數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺設(shè)計說明書（含有CAD圖紙）

1、隨著生產(chǎn)力水平的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。而數(shù)控磨床更是 發(fā)展中的重中之重，需求量擴大，我們必須全身心研究并設(shè)計出利于加工生產(chǎn)的數(shù)控磨 床。本次畢業(yè)設(shè)計的題目是數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺設(shè)計。通過對磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的設(shè) 計，使我在步入社會之前，不僅能夠人體了解凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的人體功用，而且能 夠掌握機械設(shè)計的方法和步驟。數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺是一種可以實現(xiàn)圓周進給和分度運動的工作臺，它常被使用于 磨床和數(shù)控加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動力、齒輪傳 動、蝸桿傳動、工作臺等部分組成，并可進行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實用的加 工工具。本課題主要介紹了它的原理和機

2、械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并對以上部分運用”cfi做 圖。數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的設(shè)計，首先，進行總體方案設(shè)計，傳動方案采用齒輪傳動和 蝸桿傳動；然后進行各零件的設(shè)計與校核，蝸桿與軸采用整體式結(jié)構(gòu)；蝸輪與工作臺采 用螺釘連接；工作臺的平衡通過止推軸承來保證；箱體由箱座、箱蓋和頂蓋組成，其中 箱體上設(shè)計了圓臺和加強筋；最后，對各零件進行裝配。關(guān)鍵詞：數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺；箱體；結(jié)構(gòu)；設(shè)計；蝸桿；齒輪abstractwith the development of productivity, numerical control technology is becoming more and more widely u

3、sed in various fields.the cnc grinding machine is the most important in the development, the demand is enlarged, we must study the whole body and design the numerical control grinding machine which is favorable for the processing.the graduation design is the problem of cnc camshaft grinder rotating

4、table design by of grinding machine for rotating the turntable design, make me before stepping into the society, not only to general understanding of camshaft grinder rotary turntable general function, but also can master the methods and steps of mechanical design.cnc cam shaft for rotating the turn

5、table is a circular feed and indexing movement worktable can be realized. it is often used in grinding machine and cnc machining centers, improve processing efficiency, more technology, which is mainly composed of a driving force, gear transmission, worm drive, such as working platforms and space fo

6、r wonn elimination and step up, is a very useful tool for processing. this paper mainly introduces its principle and mechanical structure design, and the above parts of the use of autocad chart.cnc camshaft rotating the turntable design, first of all, for the overall program design, transmission sch

7、eme by gear transmission and womi transmission; then the parts of the design and checking, worm shaft and by integral structure; worm gear and work table adopts screw connection; the balance of the worktable through the thrust bearing to ensure; box is composed of a box seat, a box cover and the cov

8、er, which box design for circular and reinforcing ribs. finally, the parts assembly.keywords: cnc rotary table; box; structure; design; wonn; gear第一章緒論l i課題的學(xué)術(shù)背景及理論與實際意義l2課題研究的目的與意義l3課題研究的方法與主要創(chuàng)新點l4 課題研究的主要內(nèi)容ls研究項目的發(fā)展趨勢lb數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢lb. i性能發(fā)展方向lu2功能發(fā)展方向lb.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展-4lb.4智能化新一代 w 數(shù)控系統(tǒng)-4第二章 數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的設(shè)計準則及

9、原理與應(yīng)用.2. i數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的設(shè)計準則2.2數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的工作原理2.3數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的主要組成部分2.4數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的主要設(shè)計參數(shù)第三章 數(shù)控旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計x i傳動方案傳動時應(yīng)滿足的要求x l i傳動方案及其分析x l2 電動機的選擇x2電液脈沖馬達的選擇及運動參數(shù)的計算14x3確定電機轉(zhuǎn)速kb第四章 主要零部件的設(shè)計4. i齒輪傳動的設(shè)計4. l i選擇齒輪傳動的類型 4. l 2選擇材料 4. l3按齒面接觸疲勞強度設(shè)計4.2蝸輪及蝸桿的選用與校核214.2. i選擇蝸桿傳動類型4.2.2選擇材料214.x3按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 4.5蝸桿與

10、蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸4.x i蝸桿4.x2蝸輪4.x5校核蝸輪齒根彎曲疲勞強度4.4軸承的選用4.4. i軸承的游隙及軸上零件的調(diào)酉己4.4.2滾動軸承的配合4.4.5滾動軸承的潤滑4.4.4滾動軸承的密封裝置4.4. b 驗算軸承壽命4.4. b軸i的校核與計算4.4. t蝸桿上開軸2的結(jié)構(gòu)設(shè)計第五章結(jié)論參考文獻總結(jié)與致謝名稱壓融壓縮后a （上級目錄）文際乞a0-數(shù)控磨慶旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺裝配圏.dwg285.2 kb198.4 kbautocad 囹形選a2-蝸桿囹.dwg113.1 kb63.2 kbautocad 囹形盤a2-舷囹.dwg88.7 kb38.0 kbautocad 囹形迅a2

