高空作業(yè)車的轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析【含圖紙】

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LogiX 機(jī)架外形牙 圖4. 座標(biāo)設(shè)定 圖5. 最初的漸開線曲線m0m1的形成過程 圖6：LogiX齒輪嚙合和基圓 現(xiàn)在，和參數(shù)量，和作為已知條件。在曲線和漸開線的交點(diǎn)是，或者。因此曲率半徑和壓力角在漸開線的交點(diǎn)處的關(guān)系如下： （1） （2）根據(jù)幾何關(guān)系我們可以得出以下結(jié)論： （3）根據(jù)式1，2和3和有關(guān)LogiX齒的形成材料，根據(jù)曲率半徑的形成規(guī)則可得到如下關(guān)系：。當(dāng)且，可得出特殊關(guān)系式如下： （4）顯然，在任一齒牙側(cè)面的k 點(diǎn)處壓力角的關(guān)系如下： （5）當(dāng)是關(guān)系式5可變?yōu)槿缦拢?（6）根據(jù)數(shù)學(xué)幾何關(guān)系可得到No.2的關(guān)系式： （No2） （7）顯然根據(jù)幾何關(guān)系可得別的式子如下：（No1） （8）（No3） （9）（No4） （10）3.2 LogiX齒輪的數(shù)學(xué)模塊 配合角，和PXY如圖6所示，在LogiX齒輪架和LogiX齒輪間的精確的嚙合關(guān)系。這里被定位在齒輪架上是齒輪側(cè)面和節(jié)線的交點(diǎn)被定位在齒輪的嚙合處是齒輪的中心。PXY是完全的中空角，P點(diǎn)是齒輪的切線和基圓的交點(diǎn)。 為了和理論建立起一致的關(guān)系。假如上面的例子中LogiX齒輪牙的側(cè)面從 改動(dòng)到OXY同時(shí)再改變到，一種新型的齒輪模型的關(guān)系就產(chǎn)生如下： （11）在這里理想的正角，只在LogiX齒輪模型的第一象限中給出。4自身固有參數(shù)和它們選擇的原因?qū)ogiX齒輪的影響除標(biāo)準(zhǔn)漸開線的基本參數(shù)外, LogiX齒牙側(cè)面有自己固有的基本參數(shù)，譬如起始?jí)毫嵌?、相?duì)壓力角度,起始基圓半徑 G0,等等。這些參數(shù)的選擇對(duì)LogiX齒牙側(cè)面漸開線的影響非常大,它的結(jié)構(gòu)形式會(huì)直接影響力齒輪的傳動(dòng)能力。因此基本參數(shù)的選擇非常重要。4.1起始?jí)毫堑倪x擇和影響考慮到要設(shè)計(jì)較高傳動(dòng)性能的齒輪,起始?jí)毫菫?度。但是最后的計(jì)算結(jié)果表示 LogiX 齒牙側(cè)面加工工具的角度和起始的壓力角度是相等的。這樣起始?jí)毫嵌炔荒軐?duì)準(zhǔn)零位。比較相對(duì)于兩倍圓周-弧的齒輪，我們可以推出的起始?jí)毫窃叫?齒輪越大越容易產(chǎn)生根切。因此起始?jí)毫菓?yīng)該不僅僅是零,但也不能太小，同時(shí)，從例 3,4 和5,可以看出對(duì)LogiX齒牙方面的影響可以用圖7來直接描述。顯然地，起始?jí)毫嵌葦?shù)的增加會(huì)引起 LogiX 齒架的曲率的增大。如果選擇一個(gè)較大的齒架，而起始?jí)毫翘〉脑?。它的齒頂會(huì)變的很窄或產(chǎn)生根切現(xiàn)象。因此 LogiX 齒牙側(cè)面選較大時(shí)，應(yīng)該選一個(gè)較小的起始?jí)毫?當(dāng)LogiX 齒牙側(cè)面選較小時(shí)，選一個(gè)較大的起始?jí)毫?。通?實(shí)踐計(jì)算經(jīng)驗(yàn)告訴我們，起始?jí)毫?取2度到12度，而且LogiX齒輪模型越大，起始?jí)毫窃叫　?.2起始基圓半徑 G0的選擇和影響根據(jù)公式在LogiX 齒輪牙的側(cè)面的不同位置有兩個(gè)參數(shù)影響基圓半徑 Gi：在牙齒描繪的不同位置的 LogiX 齒輪: 一個(gè)是G0 另一個(gè)是起始?jí)毫?。