自動(dòng)回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘要 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是機(jī)械加工中常用的機(jī)床附件， 用于鏜床，銑床，鉆床等需要多面轉(zhuǎn)位加工的工件。 傳統(tǒng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)操作不便，而且 分度只限于某些規(guī)定的角度 ,難以滿足一些特殊分度工件的加工要求。本課題利用單片機(jī)控制技術(shù)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)對(duì)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行了數(shù)控化改造，設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。它以單片機(jī)為控制核心，通過控制脈沖分配器向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送脈沖 , 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的回轉(zhuǎn)分度，相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械分度頭，操作方便，分度精度高。 關(guān)鍵詞 自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；齒輪傳動(dòng)；蝸桿傳動(dòng)；單片機(jī)控制 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is in of to of of it is to of to C of an CU to by to to to of as to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 目 錄 1 緒 論 .史背景 .展前景 . 工作臺(tái)方案設(shè)計(jì) .作臺(tái)原理及總體框圖 .作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)方案 .作臺(tái)控制系統(tǒng)方案 . 工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .作臺(tái)箱體設(shè)計(jì) .動(dòng)比及參數(shù)確定 . 傳動(dòng)比設(shè)定 . 步進(jìn)電機(jī)最大回轉(zhuǎn)速度及頻率 . 步進(jìn)電機(jī)分度精度 .進(jìn)電機(jī)選擇 . 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩計(jì)算 . 步進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 . 步進(jìn)電 機(jī)最大頻率 . 步進(jìn)電機(jī)型號(hào) . 輪傳動(dòng) 設(shè)計(jì) . 齒輪的材料及類型 . 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)尺寸 . 確定齒輪的主要參數(shù)與主要尺寸 . 11 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 .桿傳動(dòng) 設(shè)計(jì) . 蝸桿傳動(dòng)類型 . 蝸輪蝸桿的材料 . 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 蝸輪蝸桿主要參數(shù)與幾何尺寸 . 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 . 蝸桿傳動(dòng)溫度計(jì)算 .的 設(shè)計(jì) . 蝸桿軸的設(shè)計(jì) .文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 蝸桿軸的 計(jì)算 .的選擇 . 鍵聯(lián)接類型 . 鍵連接的尺寸 . 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度驗(yàn)算 .承的選擇 . 軸承的類型 . 軸承的尺寸 . 滾動(dòng)軸承的密封裝置 .軸器的選擇 . 聯(lián)軸器的類型 . 聯(lián)軸器的尺寸 . 工作臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .制系統(tǒng)元器件選擇 . 單片機(jī)選擇 . I/. 存儲(chǔ)器選擇 . 譯碼器選擇 . 地址鎖存器選擇 .制系統(tǒng) 電路設(shè)計(jì) . 主控電路設(shè)計(jì) . I/. 步進(jìn)電機(jī)電路設(shè)計(jì) .論 .謝 .考文獻(xiàn) .錄 .錄 1.錄 2.文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 史 背景 中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于 發(fā)達(dá)工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。 從什么角度分析中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r？以什么方式評(píng)價(jià)中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度？中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位和前景是什么？中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)問題關(guān)聯(lián)度如何諸如此類，都是數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須面對(duì)和解決的問題 中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展已到了岔口；中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)企 業(yè)急需選擇發(fā)展方向。 中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告闡述了世界數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，分析了中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與差距，開創(chuàng)性地提出了“新型數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)” 及替代品產(chǎn)業(yè)概念，在此基礎(chǔ)上，從四個(gè)維度即“以人為本”、“科技創(chuàng)新”、“環(huán)境友好”和“面向未來”準(zhǔn)確地界定了“新型數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)” 及替代產(chǎn)品的內(nèi)涵。