11、 壓板圖dwg125.9 kb81.3 kbautocad 圖形f©a2-國柱大齒掄圖.dwg81.8 kb34.3 kbautocad 圏形勺a3-工作臺體圖.dwg70.8 kb2&8 kbautocad 圖形兀a3-底軸器圖,dwg91.3 kb41.8 kbautocad 圖形乞a3-湄整套圖.dwg147.2 kb94.4 kbautocad 冒形勺a3dl圖dwg110.1 kb71.2 kbautocad 囹形乞a3-圓柱小齒蛇圖.dwg110.3 kb66.9 kbautocad 囹形固開謝§吉doc37.5 kb7.7 kbmicrosoft wo

12、rd®開駆報告封面.doc25.0 kb3.2 kbmicrosoft word動任裁.doc23.5 kb4.0 kbmicrosoft word動設(shè)計說明書.doc1.1 mb542.6 kbmicrosoft word 文檔®數(shù)控凸掄軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺設(shè)計說明書.doc1.1 mb542.6 kbmicrosoft word 文欄動英文翻譯.doc80.5 kb22.2 kbmicrosoft word動英文文獻翻譯封面.doc20.0 kb2.7 kbmicrosoft word軸撰寫規(guī)范如211.5 kb64.6 kbmicrosoft word 文檔! 妊門輪軸磨戻

13、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺設(shè)計3 -解包大小為3.8 mb安全文件 揍作工m辛助召d數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺設(shè)計-360壓縮解壓一避解圧犧除第一章緒論l i課題的學(xué)術(shù)背景及理論與實際意義2tl年在北京舉辦的第ii屆中國國際機床展覽會上，數(shù)控機床、加工中心、復(fù)合 機床在裝備制造業(yè)內(nèi)已呈現(xiàn)岀量大面廣態(tài)勢，這類工作母機在各類制造業(yè)已經(jīng)普及應(yīng) 用，并清晰地表達出時代特征與發(fā)展潮流。機床運動無論是并聯(lián)運動機床，還是運動疊 加串聯(lián)機床，對大多數(shù)金屈加工機床來說，數(shù)控進給復(fù)合運動的加工，是以直線軸加上 回轉(zhuǎn)軸的聯(lián)動來實現(xiàn)。為了應(yīng)對h益增多的復(fù)雜零件加工、提高加工精度和效率，多軸 機床和復(fù)合機床將會進一步創(chuàng)新發(fā)展。因此在現(xiàn)代加工

14、中心的開發(fā)中，數(shù)控回轉(zhuǎn)軸的設(shè) 計與制造，成為研制機床的核心任務(wù)之一，而數(shù)控回轉(zhuǎn)軸，同時也起著承載工作重量、 夾持工件的功能，故要重視其創(chuàng)新設(shè)計。l2課題研究的目的與意義由于我國機床附件廠資金緊張，造成技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造的力度不大，使附件水平 的發(fā)展嚴重滯后，成為制約民族機床工業(yè)發(fā)展的瓶頸。國產(chǎn)配套件在產(chǎn)品質(zhì)量、性能、 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、品牌信譽、外觀造型、精度穩(wěn)定性等方面與發(fā)達國家相比都存在一定的差距, 但在產(chǎn)品的價格、交貨期和售后服務(wù)上占有較大的優(yōu)勢。畢業(yè)設(shè)計主要是培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識的能 力，培養(yǎng)我們建立正確的設(shè)計思想，掌握工程設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法。培養(yǎng)我們

15、 的設(shè)計計算、工程繪圖、實驗研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻、外文資料的閱讀與翻譯、計 算機應(yīng)用、文字表達等基本工作實踐能力，使我們初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。l3課題研究的方法與主要創(chuàng)新點通過對數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計，熟悉機電一體化系統(tǒng)中機械系統(tǒng)設(shè)計過 程，掌握利用或2/軟件來繪制二維圖形或創(chuàng)建三維實體的能力。對數(shù)控凸 輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的設(shè)計要提高回轉(zhuǎn)精度和振動穩(wěn)定性。本次設(shè)計主要是解決了數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的工作原理和機械機構(gòu)設(shè)計與計算部 分，先根據(jù)其原理設(shè)計結(jié)構(gòu)，整體設(shè)計然后局部調(diào)整。目前數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床和加工中心上?？砷_發(fā)小型回轉(zhuǎn)工 作臺或大型回轉(zhuǎn)工作臺，即規(guī)格上兩

16、頭延伸；性能上研制以剛為材料的蝸輪，大幅度提 高工作臺的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)臺的承載能力；形式上采用兩軸聯(lián)動或多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺。l4課題研究的主要內(nèi)容查閱各種機床的回轉(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)臺附件，以及測量儀器的回轉(zhuǎn)工作臺，比較各工 作臺的工作要求和結(jié)構(gòu)特點，總結(jié)回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計要點，為設(shè)計新型或改進回轉(zhuǎn)工作臺 做技術(shù)準備。數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容： 分析數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的整體傳動方案； 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計； 零部件的校核與設(shè)計相關(guān)的計算； 裝配圖的設(shè)計、零件工作圖的設(shè)計； 本設(shè)計的優(yōu)缺點分析； 典型零件加工工藝及圖形交互式（sbfsi）或手工數(shù)控程序編制； 編寫設(shè)計說明書；ls研究項

