盘式重型飞机牵引车的结构设计【1张图/10600字】【优秀机械毕业设计论文】
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说明书一份。23页，10600字。
外文翻译一份。
图纸共1张，如下所示
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目录
第一章 绪言 - 1 -
1.1 飞机牵引车的概述 - 1 -
1.2 飞机牵引车的发展及现状 - 1 -
1.3 新型无杆飞机牵引车及生产厂家的竞争 - 2 -
1.4 飞机牵引车在我国的需求状况 - 2 -
第二章 飞机牵引车的结构 - 3 -
第三章 盘式重型飞机牵引车的特点 - 4 -
1.6.1 牵引效率高 - 4 -
1.6.2 转向灵活 - 5 -
1.6.3 动力特性好,起步平稳,牵引力大 - 5 -
1.6.4 操纵方便安全 - 5 -
1.6.5 便于大功率布局 - 5 -
1.6.6 结构简单,制造容易,成本较低 - 5 -
第四章 电力机构设计 - 6 -
4.1．电动轮驱动单元 - 6 -
4.1.1电动机的选择 - 6 -
4.1.2减速器的选择 - 6 -
4.2．同步转向机构的电机选择 - 7 -
第五章 车体转向系统的传动机构设计 - 7 -
5.1 转向系统的概述 - 7 -
5.2 第一级蜗杆副（高速级） - 8 -
5.1.1 齿面接触疲劳强度校核 - 9 -
5.2．第二蜗杆传动副（低速级） - 11 -
5.2.1 初步估算传动中心距 - 11 -
5.2.2 确定主要的几何尺寸 - 11 -
5.2.3 齿面接触疲劳强度校核 - 12 -
5.2.4 齿根强度校核 - 13 -
5.3．联轴器的选择 - 15 -
5.4．结构评述 - 15 -
第六章 电动轮单元的结构设计及校核 - 15 -
6.1 立轴的强度校核 - 16 -
6.1.1 判断危险截面 - 17 -
6.1.2 截面一上的应力 - 18 -
6.1.3 应力集中系数 - 18 -
6.1.4 安全系数 - 18 -
6.2 制动器的设计 - 19 -
结 论 - 21 -
参考文献 - 21
- 内容简介：
-
05242 1 of 1 1.2 1 s 2 1.4 2 I of 3 II of 4 4 5 of a 5 of 5 of 5 5 V 6 6 6 of 6 7 of 7 7 he - 8 9 - 11 11 of 11 12 13 of 15 15 I 15 of 16 to of 17 of a on 18 18 18 6.2 19 21 21 of is to in of be or is a is as a of in of s of of of in in as an of a of be of to to of of to be a in of is of a of or be to of a 380 to at in in to of as a in of in in in of .5 a of 0 in in on to of a of of If to of in BL of a of in to of of to of of to a or of s or to a of a 00 of be In a of is a of of is to of of a on of to a 2005 380 of of to an 380 be 004 to of 8, 2005 of 380 on L of M 5 0 0, to to in of 380. s of in to of 005 to is in a in to 005 as a of 380 in to of in 00 00 to up 380 at MC 00 be no of of of is of to be s is a of of is to of of a on of to a 2005 380 of of to an 380 be 004 to of 8, 2005 of 380 on L of M 5 0 0, to to in of 380. s of in to of 005 to is in a in to 005 as a of 380 in to of in 00 00 to up 380 at MC 00 