旋轉(zhuǎn)式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+cad圖紙全套】

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　關(guān)鍵字 旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，AutoCAD，減速器，液壓裝置。</p><p>　　本課題是為農(nóng)業(yè)激光殺蟲作業(yè)而設(shè)計(jì)的自動掃描機(jī)械。它能方面地在田間按照我們所設(shè)計(jì)的動作快速高效地作業(yè)，對減輕勞動人民的勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率和自動化水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化發(fā)展有著重要作用。本課題通過應(yīng)用AutoCAD

2、技術(shù)對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和液壓傳動原理設(shè)計(jì)，使其能將基本的結(jié)構(gòu)更具體的展現(xiàn)在人們面前。它能實(shí)行左右移動，上下升降及360度旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　Scanning laser display structure designed to kill               

3、  Abstract This issue is for agricultural pesticides laser operation designed to automatically scan machine. It easily in the field designed in accordance with the action we have to work quickly and efficie

4、ntly, to reduce the labor intensity of the working people to improve working conditions and raise the level of labor productivity and automation, production automation plays an important role in development. Issues throu

5、</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 緒論錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　1.1旋轉(zhuǎn)式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　1.2本課題的內(nèi)容和要求1</p><p>　　1.2.1 原始數(shù)據(jù)1</p><p>

6、;　　1.2.2 設(shè)計(jì)要求1</p><p>　　1.3旋轉(zhuǎn)式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器簡圖2</p><p>　　2 液壓油缸的設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 油泵錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　2.1.1 油泵的選用3</p><p>　　2.1.2 油泵選用型號3</p><

7、p>　　2.2 液壓油選用4</p><p>　　2.3 液壓油缸選用4</p><p>　　2.3.1 液壓油缸類型選擇4</p><p>　　2.3.2 安裝方式4</p><p>　　2.3.3 液壓油缸的主要參數(shù)4</p><p>　　2.3.4 液壓油缸的一般性能計(jì)算5</p>

8、<p>　　2.3.5液壓缸壁厚度計(jì)算6</p><p>　　2.4活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算7</p><p>　　2.5活塞桿最大容許行程8</p><p>　　2.6缸底厚度計(jì)算8</p><p>　　2.7 缸筒與缸底連接計(jì)算9</p><p>　　2.8活塞與活塞桿的連接10</p>

9、<p>　　2.9缸體材料的選用及要求11</p><p><b>　　2.10活塞11</b></p><p>　　2.11活塞桿12</p><p>　　2.12缸體端部和安裝聯(lián)結(jié)部分12</p><p>　　2.13選擇液壓輔助元件12</p><p>　　2.14液

10、壓系統(tǒng)原理圖13</p><p>　　3 回轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　3.1電動機(jī)的選用14</p><p>　　3．2蝸輪蝸桿14</p><p>　　3.2.1蝸輪蝸桿傳動特點(diǎn)14</p><p>　　3.2.2圓柱蝸輪蝸桿參數(shù)(GB 10085-88)14</p>

11、<p>　　3.2.3圓柱蝸桿蝸輪傳動的幾何計(jì)算14</p><p>　　3.2.4圓柱蝸桿傳動的受力分析16</p><p>　　3.2.5圓柱傳動強(qiáng)度計(jì)算和剛度驗(yàn)算16</p><p>　　3.2.6圓柱蝸桿傳動滑動速度計(jì)算和傳動效率估算錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.7圓柱蝸桿傳動精度(GB 1008

12、9-88)17</p><p>　　3.3直齒圓柱齒輪17</p><p>　　3.3.1 直齒圓柱齒輪特點(diǎn)17</p><p>　　3.3.2 直齒圓柱齒輪各部分名稱及符號17</p><p>　　3.3.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算18</p><p>　　3.3.4輪齒受力分析和計(jì)算

13、載荷19</p><p>　　3.4軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算............................................. 23</p><p>　　3.4.1軸的最小尺寸的初步確定................................ 23</p><p>　　3.4.2軸承的選擇...........................

14、................. 24</p><p>　　3.4.3軸的強(qiáng)度校核.......................................... 24</p><p>　　4 總結(jié)........................................................27</p><p>　　參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書

15、簽。</p><p><b>　　致謝29</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1旋轉(zhuǎn)式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器設(shè)計(jì)目的</p><p>　　旋轉(zhuǎn)式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械電子工程(機(jī)電一體化)等專業(yè)的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專

16、業(yè)課的一次專業(yè)課內(nèi)容的綜合設(shè)計(jì).通過設(shè)計(jì)提高學(xué)生的機(jī)構(gòu)分析與綜合的能力,機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,此次設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)裝置的三個(gè)方面的獨(dú)立運(yùn)動。1，大臂的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；2，大臂的獨(dú)立上升下降運(yùn)動；3，橫臂的獨(dú)立左右運(yùn)動。要實(shí)現(xiàn)第一個(gè)運(yùn)動依靠電動機(jī)帶動減速器旋轉(zhuǎn)并且通過法蘭連接來帶動大臂的旋轉(zhuǎn)；要實(shí)現(xiàn)第二及第三個(gè)運(yùn)動依靠液壓裝置的活塞推動桿來推動大臂的上下運(yùn)動和橫臂的左右運(yùn)動。</p><p>　　1.2本課

