畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書I摘 要座位是該人接觸中最親密的部分，人們對(duì)騎車者的乘坐評(píng)價(jià)主要取決于座位的感覺(jué)?，F(xiàn)代汽車的駕駛員座椅和前排乘客座椅大多是電動(dòng)可調(diào)節(jié)的，也稱為電動(dòng)座椅。因此，電動(dòng)座椅是直接影響汽車質(zhì)量的關(guān)鍵部件之一。汽車的電動(dòng)座椅由駕駛員座椅控制。從服務(wù)目標(biāo)出發(fā)，電動(dòng)座椅必須滿足方便和舒適的兩個(gè)要求。也就是說(shuō)，駕駛員可以通過(guò)按鈕操作將座椅調(diào)節(jié)到最佳位置，使得駕駛員可以獲得最佳視野，并且操縱方向盤，踏板，換檔桿等的便利性可以是獲得。舒適且最習(xí)慣于騎行角度。為了滿足這些要求，世界主要汽車生產(chǎn)國(guó)的制造商已經(jīng)使用機(jī)械和電子手段來(lái)制造可調(diào)節(jié)的電動(dòng)座椅。該解決方案設(shè)計(jì)有電動(dòng)座椅傳動(dòng)裝置。通過(guò)座椅調(diào)節(jié)器，座椅水平地前后移動(dòng)，座椅上下移動(dòng)，并且座椅靠背的角度旋轉(zhuǎn)在六個(gè)方向上調(diào)節(jié)。汽車電動(dòng)座椅的結(jié)構(gòu)主要包括：可逆直流微電機(jī)（驅(qū)動(dòng)裝置） ，傳動(dòng)裝置，連接機(jī)構(gòu)，蝸輪，蝸桿，滾珠絲杠和水平滑動(dòng)導(dǎo)軌的組合。座椅由座墊，靠背，頭枕，骨架，懸架和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。關(guān)鍵詞：汽車電子；電動(dòng)座椅;蝸輪；蝸桿；螺桿畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書IIAbstractthe chair is contacts the closest part with the human, the people many are make to the passenger vehicle smooth appraisal through chair's feeling. The modern passenger vehicle's driver chair and the front part crew member chair many are electrically operated adjustable, also calls the electrically operated chair. Therefore, the electrically operated chair is one of immediate influence passenger vehicle quality key components. Passenger vehicle electrically operated chair by driver's chair primarily. Embarks from the target client, the electrically operated chair must satisfy the convenience and the comfortable two big requests. That is driver through keybutton operation, may also adjust the chair in the best position, causes the driver to obtain the best field of vision, obtains easy to operate operation and so on steering wheel, footboard, gearshift lever conveniences, but may also obtain is most comfortable and the most custom rides the angle. In order to satisfy these requests, the world automobile production power's related factory unexpectedly uses the machinery and the electronic technology method, makes electrically operated chair which may adjust.This scheme is a kind of mechanical design and manufacturing, ergonomics and electronic technology combining can adjust the electric chair eight direction. General electric chair system by two-way motor and transmission device and seat regulator, etc. Through the seat regulator seat level movement, realize front seats and seat move after the end of the move, the seat of the direction of rotation Angle of eight.The auto electric chair of the structure are mainly: reversible dc micro motors (drives), transmission device, the connection, Angle transfer worm and worm, ball screw, horizontal sliding guide etc. Electric chair cushion, seat, by magic, skeleton, suspension and adjusting mechanism etc.Keywords: Automotive Electrical; electric chair; turbine, worm, screwIII目 錄摘 要 .IAbstract.II第一章 緒論 .- 4 -1.1 研究背景 - 4 -1.2 汽車座椅的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 - 7 -1.2.1 國(guó)外研究情況 - 7 -1.2.2 國(guó)內(nèi)研究情況 - 8 -1.3 課題設(shè)計(jì)的意義 - 8 -1.4 課題研究的主要內(nèi)容 .- 10 -第二章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案 .- 2 -2.1 座椅的組成 - 2 -2.2 坐墊升降部分方案設(shè)計(jì) - 2 -2.3 坐墊前后移動(dòng)部分方案設(shè)計(jì) - 3 -2.4 靠背傾斜部分方案設(shè)計(jì) - 4 -第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選取與設(shè)計(jì) .- 5 -3.1 齒輪傳動(dòng) - 5 -3.1.1 齒輪傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn) - 5 -3.1.2 傳動(dòng)類型的選取 - 5 -3.2 螺旋傳動(dòng) - 6 -3.2.1 螺旋傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) - 6 -3.2.2 螺旋傳動(dòng)的選取 - 7 -3.3 連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選取 .