步进输送机设计说明书(8)

33 步进输送机设计

P?XFr?YFa?0.44?550.19?1.23?212.96?504.02N

106?C?106?36800?8Lh???h?????9.3?10h?2000060n?P?60?70?504.02?

故安全。

?3

图4-4 弯、扭矩图

4.9 箱体的设计

表4-6 箱体参数

名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱座凸缘厚度 箱盖凸缘厚度 符号 ? 数值 8mm 8mm 12mm 12mm ?1 b b1 34 步进输送机设计 箱底座凸缘厚度 地脚螺栓直径 地脚螺栓数目 轴承旁连接螺栓直径 箱盖与箱座连接螺栓直径 连接螺栓d2的间距 轴承盖螺钉直径 视孔盖螺钉直径 定位销直径 b2 20mm 20mm 4 10mm 12mm 315mm 6mm 6mm 6mm dfn d1 d2 l d3 d4 d dfdf至外箱壁距离 至凸缘边缘距离 cf 52mm 24mm 51mm 10mm 16mm 27mm 128mm c2 h 凸台高度 d1至外箱壁距离 蜗轮外圆距离箱体内壁距离 蜗杆齿顶距离箱体内壁距离 轴承端盖外径 c1 ?1 ?2 D2 4.10传动机构的设计

（1）带传动

带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低，但传动比不准确（滑动率在2%以下）；同步带传动可保证传动同步，但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声。 带传动除用以传递动力外，有时也用来输送物料、进行零件的整列等

（2）链传动

链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形

[14]

。

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的从动链轮的一种传动方式。 链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链传动的缺点主要有：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。

（3）螺旋传动

螺旋传动利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。主要用于将旋转运动转换成直线运动，将转矩转换成推力。

（4）齿轮传动

齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。

（5）蜗轮蜗杆传动

蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分 分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆

[15]

。蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆

转一周，蜗轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，蜗轮转过两个齿。

在这些传动机构中我想选用齿轮传动，其优点是适用的圆周速度和功率范围广；传动比准确、稳定、效率高。工作可靠性高、寿命长，可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。

相比之下，带传动具有弹性滑动，不能保证恒定的传动比，外形轮廓过于庞大，结构不够紧凑，带的寿命短，需要经常更换，十分不便。链传动虽然传递的功率很大效率也高，但是会产生动载荷和冲击，无过载保护作用，磨损后容易脱落。螺杆传动则是因为结构较为复杂，尺寸较大，制造技术要求较高，所以制造的成本太高。蜗轮蜗杆传动轴向力大、易发热、效率低，只能单向传动。所以选择齿轮传动较为合理。

图4-5 传动简图

36 步进输送机设计

4.10.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数

（1）选用直齿圆柱齿轮传动,

（2）此输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095—88） （3）材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。

（4）选择小齿轮齿数z1?24，大齿轮齿数z2?2.35?24?56.4,取z2?57 4.10.2 按齿面接触强度设计 由公式

3d1t?2.32KT1u?1ZE2?() （4-40） ?du??H?（1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数Kt?1.3 2）计算小齿轮传递的转矩

95.5?105P95.5?105?0.776T???105868.57N?mm

n703）由表10-7选取齿宽系数?d?0.7

4）由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE?189.8MPa

5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2?550MPa

6）计算应力循环次数

12N1?60n1jLh?60?70?1?(8?10?300)?1.008?1081.008?108N2?4.289?1072.357）由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1?0.97,KHN2?0.99 8）计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1%，安全系数S=1，得

（4-41）

??H?1?KHN1?lim1S?0.97?600?582MPa?0.99?550?544.5MPa??H?2?KHN2?lim2S （4-42）

37 步进输送机设计

（2）计算

1）试算小齿轮分度圆直径d1t，代入??H?中较小的值

3d1t?2.323KtTu?1ZE2?()?du??H?1.3?105868.573.35189.82??()?75.2mm0.72.35544.5取d1t?170mm?2.32

2）计算圆周速度v

v??d1tn160?1000?3.14?170?70?0.622m/s60?1000 （4-43）

3）计算齿宽b

b??d?d1t?0.7?170?119mm (4-44)

4）计算齿宽和齿高之比 模数

mt?齿高

d1t170??7.08z124 (4-45)

h?2.25mt?2.25?7.08?15.93mm (4-46)

b119??7.47h15.93

5）计算载荷系数

根据v=0.622m/s，7级精度，由图10-8查得动载系数Kv?1.04，直齿轮

KH??KF??1

由表10-2查得使用系数KA?1

由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时

KH??1.424

b?10.67,KH??1.424K?1.37h由，查得图10-13得F?，故载荷系数为

K?KAKvKH?KH??1?1.04?1?1.424?1.481 (4-47)

6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

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