版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、目錄目錄1第1節(jié)自動回轉(zhuǎn)刀架總體設(shè)計21.1概述 21.2數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的發(fā)展趨勢 21.3自動回轉(zhuǎn)刀架的工作原理 3第2節(jié)主動傳動部件的設(shè)計計算 52.1蝸桿副的設(shè)計計算 52.2軸承的選用 7第3節(jié)刀架體的設(shè)計 8第4節(jié)控制系統(tǒng)的選擇 84.1單片機的工作原理 94.2刀架控制流程圖 10第5節(jié)結(jié)論 12參考文獻141第3章刀架體的設(shè)計24第4章結(jié)論 25致謝 26參考文獻 27附件活單 28摘要數(shù)控車床今后將向中高當(dāng)發(fā)展,中檔采用普及型數(shù)控刀架配套,高檔采用動力型刀 架,兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種,預(yù)計近年來對數(shù)控刀架需求量將大大 增加。數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢是:隨著數(shù)控車
2、床的發(fā)展,數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液 組合驅(qū)動和伺服驅(qū)動方向發(fā)展。根據(jù)加工對象不同,有四方刀架、六角刀架和八(或更 多)工位的圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式?;剞D(zhuǎn)刀架上分別安裝四把、六把或更多刀 具,并按數(shù)控裝置的指令換刀。本部分主要對四工位立式電動刀架的機械設(shè)計和應(yīng)用繼 電-接觸控制系統(tǒng)控制部分的設(shè)計。并對以上部分運用 CAX版圖,對電動刀架有更直觀 的了解。最后的提出了對電動刀架提出了意見和措施。關(guān)鍵詞:數(shù)控刀架,電動刀架,四工位1ABSTRACTNumerical control lathe, will in the future when the development to the
3、high, middle-grade using universal type tool rest facilities, high-grade USES dynamic type head, with hydraulic head, servo head, vertical head etc varieties, in recent years is expected to CNC tool post demand will increase greatly. CNC tool is the development trend of: with the development of nume
4、rical control lathe, numerical control head began to rapid change knife, electrohydraulic combined drive and servo drive direction. According to the processing object is different, there are four square head, turret and eight (or more) location disc type axial loading knife rest, and other forms. Ro
5、tary head separately on the installation of four, six or more tool, and according to the numerical control device of instruction in knife. This part mainly four station vertical electric tool rest of mechanical design and application of relay - contact control system control part of the design. And