1.4 s of s as a of of s of is to to on In in of of in of of s s At s in in 00 kN in in 0 a in be by 20 t of of to to of of is of of in of of in 020, at 00 of to 000 006 to on of A u to by 5 s of 100 276, 150 802, 200 338, 300 250, 400 7, 743. to to a 00 t of 50 I of of as : () on by an of is in . l2 of of on , a 1. of is . by on of to , in to is a on on so be to of of is of on to of of to .8 1.4 o 4000AH 10 00KW h, 50搜索 () II of As a of to do of a to is to of is of As a of to do so in in be 60 of be do it in is is s of is so we of s of a to of is to to of of of be At of to of be to to of As a of is to is at of 60 , is in of it is no to to at of an so in 50 kW 000 it is of as as of be by be In to be In to of is of it is to by of of In is V By h, 50kN P = 250 h = P = = in to is to a of so of is of 6. of of A C 3 N of 1500r/P of 30 212A (V 220V) of as a of (1) 9 (2) of ; to of (3) of up (4) a (5) as -3 so we in of to of to of in of A = i = 43 to a = = 30 1500r/ 35r/d = = = 760of in to in b 长春理工大学光电信息学院 本科毕业设计 盘式重型飞机牵引车的结构设计 业：机械 电子工程 班 级： 05242 姓 名： 刘京亮 指导老师： 李刚 2009年 06月 目录 第一章 绪言 . - 1 - 机牵引车的概述 . - 1 - 机牵引车的发展及现状 . - 1 - 新型无杆飞机牵引车及生产厂家的竞争 . - 2 - 机牵引车在我国的需求状况 . - 2 - 第二章 飞机牵引车的结构 . - 3 - 第三章 盘式重型飞机牵引车的特点 . - 4 - 牵引效率高 . - 4 - 转向灵活 . - 4 - 动力特性好 ,起步平稳 ,牵引力大 . - 4 - 操纵方便安全 . - 5 - 便于大功率布局 . - 5 - 结构简单 ,制造容易 ,成本较低 . - 5 - 第四 章 电力机构设计 . - 5 - 动轮驱动单元 . - 5 - 动机的选择 . - 5 - 速器的选择 . - 6 - 步转向机构的电机选择 . - 6 - 第五章 车体转向系统的传动机构设计 . - 7 - 向系统的概述 . - 7 - 一级蜗杆副（高速级） . - 8 - 面接触疲劳强度校核 . - 9 - 二蜗杆传动副（低速级） . - 10 - 初步估算传动中心距 . - 11 - 确定主要的几何尺寸 . - 11 - 面接触疲劳强度校核 . - 12 - 齿根强度校核 . - 13 - 轴器的选择 . - 14 - 构评述 . - 15 - 第六章 电动轮单元的结构设计及校核 . - 15 - 轴的强度校核 . - 16 - 判断危险截面 . - 17 - 截面一上的应力 . - 18 - 应力集中系数 . - 18 - 安全系数 . - 18 - 制动器的设计 . - 19 - 结 论 . - 21 - 参考文献 . - 21 - 长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 1 - 第一章 绪言 机牵引车的概述 飞机牵引车，是指主要用来移动飞机的特种车辆，根据与飞机之间的不同作用关系，可分为无杆牵引车和传统牵引车 (或称有杆牵引车 )两 类。