17、題的內(nèi)容和要求</p><p>　　1.2.1 原始數(shù)據(jù)</p><p><b>　　自由度（三自由度）</b></p><p>　　上下運(yùn)動范圍 100mm</p><p>　　左右運(yùn)動范圍 200mm</p><p>　　旋轉(zhuǎn)范圍 360º 0.5r/min

18、</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要求</p><p>　　a、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、裝配圖、各主要零件圖（一套）</p><p>　　b、液壓原理圖（一張）</p><p>　　c、旋轉(zhuǎn)式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器造型圖(一套)</p><p>　　d、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（一份）</p><p>　　1.3旋轉(zhuǎn)

19、式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器簡圖</p><p>　　圖1-1旋轉(zhuǎn)式陣列結(jié)構(gòu)激光殺滅器簡圖</p><p>　　2 液壓油缸的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　2.1油泵</b></p><p>　　圖2-1液壓缸裝配圖</p><p>　　2.1.1 油泵的選用</p><p&g

20、t;　　單作用式葉片泵，由于可以采用改變定子和轉(zhuǎn)子間偏心距的方法來調(diào)節(jié)流量，所以一般適宜做成變量泵。葉片泵結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸運(yùn)行平穩(wěn)，輸油量均勻，脈動及噪音小，耐久性好，使用壽命長，價(jià)格較柱塞泵便宜；效率比齒輪泵高，吸油高度不大于500mm，適用于中小流量的節(jié)流調(diào)節(jié)的液壓系統(tǒng)中，常用于起重等機(jī)械中。</p><p>　　2.1.2 油泵選用型號</p><p>　　圖2-2 油泵實(shí)物圖 &

21、lt;/p><p>　　YB-A6B-FL-Y1</p><p>　　其中：YB---級葉片泵</p><p><b>　　A---50系列</b></p><p>　　6---排量為6ml/n</p><p>　　B---壓力分級B:25~80kg/mm2</p><p>　

22、　F---法蘭安裝 </p><p>　　L---螺紋連接 </p><p><b>　　Y1---榆1型</b></p><p><b>　　2.2 液壓油選用</b></p><p>　　一般來說，該系統(tǒng)所用液壓油應(yīng)該符合的條件為：有高度的化學(xué)

23、穩(wěn)定性，良好的潤滑性能，有很高的液膜強(qiáng)度，不侵蝕幾件及破壞密封裝置[2]，適宜的粘度和良好的粘溫性能，在工作溫度變化范圍內(nèi)，粘度變化量小，防火、防爆。在通常用油中選用20號機(jī)械油（HJ-20） GB443-64</p><p>　　50ºC時(shí) 運(yùn)動粘度系數(shù)為：17~23</p><p>　　恩氏粘度（ºE）：2.6~3.31 </p>&

24、lt;p>　　2.3 液壓油缸選用</p><p>　　2.3.1 液壓油缸類型選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，該機(jī)構(gòu)所用的到液壓系統(tǒng)需要兩邊都可以通入液壓油，因此選取用兩油液缸都選用雙作用單桿活塞式液壓油缸。 </p><p>　　2.3.2 安裝方式</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求可以知道，升降液壓油缸缸底可以

25、用圓形法蘭安裝，頭部內(nèi)螺紋安裝；左右移動液壓油缸用缸底內(nèi)螺紋安裝，頭部使用內(nèi)螺紋安裝。</p><p>　　2.3.3 液壓油缸的主要參數(shù)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求及查詢國家標(biāo)準(zhǔn)液壓油缸的主要參數(shù)可以選用如下：鍛鋼=1100~1200kg/cm2</p><p>　　無縫鋼管=1000~1100kg/cm2</p><p>　　油缸工

26、作壓力P=25kg/cm2</p><p>　　螺紋間距t1<150mm</p><p><b>　　公稱壓力的選用 </b></p><p>　　p=25kg/cm2 如下表所示(JB 1068-68)：</p><p><b>　　油缸內(nèi)徑選用 </b></p><

27、p>　　如下表所示(JB 826-66及JB 1068-67)：</p><p><b>　　D升=50mm</b></p><p><b>　　D移=40mm</b></p><p><b>　　活塞桿直徑 </b></p><p>　　如下表(JB 826-66

28、):</p><p><b>　　d升=25mm</b></p><p><b>　　d移=20mm</b></p><p><b>　　液壓油缸行程</b></p><p>　　由題已知：S降=100mm </p><p>　　S移=200mm &

29、lt;/p><p>　　2.3.4 液壓油缸的一般性能計(jì)算</p><p>　　對于一般雙作用式活塞桿油缸來說,</p><p>　　ηv降=ηv移=0.98</p><p>　　ηm降=ηm移=0.98</p><p><b>　?、僮笥乙苿右簤焊?lt;/b></p><p>　