圖8所示的是當(dāng)給定參數(shù)0和時(shí)G0對(duì)LogiX齒側(cè)面的影響。顯然地,如果G0增加，新型齒輪牙的側(cè)面曲率將變得越來越小。顯而易見，它會(huì)隨著G0的減小而逐漸增大。因此新型齒架的參數(shù)大時(shí)G0也應(yīng)選大的，同時(shí)當(dāng)齒架的參數(shù)小時(shí)G0也選小。4.3壓力角的選擇和影響在圖 9中顯示參數(shù)的變化對(duì)齒牙的影響。根據(jù) LogiX齒牙的形成過程，參數(shù)越小在LogiX齒輪的兩齒之間形成的N-Ps越大。根據(jù)2.1中的描述相對(duì)壓力角在N-P mk中的關(guān)系如下： 如式5和12,選擇比較大的參數(shù)相應(yīng)的參數(shù)也比較大，選擇適當(dāng)?shù)钠鹗級(jí)毫呛妥畲髩毫?，壓力角越小N-Ps越多，相反地,比較小的參數(shù)，N-Ps的數(shù)字較大。當(dāng)取0.0006度時(shí)，零點(diǎn)的數(shù)字將超過 46,000 。在這情形,選擇一個(gè)齒輪模數(shù)m =100, 兩個(gè)N-Ps點(diǎn)之間會(huì)變的很小。也就是說，在整個(gè) LogiX齒輪 的運(yùn)動(dòng)過程中，兩個(gè)嚙合齒輪間在很短的時(shí)間內(nèi)會(huì)參數(shù)打滑和滾動(dòng)。N-Ps數(shù)目越多在兩齒輪間越長(zhǎng)相反傳動(dòng)時(shí)間越短。因此它的磨損減少了使用壽命就增長(zhǎng)了。但是, 考慮到承載能力的限制，速度的改變、角度的因素等等當(dāng)切割這種類型的齒輪時(shí)必須用CNC機(jī)床刀具，相關(guān)壓力角的選擇非常小，一般必須滿足度。 圖7：0對(duì)LogiX齒輪側(cè)面的影響 圖8 ：G0對(duì)LogiX齒輪側(cè)面的影響圖9 ：對(duì)LogiX齒輪側(cè)面的影響4.4 選擇合理參數(shù)舉例 基于上述對(duì)LogiX齒輪固有參數(shù)選擇的分析規(guī)則，對(duì)于不同的零件模型，當(dāng)它的相對(duì)壓力角為0.05度時(shí)，起始?jí)毫呛突鶊A半徑合理的計(jì)算結(jié)果如下表1所作的參考。事實(shí)上, 實(shí)際的選擇應(yīng)該根據(jù)具體切斷情況和特殊需求而定。5 結(jié)論下面是根據(jù)調(diào)查結(jié)果得出的結(jié)論：1. 通過進(jìn)一步的深入研究可推出LogiX齒輪的二維嚙合傳動(dòng)規(guī)律。2. 討論研究了齒輪自身基本參數(shù)譬如起始?jí)毫?，起始基圓半徑和相對(duì)壓力角以及參數(shù)的選擇，對(duì)LogiX 齒輪牙側(cè)和性能的影響。 3. 通過對(duì)LogiX 齒輪理論系統(tǒng)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的進(jìn)一步研究建立了現(xiàn)代 CNC 技術(shù)。LogiX 齒牙的特性：它不如常規(guī)漸開線齒輪應(yīng)用廣但是它是一種承載能力大，體積小，壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品。6 命名法 起始?jí)毫嵌?交點(diǎn) mi 處的壓力角 壓力角度參數(shù) 在交點(diǎn) s 1 處的 齒輪牙齒側(cè)面的曲率半徑 在交點(diǎn) mi處的 齒輪牙齒側(cè)面的曲率半徑 在交點(diǎn) m1處的 齒輪牙齒側(cè)面的曲率半徑 起始基圓半徑 齒輪牙側(cè)面上點(diǎn)mi初基圓的半徑 LogiX齒輪嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)和基架LogiX的夾角r2 LogiX 齒輪嚙合時(shí)的基圓和基架LogiX的半徑m 齒輪的模型z 齒數(shù)s 齒厚，這里， i 是任意數(shù) 9