- 8 -第四章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 10 -4.1 電機(jī)的選擇與計(jì)算 - 10 -IV4.1.1 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 .- 10 -4.1.2 有效功率 .- 10 -4.1.3 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào) .- 11 -4.2 傳動(dòng)比的分配 .- 11 -4.3 各軸轉(zhuǎn)速 .- 11 -4.4 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) .- 11 -4.4.1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型 .- 11 -4.4.2 選擇材料 .- 12 -4.4.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) .- 12 -4.4.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 .- 13 -4.4.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 .- 14 -4.4.6 驗(yàn)算效率 .- 15 -?4.4.7 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 .- 16 -4.5 滾珠絲杠設(shè)計(jì) .- 17 -4.5.1 選擇滾珠絲杠型號(hào)及其工作條件 .- 17 -4.5.2 降速比計(jì)算 .- 17 -4.5.3 慣量計(jì)算 .- 17 -4.5.4 電動(dòng)機(jī)力矩計(jì)算 .- 17 -4.5.5 剛度計(jì)算 .- 18 -4.5.6 反向死區(qū) .- 18 -4.5.7 傳動(dòng)剛度變化引起的定位誤差 .- 18 -4.6 垂直調(diào)節(jié)滾珠絲杠支承軸承驗(yàn)算 .- 19 -4.7 垂直調(diào)節(jié)螺桿驗(yàn)算 .- 19 -4.7.1 螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 .- 19 -4.7.2 螺桿穩(wěn)定性計(jì)算 .- 20 -V4.8 垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)支承軸承驗(yàn)算 .- 20 -結(jié) 論 - 22 -致 謝 .- 24 -參考文獻(xiàn) .- 26 -VI第一章 緒論1.1 研究背景現(xiàn)代汽車不僅僅是一種載體，它們已經(jīng)是“人，汽車和環(huán)境”的組合。作為車輛使用者的直接支撐，座椅在機(jī)艙部件中是至關(guān)重要的。汽車座椅的主要功能是為駕駛員提供易于操作，舒適，安全且不易疲勞的駕駛員座椅。座椅設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下五個(gè)基本要求：一是合理安排座位;其次，座椅的形狀應(yīng)符合人體的生理功能;第三，座椅應(yīng)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);第四，座椅具有良好的振動(dòng)特性;第五，座椅必須非常安全可靠;座椅安裝位置的大小很重要，這直接影響用戶的便利性和舒適性。座椅布置體現(xiàn)了人體工程學(xué)的要求。駕駛員座位是最關(guān)鍵的座位。它的基本要求是布局合理，操作方便，即駕駛員在騎行時(shí)可方便地操作方向盤，操縱桿和踏板。由于歐洲人和亞洲人的規(guī)模不同，一些國(guó)家的席位非常廣泛，一些國(guó)家的席位相對(duì)較小。由于男女在同一區(qū)域的區(qū)別，高大與小的區(qū)別，駕駛員座椅必須有適應(yīng)大多數(shù)人身體的調(diào)節(jié)機(jī)制。 “大多數(shù)人”的概念，汽車設(shè)計(jì)師使用二維人體模型，根據(jù)高度將總?cè)丝诜殖刹煌慕M：5？5？f 所有駕駛員都短于或等于這個(gè)尺寸）剩下的 95？更高; 95？95？f 所有駕駛員都是短或等于這個(gè)尺寸，剩下的 5？更高） 。汽車行業(yè)的總應(yīng)用范圍在 5？95？之間，其中包括人口的 90％。例如，該設(shè)計(jì)可以調(diào)節(jié)座椅和踏板之間的距離，以適應(yīng)盡可能多的駕駛員。一般來(lái)說(shuō)，- 7 -這里使用 5？f 女性和 95？f 男性身體模型。過(guò)去，這輛車專門用于運(yùn)輸。今天的汽車設(shè)計(jì)理念提倡人與車的融合。座椅是這個(gè)設(shè)計(jì)理念中非常重要的一部分。現(xiàn)代汽車座椅涉及電子，人體工程學(xué)，工業(yè)設(shè)計(jì)等。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車座椅筏從簡(jiǎn)單的部件發(fā)展到更復(fù)雜和精確的部件。 。由于座椅是衡量汽車檔次的重要依據(jù)，汽車設(shè)計(jì)師非常重視電動(dòng)座椅的設(shè)計(jì)，從材料到形狀，盡可能多。在造型方面，考慮到人體尺寸，體重，騎行姿勢(shì)和體壓分布等因素，人體工程學(xué)研究成果和先進(jìn)技術(shù)被用于創(chuàng)造舒適和久坐的座椅。例如，梅賽德斯 - 奔馳 E 級(jí)轎車的六向可調(diào)電動(dòng)座椅根據(jù)人體輪廓設(shè)計(jì)，為人體腰部和臀部提供最佳側(cè)向支撐。在材料方面，由于座椅也起到汽車裝飾的作用，座椅面料的顏色應(yīng)與汽車的整體顏色相匹配。除了出色的質(zhì)地外，它還具有良好的手感，讓人在坐起時(shí)感覺(jué)舒適。一種感覺(jué)。汽車座椅的調(diào)節(jié)可以手動(dòng)或電動(dòng)完成。最早的手動(dòng)調(diào)節(jié)座椅于 1921 年推出。手動(dòng)調(diào)節(jié)方法要求會(huì)員通過(guò)手柄放松座椅的鎖定機(jī)構(gòu)，然后通過(guò)改變車身的姿勢(shì)和位置來(lái)移動(dòng)座椅，最后放松手柄。用于將座椅固定在所選位置的鎖定機(jī)構(gòu)。 。該調(diào)節(jié)模式的主動(dòng)施力側(cè)是座椅上的乘客，并且座椅的調(diào)節(jié)不是很方便。在中高端汽車中，制造商提供電動(dòng)可調(diào)座椅。電動(dòng)座椅由座墊，靠背，頭枕，骨架，懸架和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括控制器，可逆直流電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)部件。它是電動(dòng)座椅中最復(fù)雜和最關(guān)鍵的部分?？赡嬷绷麟妱?dòng)機(jī)必須具有小體積和大負(fù)載能力。在操作期間需要機(jī)械傳動(dòng)部件。穩(wěn)定性好，噪音低?？刂破鞯目刂瓢粹o設(shè)置在駕駛員操作的方便位置，通常在門內(nèi)側(cè)的扶手上或座墊側(cè)面。通常有三個(gè)以上的可逆直流電動(dòng)機(jī)由控制器控制并驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)部件的某個(gè)方向。