本科畢業(yè)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 一種采用齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的設(shè)計(jì)一種采用齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的設(shè)計(jì) 商商丘丘 工學(xué)院工學(xué)院 2016-JXSJ 080202-017 學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào)4112020117 學(xué)生姓名胡文潔 指導(dǎo)教師楊三序 提交日期2016 年 5 月 4 日 誠(chéng)誠(chéng)信信承承諾諾書(shū)書(shū) 本人鄭重承諾和聲明: 我承諾在畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫過(guò)程中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,恪守學(xué) 術(shù)規(guī)范,此畢業(yè)設(shè)計(jì)中均系本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成,沒(méi) 有剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果,沒(méi)有篡改研究數(shù)據(jù), 凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生, 我愿承擔(dān)一切責(zé)任,接受學(xué)校的處理,并承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年月日 I 摘 要 本文介紹一種采用齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿機(jī)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)選用電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)， 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制器（手動(dòng)按鈕和遙控按鈕等）使控制系統(tǒng)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)核 心的齒輪減速器，配合曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)欄桿的升降動(dòng)作，并根據(jù)不同的收費(fèi)系統(tǒng) 調(diào)整欄桿的起落時(shí)間，電動(dòng)欄桿應(yīng)該有一個(gè)自鎖，反饋，保護(hù)等功能，并已與多家 配套設(shè)備的接口，實(shí)現(xiàn)多種場(chǎng)合均可控制的功能。 其中本文重點(diǎn)介紹了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)直接決定欄桿 設(shè)備的性能指標(biāo)，其中包括產(chǎn)品的可靠性和壽命。為了解決這一關(guān)鍵技術(shù)，在設(shè)計(jì) 過(guò)程中選擇了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)欄桿的技術(shù)要求和校核方法，對(duì)電動(dòng)欄桿機(jī)進(jìn)行了相 關(guān)的參數(shù)的校核計(jì)算，使產(chǎn)品的適應(yīng)性更好。 關(guān)鍵詞：電動(dòng)欄桿;齒輪傳動(dòng);減速器;曲柄搖桿機(jī)構(gòu) II ABSTRACT This paper introduces a design of electric barriers machine adopts gear, the design and selection of motor as a drive ，through the field controller ( such as manual buttons and remote control buttons ) so that the control system controls the motor running, Gear reducer of Motors drive the core, Combined With the crank - rocker mechanism to achieve the barriers to rising and falling , And adjusted according to different charging systemsbarriersupsanddoWnsoftime.Electricbarriersshouldhavea self-locking,feedbacking,protecting etc. and has interfaces With a number of ancillary equipment, achieve to controlled in a number of occasions. And this paper mainly introduces the design and calculation of gear transmission system. The gear transmission system directly determines the performance of barriers equipment, including product reliability and service life. In order to solve this key technologies, selecting the national standard electric barriers technologies demand and chect method in the process of the design, checking calculation of relevant parameters for the electric barriers machine and make the product better adaptability. Key Words: Electric barrier; Gear transmission; Reducer; Crank rocker mechanism III 目 錄 1緒 論.1 1.1 本課題研究的目的與意義.1 1.2 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)欄桿的發(fā)展現(xiàn)狀.1 1.3 國(guó)內(nèi)電動(dòng)欄桿的發(fā)展方向.1 2 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì)方案.3 2.1 電動(dòng)欄桿總體設(shè)計(jì)的基本原則及要求.3 