无杆牵引车是相对传统牵引车而言，其区别就在于二者与飞机之间的相互关系 交互界面的不同。由于交互界面的变化，使得牵引车对飞机的作用方式发生改变。无杆牵引车取消了与飞机相连接的中间环节 牵引 杆，利用本身具有的特殊装置直接与飞机起落架上的机轮相作用，导致牵引车的特性发生了变化，具有车辆与飞机附件的双重属性。无杆牵引车不与飞机连接时，作为一独立的车辆，具有牵引车辆的一切特征 ;与飞机联接后，则变为飞机的一个附属部分，应具有飞机附件的特性。 传统飞机牵引车与飞机相连接是通过牵引杆来实现的，牵引杆独立于飞机和飞机牵引车，牵引车与飞机连接过程中，必须有一专人负责牵引杆的挂接作业；而无杆牵引车是将牵引杆及负责牵引杆挂接的人的作用集成到牵引车的一个特殊装置 联机装置上。根据联机装置的存在与否，便可确定该牵引 车的类别，带有上述特殊装置的飞机牵引车即为无杆飞机牵引车。无杆飞机牵引车的主要结构类型联机装置是无杆飞机牵引车的核心部分，因结构不同可分为驱动型和驮负型。 机牵引车的发展及现状 大型无杆飞机牵引车围绕 加品种的同时，中小型无杆飞机牵引车也在发展，其主要表现在电动牵引车工作动力的增加、联机装置性能的提高及牵引车结构的小型化。 以电作为动力的中小型无杆牵引车出现新的变化，具体表现在电动牵引车向高功率方向发展。这不仅体现在一直以电动无杆飞机牵引车为主导产品 也表现在那些主营常规动力牵引车的公司的产品上。早期的步行式飞机牵引车驱动电机的功率仅为 7.5 目前的新型电动无杆牵引车驱动电机的功率已达 20 小型无杆牵引车在结构上也有了一定的进展，主要表现在夹持装置上。重点解决对接方便，增加夹持装置对飞机起落架的友善程度，提高对多种机型的适应性和牵引飞机的安全性问题。如 夹持装置在保证实现以往 能水平旋转一定的角度，以确保前起落架的安全性及对接的方便性。无杆飞机牵引车要尽量降低车身高度，最新款 式的小型无杆牵引车 分体现了这一思想。改变了常规牵引器、牵引车的操作方式，取消了牵引车的操作台或牵引器的操纵杆，利用线控或遥控方式实现各种作业，使得整车结构紧凑、车身低矮，整车高度不超过 400 大地提高了适用性，可用 于多种小型飞机和直升机。 飞机牵引车是一种服务性产品，它的存在和发展与飞机产品的发展紧密相关。长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 2 - 每出现一种新的飞机机型，就为牵引车产品的发展创造一次契机。 2005年空中客车公司 为飞机牵引车生产厂家提供了新 的发展机遇，因此，全球有实力的生产企业都在积极迎接新的挑战。 2004 年就将为 辆 2005 年 1月 18日举行的有法、英、德、西班牙等国的首脑出席的 L 版的 A M 5 0 0，即 380 作业的需要。 行走装置为 6轮结构 以提高驱动和承载能力， 2005年 6月已有 2辆飞机牵引车运到空客公司位于 2005 年开始将先用于商业航线。为了适应 结构尺寸上 00 长 600 欧洲这些公司加紧备战 国的 00 型无杆飞机牵引车。 新型无杆飞机牵引车及生产厂家的竞争 飞机牵引车 是一种服务性产品，它的存在和发展与飞机产品的发展紧密相关。每出现一种新的飞机机型，就为牵引车产品的发展创造一次契机。 2005年空中客车公司 为飞机牵引车生产厂家提供了新的发展机遇，因此，全球有实力的生产企业都在积极迎接新的挑战。 2004 年就将为 辆 2005 年 1月 18日举行的有法、英、德、西班牙等国的首脑出席的车的基础上研制出 X L 版的 A M 5 0 0，即 380 作业的需要。 行走装置为 6轮结构以提高驱动和承载能力， 2005年 6月已有 2辆飞机牵引车运到空客公司位于 2005 年开始将先用于商业航线。为了适应 结构尺寸上 00 长 600 欧洲这些公司加紧备战 国的 00 型无杆飞机牵引车。 机牵引车在我国的需求状况 随着我国航空业的发展，机场地面设备的市场越来越大，国际上几个较大的飞机牵引车企业都在竞争中国的市场；而由于飞机牵引车在我国研制生产的历史较短，生产能力比较薄弱，国产产品的品种、作业能力还很难完全满足需求，民用机场用的牵引车还不得不主要依靠进口。近些年，无杆飞机牵引车使用量逐渐增加，国外生产厂家的产品在我国的一些机场大量使用，如 司的司的 国目前只有北京、山东的少数几家企业生产飞机牵引车。