6、the above part using CAXA do chart, the electric tool rest more intuitive understanding. The proposed to the electric tool post puts forward opinions and measures.29正文第1章引言1.1概述數(shù)控車床的刀架是機床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具,因此其結(jié) 構(gòu)直接影響機床的切削性能和切削效率。在一定程度上,刀架的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn)了機床 的設(shè)計和制造技術(shù)水平。隨著數(shù)控車床的不斷發(fā)展,刀架結(jié)構(gòu)形式也在不斷翻新。其中 按換刀方式的不同,
7、數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換 刀裝置等多種形式。傳統(tǒng)的車床例如 CA6140的刀架上只能裝一把刀,換刀的速度慢, 換刀后還須重新對刀,并且精度不高,生產(chǎn)效率效率低,不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要, 因此有必要對機床的換刀裝置進行改進。自 1958年首次研制成功數(shù)控加工中心自動換 刀裝置以來,自動換刀裝置的機械結(jié)構(gòu)和控制方式不斷得到改進和完善。自動換刀裝置 是加工中心的重要執(zhí)行機構(gòu),它的形式多種多樣,目前常見的有:回轉(zhuǎn)刀架換刀,更換 主軸頭換刀以及帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)。初步了解了設(shè)計題目(電動刀架)及發(fā)展概況,設(shè)計背景,對刀架有了一些印象, 對整理設(shè)計思路 安排設(shè)計時間有
8、很好的輔助作用。對一些參數(shù)的進行了解同時按準(zhǔn)則 要求來完成設(shè)計。1.2數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的發(fā)展趨勢數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢是:隨著數(shù)控車床的發(fā)展, 數(shù)控刀架開始向快速換刀、電 液組合驅(qū)動和伺服驅(qū)動方向發(fā)展。目前國內(nèi)數(shù)控刀架以電動為主,分為立式和臥式兩種。立式刀架有四、六工位 兩種形式,主要用于簡易數(shù)控車床;臥式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方 向旋轉(zhuǎn),就近選刀,用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動刀架和伺服驅(qū)動 刀架。電動刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),合理地選配電動刀架,并正確實施控 制,能夠有效的提高勞動生產(chǎn)率,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間,消除人為誤差,提高加工精 度與加工精度的一致性等等。另外,
9、加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯 提高:尤其是在加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時,除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)的控制指 令外,很重要的一點是數(shù)控車床需配備易于控制的電動刀架,以便一次裝夾所需的 各種刀具,靈活 方便地完成各種幾何形狀的加工。數(shù)控刀架的市場分析:國產(chǎn)數(shù)控車床今后將向中高檔發(fā)展,中檔采用普及型數(shù)控 刀架配套,高檔采用動力型刀架,兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種,近年 來需要量可達10001500臺。國外數(shù)控車床的發(fā)展目的在于提高加工精度和縮短制造周期。實現(xiàn)上述目的之手段是實現(xiàn)機床多功能化和工序工種集成,開發(fā)多種多樣復(fù)合化加工的機種,如增添銖削功 能的復(fù)合加工車削中心、雙主軸多刀塔
