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蜗轮蜗杆花键促动器的设计(全套含CAD图纸及三维模型)

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三维图
6X22圆锥销.SLDPRT
GB_FASTENER_WASHER_SSWL 30支撑杆用.SLDPRT
GB/T13871.1-2007唇形密封圈FB型B32.SLDPRT
GB/T13871.1-2007唇形密封圈FB型B36.SLDPRT
hex lobular socket head cap screws-8.8 gb.sldprt
hex nut-fine pitch-style washer-grade ab gb.sldprt
hex nuts 1-fine pitch-grades ab gb.sldprt
hex nuts with flange-fine pitch gb.sldprt
hex nuts, style 1-grades ab gb.sldprt
hex nuts, style 2-grades ab gb.sldprt
hex nuts-style normal-grades ab gb.sldprt
hex slotted and castle nuts 1-grade ab gb.sldprt
hex slotted and castle nuts 2-grade ab gb.sldprt
hex slotted castle nuts 2-fine pitch-ab gb.sldprt
hex slotted castle nuts l-fine pitch-ab gb.sldprt
hex slotted nuts style 1-grades c gb.sldprt
hex thin nuts grades ab gb.sldprt
hex thin nuts-grades ab-chamfered gb.sldprt
hex thin nuts-grades b--unchamfered gb.sldprt
hex thin slotted nuts-fine pitch-ab gb.sldprt
hex thin slotted nuts-grades ab gb.sldprt
hexagon nuts for fine mechanics gb.sldprt
hexagon nuts grade c gb.sldprt
hexagon nuts with flange gb.sldprt
hexagon nuts with raised face gb.sldprt
hexagon socket button head screws gb.sldprt
hexagon socket countersunk head screws gb.sldprt
hexagon socket head cap screws g.SLDPRT
hexagon socket head cap screws gb.sldprt
hexagon socket head cap screws.SLDPRT
hexagon thick nuts gb.sldprt
JB1091-1991骨架型真空用橡胶密封圈12.SLDPRT
JB1091-1991骨架型真空用橡胶密封圈40.SLDPRT
prevailing torque all-metal 1 gb.sldprt
prevailing torque flange -fine pitch gb.sldprt
prevailing torque hex nuts 1-fine pitch gb.sldprt
prevailing torque hex nuts 2 gb.sldprt
prevailing torque hex nuts fine pitch gb.sldprt
prevailing torque hex nuts with flange gb.sldprt
prevailing torque hex nuts2 class 9 gb.sldprt
prevailing torque type 1 with fine pitch gb.sldprt
