【《某苹果采摘机械手传动系统设计案例》3100字】

某苹果采摘机械手传动系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u20371某苹果采摘机械手传动系统设计案例 [14]。小齿轮可为45号钢（调制），硬度为240HBS。大齿轮为45号钢（正火），硬度为210HBS。小齿轮转速。小齿轮的齿数为，取齿数比u=1。机械手为一般机器，选用7级精度。2）直齿圆柱齿轮齿面接触强度计算由《机械设计》查得试算小齿轮分度圆计算公式为：（式3-12）式中：（1）试选载荷系数Kt=1.3。（2）T电机输出的转矩：（式3-13）（3）由《机械设计》表10-7查得齿宽系数。（4）由《机械设计》表10-5查得锻钢的弹性系数为ZE=189.8MPa1/2。（5）齿数比u=1。由《机械设计》查得接触许用应力计算公式为：（式3-14）对于一般的工业用齿轮传动，可用一般可靠度（失效概率≦100）。接触疲劳强度极限与齿面的硬度有关。由《机械设计基础》表11-1，根据GB/T3480-1997提供线图查得接触疲劳极限强度可取=550MPa，=420MPa，安全系数取SH=1.0。式中：（6）为接触疲劳强度。（7）SH为安全系数，取SH=1.0。（8）KHN为接触疲劳寿命使用系数。由《机械设计》查得应力循环次数计算公式为：（式3-15）（式3-16）式中：（9）j为啮合次数，取j=1。（10）Ln为工作寿命。由《机械设计》图10-23查得大小齿轮的接触疲劳寿命使用系数为KHN1=0.94，KHN2=0.95。将数据代入（式3-14）求得许用接触应力为：取两者较小者作为许用接触应力将代入（式3-12）得齿轮直径：齿轮的圆周速度：（式3-17）齿宽：（式3-18）实际载荷系数：（式3-19）（11）KA为使用系数，取KA=1.0。（12）KV动载荷系数，取KV=1.0。（13）为齿间载荷分配系数，取。（14）为载荷分布系数，取。将数据代入（式3-19）得：实际计算分度圆的直径：（式3-20）模数：（式3-21）3）直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算由《机械设计》查得齿根弯曲强度计算公式为：（式3-22）式中：试选载荷系数Kt=1.3。为电机的输出转矩，取。为齿轮的齿数，取。由《机械设计》图10-17查得齿形系数=2.91，=2.65。由《机械设计》图10-18查得修正系数=1.53，=1.58。（式3-23）式中：（6）由《机械设计》图10-22查得弯曲疲劳寿命系数，。（7）由《机械设计》查得弯曲疲劳极限=450MPa，=340MPa。（8）为弯曲疲劳安全系数，取。将数据代入（式3-23），得许用弯曲应力：算得：（式3-24）（式3-25）取两者中较大的数值，所以取（式3-26）将上式代入（式3-22）式得：分度圆直径d1：（式3-27）圆周速度v：（式3-28）齿宽b：（式3-29）齿宽齿高之比b/h：h=2.25m=2.25×0.201=0.452mm（式3-30）b/h=1.618/0.452=8.004（式3-31）计算实际载荷系数：（式3-32）（9）为使用系数，取。（10）动载荷系数，取。（11）由《机械设计》表10-3查得齿间载荷分配系数。（12）由《机械设计》表10-3，结合宽高之比查得载荷分布系数。实际计算齿轮模数:（式3-33）4）直齿圆柱齿轮的模数根据直齿圆柱齿轮模数的计算，齿面接触强度模数的结果要小于齿根弯曲强度模数的结果。所以根据齿根弯曲强度选取模数，齿轮的模数可近似取值为m=0.25。5）直齿圆柱齿轮的齿数按接触疲劳强度算的得分度圆直径d=1.26mm。算得小齿轮的齿数为，避免发生根切齿数一般大于17。为了防止磨损失效，所以选取。6）小齿轮几何尺寸（1）分度圆直径：（式3-34）（2）齿顶圆直径：其中：（式3