10、(雙刀塔或四刀塔)數(shù)控車床和車削中心、雙主軸 同步驅(qū)動,雙刀塔同時進行加工車削中心、五軸聯(lián)動車鐵復(fù)合中心、車磨復(fù)合加工機床、 具有車、鐵、鯉、磨和激光熱處理多種功能的高度復(fù)合化的復(fù)合加工中心等等。我國數(shù) 控車床經(jīng)過多年的發(fā)展,特別是近幾年迅速的發(fā)展,與國際先進水平的差距在逐年縮小。 對于某些依賴于進口的高檔數(shù)控車床,如高精度數(shù)控車床和車削中心(主軸徑跳軸跳V0.001mm、適用耐熱合金和鈦合金零件加工的大功率、高扭矩數(shù)控車床和車削中心等等 要加強產(chǎn)品開發(fā)研究攻關(guān),突破其核心技術(shù)。數(shù)控刀架的高、中、低檔產(chǎn)品市場數(shù)控刀架作為數(shù)控機床必需的功能部件,直接 影響機床的性能和可靠性,是機床的故障高發(fā)點。
11、這就要求設(shè)計的刀架具有具有轉(zhuǎn)位 快,定位精度高,切向扭矩大的特點。它的原理采用蝸桿傳動,上下齒盤嚙合,螺桿 夾緊的工作原理。1.3 刀架的設(shè)計準(zhǔn)則我們的設(shè)計過程中,本著以下幾條設(shè)計準(zhǔn)則1 ) 創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能2 ) 控制不需要的物理性能3 ) 判別功能載荷及其意義4 ) 預(yù)測意外載荷5 ) 創(chuàng)造有利的載荷條件6 ) 提高合理的應(yīng)力分布和剛度7 )重量達到最輕8 )應(yīng)用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸9 )根據(jù)性能組合選擇材料10 )在儲備零件與整體零件之間精心的進行選擇11 )進行功能設(shè)計以適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求1.4主要技術(shù)參數(shù)(1) 最大許用力矩(Nm Mq 100 Mx 2
12、00 Ms 100(2) 重復(fù)定位精度:(mm <0.005(3) 電機功率(w) 20(4) 電機轉(zhuǎn)速(rpm) 125第2章數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計2.1刀架的工作原理回轉(zhuǎn)刀架的工作原理為機械螺母升降轉(zhuǎn)位式。工作過程可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、 刀架定位并壓緊等幾個步驟。圖2.1為螺旋升降式四方刀架,其工作過程如下: 刀架抬起當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后,通過接口電路使電機正轉(zhuǎn),經(jīng)傳動裝置2、 驅(qū)動蝸桿蝸輪機構(gòu)1、蝸輪帶動絲桿螺母機構(gòu)8逆時針旋轉(zhuǎn),此時由于齒盤4、5處于 嚙合狀態(tài),在絲桿螺母機構(gòu)8轉(zhuǎn)動時,使上刀架體產(chǎn)生向上的軸向力將齒盤松開并抬 起,直至兩定位齒盤4、5脫離嚙合狀態(tài),從而
13、帶動上刀架和齒盤產(chǎn)生“上臺”動作。 刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)圓套9逆時針轉(zhuǎn)過150°時,齒盤4、5完全脫開,此時銷釘準(zhǔn)確進入圓 套9中的凹槽中,帶動刀架體轉(zhuǎn)位。 刀架定位 當(dāng)上刀架轉(zhuǎn)到需要到位后(旋轉(zhuǎn)90°、180°或270° ),數(shù)控裝置發(fā)出的換刀指令使霍爾開關(guān)10中的某一個選通,當(dāng)磁性板11與被選通的霍爾開關(guān)對齊后, 霍爾開關(guān)反饋信號使電機反轉(zhuǎn),插銷7在彈簧力作用下進入反靠盤6地槽中進行粗定 位,上刀架體停止轉(zhuǎn)動,電機繼續(xù)反轉(zhuǎn),使其在該位置落下,通過螺母絲桿機構(gòu)8使上刀架移到齒盤4、5重新嚙合,實現(xiàn)精確定位。 刀架壓緊 刀架精確定位后,電機及許反轉(zhuǎn),夾緊刀架,當(dāng)
