畢業論文-基于光電傳感器的太陽光線自動跟蹤裝置設計-資料下載頁

【導讀】空間分布不斷變化的缺點，這就使目前的一系列太陽能設備對太陽能的利用率不高。計和自動跟蹤系統控制部分設計。機械結構主要包括底座、主軸、齒輪和齒圈等。當太陽光線發生偏離時，控制部分發。現垂直方向轉動，通過步進電機1、步進電機2的共同工作實現對太陽的跟蹤。傳感器采用光敏電阻，將兩個完全相同的光敏電阻分別。放置于一塊電池板東西方向邊沿處下方。運放比較電路將信號送給單片機，驅動步進電機正反轉，實現電池板對太陽的跟蹤。

　　

【正文】 1 1 4 42 ( ) 3 .7ha ha mha ha ha m? ? ? ? ??? 式（ ） 齒根高 ( ) (1 ) 4 5 hf ha c m? ? ? ? ? ? 式（ ） 齒高 1 1 9h ha hf? ? ? 2 2 ha hf? ? ? 式（ ） 校核計算 查文獻 [28]表 得使用系數 KA＝ 。 查文獻 [28] 圖 得動載系數 KV=。 查文獻 [28]表 得齒間載荷分配系數 KHa 。 式（ ） 式中 tF 圓周力； ?? 端面重合度； Z? 重合度系 數。 載荷系數 K 式（ ） 查文獻 [28]表 得彈性系數 。 查文獻 [28]圖 得節點區域系數 。 查文獻 [28]表 得接觸最小安全系數為 。 總工作時間 Th=10 360 2=7200h。 41112222 2 2 104001001. 35 40 040 5 10 012011[ 1. 88 3. 2( )] c os11[ 1. 88 3. 2 ( )] c os 1025 10 04 4 1. 723311AtHTFt NdkFNNmm mmbZZZKZ??????????? ? ??? ? ?? ? ?? ? ? ??? ?? ? ?? ? ?1 .3 5 1 .1 1 .3 2 1 .4 5 2 .8 4A V H HK K K K K ???? ? ? ? ? 15 應力循環次數 LN 式（ ） 原估計應力循環次數正確。 72 1 / 2. 17 12 5 10NL NL i? ? ? 式 () 接觸壽命系數 ZN:查文獻 [28]圖 得 1NZ = ， 2NZ = 。 許用接觸應力 []H? l im 1 11m inl im 2 22m in7 1 0 1 .2[ ] 6 8 11 .2 55 8 0 1 .2 5[ ] 6 0 41 .2HNHHHNHHZ MPSZ MPS?????? ? ??? ? ? 式 () 驗算許用接觸應力 []H? 121422 1[]2 4 2 10 4 1189 .8 7120 100 4141 604H E HKT uZ Z Zbd uM P a M P a?????? ? ? ?? ? ? ? ???? 式 () 計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調整。 齒根彎曲疲勞強度驗算 重合度系數 0 . 7 5 0 . 7 50 . 2 5 0 . 2 5 0 . 6 8 61 . 7 2Y ? ??? ? ? ? ? 齒間載荷分配系數 FK? 1 / 1 / ?? ? ? ? 式 () b/ h1 =1 20 /9= 13 .3 3 則 齒向載荷分布系數 FK? = 載荷系數 K 1 .3 5 1 .1 1 .4 8 1 .3 2 .8 5 7A V F FK K K K K ???? ? ? ? ? 式 () 7910 10LN??11 m a x11 m a x 760 ( )60 ( )60 1 100 0 720 0 ( 1 ) 5 10nmiL i iiniiiTN ri n t hTT t hrn t hT t h????? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 16 齒型系數 YFa:查文獻 [28]圖 得： YF a 1 =2. 38 YF a =22 .0 9 應力修正系數 Ysa:查文獻 [28]圖 得： Ysa 1=1 .7 Ysa 2=1 .85 彎曲疲勞極限 limF? :查文獻 [28]圖 得 limF? 1=600MPa , limF? 2=450MPa 。 查文獻 [28]表 得彎曲最小安全系數 SFlim1= 。 應力循環次數 LN 式 () 原估 計應力循環次數正確。 7N L 2=N L 1/ i = 10? 彎曲壽命系數 Y N 1 = Y N 2= 尺寸系數 :查文獻 [28]圖 xY = 。 許用彎曲應力 []F? l im 1 11m inl im 2 22m in6 0 0 0 .9 8 1[ ] 3 6 7 .51 .64 5 0 0 .9 9 1[ ] 2 7 8 .41 .6F N xFFF N xFFYY MPaSYY MPaS??????? ? ???? ? ? 