傳動(dòng)部件具有蝸桿軸，蝸輪，小齒輪和齒條。調(diào)節(jié)時(shí)，蝸桿軸在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使小齒輪擰入或擰出，即座椅下降或升高。如果蝸輪與齒條- 8 -嚙合，則蝸輪旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)齒條，這使得座椅向前或向后移動(dòng)。當(dāng)調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)座椅時(shí)，座椅是施力，并且乘客可以通過(guò)簡(jiǎn)單地拉動(dòng)控制按鈕來(lái)移動(dòng)座椅而不主動(dòng)改變身體的姿勢(shì)。電動(dòng)座椅還提供更精確的調(diào)節(jié)位置。電動(dòng)座椅的使用使駕駛員能夠輕松找到最適合他的駕駛姿勢(shì)，提供良好的視野，提高駕駛安全性，并且可以有效地減少駕駛疲勞。電動(dòng)調(diào)節(jié)的座椅在調(diào)節(jié)時(shí)，座椅是施力方，乘客只需扳動(dòng)控制鍵就可以令座椅移動(dòng)，無(wú)需主動(dòng)改變身體的座姿。電動(dòng)座椅還可以提供更加精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)位置。電動(dòng)座椅的使用，讓駕駛員能夠輕松的找到最適合自己的駕駛姿勢(shì)，提供良好的視野，提高了行車安全性，并能有效減輕駕駛疲勞。 1.2 汽車座椅的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)外研究情況最最早的手動(dòng)調(diào)節(jié)座椅于 1921 年在英國(guó)投入使用。手動(dòng)調(diào)節(jié)方法要求會(huì)員通過(guò)手柄放松座椅的鎖定機(jī)構(gòu)，然后通過(guò)改變車身的姿勢(shì)和位置來(lái)移動(dòng)座椅，最后放松鎖定機(jī)構(gòu)的手柄以將座椅固定在所選位置。 。 1954 年，凱迪拉克埃爾多拉多汽車首次推出了一款 4 向電動(dòng)座椅。自動(dòng)汽車座椅實(shí)際上是人體工程學(xué)和電子技術(shù)的結(jié)合，可以自動(dòng)適應(yīng)不同車身乘員的乘坐舒適性要求。這種微電腦控制的電動(dòng)座椅出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 80 年代。 1983 年，日產(chǎn)和豐田分別用于塞德里克和皇冠車。人因工程學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科，起源于歐洲，并在美國(guó)形成。它已經(jīng)發(fā)展了 60 多年。人因工程學(xué)研究如何在工作，家庭生活和休閑中考慮人類健康，安全，舒適和工作效率的學(xué)科。人，機(jī)，環(huán)境的和諧統(tǒng)一是其核心指導(dǎo)思想。 1968 年，國(guó)際人體工程學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）舉辦了第一次關(guān)于瑞士席位主題的國(guó)際會(huì)議。在這次會(huì)議之后，世界各地都設(shè)置了座椅設(shè)計(jì)的高潮。到目前為止，- 9 -這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)仍在全面展開蝸桿傳動(dòng)廣泛用于汽車座椅的電動(dòng)調(diào)節(jié)。1922 年，美國(guó)制造了一種扁平直齒輪傳動(dòng)裝置，稱為 Wilhelm 蠕蟲（WildhaberWarm） 。在 20 世紀(jì) 50 年代，日本人開發(fā)了這種技術(shù)，即在世界市場(chǎng)上銷售的平面蠕蟲驅(qū)動(dòng)器（Plana 蠕蟲）1953 年，尼曼教授為蝸桿驅(qū)動(dòng)做出了新的貢獻(xiàn)，發(fā)明了凹弧形齒圓柱蝸桿傳動(dòng)，現(xiàn)在被稱為“Cavex 蠕蟲” 。此外，日本自 1972 年以來(lái)發(fā)表了一些關(guān)于新蠕蟲驅(qū)動(dòng)的文章，并取得了一定的成果。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究情況豐田普瑞維亞于 1990 年推出，很早就通過(guò)各種渠道進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。它也為中國(guó)汽車電動(dòng)座椅制造業(yè)的發(fā)展打開了大門。越來(lái)越多的汽車制造商開始在中國(guó)銷售電動(dòng)座椅。這款車在中國(guó)汽車制造商努力完善電動(dòng)座椅的演繹之后，使其更加完美和完善。1991 年 9 月 5 日至 9 日，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車電氣委員會(huì)在杭州召開1991 年汽車電氣報(bào)告會(huì)。會(huì)議指出，汽車電氣自動(dòng)化的發(fā)展，汽車電動(dòng)座椅的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)是中國(guó)趕上國(guó)外汽車。身體電氣的重要方向。到目前為止，中國(guó)豪華汽車制造商已將電動(dòng)座椅視為其車輛不可或缺的一部分。隨著技術(shù)的不斷成熟和制造價(jià)格普遍下降，車身電器目前正在轉(zhuǎn)向家用車型。1.3 課題設(shè)計(jì)的意義座椅是汽車的基本配件。隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車座椅舒適性的要求也越來(lái)越高，汽車座椅的調(diào)節(jié)也更加簡(jiǎn)單，方便，快捷。目前，汽車座椅- 10 -位置的調(diào)整主要基于手動(dòng)調(diào)節(jié)的機(jī)械和電動(dòng)控制。汽車的電動(dòng)座椅由駕駛員座椅控制。從服務(wù)目標(biāo)出發(fā)，電動(dòng)座椅必須滿足方便和舒適的兩個(gè)要求。也就是說(shuō)，駕駛員可以通過(guò)按鈕操作將座椅調(diào)節(jié)到最佳位置，使得駕駛員可以獲得最佳視野，并且操縱方向盤，踏板，換檔桿等的便利性可以是獲得。舒適且最習(xí)慣于騎行角度。為了滿足這些要求，世界主要汽車生產(chǎn)國(guó)的制造商已經(jīng)使用機(jī)械和電子手段來(lái)制造可調(diào)節(jié)的電動(dòng)座椅。駕駛員座椅對(duì)方向盤，操縱桿和踏板的可接近性決定了人體的姿勢(shì)。姿勢(shì)由座椅的布置和形狀決定。如果駕駛員的姿勢(shì)不理想，很容易疲勞甚至造成壓力。因此，日本和歐洲和美國(guó)的駕駛員座椅的設(shè)計(jì)有基本姿勢(shì)，頭部，肩部，手臂，腹部，腿部和其他活動(dòng)空間的參考數(shù)據(jù)，這不能是任意的。汽車座椅由座墊，靠背，側(cè)背支撐，頭枕等組成，它們具有一定的表面形狀，座椅表面和靠背的形狀曲線應(yīng)與后座曲線相匹配。人體處于放松狀態(tài)，座椅座位在乘員坐下后表面形狀和體壓分布可使乘員的肌肉處于最放松的狀態(tài)，可以支撐腰椎，不會(huì)因?yàn)椴涣级鴮?dǎo)致麻木血液循環(huán)，長(zhǎng)時(shí)間騎行時(shí)不易疲勞。通過(guò)對(duì)座椅前后上下的有限調(diào)節(jié)，靠背的傾斜角度以及頭枕的上下位置，可以使大多數(shù)人感到安慰。座椅的彈簧性能是座椅振動(dòng)特性的關(guān)鍵。