VKM100翻转架

1、VKM100翻转架一、技术条件1、翻转角速度 30°/min2、翻转轨迹 120°3、转矩 1700Nm 4、其它要求 可电动、手动4.1、防爆二、设计计算1、负载扭矩：2、选择传动装置*手动翻转架蜗轮：m=4，Z2=123 蜗杆：Z1=1 i=123负载扭矩：500kgf*0.34m=1700Nm蜗杆上扭矩1700/123=13.82Nm，按手轮操作力6kgf则手轮半径r=13.82/6*9.8= 0.23m这是理论值，实际上，蜗轮蜗杆传动的摩擦很大，效率很低，因为是开式传达，必然有额外的负载。所以用400手轮，操作力约在8-15kgf之间，偏大应该设计或选用传

2、动箱（闭式传动），以保证尽可能小的装配误差产生的额外负载-K系列或者RV+WB系列件速机 很难选择齿轮减速机，轴伸50的K77扭矩Tmax=1550Nm（fB=1）只能选择轴伸60的K87扭矩Tmax=2700Nm（fB=1），然后再按技术协议凑减速比iKAT87的i=7.2-197.3（n=7.3-200），再配i=80-2000的微摆减速电机WBE1285！或者R37（加过渡罩连接）最好能用蜗轮蜗杆减速机+齿轮减速电机蜗轮轴的强度（属于转轴，即传递运动-扭矩又承受弯矩）D=21.68M2+(T)21/2/1/3=21.6817002+略21/2/701/3=21.68*2.9=63mm或d

3、=17.2(T/)1/3 =17.2(1700/45)1/3 =57.7，有键槽，应增大D=57.7*(1+0.05)=58mm参考减速机样本:K77输出轴50，扭矩1550NmK87输出轴60，扭矩2700Nm 轴的材料，40Cr。调质M(q)1/3(15150/z2Hp)2KT2 1/3 =(15150/60*160*1*1)2*1*1700 1/3 =(2.5*1700) 1/3 =16.2取M(q)1/3 =16.443，则m=6.3，q=10蜗杆分度圆d1=63选择非标蜗杆减速机：WPWKB155/i60/双入轴/空心轴改为60输出、下方传递动力时，一般i27-80，当i80-100

4、0时，主要用作分度I超过80的后果是尺寸增大和蜗杆弯曲强度降低！蜗杆传动的几何尺寸普通圆柱蜗杆传动的主要几何尺寸计算公式(交错角90°)名称符号计算公式蜗杆蜗轮齿顶高haha1 = mha2 = (1+x)m齿根高hfhf1 = 1.2mhf2 = (1.2-x)m全齿高hh1 = 2.2mh2 = 2.2m分度圆直径dd1d2 = mZ2   齿顶圆直径dada1=d1+2ha1da2=d2+2ha2   齿根圆直径dfdf1=d1-2hf1df2=d2-2hf2蜗杆分度圆柱上导程角 蜗轮分度圆柱上螺旋角2 2 = 节圆直

5、径dd1=d1+2xmd2=d传动中心距aa=(d1+mZ2+2xm)/2蜗杆轴向齿距pa1pa1=m蜗杆螺旋线导程psps=Z1pa1蜗杆螺旋部分长度L1234 -1L(10.5+Z1)m L(10.5+Z1)m -0.5L(8+0.06Z2)mL(9.5+0.09Z2)m 0L(11+0.06Z2)mL(12.5+0.09Z2)m 0.5L(11+0.1Z2)mL(12.5+0.1Z2)m 1L(12+0.1Z2)mL(13+0.1Z2)m 对磨削的蜗杆，应将L值增大，m6mm时，加长25mm；m=1014mm时，加长35mm；m

6、16mm时，加长50mm 蜗轮外圆直径de2 Z1=1Z1=23Z1=46de2da2+2mde2da2+15m de2da2+m蜗轮齿宽b2 Z1=1Z1=1b20.75da1b20.67da1齿根圆弧面半径R1 R1=da1/2+0.2m齿顶圆弧面半径R2 R2=df1/2+0.2m齿宽角 sin(/2)= b2/(da1-0.5m) 当按第二种方式变位时，计算d2、da2、df2及a之值时应该采用Z2。 da2称为蜗轮喉圆直径。    一、蜗杆、蜗轮的形成    蜗杆传