30、　液壓缸 q=1L/min,對于一般雙作用式活塞桿油缸來說,</p><p>　　當(dāng)無桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞的運(yùn)動速度V1和推力F1分別為:</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　當(dāng)有桿腔進(jìn)油時(shí)，活塞的運(yùn)動速度V2和推力F2分別

31、為：</p><p><b>　?、谏狄簤河透?lt;/b></p><p>　　對于升降液壓油缸其壓力應(yīng)比左右移動液壓油缸壓力大些， </p><p>　　在不考慮其它重力的情況下令容積效率ηv升=ηv升=0.98</p><p>　　ηm升=ηm升=0.98</p><p><b>　　

32、壓力p=3MPa</b></p><p><b>　　當(dāng)無桿腔進(jìn)油時(shí)</b></p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　當(dāng)下降時(shí)由于重力的作用，打開溢流閥使其下降即可。</p>

33、<p>　　2.3.5液壓缸壁厚度計(jì)算</p><p>　?、偃“踩禂?shù)n=5 缸體材料的抗拉強(qiáng)度：7.39</p><p>　　缸體材料的許用應(yīng)力[σ]= </p><p>　　P:油缸內(nèi)工作壓力P升=10kg/cm2 P移=8kg/cm2</p><p>　　D:油缸內(nèi)徑 D升=50mm D降=40mm<

34、/p><p>　　[σ]:缸體材料的許應(yīng)力[σ]升=1100kg/cm2</p><p>　　[σ]降=1100kg/cm2</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　因此即可滿足要求</b></p><p><b>　　因此即可滿足要

35、求</b></p><p>　　其中φ為強(qiáng)度系數(shù)，無縫鋼管為φ=1</p><p>　　C為計(jì)入壁厚公差及腐蝕的附加厚度</p><p>　　升降液壓缸左右移動液壓缸選用20號鋼，缸體為無縫鋼管</p><p>　　②體內(nèi)壓的薄壁缸筒，其內(nèi)徑的伸長量可由下列公式求得：</p><p><b>　　

36、（2.6）</b></p><p>　　因此可以忽略不計(jì)筒的伸長量</p><p>　　式中:缸筒內(nèi)徑的伸長量</p><p>　　和分別為筒壁任意直徑處的伸長量</p><p><b>　　和分別缸筒的內(nèi)徑</b></p><p><b>　　P:缸筒內(nèi)油壓力</b&

37、gt;</p><p>　　E：材料的彈性模數(shù)，對于鋼取E=2.1×106kg/cm2</p><p>　　μ：泊松系數(shù)，對于鋼取μ=0.3</p><p>　　2.4活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　?、偕祷钊麠U為無偏心載荷的縱向彎曲極限力</p><p>　　受縱向拉或壓時(shí)，缸體軸線產(chǎn)生彎曲，當(dāng)縱向力

38、達(dá)到Pk極限力后,油缸產(chǎn)生縱向彎曲，這是不充許的。該極限力與油缸的安裝方式，活塞直徑，行程有關(guān)。</p><p><b>　　通過計(jì)算可知：</b></p><p><b>　　用拉登拉金公式：</b></p><p>　?、谧笥乙苿右簤焊壮惺芷妮d的縱向彎曲極限力，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使軸向壓縮載荷與油缸的軸線一致，因此有：&

39、lt;/p><p><b>　　（2.7）</b></p><p>　　2.5活塞桿最大容許行程</p><p>　　為了保證活塞桿不產(chǎn)生縱向彎曲，活塞的縱向容許壓縮載荷P與極限力Pk的關(guān)系為： </p><p>　　式中：nk安全系數(shù) nk 6 通常取nk=6</p><p>　

40、　由歐拉公式 及可得</p><p>　　由此可得活塞桿的最大容許計(jì)算長度：</p><p><b>　　可簡化為</b></p><p><b>　?。?.8）</b></p><p><b>　　又有</b></p><p>　　其中：d:活

41、塞桿直徑(cm)</p><p><b>　　n:末端條件系數(shù)，</b></p><p>　　p:活塞桿的縱向壓縮載荷kg</p><p>　　nk:安全系數(shù)，通常取</p><p><b>　　E:底蓋厚度</b></p><p>　　S:在油缸內(nèi)的活塞行程</p&g

42、t;<p><b>　　F:端蓋厚度</b></p><p><b>　　2.6缸底厚度計(jì)算</b></p><p>　　缸底厚度計(jì)算公式為： （2.9）</p><p><b>　　式中：:缸底壁厚</b></p><p>&l

43、t;b>　　D：油缸內(nèi)徑</b></p><p><b>　　P：缸內(nèi)最大油壓</b></p><p>　　[σ]:缸底材料許用應(yīng)力</p><p>　　P升=P移=25kg/cm2</p><p>　　2.7 缸筒與缸底連接計(jì)算</p><p>　　選取用缸體與端部用螺紋連接,

44、</p><p>　　螺紋處的拉應(yīng)力：kg/cm2 </p><p>　　螺紋處的剪應(yīng)力：kg/cm2</p><p>　　合成應(yīng)力: （2.10）</p><p>　　許用應(yīng)力: （2.11）</p>&l

