時(shí)，電動(dòng)機(jī)M2工作，齒輪帶動(dòng)前齒條和前支腿一起下移。當(dāng)前支腿下移到地面時(shí)，開(kāi)關(guān)14被壓下，電動(dòng)機(jī)M2停止，電動(dòng)機(jī)M3工作。通過(guò)延時(shí)使小車(chē)整體被拉出，電動(dòng)機(jī)M1，M2反向工作，將小車(chē)放下到地面，開(kāi)關(guān)10壓下。通過(guò)延時(shí)期M4工作，

26、使后支腿脫離地面后，電動(dòng)機(jī)M1，M2繼續(xù)工作，由開(kāi)關(guān)16，17控制電動(dòng)機(jī)M1，M2，使前后支腿復(fù)位。電動(dòng)機(jī)M4工作，小車(chē)水平前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)下階梯運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)示意圖如下</b></p><p>　　a)水平行走至下臺(tái)階 b)前端齒條下降</p><p>　　c) 下臺(tái)階行走

27、 d) 水平行走</p><p>　　圖2.3 下臺(tái)階運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p>　　上下階梯小車(chē)的基本原理是由路面行走小車(chē)的基本原理發(fā)展而來(lái)，如圖2.4所示。為了在抬起車(chē)身時(shí)受力平衡，前后支架的驅(qū)動(dòng)輪才用雙輪驅(qū)動(dòng)。為了提高車(chē)輛的上下階梯能力，前后驅(qū)動(dòng)支架上的四個(gè)車(chē)輪采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)小車(chē)可以在水平面行走，水平面上四個(gè)輪采用后輪驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　

28、各車(chē)輪、前后驅(qū)動(dòng)支架的如圖所示。</p><p><b>　　圖2.4小車(chē)整體圖</b></p><p>　　2.2上下階梯小車(chē)方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1．驅(qū)動(dòng)方式的選擇</b></p><p>　　常用的驅(qū)動(dòng)方式主要有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和電氣驅(qū)動(dòng)三種基本類(lèi)型，三種主要的驅(qū)動(dòng)方式比較如

29、表2-1如所示：</p><p>　　表2-1驅(qū)動(dòng)方式的比較</p><p>　　該小車(chē)要求質(zhì)量輕便，所以結(jié)合設(shè)計(jì)需要，選擇TZ51—2型磁滯式同步電動(dòng)機(jī)。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　圖2.5 電動(dòng)機(jī)示意圖</p><p>　　使用電源： 單相； </p>&

30、lt;p>　　額定電壓：220（V）；</p><p>　　同步轉(zhuǎn)速：3000（r/min）；</p><p>　　起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：130g.cm 12.7mn.m；</p><p>　　最大同步轉(zhuǎn)矩：130g.cm 12.7mn.m；</p><p>　　輸出功率：4（W）；</p><p>　　輸入功率：30（W

31、）；</p><p><b>　　電容量：21；</b></p><p><b>　　質(zhì)量：0.9kg。</b></p><p>　　2．前后支架方案的選擇</p><p>　　前后支架的運(yùn)動(dòng)方式是小車(chē)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，衡量小車(chē)運(yùn)動(dòng)性能的主要指標(biāo)是機(jī)體的穩(wěn)定性。單輪支撐在支起車(chē)身時(shí)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)

32、，車(chē)身無(wú)法平穩(wěn)上下階梯，所以支架的驅(qū)動(dòng)輪數(shù)目應(yīng)大于等于2，大于2時(shí)對(duì)支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)就復(fù)雜了，所以前后支架的支撐輪應(yīng)各為2個(gè)。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)前后支架的上下運(yùn)動(dòng)方式有以下幾種：1齒輪帶動(dòng)齒條實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)；2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；3凸輪機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　如圖：</b></p><p>　　圖2.6 齒輪齒條機(jī)構(gòu)</p&g

33、t;<p>　　自由度F=2X3-2-2-1=1</p><p>　　在靜態(tài)時(shí)，齒輪可以防止齒條往下運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　如圖</b></p><p>　　圖2.7曲柄劃塊機(jī)構(gòu)</p><p>　　自由度F=3x3-2x4=1</p><p><b>　　3．