产品主要用于中小型飞机，国产传统型牵引车牵引力在 200 - 3 - 以上的车型很少，无杆飞机牵引车产品都集中在牵引力在 80 产无杆飞机牵引车虽然起步较晚，但近几年发展迅速，目前国产无杆飞机牵引车从大到小已逐渐形成系列，产品可以覆盖现役的 120 压驱动、双向驾驶及适应多机型是这类牵引车的共同特点，内燃机是其 主要动力源。其他动力形式的无杆飞机牵引车也在研制之中，近期已出现了电动无杆牵引车产品。虽然国产无杆飞机牵引车的覆盖范围、作业能力等方面与国外产品还有一定的差距，但在结构性能上的差距逐渐在减小，国产产品的某些结构、性能已达到甚至超过国外同类产品的水平。 根据中外各方的预测，到 2020 年，我国至少需要增加 1 500 架大型飞机，采购这些飞机需要花费 1 000 亿美元。 2006 年 1 月召开的全国科学技术大会上，温家宝总理在讲到国家中长期发展规划时，谈到了关于大型飞机问题，并陈述了这组数据。日前，由原航空工业部飞机局局长 胡溪涛提供的数据显示，今后 15年中国对大型飞机的需求结构为： 100座 276 架， 150座 802架， 200 座 338架，300座 250架， 400 座以上 77架，合计 1 743 架。所谓大型飞机一般指起飞总质量超过 100 括军用和民用大型运输机，也包括 150 座以上的干线客机。 所以研究飞机牵引有着重要的实际应用价值。 第二章 飞机牵引车的结构 本文所述盘式牵引车的结构如图 1 所示： （图 1） 其外观为没有方向性的圆盘形， 8个车轮均匀地分布在圆周上独立悬挂，由电力驱动， 各轮均配有单独的电机 5直接与车轮 6相连，构成几组独立的电动轮驱动单元 4。电动轮通过立轴安装在各自的轮架 3上。轮架又通过铰链 上，其间装有减振弹簧 11。机舱内设动力电池组和发电机。机舱上方是驾驶 舱 1。每个电动轮都由装在立轴上方的蜗轮 7带动， 可绕各自的立轴转动。所有电动轮的蜗轮全都通过蜗杆 8连锁在一起， 同步转动，从而实现车体转向。另有一个同样的蜗轮 9装在驾驶 舱 的立轴上，使驾驶 舱 也能与各电动轮同步转动，并保证驾驶 舱 韵方向始终能与车体行进方向一致。 长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 4 - 驾驶 舱 的立轴是中空的，电气控制线从中 通过。立轴的外围是轴承套环，牵引钩就从这里引出。根据上述原理结构所设计的验证车直径 车高 含驾驶 舱 )， 重约 4用由 110伏 4000池组和 2台 300油发电机组组成的混合动力。设计车速 5h，最大牵引力 250 （图 2） 第三章 盘式重型飞机牵引车的特点 相对于现有各种牵引车 ,盘式牵引车具有如下优点 : 牵引效率高 由于采用全轮主动和全轮转向 ,因而能够做到牵引方向与车体的行进方向始终保持一致。这在转弯和推动飞机时对提高牵引效率和牵引安全 是非常重要的。而按汽车结构设计的牵引车是做不到这一点的。 转向灵活 由于采用了全轮立轴转向 ,因此 ,能够做到使车体在静态下就地转弯 ,转弯半径为零。在行驶中更能做到全方位 360度任意转向。采用立轴转向 ,普通车上必须考虑的主销后倾、外倾、前束等问题均不存在 ,却能自然保持行驶稳定和转向的灵活轻便。 盘式飞机牵引车的这种特点在规模比较小的机场尤为适合，这和我国的基本国情相一致，大部分城市的机场并不是十分的大，所以需要这种转向灵活的飞机牵引车，在中国的应用前景什么广阔。 动力特性好 ,起步平稳 ,牵引力大 这主要是由于采用电力驱动的缘故。除了电池组 ,本机还装有柴油发电机。空载时发电机给电池组充电 ,工作时由发电机与电池共同向各轮电机供电。两者配合使用 ,可减少电池的配置量 ,发电机的容量也可以小些。同时 ,这样配置可使本牵引车兼做大功率电源车使用 ,进一步提高其使用效率。 这种组合的动力源可以将长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 5 - 节能性能发挥到极致，达到环保节能的目的。 操纵方便安全 由于采用电力驱动 ,本车很容易实现全电力操作 ,不但轻便省力 ,而且操纵性能良好。又由于驾驶 舱 位于车身中心顶部 ,视野 360 ,方向总是自动保持与牵引方向一 致 ,因此可保证司机在任何情况下都能看清包括牵引点在内的所有位置 ,无须地面指挥即可自主操作 ,提高了牵引时的安全性 ,有效地避免了刮碰事故的发生。另外采用动力驱动，可以有效的减少噪声染污，使驾驶人员感觉安全舒适。 