45、t;p>　　因此可以能過計(jì)算得到：</p><p><b>　　合成應(yīng)力：</b></p><p>　　式中：P：油缸最在推力(kg)</p><p>　　D:油缸內(nèi)徑（cm）</p><p>　　d0:螺紋直徑(cm)</p><p>　　d1:螺紋內(nèi)徑，當(dāng)采用普通螺紋尺寸（GB 196

46、-63）時(shí)，可近似按下式計(jì)算：</p><p>　　d1=d0-1.224t (cm)</p><p>　　t:螺距(cm) 這里取t=0.1cm</p><p>　　k:擰緊螺紋的系數(shù)，不變載荷取k=1.25~1.5,變載荷取k=2.5~4,這里取k=1.5</p><p>　　k1:螺紋連接的磨擦系數(shù)，k1=0.07~0.2,一般到k1

47、=0.12</p><p>　　:缸體材料的屈服極限(kg/cm2)</p><p>　　n:安全系數(shù)，取n=1.2~1.5</p><p>　　2.8活塞與活塞桿的連接</p><p>　?、倩钊麠U的連接強(qiáng)度計(jì)算:</p><p>　　活塞桿拉應(yīng)力： </p&g

48、t;<p>　　②活塞丁危險(xiǎn)斷面處拉應(yīng)力: </p><p><b>　?、奂魬?yīng)力: </b></p><p><b>　?、芎铣蓱?yīng)力: </b></p><p><b>　　其中許用應(yīng)力</b></p><p><b>　　式中：D：油缸內(nèi)徑</

49、b></p><p><b>　　d:活塞桿直徑</b></p><p>　　p:油的最大工作壓力，p=25kg/cm2</p><p>　　d1：活塞桿危險(xiǎn)斷面處直徑</p><p>　　k:擰緊螺紋的系數(shù)，不變載荷取k=1.25~1.5,變載荷取k=2.5~4,這里取k=1.5</p><p

50、>　　k1:螺紋連接的磨擦系數(shù)，k1=0.07~0.2,一般到k1=0.12</p><p>　　:缸體材料的屈服極限(kg/cm2)</p><p>　　n:安全系數(shù)，取n=1.2~1.5</p><p>　　2.9缸體材料的選用及要求</p><p>　　選用45號鋼無縫鋼管</p><p><b>

51、;　　技術(shù)條件如下：</b></p><p>　　缸體材料內(nèi)徑口采用D4配合，內(nèi)徑的加工光潔磨，活塞用活塞環(huán)密封，取，需要進(jìn)行研磨。</p><p>　　熱處理：調(diào)質(zhì)，硬度HB為241~285。</p><p>　　直徑D的圓錐度，橢圓度不大于直徑公差之半。</p><p>　　軸線的彎曲度在500mm長度上不大于0.03mm。&

52、lt;/p><p>　　端面T的不垂直度在直徑100mm上不大于0.04mm。</p><p>　　缸體尾部為耳環(huán)型或缸體為軸銷型時(shí)。</p><p>　　a：孔d1的軸線對缸徑D的偏聽偏移不大于0.03mm，</p><p>　　b:孔d1的軸線對缸徑D的不垂直度在100mm以上不大于0.1mm，</p><p>　　c

53、:軸徑d2的軸線對缸徑D的不相交度不大于0.1mm，</p><p>　　d:軸線d2對缸徑D的不垂直度在100mm長度上不大于0.1mm。</p><p>　　⑦為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面可以鍍鉻；再進(jìn)行研磨，在缸體外涂耐油漆。</p><p><b>　　2.10活塞</b></p><p>　?、倩钊c活塞

54、桿的連接</p><p>　　油缸在一般工作條件下，活塞與活塞桿采用螺紋連接。</p><p><b>　?、诨钊拿芊?lt;/b></p><p>　　選用0型密封圈密封。</p><p><b>　?、刍钊牧?lt;/b></p><p>　　45號鋼，有的在外徑套尼龍66或尼龍

55、1010的耐磨環(huán)。</p><p><b>　　活塞技術(shù)條件</b></p><p>　　a:外徑D對d1的振擺不大于D公差之半，</p><p>　　b:端面T的不垂直度在直徑100mm以上不大于0.04mm，</p><p>　　c:外徑D的橢圓度，圓錐度不大于直徑公差之半。</p><p>

56、<b>　　2.11活塞桿</b></p><p><b>　?、兕^部為螺紋連接</b></p><p><b>　　②桿體結(jié)構(gòu)選用實(shí)心</b></p><p>　?、刍钊麠U材料：45號鋼</p><p><b>　　④活塞桿技術(shù)條件</b></p&

57、gt;<p>　　a:熱處理，初加工扣調(diào)質(zhì)至硬度HB=229~285。</p><p>　　b:直徑d,d1的圓錐度和橢圓度不大于直徑公差之半。</p><p>　　c:軸線彎曲度在500mm長度上不大于0.03mm。</p><p>　　d:直徑d對d1的振擺不大于0.01mm。</p><p>　　e:端面T的不垂直度在直徑