34、如圖：</b></p><p>　　圖2.8 滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　自由度F=3x3-（2x3+1）=1</p><p>　　根據(jù)小車(chē)的設(shè)計(jì)要求，3方案雖然也能實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，但不能符合小車(chē)的抬起功用。方案1能防止前后支架往下運(yùn)動(dòng)，方案2不能實(shí)現(xiàn)，所以本設(shè)計(jì)中采用方案1的設(shè)計(jì)，采用齒輪齒條作為實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)的機(jī)件。</p>&l

35、t;p>　　齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。</p><p>　　第三章 小車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1傳動(dòng)比計(jì)算</b></p><p>　　后輪驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)示意圖如下：</p><p>　　圖3.1后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</p><

36、p><b>　　傳動(dòng)比計(jì)算：</b></p><p>　　I軸與II軸的i計(jì)算</p><p>　　i12=Z2/Z1=56/28=2</p><p>　　(2) II軸與III軸的i計(jì)算</p><p>　　i23=Z3/Z2=56/28=2</p><p>　　(3) III軸與IV

37、軸的i計(jì)算</p><p>　　i34=Z4/Z3=28/56=0.5</p><p>　　總傳動(dòng)比i IV軸與III軸的傳動(dòng)</p><p><b>　　比i=0.5</b></p><p><b>　　3.2軸的設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　3.2

38、.1軸的簡(jiǎn)述</b></p><p>　　軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸稱(chēng)為轉(zhuǎn)軸。按本設(shè)計(jì)中的需要，選擇了轉(zhuǎn)軸。</p><p>　　3.2.2軸材料的選擇</p><p>　　軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，鋼軸的

39、毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。</p><p>　　由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是45鋼。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的軸材料采用45鋼。</p><p>　　3.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)

40、設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外型和全部結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　小車(chē)的軸根據(jù)設(shè)計(jì)，都才用直徑為20mm的尺寸。在此對(duì)后車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。軸的示意圖如下：</p><p><b>　　圖3.2車(chē)后軸</b></p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類(lèi)型，尺寸，數(shù)量以及和軸聯(lián)接的方法；載荷的性

41、質(zhì)，大小，方向及分布情況；軸的加工工藝等。</p><p>　　3.2.3.1軸上零件的定位</p><p>　　為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸上零件除了有游動(dòng)或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置。</p><p><b>　　1.零件的軸向定位</b></p><p>

42、;　　傳動(dòng)軸上裝配了齒輪，滾動(dòng)軸承。根據(jù)裝配方案，軸上對(duì)齒輪的軸向定位是以彈性墊圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的；而對(duì)滾動(dòng)軸承的定位，是以彈性墊圈和卡片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　2.零件的周向定位</b></p><p>　　軸與齒輪的周向定位，是以鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的，既簡(jiǎn)單又方便。</p><p>　　3.2.3.2軸的計(jì)算</p><p

43、>　　1.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算</p><p>　　軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：</p><p>　　τT =T/WT =≤【τT 】</p><p>　　式中: τT -----扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為MPa；</p><p>　　T-----軸所受的扭轉(zhuǎn),單位為N.mm；</p><p>　　WT ----軸的抗扭截面系數(shù)

44、,單位為mm3；</p><p>　　n -----軸的轉(zhuǎn)速,單位為r/min；</p><p>　　P -----軸傳遞的功率,單位為KW；</p><p>　　d -----計(jì)算截面處軸的直徑,單位為mm；</p><p>　　【τT 】 -----許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為MPa,見(jiàn)下表</p><p><

45、b>　　表3-1</b></p><p><b>　　P=30w；</b></p><p>　　n=30r/min；</p><p><b>　　d=20mm。</b></p><p>　　得τT =5.97MPa <【τT 】</p><p><

46、;b>　　符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　2.車(chē)輪后軸的工程分析</p><p><b>　　車(chē)輪的示意圖如下：</b></p><p><b>　　圖3.3車(chē)后軸</b></p><p><b>　　分析報(bào)告為：</b></p>&

47、lt;p><b>　　Analysis1</b></p><p><b>　　MESH:</b></p><p>　　ELEMENT TYPE:</p><p>　　Materials.1</p><p>　　Static Case</p><p>　　Boundary

48、 Conditions</p><p><b>　　Figure 1 </b></p><p>　　STRUCTURE Computation</p><p>　　RESTRAINT Computation</p><p>　　Name: RestraintSet.1</p><p>　　Numb

49、er of S.P.C : 954</p><p>　　LOAD Computation</p><p>　　Name: LoadSet.1</p><p>　　Applied load resultant : </p><p>　　STIFFNESS Computation</p><p>　　SINGULARITY

