献，计算模数.按齿跟弯曲强度设计由式参考文献得弯曲强度的设计公式为确定公式内的各计算参数值由图参考文献，查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的疲劳强度极限由查弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.，计算如下计算载荷系数查取齿形系数，查取应力校正系数，计算大，小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。设计计算对比设计计算结果，由齿面接触强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取齿面接触强度计算模数.，由于在齿轮之上还得放第二层转台，故需要有较高的稳定性，所以圆整为标准值。.几何尺寸计算由于，在模拟转台的设计过程中，只要考虑转台的结构因素，所以，初步选择小齿轮的齿数为。按此计算齿轮的参数。计算分度圆直径小齿轮的分度圆直径大齿轮的分度圆直径计算中心距计算齿轮宽度由于模拟转台工作时的受力小，振动小，转矩小，所以结合模拟转台的结构取。验算所以此计算合适。．齿轮各个尺寸的计算齿顶高大齿轮小齿轮齿根高大齿轮小齿轮齿全高小齿轮大齿轮齿顶圆直径大齿轮小齿轮齿根圆直径大齿轮小齿轮压力角取标准值蜗杆蜗轮设计.蜗杆传动的简介蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的种传动机构，两轴线交错的夹角可为任意值。蜗杆具有以下特点，故应用较为广泛。当使用单头蜗杆相当于单线螺纹时，蜗杆旋转周，蜗轮只转过个齿矩，因而能实现大的传动比。在动力传动中，般传动比在分度机构或手动机构的传动中，传动比可达若只传递运动，传动比可达。由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。当蜗轮的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。因此摩擦损失较大，效率低当传动具有自锁性时，效率仅为.左右。同时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮，以便于与钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动分为圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动。圆柱蜗轮传动又包括普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动。普通圆柱蜗杆的齿面般是在车床上用直线刀刃的车刀车制的。根据车刀安装的位置不同，所加工的蜗杆齿面在不同截面中的齿廓曲线也不同。根据不同的齿廓曲线，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德螺杆蜗杆渐开线蜗杆蜗杆法向直廓蜗杆蜗杆和锥面包络蜗杆蜗杆等四种。圆弧圆柱蜗杆传动和普通圆柱蜗杆传动相似，只是齿廓形状有所区别。这种蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧性的刀具切制的，而蜗轮是用范成法制造的。在中间平面上，蜗杆的齿廓为凹弧形，而与之相配的蜗轮的齿廓则为凸弧形。所以，圆弧圆柱蜗杆传动是种凹凸弧齿廓相啮合的传动，也是种线接触的啮合传动。其主要的特点为效率高，般可达承载能力高，般可较普通圆柱蜗杆传动高出体积小质量小结构紧凑。环面蜗杆传动的特征是，蜗杆体在轴向的外形是凹圆弧为母线所形成的旋转曲面，所以把这种蜗杆传动叫做环面蜗杆传动。在这种传动的啮合带内，蜗轮的节圆位于蜗杆的节弧面上，即蜗杆的节弧沿蜗轮的节圆包着蜗轮。在中间平面。蜗杆和蜗轮都是直线齿廓。由于同时相啮合的齿对多，而且轮齿的接触线与蜗轮齿运动的方向近似于垂直，这就大大的改善了轮齿受力情况和润滑油膜形成的条件，因而承载能力约为阿基米德蜗杆传动的的倍，效率般高达但它需要较高的制造和安装精度。