【《高位泊车脚踏举升机构的设计分析案例》1600字】

高位泊车脚踏举升机构的设计分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u9728高位泊车脚踏举升机构的设计分析案例 1180301.1踏板的设计 336401.2棘轮机构外齿轮的计算 5304101.3棘轮机构的计算 629931.4扭簧的选用 7301651.5限位板的设计 8160811.6齿条和齿轮的强度校核 820031.6.1齿根弯曲疲劳强度校核 8210841.6.2齿面接触疲劳强度校核 9脚踏机构由限位板、脚踏板、扭簧、棘轮机构、销轴和深沟球轴承组成。脚踏机构示意图和爆炸图如图1.1和图1.2所示。脚踏机构的运动过程：人脚踩踏板，齿条下降，齿条与齿轮啮合，带动棘齿和棘爪转动，从而主动轴转动，带动外部锥齿轮转动。限位板深沟球轴承扭簧内接棘轮机构销轴踏板图1.1脚踏机构限位板深沟球轴承扭簧内接棘轮机构销轴踏板图1.2脚踏机构爆炸图1.1踏板的设计踏板由踏板面和齿条组成。假设一个成年人的脚掌90-100mm，体重60kg，可以在一分钟内脚踏60次，设计踏板宽度为100mm,材料选用Q235。踏板的尺寸结构设计如下图所示图1.3踏板零件图图1.4齿条参数图表1.1齿条的几何参数名称代号计算公式参数值模数m2.5mm齿数z12表1.1齿条的几何参数（续）名称代号计算公式参数值模数m2.5mm周节tt=πm2.5πmm齿厚ss=1.5708m1.927mm径向间隙cc=0.25m0.625mm齿顶高h1h1=m2.5mm齿根高h2h2=1.25m1.125mm齿工作高度hghg=2m5mm齿全高hh=2.25m5.625mm1.2棘轮机构外齿轮的计算棘轮机构的外齿轮与齿条啮合，所以取模数m=2.5mm，齿数z=24。选用标准直齿圆柱齿轮传动，压力角取20°，齿宽系数ϕd=0.42，ha∗=1，表1.2棘轮机构外齿轮的几何参数表名称代号计算公式参数值模数m2.5mm齿数z24压力角α20°分度圆直径dmz60mm齿宽系数ϕ0.42齿顶高hh2.5mm齿根高h(1.125mm齿全高h(5.625mm齿顶圆直径d(65mm齿根圆直径d(51.75mm基圆直径ddcosα56.38mm齿距pπm2.5πmm齿厚sπm/21.25πmm齿槽宽eπm/21.25πmm顶隙cc0.625mm齿轮和齿条的传动速度：人踩踏板一次，齿轮转动0.5圈，可以在一分钟内脚踏60次，所以齿轮每分钟转动30圈。棘齿棘轮弹簧止动齿1.3棘轮机构的计算棘齿棘轮弹簧止动齿图1.5棘轮机构本棘轮机构属于内接棘轮机构，特点是结构密切连接，外形尺寸小，由棘轮、棘齿、止动齿和弹簧组成。本装置采用棘轮机构的优点：棘轮机构是一种单向间歇运动，防止逆转打滑起到安全保护作用。因本棘轮机构相当于棘轮停止器，参考《机械设计手册》第二版，可得出棘轮机构的基本参数，基本参数的计算如表1.3和表1.4所示。表1.3棘轮的几何参数名称代号计算公式参数值棘轮齿数z12mm模数m3最小转角θ2π/z30°齿距pπm3πmm齿顶弦厚am<3,a=(1.2~1.5)mm≥3,a=m12mm齿槽角φm≤1,φ=55°m>1，φ=60°60°齿顶圆直径dmz36mm齿高h3mm根圆直径dda30mm齿根圆角半径r1mm齿宽b4m12mm表1.4棘爪的几何参数名称代号参数值工作面边长h4mm非工作面边长a2mm爪间圆角半径r0.8mm齿形角φ55°棘爪长度L6πmm1.4扭簧的选用本次设计所用的扭簧是属NⅠ型，根据弹簧的工作状况，现选用碳素弹簧钢丝DM型制造。根据本次设计需要，在相关店铺可以找到适合的型号，材料选用65Mn,其尺寸为线径1mm，外径30mm，螺距5mm，工作圈数9圈，扭簧角度60°，右旋，脚长52mm，折弯脚长30mm。1.5限位板的设计图1.6限位板零件图限位板的尺寸是由脚踏机构其他部件的尺寸和位置确定的。选用普通碳素结构钢，Q235。1.6齿条和齿轮的强度校核1.6.1齿根弯曲疲劳强度校核直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳强度条件为σF=σ将ϕd=b/d、FσF=2KF=KAKV查文献[10]表10-5得YYε将以上参数代入式（1.2）中，得σ查文献[10]图10-20c得σ因σF1.6.2齿面接触疲劳强度校核直齿圆