50、 Computation</p><p>　　Restraint: RestraintSet.1 </p><p>　　CONSTRAINT Computation</p><p>　　Restraint: RestraintSet.1</p><p>　　FACTORIZED Computation</p><p>

51、　　DIRECT METHOD Computation</p><p>　　Name: StaticSet.1</p><p>　　Restraint: RestraintSet.1</p><p>　　Load: LoadSet.1</p><p>　　Strain Energy : 3.235e+003 J</p><

52、p>　　Equilibrium </p><p>　　Static Case Solution.1 - Deformed Mesh.2</p><p><b>　　Figure 2 </b></p><p>　　On deformed mesh ---- On boundary ---- Over all the model</p&

53、gt;<p>　　Static Case Solution.1 - Von Mises Stress (nodal values).2</p><p>　　3D elements: : Components: : All</p><p>　　On deformed mesh ---- On boundary ---- Over all the model</p>

54、<p>　　Global Sensors</p><p>　　根據(jù)分析報(bào)告，此軸符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及校核</p><p>　　3.3.1齒輪軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　1）選用直齒圓柱齒輪，選用7級(jí)精度（

55、GB10095-88）</p><p>　　2）材料選擇。選小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS,大齒輪</p><p>　　材料為45剛（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。</p><p>　　3）選小齒輪齒數(shù)=28，大齒輪齒數(shù)=u=2*28=56</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p&

56、gt;<p><b>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式：</b></p><p><b>　　>=2.32x</b></p><p>　　1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　(1)選載荷系數(shù)=1.3，</p><p>　　(2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p

57、><b>　　=1NM，</b></p><p><b>　　取0.2</b></p><p>　　(3)查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa</p><p>　　(4)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa<

58、/p><p>　　(5)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　=60j=60*30*1*（2*8*300*5）=4.32x10</p><p>　　=4.32x10/3.2=1.35 x10</p><p>　　(6)按接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90，=0.92</p><p>　　(7)計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力</p>

59、<p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式得</p><p>　　=/S=0.9*600=540MPa</p><p>　　=/S=0.92*550=522.5 MPa</p><p><b>　　2)計(jì)算</b></p><p>　　(1)代入小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值</p>

60、<p>　　>=2.32x31.31mm</p><p>　　(2)計(jì)算圓周速度v</p><p>　　V=dn/60*1000m/s=0.49m/s</p><p><b>　　(3)計(jì)算齒寬</b></p><p><b>　　b=d=10mm</b></p>&l

61、t;p><b>　　(4)選擇模數(shù)</b></p><p>　　m=31.31/28=1.12</p><p>　　3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　由公式：</b></p><p><b>　　m>=</b></p><p&g

62、t;　　1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　(1)又手冊(cè)查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa；</p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa</p><p>　　(2)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式得</p><p>　　==0.85*500

63、/1.4=303.57MPa</p><p>　　=238.56 MPa</p><p>　　(3)計(jì)算載荷系數(shù)K</p><p>　　K==1x1.12x1.05X1.35=1.701</p><p>　　(4)查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由手冊(cè)查得=2.55，=2.3</p>&l

64、t;p>　　=1.61，=1.71</p><p>　　(5)計(jì)算大，小的齒輪的并加以比較</p><p>　　=2.55*1.61/303.57=0.01352</p><p>　　=2.24*1.75/238.86=0.01647</p><p><b>　　2)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><

65、p>　　m>==1.88mm</p><p>　　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的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面結(jié)出疲勞強(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)1.88病就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm</p><p>　　對(duì)比結(jié)果取m=2mm,</p&g

66、t;<p><b>　　4、幾何尺寸確定</b></p><p>　　1) 計(jì)算分度圓直徑</p><p>　　=28*2=56mm</p><p>　　=56*2=112mm</p><p><b>　　2）計(jì)算中心距</b></p><p>　　a= (+)

67、/2=(56+112)/2=89mm</p><p><b>　　3)計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>　　b===0.2*56=10mm</p><p>　　取=10mm, =10mm</p><p><b>　　4）驗(yàn)算</b></p><p><b>　　