14、兩齒盤增加到一定夾緊 力時,電機由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn),防止電機不停反轉(zhuǎn)而過載毀壞,從而完成一次換 刀過程。圖2.1螺旋升降式四方刀架2.2步進電機的選用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。對丁后兩者,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。在開環(huán)系統(tǒng)中,廣泛采用步進電機作為執(zhí)行單元。這是因為步進電機具有以 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;成本低;無誤差積累;定位準(zhǔn)確;低頻率特性比較好;調(diào)速范圍較寬;采用步進電機作為驅(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。
15、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0.01mm在數(shù)控系統(tǒng)中為了保證加工精度,廣泛采用步進電機 的細分驅(qū)動技術(shù)。因為刀架上升、下降各轉(zhuǎn)150°,刀架轉(zhuǎn)位至少需90°,所以蝸輪轉(zhuǎn)的角度a =390° 由課題要求的刀架選位少于3S。nQ 0.36r/s=21.6r/min,為便于計算 n取24r/min蝸輪蝸桿傳動比為45電動機轉(zhuǎn)速n' =i*z1=45考慮刀架只需小功率驅(qū)動,為減少生產(chǎn)成本,選用JD6如動機,其轉(zhuǎn)速為1400r/min, 額定功率為60W2.3蝸桿及蝸輪的選用與校核2.3.1選擇傳動的類型考慮到傳遞的功率不
16、大,轉(zhuǎn)速較低,選用2A蝸桿,精度8級,GB10089-882.3.2選擇材料和確定許用應(yīng)力由機械基礎(chǔ)表17-4查得蝸桿選用45鋼,表面淬火,硬度為4555HRC蝸 輪齒圈用ZCuSn10P1砂模鑄造,為了節(jié)約貴重的有色金屆,僅齒圈用宵銅制造,而 輪芯用灰鑄鐵HT15(®造。由表 17-6 查得e h=200MPa e f=51MPa2.3.3按接觸強度確定主要參數(shù)根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)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:ZeZ/2"L”(2-1)1)確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距T2按乙=2,估取效率7 =0.8 ,貝UT2=T*i=3.538
17、2N.M(2-2)(2) 確定載荷系數(shù)K因工作載荷較穩(wěn)定,故取載荷分布不均系數(shù)K阮1;由使用系數(shù)Ka從而選取Ka=1.15;由丁轉(zhuǎn)速不局,沖擊不大,可取動載系數(shù)K/=1.1 ;則K=K*K 6*Kv=1*1.15*1.1=1.2651.27(2-3)(3) 確定彈性影響系數(shù)Ze因選用的鑄錫磷宵銅蝸輪和蝸桿相配,故1Ze =160MPa,(4) 確定接觸系數(shù)Z pd1先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動中心距a的比值/a =0.30,從而可查出Zp=3.12(5) 確定許用應(yīng)力oh根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷宵銅zcusn10p1,金屆模鑄造,蝸桿螺旋齒面硬度 45HRC從而可查得蝸輪的基本許用應(yīng)力oh =2
18、68MPA因為電動刀架中蝸輪蝸桿的傳動為間隙性的,故初步定位、其壽命系數(shù)為KhN=0.92 ,則詞=K H oh =0.92 X 268=246.56 247MPA(2-4)(6) 計算中心距c160 2.7 2a- 3 1.27 3538.2 ()-24mm(2-5)247取中心距a=50mm m=1.25mm蝸桿分度圓直徑di=22.4mm 這時 / =0.448 ,從 一'一'而可查得接觸系數(shù)Z=2.72,因為ZP乙,因此以上計算結(jié)果可用。蝸桿和蝸輪主要幾何尺寸計算蝸桿分度圓直徑:di=8mm直徑系數(shù):q=17.92,蝸桿頭數(shù):乙=1分度圓導(dǎo)程角:丫=3。11 38蝸桿軸