2.2 電動(dòng)欄桿機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)原則.3 2.3 機(jī)構(gòu)總體布置設(shè)計(jì)要求.4 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì).6 3.1 工作機(jī)構(gòu)欄桿臂的選擇.6 3.2 欄桿臂配重的選擇設(shè)計(jì).7 3.3 欄桿臂高度的選擇.11 3.4 電動(dòng)機(jī)的選擇.11 3.5 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).13 3.6 欄桿臂主軸的設(shè)計(jì).14 3.7 四桿機(jī)構(gòu)截面尺寸設(shè)計(jì).16 3.8 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校核.19 3.8.1 齒輪傳動(dòng)的工作原理.19 3.8.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比計(jì)算.20 3.8.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪的計(jì)算.21 3.8.4 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)軸的計(jì)算校核.29 3.8.5 軸承和鍵的選用校核.41 3.8.6 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)箱體的設(shè)計(jì).48 3.8.7 潤(rùn)滑和密封形式的選擇及其他技術(shù)說(shuō)明.48 3.9 機(jī)體整體外形尺寸的確定.49 4 電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì).51 4.1 控制電路的設(shè)計(jì).51 4.2 控制電路外接設(shè)備的設(shè)計(jì).52 總結(jié)與展望.54 致謝.55 參考文獻(xiàn).57 1 緒論 1 1緒 論 1.1 本課題研究的目的與意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展和人民生活水平的日益提高， 我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展及其 迅速，家庭小汽車和運(yùn)輸車輛的保有量持續(xù)增長(zhǎng)，這既方便了人們的出行，又加快 了商品的流通，但是同時(shí)也對(duì)交通運(yùn)輸管理帶來(lái)許多問(wèn)題,有時(shí)甚至造成了交通堵 塞，特別是各場(chǎng)所的出入口地方。由于社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)的各場(chǎng)所出 入口的管理（如手動(dòng)欄桿、折疊門等）已經(jīng)不能滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，所以?們希望有一種穩(wěn)定高效方便實(shí)用的進(jìn)出入口管理工具電動(dòng)欄桿的出現(xiàn)，電動(dòng)欄桿 的設(shè)計(jì)主要用于政府、機(jī)關(guān)、企業(yè)、校園、車站、碼頭、監(jiān)獄、商場(chǎng)、超市、樓宇、 場(chǎng)館、展覽館、旅游景點(diǎn)、圖書(shū)館、小區(qū)、工廠、停車場(chǎng)、大型公園等地的出入口， 主要通過(guò)電氣開(kāi)關(guān)、控制器等控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)減速器連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)欄桿的上升和 下降來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)往車輛的及時(shí)攔擋和放行。就目前電動(dòng)欄桿來(lái)說(shuō)，由于使用頻繁會(huì) 出現(xiàn)不同程度的損壞，從而影響它自身的使用壽命。因此這次電動(dòng)欄桿的設(shè)計(jì)意義 就是改進(jìn)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其他一些機(jī)構(gòu)來(lái)提高各方面的整體實(shí)用性能指標(biāo)使其更加 人性化和智能化。 1.2 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)欄桿的發(fā)展現(xiàn)狀 目前 ，電動(dòng)欄桿是為了解決各大城市停車問(wèn)題，和收費(fèi)站自動(dòng)攔車收費(fèi)的有效 途徑。由于國(guó)家土地資源的限制，在世界各國(guó)，亞洲特別顯示，因?yàn)樵诖蟪鞘械臓?態(tài)下，更廣泛的自動(dòng)停車設(shè)備在亞洲等地使用，亞洲大部分地區(qū)顯示，當(dāng)前的日本， 韓國(guó)，中國(guó)停車市場(chǎng)，應(yīng)用地點(diǎn)相當(dāng)廣泛。 電動(dòng)欄桿在國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)集光、電、機(jī)械控制于一體，操作靈活、方便、安 全、可靠；采用光電耦合、全電路無(wú)觸點(diǎn)控制，主板無(wú)火花干擾，確保系統(tǒng)運(yùn)行可 靠；產(chǎn)品功能實(shí)用、性能穩(wěn)定、規(guī)格齊全；閘桿多樣化，升降平穩(wěn)；采用特制的合 金材料制作,機(jī)箱外型精美，色彩溫馨，堅(jiān)固防水，經(jīng)久耐用；可根據(jù)用戶不同需 求和使用場(chǎng)所進(jìn)行即時(shí)選擇工作模式；可以達(dá)到電機(jī)功率 70W 的低能耗，而且起落 時(shí)間短致 13s,使用壽命次數(shù)到達(dá) 300 萬(wàn)到 500 萬(wàn)次,噪聲低于 30dB,更不需要經(jīng)常 維護(hù),相對(duì)于國(guó)外的技術(shù)而言,國(guó)內(nèi)的技術(shù)還相差甚遠(yuǎn),國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的此產(chǎn)品電機(jī)功率在 300W,噪聲穩(wěn)定性更差,使用壽命都在 100 萬(wàn)次左右,整體性能都不能達(dá)到最優(yōu)。1 1.3 國(guó)內(nèi)電動(dòng)欄桿的發(fā)展方向 從 19 世紀(jì)末，中國(guó)各大城市的停車產(chǎn)業(yè)開(kāi)始發(fā)展，經(jīng)過(guò) 20 多年的發(fā)展，已形 成了，現(xiàn)在的一定的規(guī)模，在電動(dòng)欄桿發(fā)展的初期階段，車庫(kù)的建設(shè)都才剛剛開(kāi)始， 在一些，在車庫(kù)中的機(jī)器的城市呢它仍是個(gè)空白。