锥蜗杆传动也是种空间交错轴之间的传动，两轴交错角通常为。蜗杆在节锥上分布的等导程的螺旋所形成的，故称为锥蜗杆。而蜗轮在外观上就象个曲线齿锥齿轮，它是用与锥蜗杆相似的锥滚刀在普通滚齿机上加工而成的，故称为锥蜗轮。锥蜗轮传动的特点是同时接触的点较多，重合度大传动比范围大般为承载能力和效率较高侧隙便于控制和调整能做离合器使用可节约有色金属制造安装简便，工艺性好。但是由于结构上的原因，传动具有不对称性，因而正反转时受力不同，承载能力和效率也不同。.蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的主要失效形式为点蚀磨损剥落胶合弯曲折短等，最常见的是磨损和点蚀。这些失效形式是由蜗杆传动的特点及设计制造中的问题所致。例如滑动速度大，啮合效率低，润滑条件不良，材料选配不当，几何参数选择不理想，加工制造粗糙都是导致蜗杆传动失效的因素。如果根据工况条件，对蜗杆传动进行优化设计，注意材料的选择加工润滑散热以及安装等各个环节，上述失效形式可以得到控制或改善。.蜗杆传动的材料选择.蜗杆材料般用合金钢或碳素钢，大部分蜗杆齿面需经渗碳淬火处理并经磨削和抛光。按热处理性质可分为渗碳钢表面硬度为，牌号有德国钢号等。渗氮钢表面硬度，牌号有等。表面淬火钢表面硬度为，牌号有等。调质钢表面硬度为，牌号有等。.蜗轮材料对于重要传动，多数选用铸造铜合金对不重要或手动传动，可选用铸铁。铸造铜合金，其铸造方法有砂模铸造金属铸造和离心铸造，因而可得到不同的性能。锡青铜有较好的减摩性和抗胶合性能，允许滑动速度，是蜗轮齿圈的理想材料，牌号有德国或。铸铝铁青铜有足够的强度和硬度，价廉，但抗胶合能力差，跑合性能差，允许滑动速度，牌号有.铸铁用于不重要的传动中，允许滑动的速度，牌号有，。.蜗杆计算根据设计要求，利用蜗杆传动来实现微型飞行器的个自由度，故其传动的精度要求较高，传动应该较稳定。现已知输入功率由所选的电动机确定，蜗杆转速由所选的电动机确定,传动比。微型飞行器模拟转台的工作寿命为年设每年工作天，工作情况为，每天工作小时。.选择蜗杆的类型根据传动要求选择圆弧圆柱蜗杆传动，蜗杆。.选择材料根据设计要求蜗杆的传动的功率不大，速度只是中等，故选蜗杆用钢因希望效率高些，耐摩性好些，传动精度高些，故蜗轮选用铸铝铁青铜，砂模铸造。.按齿面接触疲劳强度进行设计根据蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行再校核弯曲疲劳强度。传动中心确定作用在蜗轮上的转矩按,估取效率.确定载荷系数因工作载荷稳定,故取载荷分布不均系数,选使用系数,由于转速不高,冲击不大,可取动载荷系数.则.确定弹性影响系数选用铸铝铁青铜蜗轮和钢蜗轮配合,故选先假定蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值.,查得确定许用接触应力根据蜗轮材料为铸铝铁青铜,砂模铸造,查得蜗轮基本许用应力应力循环次数应力循环次数寿命系数.则.计算中心矩取中心矩,因,故可取模数.,蜗杆分度圆直径这时可查接触系数,因为,因此以上计算结果可用蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸蜗杆轴向齿距.直径系数蜗杆分度圆直径蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径分度圆导程角蜗轮蜗轮齿数变位系数验算传动比,这时传动比误差为,是允许的.蜗轮分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮咽喉母圆直径校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数根据,可查得齿形系数螺旋角系数许用弯曲应力可查得制造的蜗轮的基本许用弯曲应力寿命系数因为,所以弯曲强度是满足的.软轴设计与计算.