7、动是用来传递空间两交错轴间的运动和动力的，它由蜗杆和蜗轮组成。一般其轴交错角等于90°。    在1+2=90°的交错轴斜齿轮机构中，若齿轮1的螺旋角1很大，分度圆直径d1很小，而其轴向尺寸又很长时，则轮齿将在分度圆柱上形成完整的螺旋线，称之为蜗杆，如图5-42所示；与其配对的齿轮2的2很小，分度圆直径d2较大，称之为蜗轮。这样得到的蜗杆传动的传动比i12很大，一般i12=1080，有时可达300以上。图 5-42    蜗杆与螺旋相似，有右旋和左旋之分，一般都用右旋蜗杆，蜗杆螺旋齿的导程角（螺旋升角）g =90&

8、#176;1(见图5-42)。当蜗杆传动的轴交错角90°时，蜗轮的螺旋角2=g。蜗杆上只有一条螺旋线，即端面上只有一个齿的蜗杆称为单头蜗杆。有两条螺旋线者，称为双头蜗杆，蜗杆螺纹的头数即是蜗杆齿数，用z1表示，一般可取z1=110，推荐取z1=1，2，4，6。    根据蜗杆的外形不同，可有圆柱蜗杆传动(图5-43)和环面(圆弧面)蜗杆传动(图5-44)等传动类型。圆柱蜗杆的齿顶位于圆柱面上，而环面蜗杆的齿顶位于圆弧回转面上。 环面蜗杆传动比圆柱蜗杆传动的承载能力大而且效率高，但其制造和安装精度要求高，成本也高。本节仅讨论圆柱蜗杆。图 5-43图 5-4

9、4    蜗杆多在车床上粗加工而后经磨制而成。图5-45为圆柱蜗杆形成原理图，车刀两刀刃夹角2=40°，加工时随车刀放置的位置和姿态的不同，可得三种齿廓形状的蜗杆。    1. 阿基米德蜗杆将车刀刃放置于蜗杆轴线的同一平面内，加工出的蜗杆的轴剖面I-I为直线齿形，与轴线垂直的端面内的齿形为阿基米德螺线（见图5-45)，故称之为阿基米德蜗杆。因它的加工工艺性好，在生产中应用最为广泛。图 5-45    2. 延伸渐开线蜗杆 将车刀刃放在蜗杆齿面的法向位置，这样加工出来的蜗杆，在法向剖面内为直线齿廓

10、，其端面齿形为延伸渐开线，因而称之为延伸渐开线蜗杆，或称之为法向直廓蜗杆。    3. 渐开线蜗杆将车刀刃与蜗杆的基圆柱相切，这样加工出来的蜗杆的端面为渐开线齿形，故称为渐开线蜗杆。    二、蜗杆蜗轮的正确啮合条件    三、蜗杆传动的基本参数    1）模数m和压力角a    2）齿顶高系数h*a和顶隙系数c*    3）蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2与传动比i12    蜗杆传动的传动

11、比i12应为:    4）蜗杆直径d1与蜗杆导程角g    为保证蜗杆与蜗轮能够很好地啮合，蜗轮多用与蜗杆尺寸、形状相当的滚刀去加工。而对于同一模数m，蜗杆又可有不同的直径d1，蜗杆分度圆直径d1值由GB10088-88规定，为了减少蜗轮滚刀的数量，在GB10085-88中又规定了d1与m的匹配系列值，见表5-9。   表5-9 蜗杆分度圆直径d1与其模数m 的匹配标准系列（摘自GB10085-88)          注&#

12、160; 括号中的数字尽可能不采用。       设蜗杆的分度圆直径为d1，螺旋导程为l，轴向齿距（螺距）为 px1 ，导程角为g，则有：从而有：    四、蜗杆传动的几何尺寸计算    蜗杆分度圆直径d1可根据传动要求从表5-9中选定，蜗轮分度圆直径d2为：    蜗杆蜗轮的齿顶圆直径为式中：x为蜗轮的变位系数。    蜗杆传动的中心距a为：或    五、蜗杆传动的优缺点    优点：    1)可实现空间交错轴间的很大传动比，其结构比交错轴斜齿轮机构紧凑。一般传动比可达： i12=1080，在一些手动或分度机构中，i12可大于300；    2) 蜗杆传动为线接触，传动平稳，噪音小；    3)当蜗杆导程角g 很小时，传动具有自锁性，即只能由蜗杆带动蜗轮，而蜗轮不能带动蜗杆，故它常用于起重或其它需要自锁的场合。