17、目的發(fā)展趨勢預(yù)計未來幾年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過剩、受到宏觀調(diào)控的影響而繼續(xù)保持著較 低的行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有望保持較高的增長率，特別是那些國家產(chǎn)業(yè)政 策鼓勵振興和發(fā)展的裝備子行業(yè)。作為裝備制造業(yè)的母機，普通加工機床將獲得年均 s%-29%左右的穩(wěn)定增長。數(shù)控轉(zhuǎn)臺的市場分析：隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，加工中心將會越來越多地被要求配 備第四軸或第五軸，以擴大加工范圍。估計近幾年要求配備數(shù)控轉(zhuǎn)臺的加工中心將會達 到每年bh臺左右。lb數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢lkl性能發(fā)展方向qd高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標。由于采 用了高速cm芯片、0 芯片、多"控制系統(tǒng)以

18、及帶高分辨率絕對式檢測 元件的交 流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高 效化已大大提高。q柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，功能覆 蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依 據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群 控系統(tǒng)的效能。工藝復(fù)合性和多軸化 以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著 多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機床上一次裝 夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。 數(shù)

19、控技術(shù)軸，四門子it系統(tǒng)控制軸數(shù)可達24軸。44實時智能化早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度 任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智 能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實 時響應(yīng)的、更現(xiàn)實的領(lǐng)域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā) 展，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實時智能控制的研究和 應(yīng)用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué) 習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù) 自動設(shè)定和刀具

20、自動管理及補償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運動控制中引 入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模 糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。lk3功能發(fā)展方向41用戶界面圖形化 用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用 戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制 中最困難的部分之一。當(dāng)前wdtt、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù)也對 用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通 過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示

21、、圖形 模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。q科學(xué)計算可視化科學(xué)計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交 流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢?化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機技術(shù) 等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成木具有重要意義。在數(shù)控技術(shù) 領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于砂/ciil,如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補償和刀具 管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。插補和補償方式多樣化 多種插補方式如肓線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間 橢圓曲面

22、插補、螺紋插補、極坐標插補、2ht螺旋插補、/皿插補、/-ik插補俳均 勻有理樣條插補、樣條插補g、樣條、多項式插補等。多種補償功能如間隙補 償、垂育度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、與速度相關(guān)的前饋補償、 溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)?。?nèi)裝高性能plc數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能plc控制模塊，可盲接用梯形圖或高級語 言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銃床的標準m.c 用戶程序?qū)嵗?，用戶可在標準plc用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改，從而方便地建立自己 的應(yīng)用程序。>多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計算機、聲像和通信技術(shù)于一體，使計算機具

23、 有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可 以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過 程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價值。lu3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展qd集成化 采用高度集成化cm、gc芯片和大規(guī)模可編程集成電路rw隊1»、 cpu以及專用集成電路 g 芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度。應(yīng)用 r»平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、 功耗低、便于攜帶等優(yōu)點，可實現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和st抗衡的新興顯示技術(shù)，是 21卅紀顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進封裝和互連技術(shù)，將半

24、導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。 通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進性能，減小組件尺 寸，提高系統(tǒng)的可靠性。<2模塊化硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化。根據(jù)不同的功能需 求，將基本模塊，如cm、存儲器、位置伺服、plc、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成 標準的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù) 控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化 機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一 臺機床上對其它機床進行編程、設(shè)定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一 臺機床的屏幕上。44通用型開放式閉環(huán)控制模式 采用通用計算機組成總線式、模塊

25、化、開放式、 嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度 的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機封閉式開環(huán)控制模 式提出的。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含 諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現(xiàn)加工 過程的多目標優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實時加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程 變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實時智能 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、砂/ci出、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動 態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體

26、，構(gòu)成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而 實現(xiàn)集成化、智能。lu4智能化新一代心數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代ki c數(shù)控系統(tǒng)己成為可能。智能化新一代 w數(shù)控系統(tǒng)將計算機智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、倔/如、伺服控制、自適 應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴密的制 造過程閉環(huán)控制體系。第二章數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的設(shè)計準則及原理與應(yīng)用2. i數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的設(shè)計準則1、轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)精度控制在土?xí)缫詢?nèi)；2、轉(zhuǎn)臺應(yīng)該可以在任意位置停止，旋轉(zhuǎn)分辨率要達到r；）、轉(zhuǎn)臺鎖緊采用液壓驅(qū)動，且最好采用在原位置鎖緊，轉(zhuǎn)臺在鎖緊和放松的一瞬