根據(jù)“新型數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)” 及替代品的評(píng)價(jià)體系和量化指標(biāo)體系，從全新的角度對(duì)中國數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了推演和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)中國 的行政區(qū)劃和四大都市圈的數(shù)控 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了全面的研究。 展前景 60 年代以來 ， 跨國公司推動(dòng)的產(chǎn)業(yè)全球化發(fā)展使得國際分工和國際貿(mào)易格局發(fā)生了改變 ， 加工貿(mào)易成為全球化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本質(zhì)要求。在全球化背景下 ， 對(duì)于發(fā)展中國家而言 ，產(chǎn)業(yè)升級(jí)成為在全球化產(chǎn)業(yè)鏈條中由勞動(dòng)密集環(huán)節(jié)向資本和技術(shù)密集環(huán)節(jié)逐步提升的過程。由跨國公司推動(dòng)的加工貿(mào)易的發(fā)展 ， 為發(fā)展中國家切入全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈條 ， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了便捷路徑。其中 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 的運(yùn)用得到了廣泛推廣，各種新型工作臺(tái)不斷被引進(jìn)，同時(shí)我國也自主研制和開發(fā) 了一批適用、高效性的 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 。本次設(shè)計(jì)的意義是設(shè)計(jì)出一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、精度系數(shù)比較高的自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，并能滿足生產(chǎn)和加工的需要。 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 作為數(shù)控機(jī)床中的一個(gè)非常大的部分，研究其設(shè)計(jì)、制造過程是非常有實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值。數(shù)控工作臺(tái)的應(yīng)用非常多，而數(shù)控工作臺(tái)像自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的研究必然有著其實(shí)際的意義 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 2 工作臺(tái)方案設(shè)計(jì) 作臺(tái)原理及總體框圖 工作臺(tái)工作原理是采用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)，通過鍵盤和顯示屏幕發(fā)送指令給單片機(jī)，控制脈沖分配器向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送脈沖，步進(jìn)電機(jī)直 接帶小齒輪，大齒輪在蝸輪軸上，經(jīng)過蝸輪輪桿運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)后，將工作臺(tái)分度到設(shè)定好的角度。 自動(dòng)回轉(zhuǎn)分度主要由兩部分組成，工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)部分和控制系統(tǒng)部分。傳動(dòng)系統(tǒng)部分主要由步進(jìn)電機(jī)、齒輪副傳動(dòng)和 蝸桿傳動(dòng) 組成；工作臺(tái)控制系統(tǒng)部分主要由單片機(jī)、鍵盤顯示屏、 I/作臺(tái)總體框圖見圖 2 圖 2作臺(tái)總體框 作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)方案 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 主要用于數(shù)控鏜床和銑床，其外形和通用工作臺(tái)幾乎一樣，但它的驅(qū)動(dòng)是伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式。它可以與其他伺服進(jìn)給軸聯(lián)動(dòng)。 整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)由，步進(jìn)電機(jī)、軸、齒輪副、蝸輪蝸桿和工作臺(tái)組成。 圖 2動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 。它的 回轉(zhuǎn) 、分度轉(zhuǎn)位和定位鎖緊都是由給定的指令進(jìn)行控制的。工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是由伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)齒輪減速后由 蝸輪蝸桿帶動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 圖 21）工作臺(tái)箱體 ； 2）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)； 3） 步進(jìn)電機(jī)； 4） 齒輪 傳動(dòng) ； 5）調(diào)整套 ； 6）圓錐滾子軸承 ； 7）深溝球軸承 ； 8）蝸輪軸 ； 9）蝸桿傳動(dòng) 。 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度工作時(shí)候，由控制系統(tǒng)發(fā)送指令給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)齒輪副轉(zhuǎn)動(dòng)，由大齒輪帶動(dòng)蝸輪軸回轉(zhuǎn)，并由蝸輪帶動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度；工作臺(tái)停止時(shí)，通過蝸輪蝸桿的自鎖和步進(jìn)電機(jī)的自鎖保證工作臺(tái)的自鎖。 作臺(tái)控制系統(tǒng)方案 工作臺(tái)控制系統(tǒng)電路由單片機(jī)主控電路、 I/O 擴(kuò)展電路、步進(jìn)電機(jī)接口電路和鍵盤顯示電路組成。