68、，合適</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高，穿的效率高，速度范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)，能保證恒定傳動(dòng)比，傳動(dòng)比穩(wěn)定等特點(diǎn)，所以被廣泛的應(yīng)用于各種需要緊密傳動(dòng)的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)中采用了常見(jiàn)的直齒圓柱齒輪。齒輪1為28齒齒輪，齒輪2為56齒齒輪。</p><p>　　表3-2 漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算公式</p><p>

69、<b>　　齒輪1圖為：</b></p><p>　　圖3.4 28齒齒輪</p><p><b>　　齒輪2圖為：</b></p><p>　　圖3.5 56齒齒輪</p><p>　　齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)報(bào)告如下：</p><p><b>　　3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)<

70、/b></p><p>　　傳遞功率 P=0.03000 (kW)</p><p>　　傳遞轉(zhuǎn)矩 T=1.05000 (N.m)</p><p>　　齒輪1轉(zhuǎn)速 n1=30 (r/min)</p><p>　　齒輪2轉(zhuǎn)速 n2=15 (r/min)</p><p>　　傳動(dòng)比 i=2.00000&

71、lt;/p><p>　　原動(dòng)機(jī)載荷特性 SF=均勻平穩(wěn)</p><p>　　工作機(jī)載荷特性 WF=均勻平穩(wěn)</p><p>　　預(yù)定壽命 H=5 (年)</p><p>　　3.3.3布置與結(jié)構(gòu)</p><p>　　結(jié)構(gòu)形式 ConS=開(kāi)式</p><p>　　齒輪1布置形式 ConS1=非對(duì)稱(chēng)布

72、置（軸剛性較大）</p><p>　　齒輪2布置形式 ConS2=中間軸上兩齒輪（異側(cè)嚙合）</p><p>　　3.3.4材料及熱處理</p><p>　　齒面嚙合類(lèi)型 GFace=硬齒面</p><p>　　熱處理質(zhì)量級(jí)別 Q=MQ</p><p>　　齒輪1材料及熱處理 Met1=45<表面淬火>&l

73、t;/p><p>　　齒輪1硬度取值范圍 HBSP1=45-50</p><p>　　齒輪1硬度 HBS1=48</p><p>　　齒輪1材料類(lèi)別 MetN1=0</p><p>　　齒輪1極限應(yīng)力類(lèi)別 MetType1=11</p><p>　　齒輪2材料及熱處理 Met2=45<表面淬火></p&g

74、t;<p>　　齒輪2硬度取值范圍 HBSP2=45-50</p><p>　　齒輪2硬度 HBS2=48</p><p>　　齒輪2材料類(lèi)別 MetN2=0</p><p>　　齒輪2極限應(yīng)力類(lèi)別 MetType2=11</p><p><b>　　3.3.5齒輪精度</b></p><

75、;p>　　齒輪1第Ⅰ組精度 JD11=6</p><p>　　齒輪1第Ⅱ組精度 JD12=7</p><p>　　齒輪1第Ⅲ組精度 JD13=7</p><p>　　齒輪1齒厚上偏差 JDU1=F</p><p>　　齒輪1齒厚下偏差 JDD1=L</p><p>　　齒輪2第Ⅰ組精度 JD21=6</p&

76、gt;<p>　　齒輪2第Ⅱ組精度 JD22=7</p><p>　　齒輪2第Ⅲ組精度 JD23=7</p><p>　　齒輪2齒厚上偏差 JDU2=F</p><p>　　齒輪2齒厚下偏差 JDD2=L</p><p>　　3.3.6齒輪基本參數(shù)</p><p>　　模數(shù)(法面模數(shù)) Mn=2</

77、p><p>　　端面模數(shù) Mt=2.00000</p><p>　　螺旋角 β=0.0000000 (度)</p><p>　　基圓柱螺旋角 βb=0.0000000 (度)</p><p>　　齒輪1齒數(shù) Z1=28</p><p>　　齒輪1變位系數(shù) X1=0.00000</p><p>　

78、　齒輪1齒寬 B1=10.00000 (mm)</p><p>　　齒輪1齒寬系數(shù) Φd1=0.40000</p><p>　　齒輪2齒數(shù) Z2=56</p><p>　　齒輪2變位系數(shù) X2=0.00000</p><p>　　齒輪2齒寬 B2=10.00000 (mm)</p><p>　　齒輪2齒寬系數(shù) Φd

79、2=0.40000</p><p>　　總變位系數(shù) Xsum=0.00000</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)中心距 A0=84.00000 (mm)</p><p>　　實(shí)際中心距 A=84.00000 (mm)</p><p>　　齒數(shù)比 U=2.00000</p><p>　　端面重合度 εα=1.61165<