27、間，不能有抖動或微轉(zhuǎn)動作，以保證旋轉(zhuǎn)精度的穩(wěn)定性；4、整個轉(zhuǎn)臺的支撐剛性應(yīng)該足夠，滿足超高速磨削的剛度要求；隊 轉(zhuǎn)臺的防水性能應(yīng)該良好，在大流量、高壓力的磨削和修整冷卻水的沖擊下， 不能有進水和水霧的問題。其中必須要遵循以下法則：1、提高合理的應(yīng)力分布和剛度2、創(chuàng)造有利的載荷條件，預(yù)測意外載荷7、要有合理的承載結(jié)構(gòu)4、根據(jù)性能組合選擇合適的材料來提高性能、功能設(shè)計要滿足其制造工藝，零件與整體零件之間精度的進行選擇厶重量要適宜，降低成本數(shù)控機床的圓周進給由回轉(zhuǎn)工作臺完成，稱為數(shù)控機床的第四軸：回轉(zhuǎn)工作臺可以 與x、*力三個坐標軸聯(lián)動，從而加工出各種球、圓弧曲面等?；剞D(zhuǎn)工作臺可以實現(xiàn)精 確的自動分

28、度，擴大了數(shù)控機床加工范圍。同理，數(shù)控凸輪軸磨床的回轉(zhuǎn)運動由其旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)臺完成。x2數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的工作原理數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺主要用于盛放砂輪以便對凸輪軸進行加工，其外形和通用工作 臺幾乎一樣，但它的驅(qū)動可由步進電機連接電液脈沖馬達進行旋轉(zhuǎn)。由于內(nèi)凹輪廓的理論磨削直徑一般比較小，通常為最小的達到了 mil.在磨削過程中，實際使用的砂輪一般不能犬于理論磨削直徑，否則在磨削過程中 會造成機床進給沖擊，影響凸輪輪廓精度，產(chǎn)生磨削表面波紋，如果一臺機床只采用一 個直徑為左右的砂輪來磨削吋，由于砂輪主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小，其電機功率、主軸 剛性、砂輪線速度都將受到限制，機床的磨削效率將很低，無法滿足正常生

29、產(chǎn)要求，因 此，我們同樣通過兩個主軸系統(tǒng)，其中分別為一個大砂輪主軸系統(tǒng)和一個小砂輪主軸系 統(tǒng)，成分布，通過一個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺進行砂輪選擇，實現(xiàn)凹形凸輪的加工。見圖2-1的冋轉(zhuǎn)工作臺。它的進給、分度轉(zhuǎn)位和定位鎖緊都是由給定的指令進行控制的。工作臺的運功是由步進電機連接電液脈沖馬達，經(jīng)齒輪減速后，由蝸輪蝸桿改變 運動方向，最后傳遞到工作臺。i-蝸桿；2-蝸輪；7、4夾緊瓦；a小液壓缸；a支座；f光柵；、4軸承圖九1數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺設(shè)計原型為了消除蝸桿副的傳動間隙，采用了雙螺距漸厚蝸桿，通過移動蝸桿的軸向位置宋 調(diào)整間隙。這種蝸桿的左右兩側(cè)面具有不同的螺距，因此蝸桿齒厚從頭到尾逐漸增厚。 但由于同一

30、側(cè)的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的嚙合。當(dāng)工作臺靜止時，必須處于鎖緊狀態(tài)。為此，在蝸輪底部的輻射方向裝有對夾緊 瓦，并在底座上均布同樣數(shù)量的小液壓缸亂 當(dāng)小液壓缸的上腔接通壓力油時，活塞 便壓向鋼球，撐開夾緊瓦，并夾緊蝸輪2。在工作臺需要回轉(zhuǎn)時，先使小液壓缸的上腔 接通回油路，在彈簧的作用下，鋼球抬起，夾緊瓦將蝸輪松開?；剞D(zhuǎn)工作臺的導(dǎo)軌面由大型滾動軸承支承，并由圓錐滾柱軸承口及雙列向心圓柱 滾子軸承ii保持準確的回轉(zhuǎn)中心。數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的定位精度主要取決于蝸桿副 的傳動精度，因而必須采用高精度蝸桿副。在半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，可以在實際測量工作 臺靜態(tài)定位誤差之后，確定需要補償角度的位置和

31、補償?shù)闹?，記憶在補償回路中，由數(shù) 控裝置進行誤差補償。在全閉環(huán)控制系統(tǒng)中，由高精度的圓光柵耳發(fā)出工作臺精確到位 信號，反饋給數(shù)控裝置進行控制。回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)有零點，當(dāng)它作回零運動時，先用擋鐵壓下限位開關(guān)，使工作臺降速, 然后由圓光柵發(fā)出零位信號，使工作臺準確地停在零位。數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺可以作任 意角度的回轉(zhuǎn)和分度，也可以作連續(xù)回轉(zhuǎn)進給運動。由此可總結(jié)數(shù)控磨床回轉(zhuǎn)工作臺的工作原理：回轉(zhuǎn)工作臺的動力源由步進電機帶動電液馬沖馬達提供，驅(qū)動圓柱齒輪傳動，帶動 蝸輪蝸桿系統(tǒng)，使工作臺旋轉(zhuǎn)。當(dāng)數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺接到數(shù)控系統(tǒng)的指令后，首先松 開圓周運動部分的蝸輪夾緊裝置，松開蝸輪，然后啟動步進電機，按數(shù)控指