prevailing torque type 2 gb.sldprt
prevailing torque type style 1 gb.sldprt
prevailing torque type with flange gb.sldprt
small hex thin nuts-fine pitch thread gb.sldprt
tight nuts gb.sldprt
丝杆螺母轴承配合.SLDASM
丝杠下端盖.SLDPRT
丝杠螺母.SLDPRT
丝杠装箱体.SLDASM
二维图内花键正确.SLDPRT
传动器丝杠上端盖.SLDPRT
传动器外圆筒.SLDPRT
传动器箱体轴承端盖.SLDPRT
促动器上半部分全装.SLDASM
促动器支撑杆.SLDPRT
促动器箱体.SLDPRT
促动器箱体完整.SLDPRT
内花键.SLDPRT
支撑杆上段用垫片.SLDPRT
支撑杆上螺栓.SLDPRT
支撑杆用垫片.SLDPRT
支撑杆的装配.SLDASM
支撑杆螺帽.SLDPRT
杆座.SLDPRT
杆座与外圆圆筒.SLDASM
杆端盖下用.SLDPRT
滑动轴承.SLDPRT
滚珠.SLDPRT
滚珠丝杠.SLDPRT
滚珠丝杠传动.SLDPRT
爪.SLDPRT
电机.SLDPRT
电机箱体.SLDPRT
箱体下端盖.SLDPRT
箱体与油封装配.SLDASM
联轴器.SLDPRT
联轴器抓.SLDPRT
联轴器电机轴.SLDPRT
联轴器装配.SLDASM
联轴器连蜗杆.SLDPRT
蜗杆1×1.25分度圆直径22.4.SLDPRT
蜗杆1×1.25装配用.SLDPRT
蜗杆上端盖.SLDPRT
蜗杆下端盖.SLDPRT
蜗杆下端盖与骨架油封的装配.SLDASM
蜗杆的装配.SLDASM
蜗轮62×1.25新用.SLDPRT
蜗轮62×1.25装配用.SLDPRT
螺母与蜗轮装配.SLDASM
螺母蜗轮加轴套装配.SLDASM
装配体箱体与丝杠部件全部装配.SLDASM
轴套.SLDPRT
外文翻译
促动器装配及零件图.dwg
压盖.dwg
外套筒.dwg
导杆支撑板.dwg
导缸套.dwg
电机屏蔽盒.dwg
电机法兰.dwg
箱体.dwg
箱体底盘.dwg
蜗杆端盖.dwg
装配图.dwg
锁紧螺母.dwg
限位螺母.dwg
面板支撑杆.dwg
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蜗轮 蜗杆 花键 促动 设计 全套 cad 图纸 三维 模型
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内容简介:
洛阳理工学院毕业设计(论文) I 蜗轮蜗杆花键促动器的设计 摘 要 本次设计主要是蜗轮蜗杆花键促动器的设计。主要是用于射电望远镜主反射面的每一小块的上下直线调整。在这次设计中通过促动器的工作场合;促动器的最大出力和已知传动速度和促动器的有效工作行程,来反推所需电机的输入功率,转矩。主要设计内容有电动机的选用,蜗轮、蜗杆轴的设计和校核,花键和滚珠丝杠的校核计算。 设计 的 内容还包括对传动元件 参数的 拟定,其中包括根据一些原始数据 并且 结合实际条件和情况对 促动器 参数 的 拟定, 通过 拟定参数,对传动件的结构 来 进行设计,包括各传动件的定位,包括长度和直径 的计算,结构支撑和扭矩,弯曲强度的计算, 转矩、 强度的计算,扭转变形,疲劳强度的计算, 促动器上所用 标准件的选择, 促动 器的润滑 等 等。 通过对促动器上的零部件的校核计算,都能满足设计要求,到达了预期的目的。 本次设计的促动器的传动级数比是 1:62,不仅可以用在本次设计中的工作场合,如果加以改造,还可以用到增速传动的场合。 这次设计中,通过对资源的充分利用,进一 步巩固已学过的理论知识,提高综合运用所学知识发现问题、解决问题,以求把理论和实践结合一起,为以后的工作和更好的学习积累经验 。同时又学习了 可以把促动器用三维立体图清晰地表达出来,同时加深了对 学习。 关键词: 促动器 , 蜗轮蜗杆 , 传动 , 转矩 洛阳理工学院毕业设计(论文) F is In to to an of of in of to of of to of to of . By on of to is :62, be in of if to be by of to of in to of to a 文) 1 目 录 前 言 . 