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护理床机械结构的设计案例护理床机械结构的设计案例 11.1支身装置控制时序 11.2曲腿装置控制时序 11.3机械传动设计计算 21.1.1直齿轮设计及计算 21.1.2丝杆设计校核计算 41.1.3丝杆耐磨性验算与使用寿命的计算 51.1.4轴承使用寿命的计算 61.4作用杆的应力分析 61.1支身装置控制时序1.2曲腿装置控制时序设计内容设计计算说明设计计算结果1.传动比设计2.选定根据传动方案的设计，选用直齿圆柱齿轮传动；家庭用护理病床为一般工作机器，速度低，故选用8级精度材料选择。查表得：主动小齿轮：45钢调质，齿面硬度280HBS从动大齿轮：45钢调质，齿面硬度240HBS取主动齿轮齿数Z¹=15。则可计算出从动大齿轮的齿数Z2=601.直齿圆柱齿轮1)选载荷系数K=1.3;2)齿轮传递的转距3)查表齿宽系数中d=1;OHlim=550MPa,小齿轮的接触疲劳强度极限5接触疲劳寿命系数KHN1=0.95,KHN2=0.906)计算接触疲劳许用应力。取安全系数S=1d,代入LOHJd,代入LOHJ中较小的值；2)取模数m=4,实际主动小齿轮分度圆直径d₁=m*Z₁=4×15=60mm>16.05mm.;3)按照齿根弯曲强度校核，齿轮满足设计要求几何尺寸计算(1)计算分度圆直径(2)计算中心距1.1.2丝杆设计校核计算力特点是沿杆件的轴线作用的，且作用线与轴线重合受力如下图所示曲腿装置中的丝杆校核：根据公式代入数值FN=1200N和病床中支身装置中的丝杆受力较为复杂，首先对支图1.4支背机构简画图丝丝杆轴向力NxS=scosθ₁t₄=arctan(m/n)θ₁=t₄+t₅-50°用MATLAB对上述数学模型进行仿真，得到丝杆轴向力随时间的变化如下图1.5支背丝杆轴向力随时间的变化支身装置中的丝杆校核：根据公式代入丝杆所受最大的轴向力FN=1300N,A=1.14*10*10=314mm2得到Omx=4.2≤Lσ]=235Mpa.符合标准查阅机械设计手册，螺旋传动中，滑动螺旋传动计算部分的工作压强p=式中H=0.5,p=2.5mm,n=H/P=72,代入上式中得P=6.89N/mm²,丝杆往复移动速度较低，查机械设计手册，取p。=8N/mm²,即p<p,丝杆耐磨性符合要求，选用合理。查阅机械设计手册，螺旋传动中，滑动螺旋传动计算部分的工作压强p=P=6.89N/mm²,丝杆往复移动速度较低，查机械设计手册，取p,=8N/式中C——基本额定动负荷。对向心轴承为Cr,推力轴承为Ca,N;J₂——温度系数；病床工作温度<120度，查表得温度系数为1.根据病床工作性质，取冲击载荷系数为1.根据手册所选轴承C=3050

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