80、/p><p>　　縱向重合度 εβ=0.00000</p><p>　　總重合度 ε=1.61165</p><p>　　齒輪1分度圓直徑 d1=56.00000 (mm)</p><p>　　齒輪1齒頂圓直徑 da1=60.00000 (mm)</p><p>　　齒輪1齒根圓直徑 df1=51.00000 (mm

81、)</p><p>　　齒輪1齒頂高 ha1=2.00000 (mm)</p><p>　　齒輪1齒根高 hf1=2.50000 (mm)</p><p>　　齒輪1全齒高 h1=4.50000 (mm)</p><p>　　齒輪1齒頂壓力角 αat1=29.531394 (度)</p><p>　　齒輪2分度

82、圓直徑 d2=112.00000 (mm)</p><p>　　齒輪2齒頂圓直徑 da2=116.00000 (mm)</p><p>　　齒輪2齒根圓直徑 df2=107.00000 (mm)</p><p>　　齒輪2齒頂高 ha2=2.00000 (mm)</p><p>　　齒輪2齒根高 hf2=2.50000 (mm)&l

83、t;/p><p>　　齒輪2全齒高 h2=4.50000 (mm)</p><p>　　齒輪2齒頂壓力角 αat2=29.531394 (度)</p><p>　　齒輪1分度圓弦齒厚 sh1=3.13953 (mm)</p><p>　　齒輪1分度圓弦齒高 hh1=2.04933 (mm)</p><p>　　齒輪

84、1固定弦齒厚 sch1=2.77410 (mm)</p><p>　　齒輪1固定弦齒高 hch1=1.49511 (mm)</p><p>　　齒輪1公法線(xiàn)跨齒數(shù) K1=3</p><p>　　齒輪1公法線(xiàn)長(zhǎng)度 Wk1=15.46093 (mm)</p><p>　　齒輪2分度圓弦齒厚 sh2=3.13953 (mm)</p&g

85、t;<p>　　齒輪2分度圓弦齒高 hh2=2.04933 (mm)</p><p>　　齒輪2固定弦齒厚 sch2=2.77410 (mm)</p><p>　　齒輪2固定弦齒高 hch2=1.49511 (mm)</p><p>　　齒輪2公法線(xiàn)跨齒數(shù) K2=3</p><p>　　齒輪2公法線(xiàn)長(zhǎng)度 Wk2=15.46

86、093 (mm)</p><p>　　齒頂高系數(shù) ha*=1.00</p><p>　　頂隙系數(shù) c*=0.25</p><p>　　壓力角 α*=20 (度)</p><p>　　端面齒頂高系數(shù) ha*t=1.00000</p><p>　　端面頂隙系數(shù) c*t=0.25000</p><p&

87、gt;　　端面壓力角 α*t=20.0000000 (度)</p><p>　　3.3.7檢查項(xiàng)目參數(shù)</p><p>　　齒輪1齒距累積公差 Fp1=0.02846</p><p>　　齒輪1齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr1=0.02390</p><p>　　齒輪1公法線(xiàn)長(zhǎng)度變動(dòng)公差 Fw1=0.02015</p><p&g

88、t;　　齒輪1齒距極限偏差 fpt(±)1=0.01459</p><p>　　齒輪1齒形公差 ff1=0.01063</p><p>　　齒輪1一齒切向綜合公差 fi'1=0.01513</p><p>　　齒輪1一齒徑向綜合公差 fi''1=0.02071</p><p>　　齒輪1齒向公差 Fβ1=0.

89、01025</p><p>　　齒輪1切向綜合公差 Fi'1=0.03908</p><p>　　齒輪1徑向綜合公差 Fi''1=0.03346</p><p>　　齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb(±)1=0.01371</p><p>　　齒輪1螺旋線(xiàn)波度公差 ffβ1=0.01513</p>&

90、lt;p>　　齒輪1軸向齒距極限偏差 Fpx(±)1=0.01025</p><p>　　齒輪1齒向公差 Fb1=0.01025</p><p>　　齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.01025</p><p>　　齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=0.00513</p><p>　　齒輪1齒厚上偏差 Eup1=-0.