32、令確定工作 臺的回轉(zhuǎn)方向、回轉(zhuǎn)速度及回轉(zhuǎn)角度大小等參數(shù)。需要說明的是，當(dāng)工作靜止時必須處于鎖緊狀態(tài)，工作臺沿起圓周反向均勻分布 個加緊液壓缸進行加緊。工作臺不會轉(zhuǎn)時，加緊油缸的作用下向外運動通過夾緊塊僅僅 頂在蝸輪內(nèi)壁，從而鎖緊工作臺。當(dāng)工作臺需要回轉(zhuǎn)時，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令反復(fù)上述動 作，松開蝸輪，使渦輪和回轉(zhuǎn)工作臺按照控制系統(tǒng)的指令進行回轉(zhuǎn)運動。也）數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的主要組成部分數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺是由步進電機帶動電液脈沖馬達作為動力源，在它的輸出軸上 接聯(lián)軸器再接一級齒輪減速器。該數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺由圓柱齒輪傳動系統(tǒng)、蝸輪蝸桿 傳動系統(tǒng)。因為是蝸輪蝸桿傳動與分度，所以停位不受限，并不像端

33、齒分度盤一樣，只能分度 固定角度的整數(shù)倍（°、it、u°等），而口偏轉(zhuǎn)范圍較大到-tt ）,能 加工任何角度與任何傾斜的孔與表面。齒的側(cè)隙是靠齒輪制造和安裝的精度來保持。人 齒輪的支撐軸與蝸桿軸做成一個軸，這種聯(lián)系方式能曾人連接的剛度和精度，更能減少 功率的損耗。主要的部件$步進電動機電液脈沖馬達直齒輪的傳動系統(tǒng)蝸輪蝸桿傳動系統(tǒng)工作臺光柵的反饋機床產(chǎn)品的很多單元都孕育在關(guān)鍵功能部件之中。在數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺中，其主 要部件一一蝸輪蝸桿調(diào)隙結(jié)構(gòu)、閉環(huán)檢驗結(jié)構(gòu)、冋轉(zhuǎn)部位鎖緊裝置、潤滑與密封等部位 均屬于關(guān)鍵部件。調(diào)隙結(jié)構(gòu)一一雙螺距漸厚蝸桿介紹在數(shù)控機床中，分度工作臺都廣泛采用蝸

34、桿蝸輪傳動輪副的齒輪側(cè)隙對其分度定位 精度影響最人，因此消除蝸輪副的側(cè)隙就成為數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的關(guān)鍵問題，一般在 要求連續(xù)精確分度的機構(gòu)中（如齒輪加工機床數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺等）或為了避免傳動 機構(gòu)承受脈動載荷（如斷續(xù)銃削）而引起扭轉(zhuǎn)振動的場合往往采用雙螺距漸厚蝸桿，以 便調(diào)整嚙合側(cè)隙的最小限度。重復(fù)定位精度：e.hs ii總傳動比:最大承載重量：呷、圖九2雙螺距漸厚蝸桿調(diào)隙原理雙螺距漸厚蝸桿與普通螺桿的區(qū)別：雙螺距漸厚蝸桿齒的左、右兩側(cè)面具有不同的齒距（導(dǎo)程）；而同一側(cè)面的齒距（導(dǎo) 程）則是相等的（如圖2-2所示）。雙螺距漸厚蝸桿桿副的嚙合原理與一般蝸桿副嚙合 原理相同。由于蝸桿齒的左、右兩

35、側(cè)面具有不同的齒距，即左、右兩側(cè)具有不同的模數(shù) io因而同一側(cè)面的齒距相同，故沒有破壞嚙合條件。雙螺距漸厚蝸桿傳動的公稱模數(shù) 可看成普通蝸桿副的軸向模數(shù)，一般等于左、右齒面模數(shù)的平均值，此蝸桿齒厚從頭到 尾漸增厚。但由于同一側(cè)的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的嚙合。2.4數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的主要設(shè)計參數(shù)（i）最大回轉(zhuǎn)半徑：bh ii<20><4>第三章數(shù)控凸輪軸磨床旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計5. i傳動方案傳動時應(yīng)滿足的要求數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺一般由原動機、傳動裝置和工作臺組成，傳動裝置在原動機和 工作臺之間傳遞運動和動力，并可實現(xiàn)分度運動。在本課題中，原動機采用電液脈沖