便于大功率布局 对于牵引力在 250 上的重型牵引车 ,配置功率需 1000 动系统很难再按汽车结构布局 ,各轮动力分配和变速器、离合器和差速器的设计以及牵引车的驾驶也都将发生困难。而采用盘式布局 ,再辅以电力驱动 ,这些问题就能够得到解决。除了大功率牵引车 ,小功率下也可以采用圆盘式布局 。 结构简单 ,制造容易 ,成本较低 除了圆盘形的车体骨架之外 ,该车主要 部分 就是数个结构完全相同的电动轮驱动单元 ,很容易做到按 标准化批量生产。由于具有互换性 ,拆装和维修都很方便。在比较小型的机场，这种特点显得尤为重要， 维护的成本极低。 第三章 电力机构设计 动轮驱动单元 动机的选择 按车速 5kM/h ，最大牵引力 250 牵引车的输出功率： V=2505kM/h=动机输出的总功率： P=减=，一是为了减小每个电动机的功率，二是这样装配采取对称布置方式，使驱动单元的结构设计更合理。即整个机车电动轮部分共使用 16长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 6 - 个电动机。则每个电动机的输出功率为。按新编机械设计手册，选择小型直流电动机， 型 号 额定转速 1500r/ 额定功率 30 额定电流 212A(220V) 速器的选择 由于摆线针轮减速器有如下优点 (1)传动比范围大。单级传动 9 87。 (2)体积小，重量轻。用他代替两级普通圆柱齿轮减速器，体积可减少 1/2 2/3；重量约减轻 1/3 1/2。 (3)效率高。一般效率 最高可达 (4)运转平稳，过载能力大。 (5)工作可靠，寿命长。其寿命较普通齿轮减速器可提高 2 3倍 ， 所以，在设计中我们采用了这种减速器。一来使机车的体积尽可能小，二来提高了机车的实 用性能。 根据表 60选取工作情况系数 i=43选取单级摆线减速器，取 = = 7 =29.5(按表 36选取 9 43，输出轴功率0减速器输入轴转速 1n =1500r/ 输出转速 2n =35r/轮的轮径为 d=2=035/52=760步转向机构的电机选择 电动机的输出功率主要损耗在克服地面摩擦转矩，涡轮 蜗杆传动 副 中。每个轮胎与地面之间的摩擦力为： f= N=810403 =m/ 2s =310 N 按轮胎与地面接触部分的最大中心距 50轮胎与地面之间的摩擦力 矩为： T=410 m=联轴器及花键轴传动效率看作 1，则蜗杆轴的输入转矩为： 长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 7 - T=2211 N m=需输入功率为： p=T =0 21500 =整个转向机构所需总功率为：总P=k 8p=8 新编机械设计手册，选择小型直流电动机，型号 73； 额定转速额n=1500r/ 额定功率额p=30定电流额I=212A ( 额V=220V ) 第五章 车体转向系统的传动机构设计 向系统的概述 动力转向机是利用外部动力协助司机轻便操作转 向盘的装置。随着最近汽车发动机马力的增大和扁平轮胎的普遍使用，使车重和转向阻力都加大了，因此动力转向机构越来越普及。值得注意的是，转向助力不应是不变的，因为在高速行驶时，轮胎的横向阻力小，转向盘变得轻飘，很难捕捉路面的感觉，也容易造成转向过于灵敏而使汽车不易控制。所以在高速时要适当减低动力，但这种变化必须平顺过度。 液压式动力转向装置： 液压式动力转向装置重量轻，结构紧凑，利于改善转向操作感觉，但液体流量的增加会加重泵的负荷，需要保持怠速旋转的机构。 电动式动力转向装置： 电动式动力转向装置是最新形式的转向 装置，由于它节能，故受到人们的重视。它是利用蓄电池转动电机产生推力。由于不直接使用发动机的动力，所以大大降低了发动机的功率损失 (液压式最大损失 5，且不需要液压管路，便于安装。尤其有利于中置发动机后轮驱动的汽车。但目前电动式动力转向装置所得动力还比不上液压式，所以只限用于前轮轴轻的中置发动机后驱动的汽车上。 电动液压式动力转向装置： 即由电机驱动转向助力泵并由计算机控制的方式，它集液压式和电动式的优点于一体。因为是计算机控制，所以转向助力泵不必经常工作，节省了发动机的功率。这种方式结构紧凑，便于安 装布置，但液压产生的动力不能太大，所以适用排量长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 8 - 小的汽车。由于本设计主要采用电力驱动，所以采用电动式动力装置。 