3 第 1 章 促动器电动机的选择 . 4 动器的技术要求 . 4 动器的总体设计 . 4 动器的传动类型 . 4 动方案的确定 . 4 动机的选择 . 5 动机类型的和结构形式的选择 . 5 动机的功率选择 . 8 动器传动参数及各部分零件的传动效率 . 12 第 2 章 蜗轮蜗杆的设计 及校核 . 15 杆蜗轮传动的特点 . 15 杆传动的相对滑移速度 . 15 杆在传动中的失效形式及其设计准则 . 16 杆蜗轮的材料选择 . 16 杆常使用的材料 . 16 轮的常用材料 . 17 轮材料的许用应力 . 17 轮材料的许用接触应力 . 17 轮材料的许用弯曲应力 . 18 杆传动的强度计算 . 18 轮上的作用力 . 18 轮蜗杆的参数 . 19 轮齿面接触疲劳强度的计算 . 20 轮齿根弯曲疲劳强度计算 . 20 杆挠度计算 . 20 轮蜗杆工作时温度的计算 . 21 洛阳理工学院毕业设计(论文) 2 滑粘稠度及润滑的方式 . 21 第 3 章 蜗杆传动中轴承的选用 . 22 承的特点 及选用 . 22 选用的轴承参数 . 23 第 4 章 轴的设计和校核 . 25 的特点 . 25 的结构 . 26 轮轴的结构设计 . 26 的设计和校核 . 26 珠丝杠螺母副的校核 . 30 旋传动的特点 . 30 珠丝杠螺母副的校核 . 32 上花键的校核 . 33 第 5 章 箱体的结构尺寸设计 . 36 体的结构尺寸 . 36 体的几何尺寸 . 36 第 6 章 促动器其他零件的选用 . 38 第 7 章 促动器的润滑 . 39 结 论 . 40 谢 辞 . 41 参考文献 . 42 外文资料翻译 . 错误 !未定义书签。 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 3 前 言 蜗轮蜗杆花键促动器是一种新型的电动执行器。主要是用在大型射电望远镜上的主主动调整系统中,属于一种电动 执行器。 近年以来,随着国家经济的迅速发展,科学技术的不断进步。国家对宇宙中其他星系的研究需求。建立了许多的天文台,并且都安装上了大型射电望远镜,比如佘山,新疆等。 大型的射电望远镜在运行使用的时候会受到自重和风载的影响。它的主反射面会偏离其标准抛物面形状,这样就会严重地降低射电望远镜的工作效率。射电望远镜的高频效率也会严重衰减至少五倍。所以为了提高望远镜的高频工作效率,就将其主反射面切割成许多小块,每一个小块由一台电动执行装置来控制。利用电动执行装置的主动调整来对主反射面的变形量进行调整补偿。在设计过程中 ,要综合射电望远镜的工作环境,以及其所需要输出的功率,额定功率下的连续出力,滚珠丝杠的选用校核,花键轴、蜗轮蜗杆的设计计算以及校核等,以及传动误差怎么调整等等。 国外的许多国家都建立了装有大型射电望远镜的天文台。例如美国、英国和德国都有反射曲面的直径超过 70m 的望远镜。但是只有美国的电望远镜才可以实时调整。所以这样技术无论是在国外还是在国内都是是一项新技术。在研究过程中,如何消除减少执行器的传动误差,防水防电,防止电磁干扰都是要解决的问题。尤其是闭环控制技术在促动器中的应用。在研究过程中通过 逆向推理,来对电机的选用,以及促动器各零部件的设计选用计算以及校核。并且对促动器工作运转过程中所出现的各种问题作出假设,以便改进。 通过对蜗轮蜗杆花键促动器的研究,进一步巩固和深化了大学中多学的理论知识,提高了理论分析和综合设计能力。通过这次设计,增强了在工程设计中包括结构的分析、参数的拟定、传动设计、强度计算校核等能力。这都为以后从事本专业工作打下并夯实了一定的基础。 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 4 第 1 章 促动器电动机的选择 动器的技术要求 1. 传动形式 :直线式 2. 有效行程: 60. 最大行程: 60. 额定出力: 2500N 5. 额定速度: s 6. 定位精度 ( 度不变的情况下) 7. 内部防转机构:有 8. 防护等级: . 使用温度范围() 40 60. 10. 抗侧向负载能力( N): 5500 垂直破坏负载力( N): 7000 动器的总体设计 促动器的设计任务包括选择传动装置类型,拟定传动方案,电动机的选择,传动比的确定。