停車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與增速，也相應(yīng) 的還存在一些問(wèn)題的：第一，大部分做電動(dòng)欄桿的公司其中大都是中小型企業(yè)，有 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 一定的規(guī)模，但是發(fā)展很不平衡，因?yàn)槠髽I(yè)內(nèi)部缺乏中型骨干型人才，技術(shù)，以及 缺乏自主研發(fā)的能力，依靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和圖紙。第二，產(chǎn)品的應(yīng)用范圍更廣，產(chǎn) 品質(zhì)量，可靠性，安全性，耐久性就是必須注重的一個(gè)很大問(wèn)題，沒(méi)有一定的技術(shù) 水平，很難保證產(chǎn)品的質(zhì)量。三，停車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)的發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)那是比較殘酷的， 目前整體的產(chǎn)能過(guò)剩，價(jià)格低，且部分產(chǎn)品，已經(jīng)跌破行業(yè)內(nèi)部的平均成本。應(yīng)該 加強(qiáng)對(duì)電動(dòng)欄桿的基礎(chǔ)研究和拓展。 為了提高電動(dòng)欄桿機(jī)的設(shè)計(jì)水平，需要使電動(dòng)欄桿的精確的力學(xué)分析和物理學(xué) 分析與機(jī)械設(shè)計(jì)原理相結(jié)合。科學(xué)的運(yùn)用動(dòng)平衡與靜平衡相結(jié)合原理，具有緩沖起 步.減速到位；起桿平穩(wěn).桿位垂直；落桿自然到位水平。 可根據(jù)不同情況選用手動(dòng)控制、按鈕控制、遙控、電腦控制和感應(yīng)控制等操 作方式。 采用目前世界上先進(jìn)的平衡機(jī)構(gòu)，可將閘桿重力完全平衡，能使閘桿在任意 狀態(tài)下保持平衡，徹底消除閘桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的抖動(dòng)現(xiàn)象，保證系統(tǒng)運(yùn)行輕快。 加強(qiáng)行業(yè)間的技術(shù)交流與合作。走共同研發(fā)之路。 各個(gè)廠家根據(jù)自己的實(shí)際情況開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了加快電動(dòng)欄桿的 開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，應(yīng)加強(qiáng)企業(yè)間的合作，集中財(cái)力、物力和人力走共同發(fā)展之路，實(shí)現(xiàn) 電動(dòng)欄桿的自動(dòng)化程度。 2 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì)方案 3 2 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì)方案 2.1 電動(dòng)欄桿總體設(shè)計(jì)的基本原則及要求 電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì)就是通過(guò)科學(xué)的原理將想象出來(lái)的方案具體化、結(jié)構(gòu)化的 過(guò)程。同樣也是把二維的設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換成三維實(shí)體而且可以設(shè)計(jì)和制造過(guò)程,也可以 說(shuō)從設(shè)計(jì)的早期階段到最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而且能夠被大眾認(rèn)可。 電動(dòng)欄桿總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的工作主要包括兩個(gè)方面,那就是材料的選擇和形狀的 確定。如果我們想準(zhǔn)確的確定每個(gè)零件或部件的形狀,那么必須經(jīng)過(guò)科學(xué)的計(jì)算和分 析，這項(xiàng)工作的嚴(yán)密性對(duì)設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品質(zhì)量起著決定性的意義。對(duì)于材料的要求就 是能夠滿足我們的預(yù)期所需要的性能并且滿足尺寸要求等。 2.2 電動(dòng)欄桿機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)原則 機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，起著非常重要的作用。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)所必須含 有的技術(shù)性能，經(jīng)濟(jì)性能和外觀審美性對(duì)整機(jī)都有決定性的意義。機(jī)構(gòu)的安全可靠 設(shè)計(jì)，必須遵守以下三個(gè)基本原則。 (1)明確原則 這里主要包括以下三個(gè)方面： 功能明確 所選的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)直接、可靠地實(shí)現(xiàn)預(yù)期所需要的功能。至于可實(shí)現(xiàn)的功能來(lái) 說(shuō)，盡可能的做到既不疏漏又不多余。 工作情況明確 對(duì)于設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品， 我們要求他所達(dá)到的工作狀況和工作環(huán)境必須明確指出。 因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是有目的性和針對(duì)性的，如耐磨損，耐腐蝕以及溫度要求、濕度要求 等。 機(jī)構(gòu)的工作原理明確 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須明確依據(jù)科學(xué)的工作原理，從而能使欄桿工作時(shí)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的 實(shí)用效果。 (2)簡(jiǎn)單原則 簡(jiǎn)單原則就是能達(dá)到預(yù)期功能的前提下，盡量使機(jī)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這里說(shuō)的“簡(jiǎn) 單”同時(shí)有著很多含義，比如簡(jiǎn)便，簡(jiǎn)易，減少等。 (3)安全可靠原則 一個(gè)系統(tǒng)(產(chǎn)品)的安全可靠性主要指： 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 工作安全性主要是指保證過(guò)往行人和車輛的安全。 