整个传动机构由一台双输出轴的直流电动机分两路驱动。该电机与安装在中心机舱里的八个蜗杆通过万向联轴器及套筒联轴器边成一个整体。这八个蜗杆副将电机的输出功率分别传送装在每个电动轮的转向轴上的涡轮及驾驶 舱 的转向轴上的涡轮，驱动电动轮及驾驶 舱 同时并且同向同角度转动，从而车体转向。 整个传动机构主要部分是两组涡轮 蜗杆传动 蜗杆传动用于交错轴之间传递运动及动力，通常交错角为 90。，它的优点是：传动比大，工作稳 定，噪音低，结构紧凑，可以自锁。主要缺点：效率低，需要贵重的减摩性有色金属。 一级蜗杆副（高速级） 输入功率 1P =3输入转速 1n =1500r/传动比 1i =起动过载系数 2。初步估算传动的中心距 蜗杆材料为 40C r，表面淬火，精磨涡轮齿圈： 弧圆柱蜗杆。浸油润滑根据齿面接触强度要求，按图 16查得中心距 a=80据热平衡条件，蜗杆上装有风扇，按图 17，查得 a=90了利用标准的刀具，取 a=100为同时满足接触强度及散热条件的要求，应取 a=100确定主要的几何尺寸： 查表 18，当 a=100mm,i= 1Z =3, 2Z =37, 1d =44m=4 x=1,按表 19，求其 它 尺寸：砂轮轴截面圆弧半径 =(5)m=20取 =21蜗杆分度圆柱导程角 = 15 15 18 ; 蜗杆齿顶圆直径 1d +2m=44+2 4=52蜗杆齿根圆直径 1d h *a +*c )=444 (1+1b =2 22 Z =4 2237 =64取 1b =70 蜗轮分度圆直径 2d =4 37=148蜗轮齿顶圆直径 22d +2( *ah+x)m=148+2 (1+1) 4=164长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 9 - 蜗轮顶圆直径 2ad+m=164+4=1682b = 2 a +6m)=4+6 4)=b =21d+ =244+21 23 =a = 2D - 121d = 2150 4+244 =D 为砂轮直径 , D =150 1= 4=1 齿面接触疲劳强度校核 涡轮轴上的转 2T =954921=m; 涡轮的切向力：2tF=412148 =按式（ 8）；齿面接触应力： H =)2( 222 2 2 系数10 44410 =轮系数 2Z ，查表 20，得 2Z =以 H = )412148( =m 2m 由式（ 11），蜗轮接触疲劳极限 = ; 查表 21，得 l i =m 2m （锡青铜齿圈），速度系数滑动速度， s=1= o 50044 =s, 长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 10 - 查表 23，得命系数 按1000工作小时=100012000 h=12，查表 22，得，载荷系数f， 因载荷平稳 f=1 则 =1 1=m 2m ；按式（ 7）， 齿面接触疲劳强度的安全系数： =按 2 =601000 22601000 500148 =s。 查表 24，采用 6级精度，得 通过。 齿根强度校核 考虑机器起动时，过载系数为 2。 故2 427N，按式（ 15）涡轮齿根最大应力系数 nm=m 2 =32=于是 4027 =m 2m ； 查表（ 25）得 =m 2m 过且过；按式（ 14），蜗轮齿根强度的安全系数1 由此得出结论：设计符 合要求。 二蜗杆传动副（低速级） 蜗杆输入功率 1P =3 转速 1n =120r/动比 i=20，要求用寿命 12000h 。 由于此处蜗轮，蜗杆所承受的切向力很大，而圆弧圆柱蜗杆具有承载力大，长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 11 - 效率高的优点，所以设计中采用了采用了圆弧圆柱传动。 初步估算传动中心距 蜗杆用 40面淬火， 50，精磨齿，表面粗糙度 轮轮缘选用 属模铸造；轮缘与轮芯装配好后再精车和切制轮齿。采用脂润滑。 