測(cè)試表明，雖然當(dāng)車輛行駛時(shí)地板振動(dòng)很大，但由于座椅彈簧的作用，仍然可以在座椅上獲得良好的舒適性。如果彈簧性能不好，那么汽車的舒適性會(huì)很差。目前，大多數(shù)座墊采用整體泡沫聚氨酯墊，通過(guò)螺旋彈簧或 S 形彈簧嵌入泡沫聚氨酯中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，無(wú)噪音。對(duì)于汽車的低背座椅，頭枕是座椅上的配件。隨著汽車速度的提高，對(duì)人身安全越來(lái)越重要。在發(fā)生追尾事故時(shí)，由于后部撞擊的影響，汽車突然向前移動(dòng)。由于慣性，乘員的頭部突然向后傾斜，并且頸椎受到大的加速力并且容易受傷。通過(guò)頭枕支撐，減少頭部的自由運(yùn)動(dòng)可以減少對(duì)頸椎的影響。 1998- 11 -年，安裝在沃爾沃汽車上的 WHIPS（頭頸保護(hù)系統(tǒng)）可以使靠背頭枕和乘員在發(fā)生追尾碰撞的同時(shí)向后移動(dòng)，有效避免頸椎受傷。目前，汽車座椅已與安全帶和安全氣囊相結(jié)合，為乘員提供安全保護(hù)。汽車座椅本身的堅(jiān)固性，車身連接的可靠性以及靠背的強(qiáng)度都符合行業(yè)法規(guī)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。這不僅僅是安裝它的問(wèn)題。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，汽車座椅配備氣動(dòng)裝置，氣壓由發(fā)動(dòng)機(jī)艙的氣泵提供，座椅靠背有四個(gè)氣壓室，實(shí)現(xiàn)腰部的保護(hù)椎骨?？勘撤譃樯舷聝刹糠?，角度可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，使腰部和肩部同時(shí)緊貼靠背，以保護(hù)安全?？勘成嫌幸粋€(gè)電腦控制的電子振蕩器，以及按摩保健。用。1.4 課題研究的主要內(nèi)容解決方案的想法是電動(dòng)座椅利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)調(diào)節(jié)座椅前后位置和靠背的傾斜度，并自動(dòng)適應(yīng)駕駛員的乘坐舒適性要求。不同體型的占用者。電動(dòng)座椅可以滿足方便和舒適。駕駛員可以通過(guò)按下按鈕將座椅調(diào)整到最佳位置以獲得最佳視野。操縱方向盤，踏板，換檔桿和其他控制部件很容易。方便，您還可以獲得舒適和最習(xí)慣的騎行角度。我的設(shè)計(jì)是研究和設(shè)計(jì)一個(gè)電動(dòng)可調(diào)座椅。汽車座椅位置的調(diào)節(jié)主要有三個(gè)方向，即座墊的高度調(diào)節(jié)，座墊的水平位置調(diào)節(jié)和座椅靠背傾斜角度的調(diào)節(jié)。通過(guò)前一時(shí)期的仔細(xì)比較和研究，確定了每個(gè)體育組織計(jì)劃的構(gòu)成?？赡骐妱?dòng)機(jī)設(shè)計(jì)為動(dòng)力源，蝸輪，滾珠絲杠，平面連桿機(jī)構(gòu)，它們相互結(jié)合，達(dá)到調(diào)節(jié)座椅位置的目的。 。- 2 -第二章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案2.1 座椅的組成2.2 坐墊升降部分方案設(shè)計(jì)解決方案 1：座椅，分別位于座椅兩側(cè)的一對(duì)椅架，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和被動(dòng)構(gòu)件。座椅有一個(gè)主體和一對(duì)固定在主體左右兩側(cè)的接頭;所述一對(duì)椅架各自具有與所述組配合的第一支腿，所述第一支腿的外邊緣沿所述軸線提供齒條;驅(qū)動(dòng)件具有固定在座體上的電動(dòng)機(jī)，以及與電動(dòng)機(jī)連接的驅(qū)動(dòng)傳遞件。被動(dòng)構(gòu)件具有可樞轉(zhuǎn)地安裝在座椅主體上的第一軸。第一軸驅(qū)動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，并且齒輪分別設(shè)置在第一軸的相對(duì)端，并且兩個(gè)齒輪分別與第一軸的齒條嚙合。第一現(xiàn)代汽車的電動(dòng)座椅由座墊，座椅靠背，座椅枕頭，骨架，懸架和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括控制器，可逆直流電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)部件。它是電動(dòng)座椅中最復(fù)雜和最關(guān)鍵的部分?？赡嬷绷麟妱?dòng)機(jī)必須具有小體積和大負(fù)載能力。在操作期間需要機(jī)械傳動(dòng)部件。穩(wěn)定性好，噪音低?？刂破鞯目刂瓢粹o設(shè)置在駕駛員可以輕松操作的位置，通常位于門內(nèi)側(cè)的扶手上。通常有三個(gè)以上的可逆直流電動(dòng)機(jī)由控制器控制并驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)部件的某個(gè)方向。傳動(dòng)部件具有蝸桿軸，蝸輪，小齒輪和齒條。調(diào)節(jié)時(shí)，蝸桿軸在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使小齒輪擰入或擰出，即座椅下降或升高。如果蝸輪與齒條嚙合，則蝸輪旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)齒條，這使得座椅向前或向后移動(dòng)。目前，先進(jìn)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以調(diào)節(jié)座椅的水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)，座椅靠背的角運(yùn)動(dòng)和枕頭的高度運(yùn)動(dòng)，即所謂的“六向可調(diào)” 。乘員可以根據(jù)他或她的身體將座椅調(diào)節(jié)到最舒適的位置?，F(xiàn)在根據(jù)需要調(diào)整該位置的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃。- 3 -條腿。選項(xiàng) 2：它由蝸桿軸，蝸輪，心軸等組成。在調(diào)節(jié)時(shí)，由 DC 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩驅(qū)動(dòng)蝸桿軸以驅(qū)動(dòng)蝸輪以驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)出蝸輪以上下驅(qū)動(dòng)座椅。選項(xiàng) 3：它由蝸桿軸，蝸輪，滾珠絲杠和連桿機(jī)構(gòu)組成。調(diào)整時(shí)，直流電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)蝸桿軸，驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)與滾珠絲杠配合的螺母前進(jìn)或后退。螺母與連桿機(jī)構(gòu)連接，連桿機(jī)構(gòu)使座椅移動(dòng)。升起和降落。由于工業(yè)技術(shù)的成熟，汽車車身零件的完整性，結(jié)合運(yùn)動(dòng)部件的可靠性和易維護(hù)性等因素。