構(gòu)件的可靠性，在規(guī)定的外載荷（如規(guī)定的欄桿臂的長(zhǎng)度和質(zhì)量等）范圍內(nèi)，在 規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，構(gòu)件不發(fā)生斷裂、彎曲變形、過(guò)度磨損、喪失穩(wěn)定性。 功能的可靠性主要依靠設(shè)計(jì)系統(tǒng)（如小區(qū)系統(tǒng)、停車場(chǎng)系統(tǒng)、收費(fèi)站系統(tǒng)）的可 靠性。 環(huán)境的安全性，整個(gè)機(jī)構(gòu)不能對(duì)環(huán)境造成污染，要盡可能使適應(yīng)各種環(huán)境。 2.3 機(jī)構(gòu)總體布置設(shè)計(jì)要求 (1)功能合理機(jī)構(gòu)要在功能完美表達(dá)的前提下去設(shè)計(jì)，無(wú)論是電動(dòng)欄桿整體還是 單個(gè)機(jī)構(gòu)上都不能采用有損我們所需要的功能的布局方案。 (2)結(jié)構(gòu)緊湊、層次清晰、比例協(xié)調(diào)要運(yùn)用科學(xué)的分布，盡可能的使系統(tǒng)簡(jiǎn)單并 且充分高效地運(yùn)用內(nèi)部空間。 （3）充分考慮產(chǎn)品的系列化及發(fā)展在設(shè)計(jì)總體分布時(shí)，應(yīng)對(duì)這一類系列和變形 改進(jìn)做考慮，還應(yīng)該考慮符合科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 2.4 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案 在這次齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，我選擇蝸輪蝸桿齒輪二級(jí)減速，具體分析設(shè)計(jì) 如下： （1）蝸桿傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但效 率較低，適用于中、小 功率的場(chǎng)合。采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動(dòng)，由于允許 齒面有較高的相對(duì)滑動(dòng)速度， 可將蝸桿傳動(dòng)布置在高速級(jí)，以利于形成潤(rùn)滑油膜， 可以提高承載能力和傳動(dòng)效率。因此將蝸桿傳動(dòng)布置在第一級(jí)。 （2）齒輪傳動(dòng) 斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較好，常用在高速級(jí)或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場(chǎng) 合。因此將齒輪傳動(dòng)布置在第二級(jí) （3)聯(lián)軸器傳動(dòng) 聯(lián)軸器主要連接電機(jī)軸和蝸桿軸，使他們一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn) 矩。由于電動(dòng)欄桿的震動(dòng)較小而且載荷較小，所以選用固定式剛性聯(lián)軸器即可滿足 傳動(dòng)需求。 2 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì)方案 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C C C B A A O A 1.電機(jī)；2.聯(lián)軸器；3.蝸輪蝸桿二級(jí)減速器；4.曲柄；5.連桿；6.搖桿；7.機(jī)架； 8.欄桿臂；9.彈簧 圖 2.4.1 整機(jī)傳動(dòng)原理圖 這次設(shè)計(jì)電動(dòng)欄桿是機(jī)械傳動(dòng)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、 減速器和曲 柄搖桿機(jī)構(gòu)。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪蝸桿齒輪二級(jí)減速器 ，減 速器的輸出軸通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)欄桿臂上升和下降，使欄桿處于豎直或水平位 置。整機(jī)結(jié)構(gòu)的示意圖見(jiàn)上圖 2.4.1 ，其主要結(jié)構(gòu)與工作原理為：1 為電機(jī) 通過(guò)聯(lián) 軸器 2 將動(dòng)力傳動(dòng)到蝸輪蝸桿齒輪減速器 3 經(jīng)過(guò)減速器減速輸出驅(qū)動(dòng)力矩， 驅(qū)動(dòng)曲 柄 4 作整周轉(zhuǎn)動(dòng) 5 為連桿；6 為搖桿 繞 O 點(diǎn)擺動(dòng)擺動(dòng)角度=90，7 為機(jī)架 8 為 欄桿臂與搖桿剛性連接;9 為彈簧，用以平衡欄桿臂的重量，現(xiàn)規(guī)定平衡后驅(qū)動(dòng)欄 桿臂的力偶矩不大于 5Nm。當(dāng)曲柄 OA 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至位置 OA時(shí)，搖桿 BC 逆時(shí) 針擺到下極限位置 BC，欄桿臂上升到豎直位置 ；當(dāng)曲柄繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至位置 OA”時(shí)，搖桿又順時(shí)針擺到上極限位置 BC”，欄桿臂下降到水平位置。2 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 3.1 工作機(jī)構(gòu)欄桿臂的選擇 欄桿臂應(yīng)有一定強(qiáng)度，并且不能因?yàn)樽灾?、風(fēng)吹、和手動(dòng)輕微掰動(dòng)而產(chǎn)生明顯 撓度（彎曲） ，欄桿臂長(zhǎng)度一般在 2500mm 到 5800mm 之間。另外欄桿臂的材料必須 耐高低溫、耐濕熱、耐溫度交變性能以及耐鹽霧雨水腐蝕性能等。欄桿臂應(yīng)粘貼或 噴涂有紅白相間均勻分布的反光膜，不允許有邊緣破損或紅白模糊。3 欄桿臂的的材料通常有四種即鋁合金、鋁芯泡沫、碳素纖維、PVC。本次設(shè)計(jì) 為了更好的達(dá)到上述要求的工作環(huán)境我們選用市場(chǎng)上應(yīng)用較多的擠壓成型鋁合金型 材，鋁合金八角桿，表面通過(guò)氧化噴塑處理，桿體顏色白色亞光（RAL9016） ，欄桿 體兩側(cè)表面帖敷紅色工程級(jí) 3M 反光膜，欄桿長(zhǎng) 3.5m，橫截面 10050mm，閘桿中 間有加強(qiáng)筋，標(biāo)準(zhǔn)壁厚 1.2mm。實(shí)測(cè)欄桿斷面圖見(jiàn)下圖 3.1 所示： 48.8 圖 3.1 欄桿臂截面圖 由上圖 3.1 可知，斷面截面積 22 mm616.371mm2 . 1)8 .4825 .19472.202. 