58、100mm上不大于0.04mm。</p><p>　　f：d表面在必要時(shí)鍍鉻，磨光，厚度約為0.05mm。</p><p>　　⑤活塞桿的導(dǎo)向，密封，和防塵</p><p>　　2.12缸體端部和安裝聯(lián)結(jié)部分</p><p>　?、龠x用缸體端部進(jìn)、出油口為螺紋連接。</p><p>　　公稱通徑10cm 接頭連

59、接螺紋M18×1.5。</p><p>　?、诟左w端部材料:45號鋼。</p><p>　?、鄹左w端部技術(shù)條件。</p><p>　　a:直徑D（缸徑），d2（活塞桿的緩沖孔）和d3（活塞桿密封圈外徑）的橢圓度和圓錐圓度不大于直徑公差之半。</p><p>　　b:直徑d2、d3和D的不同心度不大于0.03mm。</p>

60、<p>　　c:端面A、B的不垂直度在直徑100mm上不大于0.04mm。</p><p>　　2.13選擇液壓輔助元件</p><p>　　a 濾油器 按泵的最大流量選取流量大些的濾油器</p><p>　　b 油管和管接頭 油管和管接頭的通徑按與閥一致來選取</p><p>　　c 油箱體積 油箱容量與系統(tǒng)的流量有

61、關(guān)，其容量的大小可從散熱角度來設(shè)計(jì)．計(jì)算出系統(tǒng)發(fā)熱量與散熱量，在考慮冷卻散熱后，從熱平衡角度計(jì)算出油箱容箱。一般</p><p>　　式中 ——液壓泵的額定流量</p><p><b>　　——油箱的有效容積</b></p><p>　　——與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)字 </p><p>　　1--油箱 2--濾

62、油器 3—定量泵 4—單向順序閥 </p><p>　　5—三位四通閥 6—伸縮液壓油缸 </p><p>　　7---平衡保壓回路 8---升降液壓油缸 9---溢流閥</p><p>　　圖2--2液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　表2-1元件型

63、號及規(guī)格</p><p><b>　　表2-2動作順序表</b></p><p><b>　　3 回轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1電動機(jī)的選用</b></p><p>　　選用電動機(jī)：伺服電動機(jī) 馬達(dá)編碼：TSB 08 301 C 1NF 2.1<

64、;/p><p><b>　　額定功率300W</b></p><p>　　額定電壓220V 額定電流2.0A </p><p>　　額定轉(zhuǎn)速300r/min</p><p><b>　　3．2蝸輪蝸桿</b></p><p>　　蝸桿傳動是由蝸桿和蝸輪組成的，它用于傳遞

65、交錯(cuò)軸之間轉(zhuǎn)動和動力。通常兩軸交錯(cuò)角為，傳遞中蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。</p><p>　　3.2.1蝸輪蝸桿傳動特點(diǎn)</p><p><b>　?、賰?yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊；傳動平穩(wěn)，無噪聲；當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角γ小于輪齒間的當(dāng)量摩攛角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性；因是線接觸，故承載能力比交錯(cuò)軸斜軸斜齒輪大得多</p&g

66、t;<p><b>　　②缺點(diǎn)</b></p><p>　　由于嚙合時(shí)相對滑動速度Vs較大，易磨損，易發(fā)熱，故效率較低，為了減小磨損和散熱，常需貴重的抗磨材料和良好的潤滑裝置，故成本較高；蝸桿的軸向力較大。</p><p>　　3.2.2圓柱蝸輪蝸桿參數(shù)(GB 10085-88)</p><p>　　蝸桿蝸輪傳動比i=80<

67、/p><p>　　模數(shù) m=2.5</p><p>　　中心距 a=115mm</p><p>　　蝸桿頭數(shù) Z1=1</p><p>　　蝸輪齒數(shù) Z2=80</p><p>　　蝸桿分度圓半徑d1=30mm </p><p>　　蝸輪

68、變位系數(shù)χ=0.000 具有自鎖性</p><p>　　3.2.3圓柱蝸桿蝸輪傳動的幾何計(jì)算</p><p>　　蝸桿頭數(shù):Z1 =1 傳動比: (3.1)</p><p>　　蝸輪齒數(shù):Z2=82 </p><p>　　蝸桿直徑系數(shù):

69、 (3.2)</p><p><b>　　變位系數(shù): </b></p><p>　　中心距： (3.3)</p><p>　　蝸桿分度圓柱上螺旋線升角（導(dǎo)程角）γ： (3.4)</p><p>　　蝸桿節(jié)圓柱上螺旋線形角: </p><p><b>　　蝸桿軸面齒形角:

70、</b></p><p>　　徑向間隙C： C=0.2m=0.5</p><p>　　蝸桿蝸輪齒頂高、： </p><p>　　蝸桿蝸輪齒根高、: </p><p>　　蝸桿蝸輪分度圓直徑、: mm </p><p><b>　　mm</b><

