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设固定转速为Nl=5 r/min
又 ???减??轴承??齿??轴承??齿??联?0.94?0.98?0.98?0.98?0.94?0.94?0.7997
Tl?M驱?68.73N?m
则 P0?Tl?Nl68.73?5??0.045kw
9550??9550?0.7997飞轮矩的计算 (GDl2)?4gJ 其中，GDl2——负载飞轮矩 N?m
J ——手臂回转部件对其回转中心的转动惯量 kg?m2
则 (GDl2)?4gJ?4?9.8?21.25?833.08N?m2
2GDl2?Nl2833.08?52加速功率的计算 P??0.06kw a?3577?103ta3577?103?0.1伺服电机的预选：
选定条件: TL?电机的额定转矩；
Pa?P0?(1?2)倍电机的额定功率； NM?电机的额定转速； GDL2?电机容许负载的GDL2
由选定条件，按计算结果对照《机械设计手册》中常用伺服电机可初选110S –CZK01直流宽调速伺服电机。
名称：直流宽调速伺服电机 型号：110S –CZK01 额定功率：0.166kw 额定转矩：1.0517.6 N.m 额定转速：1500r/min 生产厂家：安徽微电机研究所 注：电机可带测速机、码盘
根据电动机的各项参数选用摆线针轮减速器。型号：立式电机直联型 BLD0.55-15-i
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降速比：i0=29.
5.2.3计算传动装置的运动和动力参数
各轴转速： 1 轴：n1?由 i?[3]
nm1500??51.7241 r/min nm——电动机满载转速，r/min i029n151.7241??10.34 r/min 取i1?1.4i2?1.4i22?10.34?i2?2.7, i1?3.8 n5 2 轴：n2?n151.7241??13.6116 r/min i13.8n213.6116??5.0413 r/min i22.7 3 轴：n3?各轴的输入功率：
1 轴：P1?Pd??1?1.4?0.94?1.316 kw 2 轴：P2?P1??2?1.316?0.98?1.2897 kw 3 轴：P3?P2??3?1.2897?0.98?1.2639 kw
1-2轴的输出功率分别为输入功率乘轴承功率。 各轴输入转矩：
Td?9550Pd1.4?9550?9.2867 N.m nm1500 1轴 T1?Td?i0??1?9.2867?29?0.94?253.1554 N.m
2轴 T2?T1?i1??2?942.7507 N.m 3轴 T3?T2?i2??3?2494.5184 N.m 5.2.4主要传动尺寸的确定
（1）选择齿轮材料和热处理、精度等级、齿轮齿数及尺寸设计
[3]
考虑到传递功率不大，且对结构尺寸无严格要求，选用45钢，选齿轮为8级精度，选小齿轮调质，小齿轮齿面硬度217~255HBS，大齿轮正火、齿面硬度162~217HBS。
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选小齿轮齿数为Z1=25，Z2=i1Z1=95。 按齿根弯曲疲劳强度设计
闭式硬齿面齿轮传动，承载能力一般取决于弯曲强度，故先按弯曲强度设计，验算接触强度。由下式：
m?确定式中各项数值：
32KT1Y?YFaYSa()
?dZ12[?]F因无较重冲击的载荷，由机械设计书表6-3查得KA?1.25,故初选载荷系数Kt?1.7
T1?9.55?106P1.316?9.55?106?2.4?105 N?mm n151.7141由式
???[1.88?3.2(11?)]cosβ，计算端面重合度???1.72：由式Z1Z20.75Y??0.2?5?。由表0.76-6，选取?d?0.4，由图6-19、图6-20查得：
??YFa1?2.62 YSa1?1.58 YFa2?2.18 YSa2?1.82
由
N1?60n1jLh?60?51.7241?1?(2?8?300?15)?3.02?108
（Lh为工作寿命，每天两班工作，每天工作8小时，使用寿命15年）
N2?N1?2.9?107，由图6-21查得YN1?0.91 YN2?0.94 取SFmin?1.25,由图6-22C按齿i面硬度均值200HRS,在ML线上查得?Flim1??Flim2?310MPa。
[?]F1??Flim1YN1SFmin?310?0.91?225.68MPa
1.25310?0.94?233.12MPa
1.25[?]F2??Flim2YN2SFmin?取
YFa1?YSa1Y?YY?Y?0.0183， Fa2Sa2?0.0170。取Fa1Sa1?0.0183，设计齿轮模数
[?]F1[?]F1[?]F2 17
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mt?修正mt：v?32KtTY1?YFa1?YSa1()=3.47mm 2?dz1[?]F1?mtz1n160?1000?0.23。
由图6-7查得 Kv?1.1，由图6-10查得 K??1.22，由表6-4查得 K??1.2。则
K?KAKvK?K??1.25?1.1?1.22?1.2?2.0。
m?mt3K2.0?3.47?3?3.66mm Kt1.7由表6-1，选取第一系列标准模数m=4。同理计算Z3与Z4齿轮连接部分m1=5.45mm，所以两部分取m=6。
?齿轮主要计算尺寸：取ha?1.0，C?0.25 取Z3?26 则Z4?70
?分度圆：
d1?mZ1?100mm d2?mZ2?380mm d3?mZ3?156mm d4?mZ4?210mm
中心矩：a1?m(Z3?Z4)m(Z1?Z2)?160mm a2??288mm
22齿 宽： b1??d?d1?40mm b2??d?d2?62.4mm
取 B2?40mm B1?45mm B4?63mm B3?68mm
??齿顶圆直径：da1?(Z1?2ha)m?108mm da2?(Z2?2ha)m?388mm
??da3?(Z3?2ha)m?168mm da4?(Z4?2ha)m?432mm
齿根圆直径：
??df1?(Z1?2ha?2C?)m?90mm df2?(Z2?2ha?2C?)m?370mm ??df3?(Z3?2ha?2C?)m?141mm df4?(Z4?2ha?2C?)m?405mm
校核齿面接触疲劳强度
?H?ZEZHZ?2KT1u?1??[?]H bd12u由表6-5查得ZE?189.8MPa。由图6-14查得ZH?2.5，由图Z??0.88。由图6-15，
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按不允许出现点蚀，查得ZN1?0.92 ZN2?1.05。由图6-16d，按齿面硬度均值200HBS，在MQ和ML线中间查出?Hlim1??Hlim2?1100MPa 取SHmin?1，则
2?115MPa5
[?]H1??Hlim1?ZN1SHmin?1012MPa [?]H2??Hlim?2ZNSHmin将确定出的各项数值代入接触强度校核公式，得
2?2?2.4?1054.8?H?189.8?2.5?0.88?MPa?727MPa?[?]H1
40?10023.8接触强度满足。Z3和Z4部分校核原理同上，?H?683?[?]H1，接触强度满足。
（2）轴的结构设计
[1] 输出轴（即空心回转轴的设计）空心轴示意图如下：
85450Φ165Φ35670490
图5-2 输出轴结构示意图
因为采用空心轴设计，按扭转强度条件计算。
[3]
9.55?106P9.55?106P3PPd?3?3??A030.2[?T]n0.2[?T]nn 19
Φ64