工作臺(tái)控制系統(tǒng)元件主要單片機(jī)，外部 I/電隔離，功率放大，鍵盤，顯示屏和驅(qū)動(dòng)器等組成。由鍵盤輸入?yún)?shù)，通過 I/機(jī)處理，然后一面通過 I/O 芯片輸出到顯示屏，另一面輸出通過光電隔離與功率放大到驅(qū)動(dòng)器，再由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)?？刂葡到y(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 圖 2制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 3 工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 工作臺(tái) 箱體 設(shè)計(jì) 自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 箱體起著支承并包容各種傳動(dòng)零件，如齒輪、 軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)精度。箱體還可以儲(chǔ)存潤滑劑，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)零件的潤滑。安全保護(hù)和密封作用，使箱體內(nèi)的零件不受外界環(huán)境的影響，又保護(hù)機(jī)器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔熱和隔音作用。使機(jī)器各部分分別由獨(dú)立的箱體組成，各成單元，便于加工、裝配、調(diào)整和修理。改善機(jī)器造型，協(xié)調(diào)機(jī)器各部分比例，使整機(jī)造型美觀。 自動(dòng) 分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要 用于鏜床，銑床，鉆床等需要多面轉(zhuǎn)位加工的工件 ，是機(jī)械加工中常用的機(jī)床附件，因此尺寸不易過大，要能配合機(jī)床的使用。 考慮箱體內(nèi)零件的布置及與 機(jī)床上的工件關(guān)系， 設(shè)計(jì)尺寸圖 3 自動(dòng) 分度 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)尺寸：長 寬 高 550 500 160作臺(tái)右端蓋部分尺寸：長 寬 高 240 50 160 3作臺(tái)尺寸 自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 的箱體蝸輪設(shè)計(jì)，考慮到 蝸桿傳動(dòng) 的裝卸，設(shè)計(jì)成上端放置蝸輪，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 在蝸輪上面 放置回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而蝸輪由蝸輪上的軸與箱體用軸承固定。蝸輪箱體布置如 3 圖 3動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 箱體圖 1 自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 的蝸桿及軸的設(shè)計(jì)，考慮蝸桿軸的拆卸不便，將箱體后方和右邊放置蝸桿軸與蝸輪配對(duì)。蝸桿箱體布置如圖 3 圖 3動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 箱體圖 2 傳動(dòng)比及 參數(shù)確定 動(dòng)比設(shè)定 系統(tǒng) 要實(shí)現(xiàn) 的參數(shù)： 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度最大為 20 度 /秒，工作臺(tái)分度精度為 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 總傳動(dòng)比為各級(jí)傳動(dòng)比 1i 、 2i 的乘積，即 21i 分配總傳動(dòng)比，即各級(jí)傳動(dòng)如何取值，是設(shè)計(jì)中的重要問題 。傳動(dòng)比分配得合理，可使傳動(dòng)裝置得到較小的外廓尺寸或較輕的重量，以實(shí)現(xiàn)降低成本和結(jié)構(gòu)緊湊的目的；也可以使傳動(dòng)零件獲得較低的圓周速度以減小動(dòng)載荷或降低傳動(dòng)精度等級(jí)；還可以得到 較好的潤滑條件。要同時(shí)達(dá)到這幾方面的要求比較困難，因此應(yīng)按設(shè)計(jì)要求考慮傳動(dòng)比分配方案，以滿足某些主要要求。 為了保證工作臺(tái)分度精度，傳動(dòng)比需要很大，同時(shí)為了保證結(jié)構(gòu)尺寸，將 蝸桿傳動(dòng) 比設(shè)定在 120，齒輪傳動(dòng)比設(shè)定為 3，即傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為 360。 大回轉(zhuǎn)速度 工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)速度為 20度 /秒；即： r a d / 作臺(tái)蝸輪 r / 2036 0n 蝸輪蝸輪 根據(jù)系統(tǒng)總傳動(dòng)比為 360，可得 r / 蝸輪電機(jī) n 度精度 工 作臺(tái)的分度精度保證主要靠步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)的總傳動(dòng)比來確定， 工作臺(tái)分度精度為 蝸輪最小的轉(zhuǎn)動(dòng)單位為 系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為 360，即 可得步進(jìn)電機(jī)最小分度精度為 90度，即步進(jìn)電機(jī)每次回轉(zhuǎn)的度數(shù)為 90 度的倍數(shù)。 進(jìn)電機(jī)選擇 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是專門工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件，設(shè)計(jì)時(shí)要選出具體型號(hào)以購置。選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)包括確定型號(hào)、結(jié)構(gòu)、步距角、功率和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中查出其尺寸和型號(hào)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)或?yàn)殡A躍電動(dòng)機(jī) ， 步進(jìn)電機(jī)有三大部分組成：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)本體，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制器及步進(jìn)電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)器。