71、/p><p>　　蝸桿蝸輪節(jié)圓直徑、:mm mm</p><p>　　蝸桿蝸輪齒頂圓直徑、 mm mm (3-6)</p><p>　　蝸桿蝸輪齒根圓直徑、：</p><p>　　蝸桿軸向齒距 mm</p><p>　　蝸桿沿分底圓柱上的軸向齒厚

72、 （3.7）</p><p>　　蝸桿沿分底圓柱上法向齒厚 </p><p>　　蝸桿分度圓法向弦齒高 mm</p><p>　　蝸桿螺紋部分長度L （3.8）</p><p>　　蝸輪最大外圓直徑 （3.9）</p><p>　　蝸輪輪緣寬度b (Z

73、越小取大值) （3-10）</p><p>　　蝸輪齒頂圓弧半徑 </p><p>　　蝸輪齒根圓弧半徑 </p><p>　　3.2.4圓柱蝸桿傳動的受力分析</p><p>　?、傥仐U圓周力、蝸輪軸向力</p><p><b>　　(3.11)</b></p&

74、gt;<p>　　其中 (3.12)</p><p>　?、谖仐U軸向力、蝸輪圓周力</p><p><b>　　(3.13)</b></p><p>　　③蝸桿徑向力、蝸輪徑向力</p><p><b>　　(3.14)</b></p&g

75、t;<p><b>　?、芊ㄏ蛄?)</b></p><p><b>　　(3.15)</b></p><p>　　3.2.5圓柱傳動強(qiáng)度計(jì)算和剛度驗(yàn)算</p><p>　　蝸輪材料為鑄錫青銅 時(shí)許用接觸應(yīng)力=220 mp</p><p>　　時(shí)許用彎曲應(yīng)力=56 mp<

76、;/p><p>　　蝸桿材料為滲碳鋼 精度等級為7級</p><p>　　蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 (3.16)</p><p>　　接觸強(qiáng)度校核 (3.17)</p><p>　　曲強(qiáng)度校核 (3.18)</p><p>　　即6.25=1

77、00.56</p><p>　　剛度驗(yàn)算 </p><p>　　其中： 許用接觸應(yīng)力N/mm2</p><p>　　N=107時(shí)蝸輪材料許用接觸應(yīng)力N/mm2</p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力 </b></p><p>　　壽命系數(shù) =1.0</p>&

78、lt;p><b>　　蝸輪軸傳遞的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　蝸輪齒形系數(shù)2.1 K：載荷系數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)K=1.15</p><p>　　3.2.6圓柱蝸桿傳動精度(GB 10089-88)</p><p>　　蝸輪：7 f GB 10089-88</p><p>　　其中：7—第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

79、公差組的精度等級同為8級</p><p><b>　　F—側(cè)隙種類代號</b></p><p>　　10089-88—本標(biāo)準(zhǔn)代號</p><p>　　蝸桿：7 f GB 10089-88</p><p>　　其中:7--第Ⅱ、Ⅲ公差組精度等級為7級</p><p>　　蝸桿：

80、 </p><p>　　蝸輪： </p><p><b>　　3.3直齒圓柱齒輪</b></p><p>　　3.3.1 直齒圓柱齒輪特點(diǎn)</p><p>　　傳遞動力大、效率高；壽命長，工作平穩(wěn)，可靠性高；能保證恒定的傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間的運(yùn)動。但是制造、安裝精度要求較高，因而成本

81、也較高；不宜作遠(yuǎn)距離傳動。</p><p>　　3.3.2 直齒圓柱齒輪各部分名稱及符號</p><p>　　3.3.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　①其本參數(shù)的選擇及材料選用</p><p>　　根據(jù)要求選取: </p><p><b>　　(齒頂高系數(shù))

82、</b></p><p><b>　?。斚断禂?shù)）</b></p><p>　　選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理</p><p><b>　?、趲缀纬叽缬?jì)算</b></p><p>　　分度圓直徑、 </p><p>　　齒頂高

83、 </p><p>　　齒根高 </p><p>　　齒全高h(yuǎn) </p><p>　　齒頂圓直徑、 </p><p>　　齒根圓直徑、 </p><p>　　基圓直徑

84、、 （3.19）</p><p>　　齒距p </p><p>　　齒厚s </p><p>　　齒槽寬e </p><p>　　中心距a （3.20）</p><

85、p>　　頂隙c </p><p>　　齒圓寬度b b=30 </p><p>　　3.3.4輪齒受力分析和計(jì)算載荷</p><p><b>　?、偈芰Ψ治?#160; </b></p><p>　　圖示一直齒

86、圓柱齒輪在節(jié)點(diǎn)P處的受力情況。 不考慮摩擦力，作用在</p><p>　　齒面上的法向力Fn可分解為圓周力Ft和徑向力Fr。</p><p>　　圓周力 (3.21)</p><p>　　徑向力 (3.22)</p><p>　　法向力 (3.23)</p><p>　　其中有：T3=1