了解传动装置的传动原理,计算传动参数,为后续工作做准备。 动器的传动类型 本装置的传递类型为蜗轮蜗 杆进行动力传递。传动比 1:62。 动方案的确定 完整的机械传动系统一般是由电动机,传动装置和执行装置组成。传动装置位于电动机和工作机之间,用来转换和传递动力来适用执行装置的洛阳理工学 院毕业设计(论文) 5 要求,传动方案拟定的合理与否对机器的性能尺寸、重量以及成本影响很大。 动机的选择 动机类型的和结构形式的选择 电动机是专业工厂生产的标准机器。设计时要根据工作机的工作特性、工作环境、载荷大小和性质(变化性质、过载情形等等),电源的种类(直流电源或交流电源)。启动性能以及启动、制动。正反转的频繁程度 ,选择电机的类型,结构,容量(功率)和转速。通过对工作情况,以及传动装置工作地点的参考,选用 动器。 电动机的特性: ( 1) 可编程,细分集成式步进电机驱动器 ( 2) 工作电压直流 1270V ( 3) 速度位置模式 ( 4) 抗共振算法,抑制系统中频共振 ( 5) 可以接受模拟信号,数字信号和 口命令 ( 6) 输入信号平滑处理,自动微步计算。即使在细分下也能保证运动平滑 ( 7) 可选的内置编码器反馈 ( 8) 3 可以输出的最大 m 的力矩 ( 9) 3 个光隔 5字输入 ( 10) 输入信号波(硬件滤波器软件滤波器) ( 11) 1 个光隔、 30V、 100数字输入 电动机的技术规格如下表: 表 1动机的技术规格 功率模块:所有系列 功率放大类型: 双 H 桥、 4 象限 电流控制: 4 态, 率 20阳理工学 院毕业设计(论文) 6 输出力矩: 列:合适电压下 0.9 列:合适电压下 1.5 供电电源: 外部 12流电压 输入电压范围: 12护: 过压、欠压、过热、电机绕组短路(相间、相地) 自动半流: 电动机运动停止后的可选数毫秒内将运行电流降低到 0可是定范围内 环境温度: 0 32 - 104 F) (安装有合适的散热板) 适度范围: 90%无积露 表 1动机的技术规格 控制模块:所有系列 微步方式: 软件可调, 200 2 的倍数递增 抗共振(电子阻尼 ): 自动计算机系统的共振点,并且通过共振点调整控制算法,抑制中频共振 低速力矩平滑: 通过分析低速力矩波纹,围内的力矩波动 自动设置: 自动检测电机参数以配置电流控制方式以及减震系数 上电自检: 上电时,自动检测内部电压即外部电压,侦测电机绕组异常(开路或阻值变化超过 40%) 微步计算: 在低频脉冲信号之间自动插入微步,保证细分的运动平滑(仅脉冲方向模式可用) 输入信号平滑: 对速度和方向的动态滤波可以减少电机及机械系统的运动瞬变,使电机运动 更加平稳,同时有效的减少了机械磨损(仅脉冲方向模式可用) 表 1动机的技术规格 控制模块: S 所有系列 非易失性存储器: 配置参数储存在 片内部的 控制模式: 脉冲 /方向,双脉冲,正交脉冲,振荡器模式、操纵杆、 阳理工学 院毕业设计(论文) 7 脉冲方向输入: 光隔, 5小脉宽 250大脉冲频率 3能:脉冲信号、正向脉冲、正交脉冲的 A 相,编码器跟随、限位、点动,启停(振荡器模式)传感器信号 / 光隔,最小脉宽 最大脉冲频率。 功能:方向信号,反向脉冲,正交脉冲的相,编码器跟随,限位,点动,传感器信号,换向信号(振荡器模式) 信号输入频率带宽可调 使能输入: / 光隔,最小脉宽,最大脉冲频率 功能:使能,重置,速度切换(振荡器模式)通用输入口 输出: 光隔, 功能:报错输出、运动输出、测速脉冲、通用编程输出 模拟输出范围: 模拟输入精度: 位 通讯接口: 或 输出 : 表 1动机的技术规格 控制模块:所有系列 非易失性存储器: 程序、数据和驱动器配置储存在和中 光隔, 5小脉宽 250大脉冲频率 3能:脉冲信号、正向脉冲、正交脉冲的 A 相,编码器跟随、限位、点动,启停(振荡器模式),通用输入口 / 光隔,最小脉宽最大脉冲频率。 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 8 输入: 功能:方向信号,反向脉冲,正交脉冲的相,编码器跟随, 限位,点动,传感器信号,换向信号(振荡器模式),通用输入口 / 光隔,最小脉宽,最大脉冲频率 功能:使能,重置,速度切换(振荡器模式)通用输入口 信号频率带宽可调 输出: 光隔, 。 