重點(diǎn)在于汽車座椅起伏的可重復(fù)性對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的壽命和安全要求的重復(fù)性。結(jié)合所有運(yùn)動(dòng)器材設(shè)計(jì)的要求，充分利用資源，盡量使用相同的材??料和類似的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，因此選擇滾珠絲杠解決方案 3。2.3 坐墊前后移動(dòng)部分方案設(shè)計(jì)方方面 1：設(shè)置在座椅或腳凳中的一個(gè)上的基體;設(shè)置在可動(dòng)部分上的可動(dòng)體，可動(dòng)體與基體相配合，與基體相對(duì)地伸長(zhǎng)或縮回;固定在基體或可動(dòng)體的頂面或底面中的一個(gè)上的齒條，齒條形成為板狀，可動(dòng)體的延伸部在收縮方向上延伸并具有齒;小齒輪容納在基體和可移動(dòng)體的另一個(gè)中并與齒條嚙合;用于驅(qū)動(dòng)小齒輪的驅(qū)動(dòng)單元;并且，引導(dǎo)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基體和可動(dòng)體上，以沿著可動(dòng)體的伸展和縮回方向引導(dǎo)可動(dòng)體。選項(xiàng) 2：由蝸桿，蝸輪，齒條和導(dǎo)軌組成。機(jī)架安裝在導(dǎo)軌上。調(diào)節(jié)時(shí)，直流電機(jī)通過(guò)蝸桿產(chǎn)生兩側(cè)蝸輪到蝸輪的扭矩，并由齒條驅(qū)動(dòng)，使座椅伸縮移動(dòng)。選項(xiàng) 3：它由蝸桿軸，蝸輪和滾珠絲杠組成。調(diào)整時(shí)，直流電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)蝸桿軸，驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)與滾珠絲杠配合的螺母前進(jìn)或后退。由于螺母連接到上導(dǎo)軌，因此座椅前后移動(dòng)。- 4 -由于工業(yè)技術(shù)的成熟，汽車車身零件的完整性，結(jié)合運(yùn)動(dòng)部件的可靠性和易維護(hù)性等因素。重點(diǎn)在于汽車座椅起伏的可重復(fù)性對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的壽命和安全要求的重復(fù)性。結(jié)合所有運(yùn)動(dòng)器材設(shè)計(jì)的要求，充分利用資源，盡量使用相同的材??料和類似的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，因此選擇滾珠絲杠解決方案 3。2.4 靠背傾斜部分方案設(shè)計(jì)解決方案 1：由雙向控制開關(guān)，控制電機(jī)，蝸桿，蝸輪，蝸輪軸，蝸輪蓋和座椅靠背調(diào)節(jié)軸組成。雙向控制開關(guān)將電源連接到電動(dòng)機(jī)以控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?？刂齐姍C(jī)軸的延伸部分為蝸桿，蝸桿與蝸輪嚙合，蝸輪和蝸輪軸一體化，蝸輪軸中的空心平槽插入座椅的平頭中后調(diào)節(jié)軸。按下雙向控制開關(guān)可以控制電機(jī)軸，即蝸桿順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。蝸桿驅(qū)動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)并改變旋轉(zhuǎn)方向并將其傳遞到蝸輪軸。蝸輪軸驅(qū)動(dòng)座椅靠背調(diào)節(jié)軸以使座椅靠背向前傾斜?；蛳蚝髢A斜以達(dá)到調(diào)節(jié)座椅靠背的目的。選項(xiàng) 2：靠背調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的主要部件是鉸鏈銷，鏈輪，內(nèi)齒輪（30 齒） ，外齒輪（29 齒）等。鉸鏈銷具有偏心凸輪，凸輪中間軸 A 與安裝在座墊側(cè)的外齒輪同軸;鉸鏈銷的中間軸 B 與安裝在座椅靠背側(cè)的鏈輪同軸，并與內(nèi)齒輪同軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)靠背和頭枕調(diào)節(jié)開關(guān)沿 A 或 B 方向放置時(shí)，靠背調(diào)節(jié)電機(jī)操作并驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，安裝在鏈輪上的鉸鏈銷也以相同的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。由于外齒輪安裝在座墊側(cè)，鉸鏈銷的中間軸 B 利用偏心凸輪繞中間軸 A 旋轉(zhuǎn)。以這種方式，內(nèi)齒輪與外齒輪嚙合，并且每次鉸鏈銷旋轉(zhuǎn)時(shí)，嚙合齒輪旋轉(zhuǎn) 12°。經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究和比較，由于選項(xiàng) 2 的實(shí)施需要大量的零件和特殊的生產(chǎn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鑒于程序的簡(jiǎn)單易操作 1，你還可以使用以前車的車身部件，集成了以前的設(shè)計(jì)鏈接，所以選擇 1。.- 5 -第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選取與設(shè)計(jì)3.1 齒輪傳動(dòng)3.1.1 齒輪傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是一種機(jī)械傳動(dòng)裝置，它使用兩個(gè)齒輪的齒輪齒相互嚙合以傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。根據(jù)齒輪軸的相對(duì)位置，它分為平行軸正齒輪傳動(dòng)，交叉軸錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)。它具有結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)是指主輪和從動(dòng)輪齒直接傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。在所有機(jī)械變速器中，齒輪變速器是最廣泛用于在任何兩個(gè)軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，運(yùn)行可靠，效率高，使用壽命長(zhǎng)，動(dòng)力，速度和尺寸范圍大。例如，傳輸功率可以小到幾十萬(wàn)千瓦;速度可達(dá) 300m / s;齒輪直徑可以從幾毫米到超過(guò)二十米。但是，制造齒輪需要特殊設(shè)備，嚙合驅(qū)動(dòng)器會(huì)產(chǎn)生噪音。聲。 3.1.2 傳動(dòng)類型的選取a.一個(gè)。直齒輪傳動(dòng)對(duì)于平行軸之間的傳動(dòng)，一般傳動(dòng)比可達(dá) 8，單 20，2 至 45，最大 60，3至 200，最大 300.傳動(dòng)功率可達(dá) 100,000 千瓦，速度可達(dá) 100,000 轉(zhuǎn)，圓周速度可達(dá) 300 米/秒。單級(jí)效率為 0.96 至 0.99。正齒輪驅(qū)動(dòng)器適用于中速和低速驅(qū)動(dòng)器。斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行，適用于中速和高速傳動(dòng)。