91、05836</p><p>　　齒輪1齒厚下偏差 Edn1=-0.23346</p><p>　　齒輪2齒距累積公差 Fp2=0.02846</p><p>　　齒輪2齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr2=0.02390</p><p>　　齒輪2公法線(xiàn)長(zhǎng)度變動(dòng)公差 Fw2=0.02015</p><p>　　齒輪2齒距極限偏差

92、fpt(±)2=0.01459</p><p>　　齒輪2齒形公差 ff2=0.01063</p><p>　　齒輪2一齒切向綜合公差 fi'2=0.01513</p><p>　　齒輪2一齒徑向綜合公差 fi''2=0.02071</p><p>　　齒輪2齒向公差 Fβ2=0.00630</p>

93、;<p>　　齒輪2切向綜合公差 Fi'2=0.03908</p><p>　　齒輪2徑向綜合公差 Fi''2=0.03346</p><p>　　齒輪2基節(jié)極限偏差 fpb(±)2=0.01371</p><p>　　齒輪2螺旋線(xiàn)波度公差 ffβ2=0.01513</p><p>　　齒輪2軸

94、向齒距極限偏差 Fpx(±)2=0.00630</p><p>　　齒輪2齒向公差 Fb2=0.00630</p><p>　　齒輪2x方向軸向平行度公差 fx2=0.00630</p><p>　　齒輪2y方向軸向平行度公差 fy2=0.00315</p><p>　　齒輪2齒厚上偏差 Eup2=-0.05836</p>

95、;<p>　　齒輪2齒厚下偏差 Edn2=-0.23346</p><p>　　中心距極限偏差 fa(±)=0.01950</p><p>　　3.3.8強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)</p><p>　　齒輪1接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 σHlim1=1150.0 (MPa)</p><p>　　齒輪1抗彎疲勞基本值 σFE1=640.0

96、(MPa)</p><p>　　齒輪1接觸疲勞強(qiáng)度許用值 [σH]1=1366.7 (MPa)</p><p>　　齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 [σF]1=547.9 (MPa)</p><p>　　齒輪2接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 σHlim2=1150.0 (MPa)</p><p>　　齒輪2抗彎疲勞基本值 σFE2=640.0 (MPa)

97、</p><p>　　齒輪2接觸疲勞強(qiáng)度許用值 [σH]2=1366.7 (MPa)</p><p>　　齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度許用值 [σF]2=547.9 (MPa)</p><p>　　接觸強(qiáng)度用安全系數(shù) SHmin=1.20</p><p>　　彎曲強(qiáng)度用安全系數(shù) SFmin=1.20</p><p>　　接觸

98、強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力 σH=1291.2 (MPa)</p><p>　　接觸疲勞強(qiáng)度校核 σH≤[σH]=滿(mǎn)足</p><p>　　齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力 σF1=352.6 (MPa)</p><p>　　齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力 σF2=352.6 (MPa)</p><p>　　齒輪1彎曲疲勞強(qiáng)度校核 σF1≤[σF]1=滿(mǎn)足&l

99、t;/p><p>　　齒輪2彎曲疲勞強(qiáng)度校核 σF2≤[σF]2=滿(mǎn)足</p><p>　　3.3.9強(qiáng)度校核相關(guān)系數(shù)</p><p>　　齒形做特殊處理 Zps=特殊處理</p><p>　　齒面經(jīng)表面硬化 Zas=表面硬化</p><p><b>　　齒形 Zp=一般</b></p>

100、<p>　　潤(rùn)滑油粘度 V50=120 (mm^2/s)</p><p>　　有一定量點(diǎn)饋 Us=允許</p><p>　　小齒輪齒面粗糙度 Z1R=Rz≤6μm ( Ra≤1μm )</p><p>　　載荷類(lèi)型 Wtype=對(duì)稱(chēng)循環(huán)載荷</p><p>　　齒根表面粗糙度 ZFR=Rz≤16μm ( Ra≤2.6μm )&l

101、t;/p><p>　　刀具基本輪廓尺寸 HMn=Hao/Mn＝1.25, Pao/Mn＝0.38</p><p>　　圓周力 Ft=2122.00000 (N)</p><p>　　齒輪線(xiàn)速度 V=0.02356 (m/s)</p><p>　　使用系數(shù) Ka=1.00000</p><p>　　動(dòng)載系數(shù) Kv=1.0