36、馬 達，工作臺為t形槽工作臺，傳動裝置由齒輪傳動和蝸桿傳動組成。合理的傳動方案主要滿足以下要求：l機械的功能要求應(yīng)滿足工作臺的功率、轉(zhuǎn)速和運動形式的要求。x工作條件的要求例如工作環(huán)境、場地、工作制度等。x工作性能要求保證工作可靠、傳動效率高等。4.結(jié)構(gòu)工藝性要求如結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、使用維護便利、工藝性和經(jīng)濟合理等。x l i傳動方案及其分析由圖工i所示，數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的傳動方案有兩種：方案一為一級和二級都 是齒輪傳動；方案二為一級齒輪傳動，二級蝸桿傳動。1lll777方案一一級齒輪二級齒輪方案二一級齒輪二級蝸桿圖九i傳動方案方案一的最大缺陷是：l總傳動比??；2.占用空間大；九只能使工作臺

37、完成回轉(zhuǎn)功能，無法使工作臺完成自鎖。而方案二雖然傳動效率低，但以上三個功能全部都能完成自鎖。所以數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺傳動方案為：步進電機電液脈沖馬達齒輪傳動蝸桿 傳動一數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動。該傳動方案分析如下：齒輪傳動承受載能力較高，傳遞運動準確、平穩(wěn)，傳遞功率和圓周速度范圍很大, 傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。2、蝸桿傳動具有以下特點：<d結(jié)構(gòu)緊湊傳動比大在分度機構(gòu)中可達ih以上。與其他傳動形式相比，傳動比相同時，機 構(gòu)尺寸小，因而結(jié)構(gòu)緊湊。o傳動平穩(wěn)蝸桿齒是連續(xù)的螺旋齒，與蝸輪的嚙合是連續(xù)的，因此，傳動平穩(wěn)，噪聲低。o>可以自鎖當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于齒輪間的當(dāng)量摩擦角時，若蝸桿為主動件，機

38、構(gòu)將自鎖。這種 蝸桿傳動常用于起重裝置中。<4>效率低、制造成本較高蝸桿傳動是，齒面上具有較大的滑動速度，摩擦磨損大，故效率約為具 有自鎖的蝸桿傳動效率僅為4左右。為了提高減摩擦性和耐磨性，蝸輪通常采用價格 較貴的有色金展制造。由以上分析可得：將齒輪傳動放在傳動系統(tǒng)的高速級，蝸桿傳動放在傳動系統(tǒng)的低 速級，傳動方案較合理。7、對于數(shù)控凸輪軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺，結(jié)構(gòu)簡單，它有兩種型式：開環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺、閉環(huán) 回轉(zhuǎn)工作臺。<d開環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺開環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺和開環(huán)直線進給機構(gòu)一樣，都可以用點液脈沖馬達、功率步進電機 來驅(qū)動。a>閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺和開環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺大致相同，其區(qū)別在

39、于：閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺有轉(zhuǎn)動 角度的測量元件（圓光柵）。所測量的結(jié)果經(jīng)反饋與指令值進行比較，按閉環(huán)原理進行 工作，使轉(zhuǎn)臺分度定位精度更高。x l3電動機的選擇由數(shù)控技術(shù)課本得電動機的選擇可以從步進電機與伺服電機中選擇;(i) 步進電動機步進電機是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運動的電磁執(zhí)行元件。每 輸入一個脈沖電機轉(zhuǎn)軸步進一個步距角增量。電機總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例， 相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。步進電機是機電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步 進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應(yīng)用于機電一體化產(chǎn) 品中，如：數(shù)控機床、包裝機械、計算

40、機外圍設(shè)備、復(fù)印機、傳真機等。選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用 功率步進電機時，首先要計算機械系統(tǒng)的負載轉(zhuǎn)矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并 有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻 特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說，最大靜力矩大的電機，負載力矩大。選擇步進電機時，應(yīng)使步距角和機械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當(dāng)量。 在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通 過步進電機的細分驅(qū)動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電 機的固有特性所決定。選擇功率步進電機時，應(yīng)當(dāng)估算

41、機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之 與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足 機床快速移動的需要。優(yōu)點：直接利用數(shù)字量進行控制；傳動慣量小，啟動，停止方便；成本低；無誤差積累；定位準確；低頻率特性比較好；調(diào)速范圍較寬（2）伺服電動機iml ）圖,j伺服電動機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置；伺 服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控 制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作 執(zhí)行元件，且具有機電i寸間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收

42、到的電信號 轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩人類，其主要 特點是，當(dāng)信號電壓為零吋無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些，因為是正 弦波控制，轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。（3）步進電機和交流伺服電機性能比較步進電機是一種離散運動的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前 國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進電機的應(yīng)用十分廣泛。伺服電機分為直流伺服電機和交 流伺服電機，但是永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較，主要優(yōu)點有：無電 刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(yǎng)要求低

43、。定子繞組散熱比較方便。慣 量小，易于提高系統(tǒng)的快速性波紋管聯(lián)軸器。適應(yīng)于高速人力矩工作狀態(tài)。同功 率下有較小的體積和重量?？陔S著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越 來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中人多 采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較人的差異。查找文獻資料, 二者的使用性能應(yīng)用比較如下： 控制精度不同兩相混合式步進電機步距角一般為、 lf ,五相混合式步進電機步距角一 般為t2 °、st o也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生