人字齒輪傳動(dòng)適用于傳遞高功率和高扭矩的變速箱。嚙合齒輪有三種：外齒輪傳動(dòng)裝置，由兩個(gè)外齒輪嚙合，兩個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向相反。內(nèi)齒輪傳動(dòng)裝置由內(nèi)齒輪和小外齒輪嚙合。- 6 -轉(zhuǎn)向是一樣的;齒輪齒條驅(qū)動(dòng)器可以將齒輪的旋轉(zhuǎn)改變?yōu)辇X條的線性運(yùn)動(dòng)，反之亦然。普通齒輪傳動(dòng)：允許的載荷范圍和速度都很大;傳動(dòng)比恒定;外形尺寸小;工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求很高。當(dāng)精度低時(shí)，傳輸噪聲很大，沒(méi)有過(guò)載保護(hù)。灣蠕蟲驅(qū)動(dòng)器交錯(cuò)軸驅(qū)動(dòng)的主要形式，軸交錯(cuò)角一般為 90°。蝸桿傳動(dòng)可以獲得大的傳動(dòng)比，單級(jí)通常為 8 至 80，傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)高達(dá) 1500，傳動(dòng)功率為 4500 kW，蝸桿速度為 30,000 rpm，圓周速度為 70 rpm。女士。蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，可自鎖，但自鎖時(shí)傳動(dòng)效率小于 0.5。蝸輪在齒面之間具有大的滑動(dòng)，產(chǎn)生更多的熱量，并且傳動(dòng)效率低，通常為 0.45 至 0.97。傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)聲，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比較大，可制作自鎖蝸桿。自鎖蝸桿傳動(dòng)效率很低;中高速傳動(dòng)蝸輪環(huán)圈需要昂貴的抗摩擦材料（如青銅） ，制造精度要求高，道具昂貴。蝸桿傳動(dòng)：傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)聲，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比較大，可制成自鎖式蝸桿。自鎖蝸桿傳動(dòng)效率很低;中高速傳動(dòng)蝸輪環(huán)圈需要昂貴的抗摩擦材料（如青銅） ，制造精度要求高，道具昂貴。螺旋傳動(dòng)：傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)聲，減速比大，可將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；瑒?dòng)螺桿可制成自鎖螺旋機(jī)構(gòu);工作速度普遍較低。低。3.2 螺旋傳動(dòng)3.2.1 螺旋傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)利通過(guò)螺釘和螺母的嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳遞。它主要用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)并將扭矩轉(zhuǎn)換為推力。根據(jù)工作特點(diǎn)，螺旋驅(qū)動(dòng)螺旋分為力傳遞螺旋，導(dǎo)電螺旋和調(diào)節(jié)螺旋。 1 傳動(dòng)力螺旋：主要是傳動(dòng)功率，它采用- 7 -小扭矩產(chǎn)生大的軸向推力，一般間歇工作，工作速度低，而且通常需要自鎖，如螺旋壓力機(jī)和螺旋千斤頂螺旋。 2 導(dǎo)電螺旋：主要用于傳動(dòng)，通常需要高運(yùn)動(dòng)精度，一般長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，工作速度也很高，如機(jī)床的進(jìn)給螺桿（螺桿） 。3 調(diào)整螺旋：用于調(diào)整和固定零件或零件之間的相對(duì)位置，一般不經(jīng)常旋轉(zhuǎn)，需要自鎖，有時(shí)需要高精度，如螺旋機(jī)和精密儀器微調(diào)機(jī)構(gòu)。根據(jù)螺紋之間的摩擦特性，螺桿傳動(dòng)可分為滑動(dòng)螺桿傳動(dòng)和滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)?；瑒?dòng)螺桿傳動(dòng)可分為普通滑動(dòng)螺桿傳動(dòng)和靜壓螺桿傳動(dòng)。3.2.2 螺旋傳動(dòng)的選取a. 滑滑動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)所謂的滑動(dòng)螺桿傳動(dòng)是一種常見的滑動(dòng)螺桿傳動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋通常使用梯形和鋸齒形螺紋，梯形螺紋是最廣泛使用的鋸齒螺紋，用于單側(cè)力。由于工藝強(qiáng)度低，強(qiáng)度低，很少使用矩形螺紋;對(duì)于小的力和精度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，有時(shí)使用三角形螺紋。通常，螺紋提升和摩擦系數(shù)不大，因此盡管軸向力 F 相對(duì)較大，但是扭矩T 相當(dāng)小。力傳遞螺旋使用該工作原理來(lái)獲得機(jī)械增益。升力越小，機(jī)械增益的影響越顯著?；瑒?dòng)螺桿傳動(dòng)效率低，一般為 30-40℃，可自鎖。此外，磨損大，壽命短，并且可能發(fā)生蠕變。灣滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)螺旋驅(qū)動(dòng)器，使用滾動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)螺紋面之間的滾動(dòng)摩擦，也稱為滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)。滾動(dòng)元件通常是滾珠并且還具有滾子。滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)的摩擦系數(shù)，效率，磨損，壽命，抗蠕變性能，傳動(dòng)精度和軸向剛度略差于靜壓螺桿傳動(dòng)，但遠(yuǎn)優(yōu)于滑動(dòng)螺桿傳動(dòng)。滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)的效率一般在 90℃以上。它不是自鎖的，具有傳動(dòng)的可逆性;但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，抗沖擊性差。它已廣泛用于需要高精度或高效率的機(jī)床，飛機(jī)，輪船和汽車。根據(jù)球循環(huán)模式，滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)的- 8 -結(jié)構(gòu)分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。外循環(huán)的引導(dǎo)是一個(gè)導(dǎo)管，它將螺母中的幾圈球連接成一個(gè)閉合的環(huán)。用于內(nèi)部循環(huán)的變換器，一個(gè)螺母上通常有 2 到 4 個(gè)變換器，螺母中的球分別連接成 2 到 4 個(gè)閉合循環(huán)，每個(gè)球僅在環(huán)中移動(dòng)。外循環(huán)螺母易于加工，但徑向尺寸較大。