19、向齒距:PA=二m =3.94mm(2-6)* 蝸桿齒頂圓直徑:da1 =d1 2ha "m =32.2mm(2-7)蝸桿齒根圓直徑:df1=d1 -2(ha* , c*) m = 24.16mm(2-8)蝸桿軸向齒厚:Sa =1/2'm=2.512mm(2-9)蝸桿軸向齒距:pa1 -二 m = 1.6二 mm = 5.04mm(2-10)蝸輪蝸輪齒數(shù):Z2 =45變位系數(shù)X =0驗算傳動比:i= Z2/ Z1 =45/1=45(2-11)蝸輪分度圓直徑:d2=mz= 72mm(2-12)蝸輪喉圓直徑:da2=d2+2ha2=93.5 mm(2-13)蝸輪喉母圓直徑: 3=
20、a-1/2 d a2 =50-1/293.5=3.25 mm(2-14)蝸輪齒頂圓直徑:da2 =d2 十2ha*m = 75.2mm(2-15)蝸輪齒根圓直徑:df 2 = d2-2(ha*_ c*)m=68.16mm(2-16)蝸輪外圓直徑:當(dāng)在 z=1 時,de2、da2+2m = 78.4mm(2-17) 2.4蝸桿軸的設(shè)計2.4.1蝸桿軸的材料選擇,確定許用應(yīng)力考慮軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩,為普通用途中小功率減速傳動裝置選用45號鋼,正火處理,fcb=600MPa2.4.2按扭轉(zhuǎn)強度初步估算軸的最小直徑*1£八(2-18)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力,取 a =0.6抗彎截面系數(shù)
21、W=0.1d3取 dmin=15.14mm2.4.3確定各軸段的直徑和長度根據(jù)各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度D1D2D3D4D5L1L2L3L4L5d1=d5同一軸上的軸承選用同一型號,以便丁軸承座孔鯉制和減少軸承類型d5軸上有一個鍵槽,故槽徑增大5%d1=d5=d1' x (1+5%)=15.89mm,圓整d1=d5=17mm所選軸承類型為深溝球軸承,型號為 6203, B=12mm D=40mmd2起固定作用,定位載荷高度可在(0.070.1 ) d1范圍內(nèi),d2=d1+2a=19.3820.04mm 故 d2取20mmd3為蝸桿與蝸輪嚙合部分,故d3=24
22、mmd4=d2=20mMg 丁加工和安裝L1為與軸承配合的軸段,查軸承寬度為12mm端蓋寬度為10mm則 L1=22mmL2尺寸長度與刀架體的設(shè)計有關(guān),蝸桿端面到刀架端面距離為65mm故 L2=43mmL3為蝸桿部分長度 L3> (11+0.06z2) m=21.92mm圓整L3取30mmL4取55mm L址刀架體部分長度為(12+8) mm伸出刀架部分通過聯(lián)軸器與電動機相連長度為50mm故L5=70mm兩軸承的中心跨度為128mm軸的總長為220mm2.4.4蝸桿軸的校核作用在蝸桿軸上的圓周力Ft1 (2-19)d1T =9550000 月=9550000 1056 N.mm =2.1
23、6 105N.mm n467其中 d1=28mm則2T3d32 2.07 106320N =1.29 104N徑向力 Fr =Fttan: =1.29 104 tan20 =4.69 103N (2-20)切向力Fn4_1 29 10/= R/cos: =1.37 104 N (2-21)cos2051圖2.1軸向受力分析Fbh =Fncos30 Fr cos60 = 1.37 104cos30 4.69 103cos60 = 1.42 104 N(2-22)Fbv = Fr sin 60 - Fn sin30 =4.69 103sin 60 -1.37 104 sin 30 =2.79 10
24、3 N(2-23)求水平方向上的支承反力,F l?H .I已L ii L -L, i' i "T"R -,nI r . h圖2.2水平方向支承力FbhL2 Fah(Li L2) =0F ah._ 一 41.42 10181 K1N294.5 1813= 5.4 10 NFch =Fbh -Fah =1.42 104 -5.4 103 =8.8 103(N)(2-25)求水平彎矩,并繪制彎矩圖Mbh = FahL =5.4 103 294.5 10項N m=1.59 103N m11-水平彎矩圖圖2.3水平彎矩圖求垂直方向的支承反力F切=9.81CFyapXFy fY
25、FyvZFyKFy(2-26)查文獻9表 2.24, CFy =142 , Xf,= 0.73 , Yf,=0.67 , Zf,=0其中 ap=6mm , f =0.6mm/r , v=100m/minX Y ZuF 切=9.81CFyap Fy f y v yKFy = 9.81x142K6 x0.6 N=3658N(2-27)iL_EPi,二 L;? rjJ"JF切圖2.4垂直方向支承反力FbvL2 +F切 L3 Fav(Li +L2) =0332.79 103 181 3.66 103 120.53 K1AV = N = 1.99 10 N294.5 181FCV = Fbv