钢丝软轴的简介钢丝软轴主要用于工作时彼此要求有相对运动的空间传动,软轴安装简便结构紧凑工作适应性强。适用于高转速小扭矩场合。它的应用范围是可移式机械化工具，主轴可调位的机床混泥土振动器砂轮机医疗器械以及里程表遥控仪表等传动中。软轴传递功率范围般不超过.，转速可达软轴的结构型式和规格软轴通常由钢丝软轴软管软轴接头和软管接头等几部分组成。按用途不同，软轴又可分为功率型型和控制型型两种。钢丝软轴由几层弹簧钢丝紧绕在起而成，而每层又用若干根钢丝卷绕而成。相邻钢丝层的缠绕方向相反。外层钢丝中的层趋于绕紧，另层趋于旋松，使各层钢丝相互压紧。轴的旋转方向，应使表层钢丝趋于绕紧为合理。软轴的作用是保护钢丝软轴，以免与外界机件接触，并保护润滑剂和防止尘埃侵入工作时软管还起支撑作用，使软轴便于操作。软轴接头是用以联接动力输出轴及工作部件。其联接方式分固定式和滑动式两种。固定式多用于软轴较短，或工作中弯曲半径变化不大的场合。当软轴工作时弯曲半径变化较大时，允许软轴在软管内有较大的窜动，以补偿软管弯曲时的长度变化。但弯曲半径不能太小，以防止接头滑出。为便于软轴拆卸检查和润滑，应使软轴接头端的外径小于软管的软管接头的内直径。软管接头是联接传动装置及工作部件的机体，有时也是软轴接头的轴承座。.软轴的选择软轴的尺寸，应根据所需传递的扭矩转速旋转方向工作中的弯曲半径，以及传递距离等使用要求选择。低于额定转速时，软轴按恒扭矩传递动力高于额定转速时，按恒功率传递动力。软轴直径按下式可以确定式中软轴能传递的最大扭矩•㎝额定转速软轴从动端所需传递的扭矩•㎝软轴的工作转速，当时，用代入。过载系数当短时最大扭矩小于软轴无弯曲时所能传递的最大扭矩时，当大于于此值时，可取与此值的比值。软轴转向系数当旋转时，软轴外层钢丝趋于绕紧如趋于旋松则.。软轴支撑情况系数当钢丝软轴在软管内，其支撑跨距与软轴直径之比小于时当比值大于时，.。η软轴传动效率，通常η.当软轴无弯曲工作时，η。.软轴使用时注意事项软轴通常用在传动系统中转速较高的级，并使其工作转速尽可能接近额定转速。传动的长度，般是几米到几十米，如果要求更长时，建议只在弯曲处采用软轴。在使用软轴时注意事项钢丝软轴必须定期涂润滑脂。润滑脂品种按工作温度选择。软管应定期清洗。在运输和安装过程中，不得使软轴的弯曲半径小于允许最小半径般为钢丝软轴直径的倍。运转时应尽可能使软管夹定其位置，并使其在靠近接头部分伸直。钢丝软轴和软管要分别与接头牢固联接。当工作中弯曲半径变化较大时，应使钢丝软轴或软管的接头有端可以滑动，以补偿软轴弯曲时的长度变化。切勿把控制型软轴与功率型软轴相互替代。.钢丝软轴的选择与计算本次毕业设计采用根软轴来控制飞行器的横滚运动。微型飞行器总重量克，飞行器以米秒的速度运行。故.选电动机型查表得选软轴直径额定转速最高转速轴的校核.按扭矩强度校核轴的扭矩强度条件为所以式中扭矩切应力，单位为轴所受的扭矩，单位.轴的抗扭截面系数，轴的转速，轴传递的功率。计算截面处轴的直径，许用扭转切应力查表。查表取取齿轮传动的效率为，所以.因为，所以轴满足强度设计的要求。。.按弯扭合成强度条件校核通过装配图的设计，轴的主要结构尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反立的作用位置均可确定。弯矩扭矩的计算作用在大齿轮上的力为大齿轮的转速，大齿轮的分度圆半径，。所以所以所以弯矩扭矩计算弯矩作弯矩，扭矩图校核轴的强度已知轴的计算弯矩，针对危险截面作强度校核计算。按第三强度理论，计算弯曲力为轴的抗弯截面系数，计算公式在本题中为危险截面的为，所以.所以所以所以轴满足强度设计要求，能够满足使用要求。总结本文设计研究的是三自由度微型飞行器模拟转台的开发与设计。对设计所需的机构零件进行比较，对方案的选择及评价做了重点阐述，选择三个方案，然后再对其进行对比分析，最终选择最佳方案对微型飞行器模拟转台的设计的方案中有更简单更佳方案，利用两个软轴来控制两个自由度，在此本文中未对其进行详细的介绍。在本次毕业设计中的确遇到不同层次的难度，例