為了提高傳動(dòng)精度和軸向剛度，除了使用球和螺紋選項(xiàng)之外，通常還使用各種調(diào)節(jié)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。在 JB / T3162-1991 中，滾動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)器稱為滾珠螺桿副。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定滾珠絲杠副分為定位滾珠絲杠副（稱為 P 型）和傳動(dòng)滾珠絲杠副（稱為 T 型） 。前者是通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度和引線控制軸向位移量的滾珠絲杠副，后者是不管旋轉(zhuǎn)角度如何都傳遞動(dòng)力的滾珠絲杠副。副。3.3 連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選取由通過(guò)低對(duì)（旋轉(zhuǎn)對(duì)，移動(dòng)對(duì)）和每個(gè)構(gòu)件上的每個(gè)點(diǎn)的移動(dòng)平面耦合多個(gè)剛性構(gòu)件的機(jī)構(gòu)彼此不平行，這也稱為空間低輔助機(jī)制。在空間連桿機(jī)構(gòu)中，連接到框架的部件通常相對(duì)于固定軸旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)或前后移動(dòng)，并且還可以圍繞固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn);其余未連接到框架的連桿通常用于復(fù)雜的空間運(yùn)動(dòng)?？臻g連桿機(jī)構(gòu)可以將一個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為任意軸的旋轉(zhuǎn)或任何方向的運(yùn)動(dòng)，也可以將某個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為任意軸的旋轉(zhuǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)一些空間位移或連接僵硬的身體。桿上的點(diǎn)軌跡近似于某個(gè)空間曲線。與平面連桿機(jī)構(gòu)相比，空間連桿機(jī)構(gòu)往往具有結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)動(dòng)多樣，操作靈活可靠的特點(diǎn)，但設(shè)計(jì)困難，制造復(fù)雜?？臻g聯(lián)系通常用于農(nóng)業(yè)機(jī)械，輕工業(yè)機(jī)械，紡織機(jī)械，運(yùn)輸機(jī)械，機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人，假肢和飛機(jī)起落架?？臻g聯(lián)動(dòng)機(jī)制通常指的是單自由度空間閉鏈機(jī)制，但隨著工業(yè)機(jī)器人和假肢技術(shù)的發(fā)展，多自由度空間開鏈機(jī)制也有很多用途。單自由度單環(huán)平面連桿機(jī)構(gòu)僅包含四個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)，單自由度單環(huán)空間連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)具有七個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)，這是一個(gè)空間七桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)在空間連桿機(jī)構(gòu)中使用諸如球?qū)驁A柱對(duì)的多自由度運(yùn)- 9 -動(dòng)對(duì)時(shí)，可以減少所包括的部件的數(shù)量以形成簡(jiǎn)單且穩(wěn)定的空間四桿機(jī)構(gòu)或三個(gè) - 酒吧機(jī)制。為了表示空間連桿機(jī)構(gòu)的類型，R，P，C，S 和 H 通常用于表示旋轉(zhuǎn)對(duì)，移動(dòng)對(duì)，圓柱對(duì)，球形對(duì)和螺旋對(duì)。一般空間鏈接機(jī)制從連接到幀的運(yùn)動(dòng)對(duì)開始，并且由一些符號(hào)順序地表示。常見的空間四桿機(jī)構(gòu)由RSSR，RRSS，RSSP 和 RSCS 組成。這些機(jī)制有兩個(gè)球?qū)?。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但雙球關(guān)節(jié)線周圍自由旋轉(zhuǎn)的局部自由度會(huì)影響高速性能。所有旋轉(zhuǎn)短軸都與點(diǎn)相交的球形四桿機(jī)構(gòu)也是廣泛使用的空間連桿機(jī)構(gòu)，例如萬(wàn)向節(jié)機(jī)構(gòu)。此外，還有一些特殊的空間連接，例如 Bennett 機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)的次軸角度和部件尺寸需要滿足某些特殊關(guān)系。運(yùn)動(dòng)分析和綜合空間聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析與綜合比平面聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)更難，這極大地影響了空間聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的推廣應(yīng)用。用于研究空間聯(lián)系的方法是基于描述性幾何的圖形方法和使用諸如向量，偶數(shù)，矩陣和張量的數(shù)學(xué)工具的分析方法。圖形方法有一定的局限性，更多的應(yīng)用是促進(jìn)電子計(jì)算機(jī)操作的分析方法?？臻g聯(lián)系分析中一個(gè)重要而又困難的問(wèn)題是位移分析。對(duì)于具有多于 4 個(gè)極點(diǎn)的空間鏈接，當(dāng)輸入輸出時(shí)難以避免或消除中間運(yùn)動(dòng)變量。通常，數(shù)值迭代方法用于求解多個(gè)非線性方程或求解高階代數(shù)方程。對(duì)于最難以執(zhí)行位移分析的空間7R 機(jī)構(gòu)，輸出位移的代數(shù)方程最多為 32 次?？臻g連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)合成的基本問(wèn)題如下：（1）當(dāng)活動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律恒定時(shí)，框架從動(dòng)件可根據(jù)多個(gè)相應(yīng)位置或大致根據(jù)某一函數(shù)關(guān)系移動(dòng);姿態(tài)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了空間剛體的引導(dǎo);圖 3 的實(shí)施例要求連桿上的點(diǎn)可以近似于沿給定空間曲線的運(yùn)動(dòng)。由于這些問(wèn)題類似于平面連桿機(jī)構(gòu)的綜合問(wèn)題，平面 Bammersell 理論可以分析地?cái)U(kuò)展到空間剛體的引導(dǎo)問(wèn)題和其他運(yùn)動(dòng)合成問(wèn)題。此外，還有一些綜合方法使用結(jié)構(gòu)閉合等效條件來(lái)建立設(shè)計(jì)方程并采用優(yōu)化技術(shù)。