44、產(chǎn)的一 種用于慢走絲機床的步進電機，其步距角為；德國百格拉公司 生產(chǎn)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為lf、亍、t.t2o、3fc°、-t2°、,兼容了兩相和五相混合式步進電機的步 距角。 交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標準2sh線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻 技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為。對于帶n位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每 接收2r>»ir22個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為 w秒。是步距角為lt°的步進電機的脈沖當(dāng)量的1/bsso 在機械加工中，電機所受的力包括：

45、連續(xù)負載扭矩(包括重力、摩擦力等)、加 減速扭矩、切削扭矩。在選擇電機時，需要對上述各個力的大小進行綜合的分析，最終 確定電機的型號。除此以外，電機在工作的過程中，由于會受到工作環(huán)境的影響。因此, 在選擇電機的時候，還需要考慮電機所處的環(huán)境對電機的影響，例如：溫度、濕度、震 動等因素。采用步進電機與電液脈沖馬達組合可以精確的控制回轉(zhuǎn)精度，綜合考慮確定 步進電機。(4) 電機的保護電機的保護主要是指在使用電機過程中，需要注意電機工作的環(huán)境。包括溫度、 濕度、粉塵等因素。正確的使用電機，會延長電機的使用壽命，同時大大減低電機的故 障發(fā)生概率。主要包括：(1) 工作溫度：°c4°

46、c。即電機工作車間或者室內(nèi)的溫度。若溫度超過4°c,則應(yīng)通過外界降溫的方法使溫 度處于正常的工作范圍內(nèi)。在本說明書中，關(guān)于電機的所有數(shù)據(jù)(功率、扭矩等)均是 在工作溫度為2tc時測量的數(shù)據(jù)。(2) 濕度：o)震動：安裝在機床上的電機，其可以承受的最大震動為3.3電液脈沖馬達的選擇及運動參數(shù)的計算許多機械加工需要微量進給。要實現(xiàn)微量進給，步進電機、直流伺服交流伺服電機 都可作為驅(qū)動元件。對于后兩者，必須使用精密的傳感器并構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，才能實現(xiàn)微 量進給。在閉環(huán)系統(tǒng)中，廣泛采用屯液脈沖馬達作為執(zhí)行單元。這是因為電液脈沖馬達 具有以下優(yōu)點：直接采用數(shù)字量進行控制轉(zhuǎn)動慣量小，啟動、停止方便；

47、成本低；無誤差積累；定位準確；低頻率特性比較好；調(diào)速范圍較寬；采用電液脈沖馬達為驅(qū)動單元，其機構(gòu)也比較簡單，主要是變速齒輪副、滾珠絲杠 副，以克服爬行和間隙等不足。通常步進電機每加一個脈沖轉(zhuǎn)過一個脈沖當(dāng)量；但由于 其脈沖當(dāng)量一般較大，如在數(shù)控系統(tǒng)中為了保證加工精度，廣泛采用電液脈沖馬達的細分驅(qū)動技術(shù)。l電液脈沖馬達電機的選擇按照工作要求和條件選系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電機。x選擇電液脈沖馬達的額定功率馬達的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。額定功率小于工作要求，則不能 保證工作機器正常工作，或使馬達長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；額定功率過大，則馬 達價格高，并且由于效率和功率

48、因素低而造成浪費。工作所需功率為：p ytnp = kw p =kwoi)1000久，9550久，式屮上仇電機工作效率幾：啊 代入上式得(3-2)電機所需的輸出功率為：出丄式中為電機至工作臺主動軸之間的總效率。 由機械設(shè)計課本查得：齒輪傳動的效率為 1 = 0.97對滾動軸承的效率為=0.99蝸桿傳動的效率為3 =0.8因此，7弘；仍x 0.99x-d.f一般電機的額定功率:由機械設(shè)計課程設(shè)計課本確定電機額定功率為：«w5-j確定電機轉(zhuǎn)速由機械設(shè)計課木得知：齒輪傳動比：ai,蝸桿傳動比：b-32,則總的傳動范圍為：u = ux“2=)x is-sx3241-im電機轉(zhuǎn)速的范圉為：03

49、)n(l = (i& .z；k:<48- 3x牝 ib2«-v2m / 04)為降低電機的重量和價格，選取常用的同步轉(zhuǎn)速為shwirii的丫系列電機，型號為 wl2,其滿載轉(zhuǎn)速nzn=x«wiao第四章主要零部件的設(shè)計4.1齒輪傳動的設(shè)計4. l i選擇齒輪傳動的類型根據(jù)ci/tihtlims的推薦，采用直齒輪傳動的形式。采用直齒輪傳動結(jié)構(gòu)見圖4i所示。hli小齒輪；2大齒輪圖4. i直齒輪傳動由于前述所選電機可知上23射傳動比設(shè)定為起*效率n：啊工作日安排 每年3工作日計，壽命為i年。4. l3選擇材料考慮到齒輪傳動效率不大，速度只是屮等，故齒輪可用4號鋼，