式 () 驗算許用彎曲應力 []F? 11 1 11122 2 104 120 100 4 [ ]F F a SaFKT Y Y Ybd mM Pa?? ? ?? ? ? ???????? 2221121. 85 2. 096. 56 81. 7 2. 386. 27 7 [ ]Fa SaFHFa SaFYYYYMPa?????????? 式 () 齒根彎曲疲勞強度驗算滿足。 7910 10LN??11 m a x11 m a x 760 ( )60 ( )60 1 100 0 720 0 ( 1 ) 5 10nmiL i iiniiiTN ri n t hTT t hrn t hT t h????? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 17 第二齒輪轉動計算 材料選擇 大齒輪及小齒輪的材料選用滲碳鋼，熱處理為滲碳淬火。 尺寸計算 初選模數 m=3mm,轉動比 i=4。 一般 Z1=25， ? =8 到 15度 （ ? 為分度圓螺旋角）。 初選 Z1=30， ? =15 度，則 Z2=iZ1=4*30=120。 分度圓直徑： 小齒輪 1 4 3 01 1 2 4 .2 3c o s c o s 1 5mzd ? ?? ? ? ， 取 d1=125mm。 大齒輪 2 4 1 2 02 4 9 6 .9c o s c o s 1 5mzd ? ?? ? ? ， 取 d2=500mm。 取齒寬系數 d? = b= d? = 125=150 則取大齒輪寬度 b2=150,小齒輪寬度 b1=155。 齒頂高 1 1 3 3ha ha m? ? ? ? ? 2 ( ) 3. 7ha ha ha m?? 齒根高 ( ) (1 0. 25 ) 3 3. 75hf ha c m? ? ? ? ? ? 齒高 1 1 6 .7 52 2 7 .4 5h ha hfh ha hf? ? ?? ? ? 校核計算 查文獻 [28]表 得使用系數 KA＝ 。 查文獻 [28]圖 得動載系數 Kv= 。 查文獻 [28]表 得齒間載荷分配系數 Ka =400 。 4112 2 6 .5 1 0 10401251 .3 5 1 0 4 0 9 .3 6150AtTFt NdkF Nmmb??? ? ???? 18 載荷系數 查文獻 [28]表 得彈性系數 EZ ＝ 。 查文獻 [28]圖 得節點區域系數 HZ ＝ 。 查文獻 [28]表 得接觸最小安全系數 hsimS ? 。 總工作時間 Th=10 360 2=7200h。 查《機械設計》表 得指數 m= 。 原估計應力循環次數正確。 7L 2 L 1N = N /i = 2 .1 7 1 2 5 *1 0 接觸壽命系數 ZN:查文獻 [31]圖 得 L1N = , L2N = 。 許用接觸應力 []H? l im 1 11m inl im 2 22m in7 1 0 1 .1 8[ ] 6 7 01 .2 55 8 0 1 .2 5[ ] 5 8 01 .2 5HNHHHNHHZ MPSZ MPS?????? ? ??? ? ? 12222312311[ 1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o s11[ 1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o s 1 53 0 1 2 01 .6 8 74 4 1 .6 8 70 .8 7 833111 .3 20 .8 7 8( ) 1 01501 .1 7 0 .1 6 ( ) 0 .6 1 1 0 1 5 01251 .4 9HHZZZKZbk A B c bd???????????? ? ?? ? ? ??? ?? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ??11 m a x11 m a x 760 ( )60 ( )60 1 100 0 720 0 ( 1 ) 5 10nmiL i iiniiiTN ri n t hTT t hrn t hT t h????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????1 .3 5 1 .1 1 .3 2 1 .4 9 2 .9 2A V H HK K K K K ???? ? ? ? ? 19 驗算許用接觸應力 []H? 121422 1[]2 4 2 10 4 1189 .8 7120 100 4141 604H E HKT uZ Z Zbd uM P a M P a?????? ? ? ?? ? ? ? ???? 計算結果 表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調整。 齒根彎曲疲勞強度驗算 重合度系數 0