26、Fav 一F切=2.79乂103 1.99乂103 3.66乂103 =2.86X103(N)求垂直方向彎矩,繪制彎矩圖Mbv =FAVL1 =1.99 103 294.5 10,=586.1N mMcv = F切L3 =3.66 10120.5 103 N m=441N m垂直彎矩圖圖2.5垂直彎矩圖求合成彎矩圖,按最不利的情況考慮Mb = M BH2 M BV2 = . (1.59 103)2 586.12 N m = 1.69 103N m(2-28)Mc =Mcv =441N m圖2.6合成彎矩圖計算危險軸的直徑30.1。(2-29)d -查文獻9表15 1,材料為38C.M0AIA調(diào)
27、質(zhì)的許用彎曲應(yīng)力s = 75,則dB -母 106mm=60.8mm.0.1 75所以該軸符合要求。2.4.5 鍵的選取與校核考慮到d5=105%< 15.14=15.89mm,實際直徑為17mm所以強度足夠由GB1095-79查得,尺寸bx h=5X 5, l=20mm的A型普通平鍵。3按公式。p =X進行校核kldT=2070Nm , k =0.5h =0.5x14mm =7mm , l=110mm , d = 92mm。查文獻9 表 6-2,取op =130MPa 則2T 1032 2070op = = =58.44MPa : 70MPa(2-30)p kld 7 110 92該鍵
28、符合要求。由普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)查得軸槽深t=30mm轂槽深t1=2.3mm2.5蝸輪軸的設(shè)計 2.5.1蝸輪軸材料的選擇,確定需用應(yīng)力e b -1=55MPa考慮到軸主要傳遞蝸輪轉(zhuǎn)矩,為普通中小功率減速傳動裝置 選用45號鋼,正火處理,屁=600MPa ,2.5.2按扭轉(zhuǎn)強度,初步估計軸的最小直徑3d -0.1二查文獻9表15-1,取45號調(diào)質(zhì)剛的許用彎曲應(yīng)力J=60,則d 676.3 103mm=48.3mmB . 0.1 60 596 103de -mm = 46.3mm, 0.1 60由丁軸的平均直徑為34mm因此該軸安全。2.5.3確定各軸段的直徑和長度根據(jù)各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定
29、軸的形狀及直徑和長度d1即蝸輪輪芯為68mmd2為蝸輪軸軸徑最小部分取34mmd3軸段與上刀架體有螺紋聯(lián)接,牙形選梯形螺紋,根據(jù)文獻表8-45取公稱直徑為d3=44mm螺距P=12mm H=6.5mm查表8-46得,外螺紋小徑為31mm內(nèi)、外螺紋中徑為38mm內(nèi)螺紋大徑為45mm內(nèi)螺紋小徑為32mm旋合長度取55mmL2尺寸長度為34mm蝸輪齒寬b2當(dāng)z1 <3時,b2<0.75da1=15.6mm取 b2=15mm2.6中心軸的設(shè)計2.6.1中軸的材料選擇,確定許用應(yīng)力考慮到軸主要起定位作用,只承受部分彎矩,為空心軸,因此只需校核軸的剛 度即可。選用 45號鋼,正火處理, = 6
30、00MPa , e e -1=55MPa2.6.2確定各軸段的直徑和長度根據(jù)各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度d1=15mm,d2與軸承配合,軸承類型為推力球軸承,型號為51203,d=17mm,d1=19,T=12mm,D=35mm所以 d2=17mmd3與軸承配合,軸承類型為推力球軸承,型號為51204,d=25mm,d1=27mm,T=15mm,D=47mm圖2.7中心軸受力圖分配各軸段的長度 L1=80mm,L2=93mm,L3=20mm2.6.3軸的校核軸橫截面的慣性矩二 44I = (D4 -d4) = 1993.16mm 64車床切削力F=2KN,E=210G
31、Paql36EI332 10 1956 210 103 1993.16=-5.9 10/3y-地一a)24EI2 10 145324 210 1993.16(4 195-145)-8.44 103mm因此V y中心軸滿足剛度條件2.7齒盤的設(shè)計2.7.1齒盤的材料選擇和精度等級上下齒盤均選用45號鋼,淬火,180HBS初選7級精度等級2.7.2確定齒盤參數(shù)考慮齒盤主要用丁精確定位和夾緊,齒形選用三角齒形,上下齒盤由丁需相互嚙合,參數(shù)可相同當(dāng)蝸輪軸旋轉(zhuǎn)150°時,上刀架上升5mm齒盤的齒高取4mm由h = (2ha* c*) m(2-33)得算式 4= (2X 1+0.25) m標(biāo)準(zhǔn)值