功能:报错输出,运动输出,测速脉冲,通用编程输出 模拟输入范围: 模拟输入精度: 位 通讯接口: 或 输出 动机的功率选择 1. 电动机容量的 选择 容量选择即功率选择。选择得是否合适对电机的正常运转和经济性都有影响,功率选得过小,则不能保证机器的正常工作,使电机因为超载而过早损坏。但是功率选择过大的话会导致电动机的价格升高高,并且电动机经常不能满载运行,其效率和功率因数都比较低,从而导致电能的消耗浪费,导致能源的浪费。 电动机的功率主要是根据电动机所需带动的传动装置的的功率决定,对于载荷比较稳定长期连续运行的机械,只要所选电动机的额定功率工作功率00。这样电机一般可以安全工作不会导致过热,因此通常不需要校验电动机的发热和启动转矩。 由电机的额定出力为 2500N,促动器的有效最大行程为 60s,滚珠丝杠的螺距为 5 则其导程 5 ( 1 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 9 其中, S 是滚珠丝杠的 导程 n 是滚珠丝杠螺纹的线数 P 是滚珠丝杆的螺距 则线速度 ( 1 其中, n 是指滚珠丝杠的转速,即蜗轮的转速 5m 则 m 由于其传动比为 1:62。 则蜗轮蜗杆的转速 为 m in/ 蜗杆=s 步进电机的矩频特性曲线如下图(注意:所有的力矩曲线在 20000 步 /转时检测得) 图 1进电机的矩频特性曲线 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 10 图 1进电机的矩频特性曲线 2. 电机发热 步进电机把电源的电能转换成机械能用来负载运动。由于步进电动机的转化效率,一些电能以电动机热能的形式表现出来。这种发热现象与电动机所带动的负载无关,主要是与电动机的速度以及电源的电压有关系。这都存在一些速度与电压的组合,从而导致电机无 法正常连续运转。 下面是 常用输入电压下的最大占空比 度曲线,在使用电机时可以参考这些曲线。步进电机一般在运行 30 到 45 分钟后达到热平衡,此时的温度为电机的最大温度,如果电机运转 1 分钟停行 1 分钟的话,可以这样认为,电机是 50%的占空比。运行 5 分钟停止 5 分钟也是 50%的占空比。但是,如果运行 60 分钟停止 60 分钟,那么就是 100%的占空比。因为在第一个小时内电机就已经达到了热的平衡。 在实际使用中,电机的温度还与散热条件有关,热传导、热对流、热辐射等等。这些结果是在环境温度为 40( 104 F),电动 机被安装在铝板上来提供散热。散热曲线图 1图 1 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 11 图 1大占空比 度 图 1大占空比 度 图 1大占空比 度 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 12 图 1大占空比 度 本次设计中选用智能式步进电机型号为 23 系列,尺寸型号如下。 由图 1,扭矩随着转速的增大而减少,又根据传动装置的负载,所选用的电机的型号为 3 输出力矩为 动器传动参数及各部分零件的传动效率 促动器的传动经联轴器传递给蜗杆,由蜗杆传递给蜗轮,蜗轮用螺钉固定在滚珠丝杠螺母,滚珠丝杠螺母与丝杠配合。由于滚珠丝杠螺母副上有一段花键轴。内花键的作为导缸套被固定在箱体上,同时起到轴承盖的作用,这样滚珠丝杠回转运动变为直线运动,由于每次传递动力都有力的损失,故都有一定的传递效率 1. 经过选择后计算,促动器的传动参数,及传动效率如表 1 1动器的传动参数 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 13 2. 促动器各轴转速。 3. 促动器中各轴功率 转矩公式为 111 9550 () 则 9550111 () 其中, 1T 电动机扭矩, 1P 电动机输出功率, 1n 电动机的转速, 9550111 )(w2P 4. 促动器各轴扭矩 111 9550 =N m) 222 9550 = N m) 名称 传动效率( ) 扭矩 T(单位 N m) 电动机 轴器 丝杠 轴承 滑动轴承 力润滑) 蜗轮蜗杆(用油润滑) 传动比 1:62 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 14 将以上结果汇总列表 1下 表 1动器传动参数 轴名 参数 电动机轴 I 轴 转速 n/( r/ 矩 T( N m) 率( 阳理工学 院毕业设计(论文) 15 第 2 章 蜗轮蜗杆的设计 及校核 杆蜗轮传动的特点 蜗杆和蜗轮的传动称为蜗杆传动。