5 .69(A(3.11) 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 7 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，欄桿臂長(zhǎng) L=3.5m；由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4，擠壓成型鋁合金材料的 密度為=2.73g/cm3。欄桿臂質(zhì)量： 3.55kgg3550g73. 235071616. 3ALm(3.12) 3.2 欄桿臂配重的選擇設(shè)計(jì) 電動(dòng)欄桿在使用過(guò)程中由于欄桿自身的長(zhǎng)度和質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，從而致 使欄桿內(nèi)部曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄需要較大的力矩才能最終驅(qū)動(dòng)欄桿臂動(dòng)作，所以同 樣需要較大功率的電機(jī)。為了減小電機(jī)的負(fù)載和最求節(jié)能效果，我們根據(jù)力矩平衡 原理（如果一個(gè)物體所受到的力的合力矩的代數(shù)和是 0，M=M1+M2+M3+.=0）采 用彈簧來(lái)平衡欄桿臂的自重。下圖中 OA=0.1mOB=3.4mAB=3.55kgOC=0.15m OC=0.35kg 根據(jù)文獻(xiàn)5理論力學(xué)知識(shí)分析如下： OB C A F彈 G1 140 54 G2 圖3.2欄桿臂受力圖 0 2 54sin) 2 ( 12 OA AB G OC GOCF彈（3.21） 由上式代入數(shù)字得： 01 . 0 2 5 . 3 1055. 354sin 2 15. 0 1035. 015. 0 彈 F（3.22） 由上式計(jì)算得: 彈 F481N 彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算參考文獻(xiàn)6步驟如下： 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖3.3彈簧受力圖 因?yàn)閺椈蓱?yīng)該在一般載荷的條件下進(jìn)行工作?？梢愿鶕?jù)第類彈簧。現(xiàn)選用的 是碳素彈簧鋼絲（GB4357-89C 級(jí)） ，SL 型。 試選彈簧鋼絲的直徑為 d=4mm。查表 16-3，可以暫時(shí)選取B=1500MPa。查表 16-2，可知 MPa60015008 . 05 . 08050B.。 1. 選取旋繞比并計(jì)算曲度系數(shù) 通常選取旋繞比為 85C ?，F(xiàn)在選取的旋繞比為 C=5 曲度系數(shù) 31. 1 5 615. 0 454 154615. 0 44 14 CC C K（3.23） 2. 按照強(qiáng)度的條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑 試計(jì)算彈簧簧絲直徑 KCF d 2 6 . 1（3.24） 其中，F(xiàn)2-彈簧的最大工作拉力，已知 F2=481N。 每個(gè)數(shù)值代到式子里去得： mm67. 3 600 531. 1481 6 . 16 . 1 2 KCF d（3.25） 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 9 上式的計(jì)算結(jié)果與試選取的 d 值相近，并且符合標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺旋拉伸彈簧尺寸及 參數(shù) (GB/T 20881997)，因?yàn)?d=4mm 彈簧鋼絲直徑已是標(biāo)準(zhǔn)值。不需要重新選取， 即 d=4mm。因?yàn)?d 的大小不變，所以不需要重新查表并計(jì)算，即B=1500MPa， =600MPa。 彈簧中徑: mm2045 CdD（3.26） 查標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺旋拉伸彈簧的尺寸及參數(shù) (GB/T 20881997)。應(yīng)取 d=4mm, 5 4 20 C （3.27） 因?yàn)?C 沒(méi)變化，所以相應(yīng)的 K 的大小也不變，即 K=1.31mm。相應(yīng)的 d 也不變。 可知 d=4mm。此時(shí) D=20mm 就是標(biāo)準(zhǔn)值。 彈簧內(nèi)徑:mm16420 1 dDD（3.28） 彈簧外徑:mm24420 2 dDD（3.29） 3. 根據(jù)彈簧剛度，計(jì)算彈簧圈數(shù) n 12 12 ff FF kF （3.210） 式子里， 1 F-彈簧的最小工作拉力，這里設(shè)出 Fmin=37N； 2 f-與 2 F對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度， 2 f=876mm； 1 f-與 1 F對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度， 1 f=660mm 每個(gè)數(shù)值代到式子里去： 510570 37481 12 12 ff FF kF=7.4N/mm（3.211） 4. 彈簧圈數(shù) 根據(jù)表 16-2， 當(dāng) 0.5d4 時(shí)， 切變模量 G 在 8300080000， 可以選取 G=82000。 彈簧圈數(shù)的計(jì)算公式 F kD Gd n 3 4 8 （3.212） 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 代入各數(shù)據(jù)得： 32.44 4 . 7208 482000 8 3 4 3 4 F kD Gd n（3.213) 根據(jù) d=4mm，D=20mm。查標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺旋拉伸彈簧的尺寸及參數(shù) (GB/T 20881997)，可以得到 n 316 F k（3.214） 查表 16-6，得拉伸彈簧的有效圈數(shù) n=45 圈?？傻玫綇椈蓜偠?02. 7 45 316 n 316 F kN/mm（3.215） 5. 驗(yàn)算 查標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺旋拉伸彈簧的尺寸及參數(shù) (GB/T 20881997)?？芍?F0=148N。 （1） 彈簧的初應(yīng)力 N285.154 4 201488 31. 1 8 33 0 0 d DF K（3.216） 根據(jù)圖 16-9，當(dāng) C=5 時(shí)，彈簧的初拉應(yīng)力的推薦值大概在 78163MPa。所以 求得的初應(yīng)力值合適。 （2） 彈簧的極限工作應(yīng)力 lim 。查表 16-2 的后注，得 B 56. 0 lim ，即 MPa840150056. 056. 0 lim B （3.217） 極限工作載荷 lim F N783.805 31. 