如圖 3 選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 線的范圍內(nèi)。應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到工作臺(tái)所需的脈沖當(dāng)量。 圖 3進(jìn)電機(jī) 進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩計(jì)算 步進(jìn)電機(jī)選用三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，初選步進(jìn)電機(jī)步距角 b=3。 設(shè)步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載力矩為 T，負(fù)載力為 P，根據(jù)能量守恒原 理，電機(jī)做的功與負(fù)載力做的功有如式（ 系： 式（ 式中 電機(jī)轉(zhuǎn)角； S 轉(zhuǎn)動(dòng)部件的相應(yīng)位移； 機(jī)械傳動(dòng)效率。 若取 = b，則 S= b，且 P= （ G+ 所以 ）（ 式（ 式中 G 轉(zhuǎn)動(dòng)部件負(fù)載， N； W 轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量， N； 與中立方向一致的作用在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的負(fù)載力， N； 摩擦系數(shù)； b 步進(jìn)電機(jī)步距角， T 電機(jī)軸負(fù)載力矩， N 取 = =00N。 325 810302 1075 810702 可求得 . ）（不考慮啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件的慣性影響，啟動(dòng)力矩為 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 （ =10N m（取安全系數(shù) 步進(jìn)電機(jī)為三相六拍的電機(jī) . 6 T mm a x 進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 根據(jù)工作臺(tái)最大轉(zhuǎn)速 r/工作臺(tái)與系統(tǒng)總傳動(dòng)比 i=360，可得 1 2 0 0 r / m 電機(jī) 所以，步進(jìn)電機(jī)的選擇的最大轉(zhuǎn)速 1 2 0 0 r / m m a x 電機(jī)電機(jī) 進(jìn)電機(jī)最大頻率 根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的步距角 3b 與步進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 s/電機(jī) ，可得 s te p / 電機(jī)f 所以步進(jìn)電機(jī)選擇最高的頻率 s te p / a x 電機(jī)電機(jī) 進(jìn)電機(jī)型號(hào) 由于步進(jìn)電機(jī)步距角 3b ，步進(jìn) 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 1 2 0 0 r/m a 電機(jī) ，步進(jìn)電機(jī)最高頻率 s te p /a x 電機(jī)f ，步進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 m a x ，選擇的步進(jìn)電機(jī)型號(hào)參數(shù)如表 3 表 3型號(hào) 主要技術(shù)參數(shù) 外形尺寸 /量/(步 距 角/( ) 保持轉(zhuǎn)矩 / N 數(shù) 電壓/V 電流/A 外徑 長度 軸徑 130 12 3 27 3 100 168 22 10 輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)是利用兩齒輪 的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。按齒輪軸線的相買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 對(duì)位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)、相交軸圓錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長等特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)是指用主、從動(dòng)輪輪齒直接、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。在所有的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)應(yīng)用最廣，可用來傳遞相對(duì)位置不遠(yuǎn)的兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有 專門的設(shè)備，嚙合傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲。 根據(jù)兩軸的相對(duì)位置和輪齒的方向，可分為以下類型：圓柱齒輪傳動(dòng)；錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)。根據(jù)齒輪的工作條件，可分為：開式齒輪傳動(dòng)式齒輪傳動(dòng)，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑；半開式齒輪傳動(dòng)，齒輪浸入油池，有護(hù)罩，但不封閉；閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內(nèi)，潤滑條件良好，灰沙不易進(jìn)入，安裝精確，齒輪傳動(dòng)有良好的工作條件，是應(yīng)用最廣泛的齒輪傳動(dòng)。 輪的材料及類型 由于前述所選電機(jī)可知 :T=5N m，齒輪傳動(dòng)比設(shè)定為 i=3，效率 =每年 300工作日計(jì)，壽命為 10年。 根據(jù)整體傳動(dòng)的要求，傳動(dòng)效率不大、速度中等和使用壽命長， 需要在封閉條件下工作，因此 設(shè)計(jì) 為閉式 齒輪傳動(dòng) ， 采用圓柱直齒輪傳動(dòng)的形式。 齒輪材料應(yīng)具備下列條件： 1）齒面具有舉個(gè)的硬度，以獲得較高的抗點(diǎn)蝕、抗磨粒磨損、抗膠合和抗塑性流動(dòng)的能力； 2）在變載荷和沖擊載荷下有足夠的彎曲疲勞強(qiáng)度； 3）具有良好的加工和熱處理工藝性； 4）價(jià)格較低。 