蜗杆传动用在传递两个空间中交错轴的运动和动力。一般交错轴的交角 90 。 蜗杆机构的特点如表 2 2杆机构特点 优 点 1) 传动级比大,结构紧凑。从传动级比公式中,当 1z =1 时,即蜗杆为单头,蜗杆转 2z 转时蜗轮才转 1 转,因而可得到较大的传动比。一般在动力传动中,取传动比 i= 8010 ;在分度机构中, i 可达 采用齿轮传动,则需要多级传动才行,所以蜗杆传动结构紧凑、体积小、重量轻。 2) 传动平稳,无噪声。因为蜗杆齿是连续不断的螺旋齿,它与涡轮齿啮合时时连续不断的,蜗杆没齿没有进入和退出啮合的过程,因此工作平稳,冲击、振动、噪声小 3) 具有自锁 性。蜗杆的螺旋升角很小时,只能蜗杆带动蜗轮传动,而蜗轮不能带动蜗杆传动。 缺 点 1) 蜗杆机构不仅有沿齿高方向的滑动,而且有沿齿长方向的纵向滑动,而且滑动速度很高,容易引起发热和磨损。因此蜗轮需要用减摩、耐磨材料制造,如铜合金等,故成本高 2) 由于滑动速度大,所以蜗杆传动效率不高,一般只有 尤其是具有自锁性的蜗杆传动,其效率在 下。 杆传动的相对滑移速度 在蜗杆传动之中,蜗轮与蜗杆的齿面间会产生非常大 的相对滑动,并且相对滑动的速度 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 16 c o 0 060/c o s/ 111 s ( 2 公式中, 1v 是蜗杆分度圆的圆周速度, m/s; 1n 是蜗杆的转速, r/ 是蜗杆分度圆导程角。其中, 即蜗杆分度圆导程角越大,蜗杆加工越困难。 杆在传动中的失效形式及其设计准则 蜗杆在传动时的受力情形与齿轮传动的受理情况基本相同,所以蜗杆传动的实效形式也与齿轮传动相似。但是,因为蜗杆传动中其齿面间具有非常大的滑动速度,同时,其传动效率不高、发热量又大,所以,蜗 杆传动的主要实效形式是齿面磨损,齿面胶合及齿面点蚀等等。因为目前对齿面胶合和齿面磨损的计算还没有很成熟的计算方法。所以在本次设计中参照圆柱齿轮传动的计算方法来进行计算。按照齿面接触疲劳强度进行条件性计算,但是在选择材料的时候也要适当的考虑到胶合和磨损的影响。 蜗杆的材料的强度一般要比蜗轮的材料要高一些并且蜗杆的齿是连续的螺旋齿,因此蜗杆副的失效大多发生在蜗轮的轮齿上。设计时通常只须对蜗轮进行承载的能力计算即可。对于闭式蜗杆传动,一般应按照齿面接触疲劳强度计算,并且还要进行热平衡的校核;对于开式蜗杆传动,一般只须进行蜗轮的齿根弯曲疲劳强度的计算。 蜗杆的形状一般为细长轴,如果弯曲变形太大,则将会导致啮合区域不能良好接触。所以当蜗杆支撑跨距比较大时,对于蜗杆轴的刚度也要进行校核。 杆蜗轮的材料选择 杆常使用的材料 根据蜗杆传动中失效形式的特点,蜗杆传动副的材料不仅要具有足够的强度,并且还要具有良好的减摩性和抗胶合性能。蜗杆常使用的材料是碳钢或者合金钢,如表 2示 表 2蜗杆材料 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 17 材料 热处理 硬度 齿面粗糙度 m 使用条件 152000碳淬火 高速度重载荷,载荷的变化大 45、 4020面淬火 45 高速度重载荷,载荷稳定 45、 40 调质处理 270 一般用途 轮的常用材料 1. 铸造铝青铜 此材料的强度比较高,价格也比较低,但是它的其他性能都没有铸造锡青铜的好,一般用在时,取 71025 ; 710 ,取 710 ;当 上花键的校核 1. 花键的特点 花键联结多为多齿工作,承载能力高,对中性、导向性好,齿 根较浅,应力集中小,轴与零件孔套削弱小。花键按照其齿形不同,分成矩形花键和渐开线花键两种,其特点与应用如表 4 4键特点与应用 类 型 简 图 特 点 应 用 矩形花键 20011144/ 以使用磨削方法获得较高的精度。按齿数和齿高的不同规定有轻、中两个系列,轻系列多用于轻载应用很广泛。如飞机、汽车、 拖拉机、一般机械传动装 置等中等 载 荷联洛阳理工学 院毕业设计(论文) 34 联接或固定联接;中系列多用于中等载荷联接或空载下移动的动联接 结 渐开线花键 齿廓为渐开线。