87、33.7N*m</p><p>　?、谳嘄X的接觸疲勞計(jì)算</p><p>　　齒面接觸疲勞強(qiáng)度：針對齒面點(diǎn)蝕；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：針對輪齒折斷。</p><p>　　K為載荷系數(shù)，參考表選取。這里K=1.1</p><p>　　為防止齒面點(diǎn)蝕，應(yīng)保證齒面的最大接觸應(yīng)力σH不大于齒輪材料的許用接觸應(yīng)力[σH]。

88、 </p><p>　　表3-1 使用系數(shù)</p><p>　　一對齒輪的嚙合可看作是兩個(gè)圓柱體的接觸。因此，輪齒表面最大接觸應(yīng)力可近似運(yùn)用彈性力學(xué)中的赫茲公式進(jìn)行計(jì)算。再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的特點(diǎn)，得到齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式為：</p><p><b>　　(3.24)<

89、/b></p><p>　　為了便于計(jì)算引入齒寬系數(shù)代入上式得到齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式： (3.25)</p><p>　　ZE稱為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，若兩齒輪為鋼材料時(shí)，，將其代入以上兩式可以得到齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為：</p><p><b>　　(3.26)</b></p><

90、p>　　校核公式為： (3.27)</p><p>　　式中：σH——齒面最大接觸應(yīng)力(MPa)； </p><p>　　u——傳動比，u=Z4/Z3>1； </p><p>　　T3——小齒輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩(N.mm)； </p><p>　　K——載荷系數(shù)，見表； </p><p

91、>　　b——齒寬(mm)； </p><p>　　a——中心距(mm)； </p><p>　　ψb——齒寬系數(shù)；ψb=0.9 </p><p>　　[σH]——齒輪材料許用接觸應(yīng)力(MPa)，σH=250MPa</p><p><b>　　因此有：</b></p><p><b>

92、;　　因此可以選用</b></p><p>　?、埤X根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　輪齒在受載時(shí)，齒根所受的彎矩最大。因此齒根處的彎曲疲勞強(qiáng)度最弱。齒根的最大彎矩發(fā)生在輪齒嚙合點(diǎn)位于單對齒嚙合區(qū)最高點(diǎn)處。為了方便計(jì)算，通常按全部載荷作用于齒頂來計(jì)算齒根的彎曲強(qiáng)度。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算是為了防止齒根出現(xiàn)疲勞折斷.</p><p>　　輪齒可看作為一

93、懸臂梁，根據(jù)力學(xué)的相關(guān)理論并結(jié)合齒輪的傳動的特點(diǎn)，可得齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為：</p><p><b>　　（3.28）</b></p><p>　　查表有: 使用系數(shù) 動載系數(shù) </p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) 齒形系數(shù) </p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù) </p&g

94、t;<p>　　齒形修正系數(shù) </p><p>　　螺旋角系數(shù) 從合度系數(shù) </p><p><b>　　合格</b></p><p>　　3.4軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 </p><p>　　該軸在此傳動設(shè)計(jì)中是承受扭矩作用的傳動軸，所以應(yīng)該在扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件下</p&g

95、t;<p><b>　　計(jì)算軸的直徑。</b></p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：</b></p><p><b>　　(4.1)</b></p><p>　　式中:……軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 </p><p>　　……軸所受的扭矩 </p>

96、<p>　　……軸的抗扭截面模量 </p><p><b>　　……軸的轉(zhuǎn)速 </b></p><p>　　……軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 </p><p>　　……軸所傳遞的功率 </p><p>　　已知該軸為實(shí)心軸，所以 </p><p>　　3.4.1軸的最小直徑的初步的確定<

97、;/p><p>　　公式： (4.2)</p><p>　　考慮到經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)成本等因素和工作情況的要求，所以選擇軸的材料為碳鋼 45# 正火處理（硬度），則可知軸的一些強(qiáng)度如下：</p><p><b>　　……抗拉強(qiáng)度極限 </b></p><p&g

98、t;<b>　　……屈服強(qiáng)度極限 </b></p><p><b>　　……彎曲疲勞極限 </b></p><p><b>　　……剪切疲勞極限 </b></p><p>　　……軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ，根據(jù)所選擇的材料確定的。</p><p><b>　　已知條件：&

99、lt;/b></p><p>　　軸所受的力: </p><p>　　軸的轉(zhuǎn)速: </p><p>　　式中：……電機(jī)傳到各軸的功率 </p><p>　　通過計(jì)算可知各軸的最小直徑,根據(jù)實(shí)際要求可以取:</p><p>　　3.4.2軸承的選擇</p>

100、<p>　　該軸承的選擇是要與傳動軸配合使用的，所以選用滾動軸承。通過對軸的要求和工作情況的考慮，軸承主要受徑向力和輕微的軸向力，且該軸轉(zhuǎn)速比較低，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)成本等因素的影響，所以選擇用圓柱和圓錐滾子軸承。</p><p>　　分別選用：軸承6204、軸承6010、軸承2007110和軸承6206</p><p>　　3.4.3軸的強(qiáng)度校核</p>&

