移动机器人转台机构的设计(4)
= （2.4）
为螺纹头数，此处 =1。
代入数据计算如下：
= =4.648
查机械设计基础表4-15， 取0.15，则：
当量摩擦角 = = =8.534
满足自锁要求的条件为： ≤ ，根据计算结果，该滑动螺旋副满足自锁要求。
2.2.4 螺杆的强度校核
螺杆工作时，同时受轴向压力 与扭矩 的作用，因此，按第四强度理论建立强度条件，即
= = ≤ （2.5）
式中： 为螺杆危险界面面积： = = =60.8
为螺杆抗扭界面模量： = = =133.7
为螺杆螺纹的内径
螺杆所受的扭矩： = （2.6）
螺杆材料的许用应力
代入数据： × =2760 = = =47.8
查机械设计基础表4-16知45钢的许用应力 = = =100 ，
则有 ，所以丝杠强度满足要求。
2.2.5螺纹牙强度校核
抗剪强度:
螺母材料的强度通常低于螺杆材料的强度，因此，螺纹牙的弯曲和剪切破坏多发生在螺母[17]。
为螺纹牙根部的厚度，锯齿形螺纹 =0.74 =0.74×3=2.22
螺杆抗剪强度： ≤ （2.7）
代入数据得： = =6.52 ≤ =48
为螺纹工作圈数: = = =5抗弯强度
螺杆的抗弯:
强度： ≤ （2.8）
代入数据得：
= =1.125 =12.46 ≤ =400
所以螺纹牙满足强度要求。
2.3 俯仰系统的传动分析与计算
2.3.1 电机和减速器的选择
转台俯仰运动用驱动电机为瑞士MAXON公司的直流无刷电机EC3-powermax30。电机选主要参数如表2.1所示。
表2.1俯仰台控制电机参数表
指标 数值
功率 200W
正常电压 36V
空载转速 17000rpm
最高转矩 3750mNm
额定转矩 112mNm
质量 270g
最大效率 92％
最大允许速度 25000rpm
无负载电流 325mA
减速箱选用的MAXON公司自带的减速箱GP42C，基本参数如下表所示。