- 10 -第四章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 電機(jī)的選擇與計(jì)算4.1.1 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 a. 計(jì)算滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速 nw = 60V/(πd)/P=60×0.2/(3.14×0.032×5)=159.7 r/min b. 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由于選擇了蝸輪傳動(dòng)裝置，導(dǎo)螺桿直接連接到蝸輪而蝸桿傳動(dòng)的單擊傳動(dòng)比 8 ~40所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 nd 為 400 ~20004.1.2 有效功率 a. 傳動(dòng)裝置的總效率 蝸桿傳動(dòng)的效率 η1= 0.80 彈性聯(lián)軸器的效率 η2= 0.99 滾動(dòng)軸承的效率 η3=0.99 滾動(dòng)絲杠效率 η4=0.95 齒嚙合效率 η5=0.97 總效率 η=η1×η2×η3×η4×η5 = 0.80×0.99×0.99×0.85×0.97=0.723 b. 工作機(jī)的功率 Pw = FV/1000ηw = 3000×0.2/1000×0.95=6.3Wc. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率- 11 -Pd=Pw/η=6.3/0.723=8.73W4.1.3 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)網(wǎng)上查找直流 12V 電動(dòng)機(jī)得到電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率(w) 轉(zhuǎn)速(r/min) 電壓 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（不大于）110SZ10HS 36 500 12 686 0.56110SZ61 150 1700 12 843 0.56根據(jù)上述兩種可行的直流電動(dòng)機(jī)的比較，在相同條件下，可調(diào)節(jié)速度為 1700 的電動(dòng)機(jī)，性能較高，因此選用 110SZ61 型電動(dòng)機(jī)。4.2 傳動(dòng)比的分配由于所選電機(jī)速度為 1700 r / min 且滾珠絲杠初始速度為 159.7 r / min，因此總傳動(dòng)比最初設(shè)定為 i = 10。電動(dòng)機(jī)和蝸桿軸通過(guò)聯(lián)軸器連接，蝸輪與滾珠絲杠連接。因此，蝸輪傳動(dòng)比是總傳動(dòng)比 i = 10 4.3 各軸轉(zhuǎn)速蝸桿軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同 n1 = 1700 r/min滾珠絲杠與蝸輪轉(zhuǎn)速相同 n2 = n1/i = 170 r/min4.4 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)4.4.1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型根據(jù) GB / T 10085-1988 的建議，錐形圓柱蝸桿（ZK 蝸桿） ，面包圓柱蝸- 12 -桿（ZK 蝸桿）是一種非線性螺旋曲線蝸桿。它不能在車床上加工，只能在銑床上銑削并在磨床上磨削。在加工過(guò)程中，除了工件的螺旋運(yùn)動(dòng)之外，工具同時(shí)圍繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，銑刀（或砂輪）的彎曲表面的包絡(luò)表面是蝸桿的螺旋齒表面，并且 I-1 和 N-N 部分上的齒廓是彎曲的。蝸桿易于磨削，蝸桿精度高，越來(lái)越多地使用。4.4.2 選擇材料考慮到蝸桿傳動(dòng)功率不大，速度中等，因?yàn)樗瞧噧?nèi)飾件，工作尺寸不大，或者可以選擇 45 鋼，因?yàn)樾矢?，蝸桿螺旋齒面需要淬火，硬度為 45-55HRC，蝸桿采用錫磷青銅 ZCuSn10P1 鑄造而成。4.4.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，首先根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度。駕駛中心距離距a. 確定作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)矩 T2按 Z1=4 估取效率 N=0.8 則b. 確定載荷系數(shù) K因工作載荷穩(wěn)定 。 估取 Kb=1 選取 Ka=1 Kv=1.05 則??3epHKTlza??6229.510PTn??1.05AV????- 13 -c. 確定彈性影響系數(shù) Ze因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故d. 確定接觸系數(shù) ZP先假定蝸桿分度圓直徑 d，和傳動(dòng)中心距 a 的比值 d/a=0.5 查得 Zp=2.6e. 確定許用接觸應(yīng)力 [σH]根據(jù)渦輪材料為鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度大于 45HRC。查得蝸輪的基本許用運(yùn)力[σH]`=268MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)則f. 計(jì)算中心距取中心距 A=40.2mm ,因 i=10 ,取 m=2 蝸桿分度圓直徑 d1=22.4mm .這時(shí)查得接觸系數(shù) Zp`=2.57 因?yàn)?Zp’0.68 P=0.67Fr+1.41Fa2maxax160/4dEKNml????/35ominin/31/oKNm???min2910oFK????minax1()34kooFK?????- 19 -因 Fa/Fr=1500/12000.68 且工作平穩(wěn)取 fp=1 得軸承當(dāng)量動(dòng)載荷預(yù)期壽命 Ln`=5000h求該對(duì)軸承應(yīng)具有的基本額度動(dòng)載荷值選擇 7204AC 基本額度動(dòng)載荷為 14000N故選擇一對(duì) 7204AC 軸承進(jìn)行雙端支承 C 合適4.7 垂直調(diào)節(jié)螺桿驗(yàn)算4.7.1 螺桿的強(qiáng)度計(jì)算選用 45 鋼為制造材料，σs=240Mpa S=1.5[σ]=240/1.5=160Mpa因?yàn)?d1=20mm螺桿滿足強(qiáng)度要求21(0.6721.450)291PN?????32660017590341hnLCPN???????22143()caTFAd???????22211465503().374ca Mpadd????????- 20 -4.7.2 螺桿穩(wěn)定性計(jì)算Ss=2.5 ~ 4.0 取 Ss=3根據(jù)螺桿柔度 入 s 值大小選用不同公式計(jì)算 Far（螺桿臨界載荷）μ 取 0.6 l=80當(dāng) 入 s 0.68 且工作平穩(wěn)，取 f = 1由于選取 6024 深溝球軸承，此軸承基本額定靜載荷 6650N，動(dòng)載荷12800N其相對(duì)應(yīng) e 值 Fa/Co = 0.27 在 0.17 ~0.28 之間 對(duì)應(yīng)的 Y 值 1.31 ~1.15 。crssFS??sli???1IiAd??0.68.4024s????