数控回转工作台设计建模仿真+CAD图纸+答辩PPT(7)
取弯曲疲劳安全系数 ,由式得：
〖[σ_F]〗_1=(K_FN1 σ_FE1)/S=(0.85×500)/1.4 MPa=303.57MPa （3.14）
〖[σ_F]〗_2=(K_FN2 σ_FE2)/S=(0.88×380)/1.4 MPa=238.86MPa （3.15）
4）计算载荷系数K。
K=K_A K_v K_Fα K_Fβ=1×1.1×1×1.2=1.32
5）查取齿形系数。
由表查得 Y_Fa1=2.72 Y_Fa2=2.28
6）查取应力校正系数。
由表查得 Y_Sa1=1.57 Y_Sa2=1.73
7）计算大、小齿轮的并加以比较。
(Y_Fa1 Y_Sa1)/〖[σ_F]〗_1 =(2.72×1.57)/303.57=0.01407 (Y_Fa2 Y_Sa2)/〖[σ_F]〗_2 =(2.28×1.73)/238.86=0.01651
设计计算
m≥∛((2KT_1)/(∅_d 〖z_1〗^2 )((Y_Fa Y_Sa)/([σ_F])))=∛((2×1.32×7958.33)/(1×〖22〗^2 )×0.01651)=0.89mm （3.16）
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得到模数m=0.89,并就近圆整为标准值m=1.25mm,按接触强度算的的分度圆直径d=30.04mm，算出小齿轮齿数z_1=d_1⁄m=30.04⁄1.25≈24。大齿轮齿数z_2=3×24=72。
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。
4、计算齿轮几何尺寸
计算分度圆直径
d_1=z_1 m=24×1.25mm=30mm
d_2=z_2 m=72×1.25mm=90mm
中心距
a=(d_1+d_2)/2=(30+90)/2=60mm
计算齿轮宽度
b=∅_d d_1=1×30mm
取B_2=mm，B_1=mm
5、 结构设计
如图3.2，3.3所示，小齿轮为实心结构，大齿轮采用腹板式结构，齿轮与轴采用单键连接：
图3.2 小齿轮结构
图3.3 大齿轮结构
3.4蜗杆蜗轮的选用与校核
由于前述所选电机可知P=1kW，传动比设定为i=63，效率η=0.8工作日安排每年300工作日计，寿命为10年。
1、选择蜗杆传动类型
蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。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蜗杆传动，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。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。按蜗杆形状的不同可分：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。
蜗杆传动特点：传动比大，结构紧凑。蜗杆头数用Z1表示（一般Z1=1~4），蜗轮齿数用Z2表示。从传动比公式I=Z2/Z1可以看出，当Z1=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比I=10-80；在分度机构中，I可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。 传动平稳，无噪音。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音小。蜗杆传动。具有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。发热量大，齿面容易磨损，成本高。
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