根据齿面接触强度要求，按图 16查得中心距 a=140 根据热平衡条件，蜗杆上装有风扇，按图 17查得 a=150了利用标准的刀具，取 a=155 为同时满足接触强度及散热条件的要求，应取 a=155确定主要的几何尺寸 查表 18，当 a=155 i=20时，得 1Z =2, 2Z =9， 1d =80 m= 2x = 表 其他尺寸： 砂轮轴截面圆弧半径 =(5-6)m= =40蜗杆分度圆柱导程角 = 282011 蜗杆齿顶圆直径 1d +2m=80+2 0蜗杆齿根圆直径 1d *c )=80(1+1b =2 22 = = 1b =110 蜗轮 分度圆直径 2d =39=230蜗轮齿顶圆直径 22d +2( *2x )m=230+2 (1+ 蜗轮顶圆直径 2ad+m=蜗轮齿根圆直径 22d 30(1+2b = 2 d +6m)= b =21d+ =8 23 =长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 12 - a = 2D - 121 = 2150 D 为砂轮直径 , 取 D =1501m= 1r=面接触疲劳强度校核 蜗轮轴上的转矩： 2T =9549216 =3501N/m; 蜗轮的切向力 : 2tF=5012000 =式（ 8），齿面接触应力 H =)2( 222 2 2 系数 10 80 =1 齿型系数 2z ， 查表 20，得 2z = H = 2 1 1 =m 2m ; 由式（ 11），蜗轮接触疲劳强度极限 = 查表（ 21） ，得 =m 2m ;； 速度系数 按滑动速度 s=1= o 2080 =s； 查表（ 23. 23），得 寿命系数1000工作小时=100012000 h=12，查表（ 22），得;载荷系数f， 因载荷平稳 f=1 长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 13 - 于是 =1 1=m 2m ; 按式（ 7），齿面接触疲劳强度的安全系数 按 2 =601000 22601000 6230 =s，查表 24，采用 7级精度，得通过。 齿根强度校核 考虑机器起动时，过载系数是 2，故2 式（ 15）涡轮齿根最大应力系数 nm=m 2 =52=于是 =m 2m ； 查表（ 25）得 =m 2m 过且过；按式（ 14），蜗轮齿根强度的安全系数 设计符 合要求。 工作图。 蜗轮的工作图长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 14 - 蜗杆的工作图 . 蜗轮的工作图见零件图号 1。 轴器的选择 安装在中心机舱的八个第一组蜗杆传动副，分装在八个密封的箱体里采用浸油润滑。蜗杆轴，涡轮轴两端都用轴承支撑。 由于中心机舱采用八边形结构，相邻两端蜗杆轴之间夹角为 135度，所以相邻两轴间采用成对的单万向铰链机构，构成双万铰链机构，并且满足主，从动轴和中间轴位于统一平面内，主，从动轴的轴线与中心线之间的夹角相等位 间轴两端的叉面位于统一平面内，这样使得主，从动轴的角度恒相等，于是实现了存在夹角 的八个蜗杆的输入角速度恒相等。又由于各个蜗杆轴的位置固定所以双万向铰链机构的中间轴采用一根轴实现刚性连接即可。 长春理工大学光电信息学院毕业设计 - 15 - 中心机舱与轮架间采用铰链连接在一起，并装有减震弹簧。这一结构是针对路面有起伏的情况而设计的。即当地面有起伏时，轮架绕铰链有一定转动，高速级与低速级蜗杆传动间的轴长度需发生变化，所以这之间双万向铰链机构的中间轴采用可相对滑动的联结，这里设计成花键联结。 由于中心机舱很大，周边长，动力传动路线长。如果轴太长，势必会加大成本，可以利用套筒联轴器，适当加长周边轴的长度，同时也可缩短双万向联轴器中间轴的长度 。 构评述 这种传动机构，原则上应该能实现各轮的同步传动。但在实际运行中，难免会出现各种转过的角度会有差异。这种现象是由于各轮离动力源的距离不同，在传递力矩中所接受的驱动力就因能量的损耗有所不同而引起的。但这个角度差异很小，初步设计中将此问题忽略，该问题的解决还有待于进一步去完善改进。 第六章 电动轮单元的结构设计及校核 整个车体是由八个独立的电动轮单元及一个中心机舱通过一定的传动机构联结成一体的。八个车轮均匀地分布在没有方向性的圆盘上，独立悬挂，每个轮均配有两个电力驱动体 直流电机的摆线针轮 减速器与直流电几构成。该电力驱动体直接与车轮相连，构成八组独立的电动轮驱动单元。电动轮通过立轴安装在各自的轮架上。该立轴的结构特殊：它是由一根阶梯轴与一个内凹的圆盘体焊接而成的。 立轴与轮架间装有轴承。轴承内圈装在立轴上，轴承的外圈安装在轮架上，轴承焊接在轮架上。焊接时采用带有台肩的轴承套能承受较大的轴向力。而且长期使用中，轴承套外圈和侧壁内孔
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