102、0061</p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) KHβ=1.00000</p><p>　　綜合變形對(duì)載荷分布的影響 Kβs=1.00000</p><p>　　安裝精度對(duì)載荷分布的影響 Kβm=0.00000</p><p>　　齒間載荷分布系數(shù) KHα=1.10000</p><p>　　節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Zh=2.4

103、9457</p><p>　　材料的彈性系數(shù) ZE=189.80000</p><p>　　接觸強(qiáng)度重合度系數(shù) Zε=0.89225</p><p>　　接觸強(qiáng)度螺旋角系數(shù) Zβ=1.00000</p><p>　　重合、螺旋角系數(shù) Zεβ=0.89225</p><p>　　接觸疲勞壽命系數(shù) Zn=1.47025&l

104、t;/p><p>　　潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) Zlvr=0.97000</p><p>　　工作硬化系數(shù) Zw=1.00000</p><p>　　接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) Zx=1.00000</p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) KFβ=1.00000</p><p>　　齒間載荷分布系數(shù) KFα=1.10000</p>

105、<p>　　抗彎強(qiáng)度重合度系數(shù) Yε=0.71536</p><p>　　抗彎強(qiáng)度螺旋角系數(shù) Yβ=1.00000</p><p>　　抗彎強(qiáng)度重合、螺旋角系數(shù) Yεβ=0.71536</p><p>　　壽命系數(shù) Yn=1.02734</p><p>　　齒根圓角敏感系數(shù) Ydr=1.00000</p><

106、p>　　齒根表面狀況系數(shù) Yrr=1.00000</p><p>　　尺寸系數(shù) Yx=1.00000</p><p>　　齒輪1復(fù)合齒形系數(shù) Yfs1=4.22020</p><p>　　齒輪1應(yīng)力校正系數(shù) Ysa1=1.58584</p><p>　　齒輪2復(fù)合齒形系數(shù) Yfs2=4.22020</p><p>

107、;　　齒輪2應(yīng)力校正系數(shù) Ysa2=1.58584</p><p><b>　　3.4軸承的選擇</b></p><p>　　根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，軸承可以分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承?；瑒?dòng)軸承一般應(yīng)用在以下場(chǎng)合：工作轉(zhuǎn)速特高，特大沖擊與振動(dòng)，徑向空間尺寸受到限制或必須剖分安裝，以及需在水或腐蝕性介質(zhì)中工作等；而滾動(dòng)軸承由于摩擦系數(shù)小，起動(dòng)阻力小，而且它已標(biāo)準(zhǔn)化

108、，選用、潤(rùn)滑、維修都很方便。因此本設(shè)計(jì)中軸承都采用滾動(dòng)軸承。</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇</b></p><p>　　選用軸承時(shí)，首先是選擇軸承類(lèi)型。</p><p>　　正確選擇軸承類(lèi)型時(shí)應(yīng)考慮的主要因素：</p><p><b>　　軸承的載荷</b></p>

109、<p>　　軸承所受載荷的大小，方向和性質(zhì)，是選擇軸承類(lèi)型的主要依據(jù)。</p><p>　　根據(jù)載荷的大小選擇軸承類(lèi)型時(shí)，由于滾子軸承中主要元件間是線(xiàn)接觸，宜用于承受較大的載荷，承載后的變形也較小。而球軸承中則主要為點(diǎn)接觸，宜用于承受較輕的或中等的載荷，故在載荷較小時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。</p><p><b>　　2．軸承的轉(zhuǎn)速</b></p>

110、<p>　　在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對(duì)類(lèi)型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速高時(shí)，才會(huì)有比較顯著的影響。</p><p>　　3．軸承的調(diào)心性能。</p><p>　　4．軸承的安裝和拆卸。</p><p><b>　　3.5齒條的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　齒條如圖所示：</b

111、></p><p>　　圖3.6 齒條示意圖</p><p>　　齒條是與齒輪2配合轉(zhuǎn)動(dòng)的。</p><p>　　為了與齒輪2更好的配合，齒條的齒寬與齒輪2一樣為B=20mm，階梯的高度不超過(guò)200mm，此齒條的長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)，設(shè)為：</p><p>　　齒長(zhǎng)L=500mm；</p><p><b>　　

112、齒數(shù)為Z=76；</b></p><p>　　齒頂ha1=ha*m=1x2=2mm；</p><p>　　齒根hf1=hf2=(ha*+c*)m=2.5mm；</p><p><b>　　s=4.6mm ；</b></p><p><b>　　p=9.2mm。</b></p>