50、調(diào)質(zhì)后你凹面淬 火，為達到更高的效率和更好的耐磨性，要求齒輪面硬度為1）選用直齒圓柱齒輪傳動；2）選用巾級精度；3）選擇小齒輪材料為41.（調(diào)質(zhì)）,硬度為2w-bs.大齒輪材料為少鋼（調(diào)質(zhì)）；4.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，在校核齒根彎曲疲勞強度。(4-1)上述兩式為標準直齒圓柱齒輪的設(shè)計計算公式。(4-2)此外，公式巾=怦y bdx u(7lj=2.5zj<(yll為直齒輪校核計算公式。 y bdx u式中tx齒輪的傳動轉(zhuǎn)矩，/k載荷系數(shù)；%齒寬系數(shù)；u傳動比；z一一區(qū)域系數(shù)；ze材料的彈性影響系數(shù)；(rh接觸疲勞許用應(yīng)力，s齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩7；t = 9.55x&

51、quot;m = 9.55x"x0.75 = ?90孑 1n、3000載荷系數(shù)k 由課程設(shè)計課本知：因載荷平穩(wěn)，故取ffcl2x 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)同理由機械設(shè)計課木知：取©/ = !接觸疲勞許用應(yīng)力b齒輪的傳動比u = 3 區(qū)域系數(shù)zrz/2.5材料的彈性影響系數(shù)zeze=ls9.mpa可將以上參數(shù)代入設(shè)計公式與校核公式中。2xl.2x2.39x(3±l) * ( 2.5x189.8 v220>48.29n4.1.4確定齒輪的主要參數(shù)與主要尺寸l 齒數(shù)4取乙尹，則 z2=/xz, =3x22 = 66,取z?尹x模數(shù)m = “a" = 2.2mm

52、 取標準值得 3 乙 223. 中心距亠標準中心距a = -m(z1+z2) = 88n24其他主要尺寸分度圓直徑：心=mz =2x22 = 44mmd2 mz? 2x66 = 132/7?m齒頂圓直徑:dm = % + 2m = 44 + 4 = 48mmd“2 =2 + 2m = 132 4-4 = 136m/?齒寬：/? = 0 £ = 1x 44 = 44/77772取 =勺 + (5 -10) = 49 - 54mm取/?2 = 54mm4. lb校核齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式：(4-5)警f bm式中：k載荷系數(shù)；ft齒輪所所受的圓周力，f；陥一一齒形系數(shù)；ysa應(yīng)力校正系

53、數(shù)；b齒寬，ii;m模數(shù)；crf彎曲疲勞許用應(yīng)力，/。復(fù)合齒形系數(shù)*:由（標準齒輪）及乙、z?由機械設(shè)計課本表 i 知小齒輪 $1=4.12大齒輪yfs2=3.96則 ctn =2k%bmdx2xl.2x2.39xl03x4.1244x2x44=610,*5 <rn(4-4)%二竽豈瀘= 5.86,蟲也故彎曲強度足夠。4. lb確定齒輪傳動精度由機械設(shè)計課本表7齒輪傳動的精度等級范圍確定可選用級精度。4. lt齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計小齒輪 d（l =采用實心式齒輪大齒輪 da2 = 136 mm采用腹板式齒輪4-2蝸輪及蝸桿的選用與校核為了將軸的轉(zhuǎn)動的方向改變，在這一傳動的過程中采用蝸輪蝸桿的傳動

54、，方法如圖4.2所示。蝸輪蝸桿的傳動部僅僅能夠改變軸的旋轉(zhuǎn)方向，而且具有方向口鎖的功能。 傳遞運動也非常的平穩(wěn)。蝸輪2-蝸桿圖4.2蝸輪蝸桿的傳動由于前述所選電機可知百 i傳動比設(shè)定為氐九效率工作口安排每年3工作口計，壽命為i年。4.x i選擇蝸桿傳動類型根據(jù)ci/tihtsims的推薦，采用漸開線蝸桿。4.2.2選擇材料考慮到蝸桿傳動效率不大，速度只是中等，故蝸桿用4號鋼；為達到更高的效 率和更好的耐磨性，要求蝸桿螺旋齒面淬火，硬度為4»必。蝸輪用鑄錫磷青銅 x.s- npl金屬鑄造。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 tim制造。按齒面接觸疲勞強度設(shè)計根據(jù)

55、閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，在校核齒根彎曲 疲勞強度。傳動中心距：i 7 7合 k7；(-)2(4-i)vs 式屮 kj許用接觸應(yīng)力，zp圓柱蝸桿傳動的接觸系數(shù)；s材料的彈性系數(shù)；k計算系數(shù)；t2作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩，f lol在蝸輪上的轉(zhuǎn)距篤按 zj =1 ；效率 = 0.8則 t2=txix7 = 1525n m因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)kq由使用系數(shù)ka表從而選取ka = l k；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù)/cv：l i；貝ij k = ix l bx l tll2ti2確定彈性影響系數(shù)z&選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，取zg =160輛亦九確定接觸