1208 8404 8 3 lim 3 lim DK d F （3.218） 工作時(shí)的最大拉力為 570.688N,所以能滿足要求 6. 計(jì)算其他結(jié)構(gòu)參數(shù) mm21825 . 11 0 DdnH（3.219） D arc p tan（3.220） 式子里， 0 H -自由長(zhǎng)度； 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 11 -螺旋角； p-彈簧節(jié)距，4 dpmm。 代入的數(shù)據(jù)得： 自由長(zhǎng)度： mm21816245 . 14525 . 1 10 DdnH（3.221） 643. 3 20 4 tan arctanarc D p （3.222） 根據(jù)以上的計(jì)算，選定有關(guān)參數(shù)為： 材料：碳素的彈簧的鋼絲， 鋼絲直徑：4mm， 旋繞比：5， 彈簧中徑：20mm， 彈簧右旋：螺旋角為=3.643， 自由長(zhǎng)度：218mm。 標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺旋拉伸彈簧的尺寸及參數(shù) (摘自 GB/T 20881997) 3.3 欄桿臂高度的選擇 根據(jù)文獻(xiàn)3收費(fèi)欄桿國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GBT 24973-2010 欄桿臂下邊緣距機(jī)箱底平面 的高度應(yīng)在650 mm 950 mm之間。 我們選擇欄桿臂到欄桿臂下沿的高度為775mm 3.4 電動(dòng)機(jī)的選擇 下圖為欄桿臂處于水平位置時(shí)的受力圖（O 點(diǎn)的約束力未畫(huà)出） 。 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和式(3.11)得:L=3.5m G=35.5N G O M 圖3.4欄桿臂受力圖 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 欄桿臂受力平衡時(shí)，有0 O M，即 mN6 .58mN65. 15 .3510 2 10 2 . L mg. L GM(3.41) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，欄桿臂由水平位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 90到豎直位置時(shí)，平均用時(shí) 2.5s。設(shè)欄桿臂升起期間勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度： s/rad63. 0s/rad 5 . 2 2 t (3.42) 此時(shí)驅(qū)動(dòng)欄桿臂轉(zhuǎn)動(dòng)所需的功率： W37W63. 06 .58MP(3.43) 考慮到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率、一些不可預(yù)知的阻力以及使用場(chǎng)所的電源情況，參考 現(xiàn)有類似產(chǎn)品，確定選用單相異步電動(dòng)機(jī), 電動(dòng)機(jī)的型號(hào) YY6324，功率為 120W， 工作電壓為 220V，頻率 50Hz，額定轉(zhuǎn)速 1400r/min。 YY 系列單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)以國(guó)家電機(jī)最新標(biāo)準(zhǔn) JB1009-1012-91 和小功率電 動(dòng)機(jī)的安全要求標(biāo)準(zhǔn) GB12350-2009 設(shè)計(jì),注重提高力能指標(biāo),節(jié)約能源為原則,產(chǎn)品 效率高,使用壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便.適用于鼓風(fēng)機(jī),水泵,記錄儀表等以及起動(dòng)扭 距要求不高的機(jī)械.該系列電機(jī)具有較高的起動(dòng)性能和過(guò)載能力、功率因數(shù)及效率， 噪聲低、重量輕、體積小、維護(hù)方便。 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求欄桿升起時(shí)間為 2.5s，所以曲柄整周運(yùn)動(dòng)工作周期 T=5s 減速器輸出轉(zhuǎn)速： min/r12 r/5s min/s60min/s60 T nW ；(3.44) 一般情況下齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍81 齒 i，蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)比范圍：4010 蝸 i 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍min/ r3200100 wd niin 蝸齒 YY6324 電機(jī)可以滿足要求 電動(dòng)機(jī)的輸出的功率 Pd：驅(qū)動(dòng)欄桿臂轉(zhuǎn)動(dòng)所需的功率 Pw,考慮到傳動(dòng)的裝置的 功率的損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出的功率為： w d P P (3.45) 上式(3.4-5)中，是電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的輸出的功率之間的總效率，即 54321 3 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 13 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4，可以查得：剛性的聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率1=0.99；單頭的蝸桿 的傳動(dòng)效率2=0.70；齒輪的傳動(dòng)效率3=0.97；軸承的傳動(dòng)效率4=0.99；四桿的機(jī)構(gòu) 的傳動(dòng)效率5=0.83，所以： 541. 083. 099. 097. 070. 099. 0 3 54321 3 (3.46) 069kw. 0 0.541 0372. 0w d P P0.12kW YY6324 電機(jī)可以滿足要求 3.5 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中具有一個(gè)曲柄和一個(gè)搖桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 一般情況 下，曲柄為主動(dòng)件且等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿作為從動(dòng)件作變速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿作平 面復(fù)合運(yùn)動(dòng)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu)最基本的形式。 