113、<p><b>　　3.6 聯(lián)軸器選擇</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可傳動(dòng)較大轉(zhuǎn)矩，而且轉(zhuǎn)速低、無(wú)沖擊、軸的剛性大、對(duì)中性較好。查閱《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得的聯(lián)軸器具體參數(shù)如下：</p><p><b>　　型號(hào)：YL1；</b></p><p>　　額定轉(zhuǎn)矩Tn=10N.m；<

114、;/p><p>　　許用轉(zhuǎn)矩n=8100r/min；</p><p>　　軸孔直徑d=20mm；</p><p>　　軸孔長(zhǎng)度L= 25mm；</p><p><b>　　D=71mm；</b></p><p><b>　　D1=43mm；</b></p><

115、p><b>　　螺栓數(shù)量：3；</b></p><p><b>　　螺栓直徑：M8；</b></p><p>　　質(zhì)量kg: 0.94kg；</p><p>　　轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：0.0018kg.m2。</p><p><b>　　第四章 總結(jié)</b></p>

116、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的一次大閱兵，是對(duì)我們將來(lái)的學(xué)習(xí)、工作最為有力的一次鍛煉和檢測(cè)。它使我們所學(xué)的理論知識(shí)與設(shè)計(jì)實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，使我們感到將理論與實(shí)踐相結(jié)合的契機(jī)，并且深深的感到所學(xué)的知識(shí)用來(lái)自我設(shè)計(jì)的真正的體驗(yàn)。盡管在設(shè)計(jì)中遇到許多難題與不曾接觸過(guò)的東西，但在我們刻苦勤奮的努力下都一一克服，學(xué)到了學(xué)多不可多得的經(jīng)驗(yàn)，盡管我們知道我們?cè)O(shè)計(jì)的東西可能還有許多欠缺，但是我們確實(shí)在此次設(shè)計(jì)中懂得了一個(gè)思維的意

117、識(shí)，一個(gè)從設(shè)計(jì)的角度去思維，去考慮問(wèn)題的意識(shí)。它將對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)與工作做有力的鋪墊，也許有些同學(xué)認(rèn)為無(wú)聊而乏味，但我確實(shí)從中受益非淺。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在李曉舟老師指導(dǎo)下，參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品，并且查閱了諸多相關(guān)資料。在自己努力下確定了設(shè)計(jì)的方案，在李曉舟老師的指導(dǎo)下，認(rèn)為該小車(chē)設(shè)計(jì)原理正確，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，能夠滿(mǎn)足被加工零件的工序要求。接著我進(jìn)行了主要零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算以及校核，各項(xiàng)準(zhǔn)備工

118、作就緒后，用CATIA進(jìn)行三維建模，虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真，繪制了零件和部件及裝配圖。在這一畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)CATIA的使用更加熟悉，并了解了其強(qiáng)大的使用功能，受益非淺啊。在設(shè)計(jì)中，我對(duì)問(wèn)題的提出、分析和解決能力有了進(jìn)一步的提高，為將來(lái)的學(xué)習(xí)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　在此次設(shè)計(jì)中，用到了大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)，當(dāng)然，也遇到了很多以前沒(méi)有接觸到的問(wèn)題，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，問(wèn)題得到了很好的解決，因此也極大

119、地鼓舞了我克服困難的勇氣，使我有了新的對(duì)待問(wèn)題的態(tài)度和分析問(wèn)題的方式。所有的設(shè)計(jì)都不是憑空產(chǎn)生的，都是從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，加以借鑒已有的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，并在此基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)踐的需要，從而提高生產(chǎn)效率。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我端正了對(duì)設(shè)計(jì)的態(tài)度，懂得了一個(gè)實(shí)際的思維意識(shí)。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不能說(shuō)是很完美的，但它將起到的作用將十分關(guān)鍵，是經(jīng)過(guò)辛苦的努力工作換來(lái)的，其中也由許多不足之處，尚待改

120、進(jìn)，還需在以后的工作中多加改進(jìn)。</p><p>　　在兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，使我熟悉了真正的設(shè)計(jì)程序，并且對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)、工作有了新的認(rèn)識(shí)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利的完成，使我對(duì)自己未來(lái)的事業(yè)充滿(mǎn)了信心，并懂得將科學(xué)知識(shí)與設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合的契機(jī)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而進(jìn)行不懈的努力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]

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