考慮到齒輪傳動(dòng)效率不大，速度只是中等，故齒輪用 45號(hào)鋼；為達(dá)到更高的效率和更好的耐磨性，進(jìn)行整體淬火后再低溫回火，使齒輪面硬度達(dá)到 45 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)尺寸 先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式如式（ 3 211 )(12 K 式（ 式中 小齒輪直徑； K 載荷系數(shù) 小齒輪轉(zhuǎn)矩； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 H 許用接觸應(yīng)力； d 齒寬系數(shù)； 彈性系數(shù)； 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； 重合度系數(shù)。 ?。盒↓X輪轉(zhuǎn)矩 51 ； 載荷系數(shù) 因載荷平穩(wěn)，取 ； 齒寬系數(shù) ； 摩擦系數(shù) 03.0u ； 許用接觸壓力 H ； 查圖表得試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 00 ； 接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù) 接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) 1 M P 300S H l i m nH l i m 彈 性系數(shù) 查表得 M /； 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查表得 Z ； 重合度系數(shù) Z ； 將以上參數(shù)代入公式 2 定齒輪的主要參數(shù)與主要尺寸 齒數(shù) 取 301Z ，則 9012 模數(shù) 311 取標(biāo)準(zhǔn)值 。 中心距 標(biāo)準(zhǔn)中心距 ) （ 其他主要尺寸 分度圓直徑： 030111 090122 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 齒頂圓直徑： 2230211 2290211 齒寬：取齒寬系數(shù) 6.0d ， d 核齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式如式 (示。 T2 式 (式中 K 載荷系數(shù)； 1T 小齒輪轉(zhuǎn)矩； b 齒輪齒寬； 齒形系數(shù)； 應(yīng)力修正系數(shù)； 5Y 重合度系數(shù)。 ?。狠d荷系數(shù) ； 小齒輪轉(zhuǎn)矩 51 ； 齒輪齒寬 8 重合度系數(shù) Y 齒形系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 6.2所以 M P F 許用彎曲應(yīng)力計(jì)算公式如式（ 所示。 m 式（ 式中 齒輪的齒根彎曲疲勞極限； 彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全極限； 彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) 尺寸系數(shù)。 ?。?齒輪的齒根彎曲疲勞極限 400曲疲勞強(qiáng)度的最小安全極限 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) 尺寸系數(shù) 以 M P 0 F 根據(jù)計(jì)算， F F 所以齒輪齒根 彎曲強(qiáng) 度足夠。 桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為 90。蝸桿傳動(dòng)用于在交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分蝸桿傳動(dòng)，分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過一齒，若蝸桿上有兩條螺旋線，就稱為雙頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過兩個(gè)齒。按蝸桿形狀的不同可分：圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)。 蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿 頭數(shù)用 般 4），蝸輪齒數(shù)用 傳動(dòng)比公式 I=1可以看出，當(dāng) ，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉(zhuǎn) 而可得到很大傳動(dòng)比，一般在動(dòng)力傳動(dòng)中，取傳動(dòng)比 I=10分度機(jī)構(gòu)中， 000。這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪傳動(dòng)，則需要采取多級(jí)傳動(dòng)才行，所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。 傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒有進(jìn)入和退出嚙合的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動(dòng)、噪音小。蝸桿傳動(dòng)。具有自鎖性。蝸桿的螺旋升 角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，其效率在 般效率只有 熱量大，齒面容易磨損，成本高。 桿傳動(dòng)類型 由于前述所選電機(jī)可知 T=5N m， 蝸桿傳動(dòng)比設(shè)定為 i=120，效率 =工作日安排每年 300工作日計(jì)，壽命為 10年。 根據(jù)本次傳動(dòng)場(chǎng)合用于機(jī)床上的工作臺(tái)，整體傳動(dòng)要求傳動(dòng)精度高，所以蝸桿采用漸開線蝸桿；根據(jù)整體傳動(dòng)比需要設(shè)計(jì)比較大，蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比也需比較大，而且 工作臺(tái)的在工作中需要有自鎖功能，蝸桿采用單頭蝸桿；為了工作臺(tái)在工作中需要受力平衡與工作平穩(wěn)，蝸桿的旋向采用右旋。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 輪 蝸桿的材料 考慮 到蝸桿傳動(dòng)效率不大，速度只是中等，故蝸桿用 45號(hào)鋼；為達(dá)到更高的效率和更好的耐磨性，要求蝸桿螺旋齒面淬火，硬度為 45輪用鑄錫青銅 屬鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 。傳動(dòng)中心距公式如式（ 3 22 )( 式（ 式中 蝸輪轉(zhuǎn)矩； k 使用系數(shù)； 彈性系數(shù)； 接觸系數(shù)； H 許用應(yīng)力。 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距 ，估取效率 = 確定載荷系數(shù) k