受载时齿上有径向分力,能自动定心作用,使各齿载荷作用均匀,强度高,寿命长。加工工艺与齿轮加工相同,刀具比较经济,易获得较高的精度和互换性。齿根有平齿根和圆齿根。渐开线标准压力角D 有 30、 及 45三种 用 于 载 荷较大、定心精度要求较高、以及尺 寸 较大的联结。 2. 花键挤压强度计算与校核 花键主要是用于动联接的场合中,因此花键强度的校核主要是限制花键压强的过度磨损。截面图如图 4 4间截面 2 (4洛阳理工学 院毕业设计(论文) 35 式中: ),7;22(的模数);(时,时,时,;渐开线花键是倒角的尺寸),矩形花键齿的工作高度(径;开线花键是分度圆的直矩形花键为大直径,渐,渐开线花键矩形花键平均直径)(齿的工作(配合)长度齿数;一般取各齿载荷不均匀系数,);转矩(设计中花键尺寸为 623266 由工具书得,10 则由式 4出 M P 2802 。 综上所述,花键满足使用要求。 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 36 第 5 章 箱体的结构尺寸设计 体的结构尺寸 箱体的材料为 6061, 6061 是铝,因为促动器的工作环境要防水,用一般的钢材容易氧化,然而铝的外表有一层氧化膜,从而使材料不宜被氧化过快。并且铝材较轻。箱体采用的 是箱座与箱盖两部分组成,用螺栓连接起来,箱盖与电机屏蔽盒为一体,这样方便安装,以及密封。箱体的结构尺寸如表 5 5体的结构尺寸 设计内容 计 算 公 式 计算结果 箱座壁厚度 a =50+3=5mm a 为蜗轮蜗杆中心距 5取盖壁厚度 =5= 1 承旁连接螺栓直径 d1 21 21 箱体箱盖装配螺栓处 尺寸(扳手空间) 01=302=262=26体箱座联结螺栓直径 2 箱体外壁至轴承座端面距离 101 体的几何尺寸 依据表 5体的几何尺寸如表 5 5体的几何尺寸 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 37 蜗杆顶圆与箱座内壁的距离 6=承端面至箱体内壁的距离 3=14 底的厚度 28承盖凸缘厚度 e=1.2 2盖高度 164盖长度 (不包括凸台) 153杆中心线与箱底的距离 55座的长度 153蜗杆轴部分的长度 107体宽度(不包括凸台) 90底座宽度 90阳理工学 院毕业设计(论文) 38 第 6 章 促动器其他零件的选用 经蜗杆轴、箱体、蜗轮轴、 滚珠丝杠副 、花键轴 以 及 轴承、密封圈、联轴器、定位销的组合设计,经校核确定 选用 以下零件: 表 6封圈( 单位: 装位置 类型 轴径 d 基本外径 D 基本宽度 蜗轮 47 7 35 47 7 蜗杆 B 12 25 8 12 25 8 表 6簧垫圈( 安装位置 类型 内径 d 宽度(厚度) 材料为 65面氧化的标准弹簧垫圈 轴承旁连接螺栓 4 上下箱联接螺栓 3 表 6承盖( 45) 单位: 装 位 置 0d 0D 2D 螺钉数 n 蜗杆 6 58 9 105 125 4 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 39 第 7 章 促动器的润滑 促动器内部的传动零件和轴承都要有良好的润滑,这样不仅可以减少促动器工作时的摩擦损失、传动件的传动效率,还可以防锈蚀、降低噪声。 本次设计的促动器中的蜗杆传动中是采用蜗杆下直式,因此要对蜗杆采用浸油润滑,蜗杆的浸油深度 个螺牙高度1h ,但是不能高于蜗杆轴轴承的最低滚动体中心。 促动器中所用的角接触轴承采用油润滑,滑动轴承是自润滑。 洛阳理工学 院毕业设计(论文) 40 结 论 通过对蜗轮蜗杆花键促动器的设计,其在理论上能够到达工作要求。但是与其他促动器相比有功率重量比大;定位精度高;承受侧向力;可靠性高并且防水防尘;并且采用闭式传动,能通过总线控制。但是由于闭环控制技术是一项新的技术,所以在促动器工作的过程中,随着硬件软件的发展,要不断地对其改进。 洛阳理工学院毕业设计论文 41 谢 辞
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本文标题:蜗轮蜗杆花键促动器的设计(全套含CAD图纸及三维模型)
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