101、lt;p>　　已知該軸受到軸向力和徑向力的共同作用，所以應(yīng)該采用彎扭合成應(yīng)力校核該軸的強(qiáng)度。</p><p><b>　　已知條件：</b></p><p>　　軸所受的力，，,軸的剪切疲勞極限 ,軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力: ，軸的大小, , .</p><p><b>　　則對軸上的力分析：</b><

102、/p><p>　　圖3-4 軸2受力分析</p><p>　　由上圖知蝸輪Z2所在軸的面為危險(xiǎn)截面,如下圖所示:</p><p>　　圖3-5 蝸輪Z2受力情況</p><p><b>　　畫出彎矩圖：</b></p><p><b>　　圖3-6 彎矩圖</b></p&g

103、t;<p>　　由前面計(jì)算可得： </p><p>　　又通過公式可知: </p><p><b>　　可得到公式:</b></p><p><b>　　又有 </b></p><p>　　由于軸受到彎扭組合的共同作用，按第三理論強(qiáng)度進(jìn)行校核，則由公式

104、：</p><p><b>　　(4.3)</b></p><p><b>　　而：</b></p><p><b>　　合格</b></p><p><b>　　4 總結(jié)</b></p><p>　　大學(xué)中的最后一次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)

105、到了許多東西，總結(jié)起來有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1 鞏固了機(jī)械理論知識，在姚明印老師的精心指導(dǎo)下，補(bǔ)充了許多遺漏的知識，讓我體會到理論知識的重要性，知識越完整設(shè)計(jì)就更全面。</p><p>　　2 了解了設(shè)計(jì)中必不可少的幾個(gè)階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結(jié)合、個(gè)人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面的全面培養(yǎng)學(xué)生的整體素質(zhì)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我熟悉

106、對液壓裝置和回轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的基本過程，這些對我以后的工作和學(xué)習(xí)將起到非常大的作用。</p><p>　　3 學(xué)會了對一些基本資料和工具書的查閱。作為機(jī)械專業(yè)，都是要靠數(shù)據(jù)說話的，每個(gè)細(xì)節(jié)都是有強(qiáng)大的實(shí)踐和理論數(shù)據(jù)作為依據(jù)的，所以學(xué)會使用這些資料和查閱相關(guān)工具書顯得極其重要。</p><p>　　4 畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)和鍛煉了我嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。也體會到了作為老師的不易和艱辛，增

107、進(jìn)了師生之間的交流。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 吳倫楷、康夏松等譯．液壓傳動裝置．國防工業(yè)出版社，2000</p><p>　　2 楊明忠，朱家誠主編．機(jī)械設(shè)計(jì)．武昌：武漢大學(xué)出版社，2001</p><p>　　3 陳于萍，高曉康主編．互換性與測量技術(shù)．北京：高等教育出

108、版社，2004</p><p>　　4 朱龍根主編．簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊．北京：北京工業(yè)機(jī)械出版社．1997</p><p>　　5 陳奎生主編．液壓與氣壓傳動．武漢：武漢理工大學(xué)出版社．2001</p><p>　　6 鄭文經(jīng)主編．機(jī)械原理（第七版）．北京：高等教育出版社．</p><p>　　7 成大先主編．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第三版）

109、．北京：化學(xué)工業(yè)出版社．1976</p><p>　　8 楊可楨，程光蘊(yùn)主編．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社．1997</p><p>　　9 任嘉卉主編．公差配合．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1999 </p><p>　　10 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第二版）．北京：石油化學(xué)出版社．1976</p><p>　　11 譚建榮等．圖學(xué)基礎(chǔ)教程．北京

110、：高等教育出版社．1999</p><p>　　12 劉鴻文主編．材料力學(xué)．北京：高等教育出版社 2004</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是在姚明印導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。在幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，姚老師都給了我耐心的指導(dǎo)。姚老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，以及對學(xué)生無微不至的關(guān)

111、心和愛護(hù)，令我終身難忘，將會使我終身受益。在此謹(jǐn)向姚明印老師致以深深的敬意和忠心的感謝！</p><p>　　在設(shè)計(jì)初期，遇到了很多的困難，比如對結(jié)構(gòu)的不熟悉，運(yùn)動原理不了解，因此不知道從哪里開始設(shè)計(jì)，后來通過查閱參考文獻(xiàn)和老師、同學(xué)的幫助，逐步熟悉了機(jī)構(gòu)運(yùn)動的原理，對其結(jié)構(gòu)，運(yùn)動過程有了新的認(rèn)識，因此能夠基本完成本次設(shè)計(jì)。但是由于自己的能力有限，還存在很多不完善的地方需要改進(jìn)。同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)，也使我發(fā)現(xiàn)自身的

112、知識理論體系還需要大大的提高</p><p>　　在此還要感謝4年來無私的把知識傳授給我的老師們，沒有你們的教育指導(dǎo)，這4年我將會沒有任何收獲，感謝你們的無私奉獻(xiàn)精神！</p><p>　　最后，感謝參與論文評審和答辯的各位專家教授，能在百忙之中抽出時(shí)間對我的論文進(jìn)行評閱和審議！</p><p><b>　　謝謝！</b></p>