曲柄存在條件： 最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和應(yīng)小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和； 連架桿與機(jī)架中至少有一個(gè)是最短桿， 滿足條件，當(dāng)最短桿是曲柄時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；最短桿為機(jī)架時(shí)，為雙曲 柄；最短桿為連桿時(shí)，為雙搖桿； A B D C C B a b c =45 FC 搖桿欄桿臂 C B G 連桿 曲柄 圖3.5曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和機(jī)械原理7知識(shí)可知，該機(jī)構(gòu)極位夾角為 0，即無(wú)急回特性，尺 寸 BB=CC，搖桿 CD 的擺角為 90，則圖中傳動(dòng)角=45，設(shè)計(jì)變量有 L1=AB、 L2=BC、L3=CD、L4=DA。曲柄 L1為最短桿，其余三桿長(zhǎng)可表示為 L1的倍數(shù)。由上 圖所示的幾何關(guān)系可知 1322LL （3.51） 2 4 2 2 2 1LLL（3.52） 根據(jù)機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的許用的空間，可以適當(dāng)?shù)念A(yù)選曲柄長(zhǎng)度 L3機(jī)架 L4的長(zhǎng)度， 設(shè) L3=150mm，L4=330mm， 則 L1=106.066mm，L2=312.490mm。 L4+L1=330+106.66mmL3+L2=150+312.49mm 經(jīng)驗(yàn)證符合曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理 3.6欄桿臂主軸的設(shè)計(jì) 由電動(dòng)機(jī)的選擇部分式(3.43)可知，驅(qū)動(dòng)欄桿臂轉(zhuǎn)動(dòng)所需的功率 P=37W；欄桿 臂轉(zhuǎn)過(guò) 90用時(shí) 2.5s，轉(zhuǎn)過(guò) 1 轉(zhuǎn)用時(shí) 2.54=10s，則轉(zhuǎn)速 n=60/10=6r/min。 圖 3.5 為主軸上的搖桿和欄桿臂的受力，D 點(diǎn)為主軸。根據(jù)力的平移定理，將 力 FC和 G 移到 D 點(diǎn)后， 分別附加力偶 TC和 TG， 由電動(dòng)機(jī)的選擇部分式(3.41)可知， 力偶 TC和 TG的力偶矩都為 58.6Nm，G=mg=10N=35.5N。 =45 FC 搖桿欄桿臂 G D c 圖 3.6 主軸上搖桿和欄桿臂的受力 取搖桿和欄桿臂為研究對(duì)象，做受力分析： 由機(jī)械設(shè)計(jì)6，曲柄 AB 與機(jī)架 BC 共線時(shí)的傳動(dòng)角最小，驅(qū)動(dòng)搖桿 CD 擺 動(dòng)所需的力最大。 不考慮連桿 BC 本身的重量時(shí)， 連桿為二力桿， 在上圖 3.6 位置時(shí)， 搖桿 C 端受連桿的拉力 FC沿連桿方向向下， 欄桿臂受到重力 G。 D 點(diǎn)的約束力未畫(huà) 出。在Md=0 時(shí)，有 sin1 . 0 2 C cF L G）（(3.61) 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 15 N3 .552N 45sin15. 0 1 . 0 2 5 . 3 5 .35 sin 1 . 0 2 ）（）（ c L G FC(3.62) 1. 初步確定軸的最小直徑6 先按機(jī)械設(shè)計(jì)初步估算軸的最小直徑：選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù) 表 153，取 A0=112，于是得 mm5 .20mm 6 037. 0 112 3 3 2 2 0min n P Ad(3.63) 有 兩 個(gè) 鍵 槽 ， 軸 徑 加 大 12% ， 于 是 為 初 步 估 算 軸 的 最 小 直 徑 20.5(1+0.06)=22.96mm。 2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 3.7 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 3. 求軸上的載荷 下圖 3.8 為主軸的載荷分析圖，其中圖 a 是主軸受力圖；圖 b 是彎矩圖；圖 c 是扭矩圖。 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 (a) (b) (c) =58.6Nm Nm Nm 圖 3.8 主軸的載荷分析圖 圖 3.8 中數(shù)據(jù)的計(jì)算過(guò)程如下： 由上述桿臂設(shè)受力分析分內(nèi)容可知，F(xiàn)C=552.3N。 由材料力學(xué)8，當(dāng)MA=0 時(shí)，有 FC0.048+G0.198+FB0.114=0(3.64) 解得： N45.295N 114. 0 198. 05 .35048. 03 .552 114. 0 198. 0048. 0 C GF FB(3.65) FV=0 時(shí)，有FA+ FB= FC+G 解得：FA= FC+GFB=552.3+35.5295.45N=262.3N(3.66) 從而可計(jì)算得： MA= Fc0.048=552.30.048 Nm =26.5 Nm(3.67) MB= G0.084=35.50.084Nm =-3.124 Nm(3.68) 4. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只需要校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（搖桿所在位 置） 。根據(jù)式(155)及彎矩計(jì)算的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán) 變應(yīng)力，取=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPa18.28MPa 251 . 0 )586006 . 0(26500)( 3 222 c 2 ca W TM (3.69) 前已選定軸的材料為 45 鋼， 調(diào)質(zhì)處理， 由表 151 查得1=60MPa。 因此caFd1=62.06N 所以軸承左端被“放松”右端被“壓緊” 即 Fa1=Fae1+Fd2=(551.6+34.047)N=585.647N(3.8.58) Fa2=Fd2=34.047N 3） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 P1和 P2 因?yàn)閑 F Fa 360.16 07.92 647.585 1r 1 ，e F Fa 68. 0 07.50 07.34 2r 2 由表13-5查的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)： 對(duì)軸承1X1=0.41，Y1=0.87；對(duì)軸承2X2=1，Y2=0； 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中比較平穩(wěn)，按表13-6，取 fd=1.則 N2 .552N)647.585878. 007.9241. 0(1)( 1111d1 ar FYFXfP(3.8.59) N07.50N)047.34007.501 (1)( 2222d2 ar FYFXfP(3.8.510) 4） 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?21 PP ，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算 5 .4329 2 .552 9000 3 10 P C L（L10的單位為 106r）(3.8.511) 所以滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求的1.5106次 (2) 小齒輪軸軸承的選擇 該軸為工作于普通溫度下的短軸，故支點(diǎn)采用兩端單向固定的方式，因?yàn)槭艿?斜齒輪和渦輪軸向力的影響，所以選用一對(duì)角接觸球軸承，按軸徑初選7203AC，查 NSK 軸承樣本可知7203AC 角接觸球軸承的額定動(dòng)載荷 C=10kN。 1) 求兩軸承的徑向載荷 Fr1和 Fr2.由上述軸的計(jì)算得出 指蝸輪軸向力N82.691 t2a FF 蝸輪圓周力N6 .5511a2t FF 蝸輪徑向力N3 .491r2r FF 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 43 齒輪圓周力N7.1085 2 t F 齒輪徑向力N6.404 2 r F 齒輪軸向力N02.244 2 a F 小 齒 輪 分 度 圓 直 徑d=31.5mm渦 輪 分 度 圓 直 徑d=62mm ， Fd2 21 Fd1 (a) Fr2V Fr2H F F FF F F te re2 2 ae2 te2 re2 39 21 (a)F F F F re2 ae2 ae2 re2 393532 21 (a) F Fte2 te2 393532 Fr1V Fr1H 3532 ae2 圖3.20 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面（圖3.20b）和水平面（圖3.20c）兩個(gè) 平面力系。由受力分析可知： N46.286 N 106 2 62 8 .69323 .49676 .404 2 5 .31 02.244 323539 2 2 3267 ae22rere2 2 d F d FFF F ae vr (3.8.512) N44.167N46.286-3 .496 .404- V2r 2rere2V1r ）（FFFF(3.8.513) N76.852N 106 326 .551677 .1085 323539 3269 2re2te 2r FF F H (3.8.514) N54.785N)76.8526 .5517 .1085(- H2rtete2H1r FFFF (3.8.515) N04.869N76.85244.167 222 H1r 2 V1r1r FFF(3.8.516) N14.836N54.78546.286 222 H2r 2 V2r2r FFF(3.8.517) 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 2) 求軸承的計(jì)算軸向力 Fa1和 Fa2 對(duì)于70000AC 型軸承，按表13-7，軸的派生軸向力 Fd=0.68Fr 所以： N37.747N04.86968. 068. 0 r1d1 FF(3.8.518) N08.719N14.83668. 068. 0 r2d2 FF(3.8.519) 參考角接觸球軸承載荷的分析（圖13-1）做出受力分析（圖321a） 由于 Fd2+Fae2=（719.37+69.82）NFd1=333.43N 所以軸承左端被“放松”右端被“壓緊” 即 Fa1=Fae+Fd2=（224.02+471.372）N=695.392N Fa2=Fd2=471.372N 3） 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 P1和 P2 因?yàn)閑 F Fa 42. 1 34.490 392.695 1r 1 ，e F Fa 68. 0 2 .693 372.471 2r 2 由表13-5查的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)： 對(duì)軸承1X1=0.41，Y1=0.87；對(duì)軸承2X2=1，Y2=0； 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中比較平穩(wěn)，按表13-6，取 fd=1.則 N6 .811N)392.695878. 034.49041. 0(1)( 1111d1 ar FYFXfP(3.8.531) N2 .693N)372.47102 .6931 (1)( 2222d2 ar FYFXfP(3.8.532) 4） 驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?21 PP ，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算 8 .7952 6 .811 16200 3 10 P C L（L10的單位為 106r）(3.8.533) 所以滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求的1.5106次 2、 鍵的選擇和校核6 鍵的選擇主要考慮所傳遞的扭矩的大小，軸上零件是否需要沿軸向移動(dòng)，零件 的對(duì)中要求等等。 3 齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)欄桿的總體設(shè)計(jì) 47 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為 pp hld T kld T 40002000 (3.8.534) 式中： T傳遞的轉(zhuǎn)矩 2 d FFyT，mN ； k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，hk5 . 0，此處h為鍵的高度，mm； l鍵的工作長(zhǎng)度，mm，圓頭平鍵bLl，單圓頭平鍵bLl5 . 0，平頭 平鍵Ll ,這里L(fēng)為鍵的公稱長(zhǎng)度，mm；b為鍵的寬度，mm； d軸的直徑，mm； P 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，MPa，查 6-2 p鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用壓力，