32、 ha*=1.0, c*=0.25求出m=1.78mm標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm故齒盤齒全高 h= (2ha*+c* ) m=(2X 1+0.25) x 2=4.5mm取齒盤內(nèi)圓直徑d為120mm外圓直徑為140mm齒頂高 ha=ha*m=1 x 2=2m齒根高 hf=(ha*+c*)m=2.5mm齒數(shù)z=38齒寬b=10mm齒厚 s = m? = 3.14mm齒盤高為5mm2.7.3按接觸疲勞強度進行計算確定有關(guān)計算參數(shù)和許用應(yīng)力_6 pl6 60 10 一 0.75T =9.55 106- =9.55 106 = 17906.25 N,mmn24(2-35)取載荷系數(shù)kt=1.5由文獻表9-12取
33、齒寬系數(shù)中d=1.0由表9-10查得材料的彈性影響系數(shù) Ze=189.8 mpa ,取 a =20° ,故 ZH=2.5查圖 9-34 取 6 Hlim1=380取 6 Hlim2=380 Lh=60X 24 X 1 X (8 X 300 X 15)N2=5.18 X 107由圖9-35查得接觸疲勞壽命系數(shù) ZN1=1.1 , ZN2=1.1計算接觸疲勞需用應(yīng)力取安全系數(shù)SH=1由式(9-44)得L hi *N1''Hlin1 : 362MPa(2-36)Sh| .囪"1 . 362MPaSh按齒根抗彎強度設(shè)計由式(9-46)得抗彎強度的設(shè)計公式為(2_37
34、)2kT1 (YFaYsa)WZ12( L.f 1 )確定公式內(nèi)的各參數(shù)數(shù)值由文獻圖9-37查得,抗彎疲勞強度極限' Flim1 三 Flim2 - 160MPa由文獻圖9-38查得,抗彎疲勞壽命系數(shù) YN1=1.0, YN2=1.0查圖取YFa =2.63,YFa2 =2.63Ysal =1.65,Ysa2 =1.65計算抗彎疲勞許用應(yīng)力,取抗彎疲勞安全系數(shù)SF=1.4由式(9-47)得Lfi | _ |、.卡2 = Ynlflim 1 =256MPa (2-38) Sf彎曲疲勞強度驗算2k 二2 1.5 17906.25,】、.F1 =、.F2 =,YFa1,YSa1 = 2.63
35、 1.65 : 46MPa L F1 1bd1m10 120 2(2-39)故滿足彎曲疲勞強度要求2.8軸承的選用滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應(yīng)用的部件之一。它是依靠主要元件的滾動接觸來支撐轉(zhuǎn)動 零件的。與滑動軸承相比,滾動軸承摩擦力小,功率消耗少,啟動容易等優(yōu)點。并且常 用的滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,因此使用滾動軸承時,只要根據(jù)具體工作條件正確 選擇軸承的類型和尺寸。驗算軸承的承載能力。以及與軸承的安裝、調(diào)整、潤滑、密封 等有關(guān)的“軸承裝置設(shè)計”問題。2.8.1軸承的類型考慮到軸各個方面的誤差會直接傳遞給加工工件時的加工誤差,因此選用調(diào)心 性能比較好的深溝球軸承。此類軸承可以同時承受徑向載荷及
36、軸向載荷,安裝時可 調(diào)整軸承的游隙。然后根據(jù)安裝尺寸和使用壽命選出軸承的型號為:6203。2.8.2軸承的游隙及軸上零件的調(diào)配軸承的游隙和欲緊時靠端蓋下的墊片來調(diào)整的,這樣比較方便。2.8.3滾動軸承的配合滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件,為使軸承便于互換和大量生產(chǎn),軸承內(nèi)孔于軸的配合采用基孔 制,即以軸承內(nèi)孔的尺寸為基準(zhǔn);軸承外徑與外殼的配合采用基軸制,即以軸承的外徑 尺寸為基準(zhǔn)2.8.4滾動軸承的潤滑考慮到電動刀架工作時轉(zhuǎn)速很高,并且是不問斷工作,溫度也很高。故采用油潤滑, 轉(zhuǎn)速越高,應(yīng)采用粘度越低的潤滑油;載荷越大,應(yīng)選用粘度越高的。2.8.5滾動軸承的密封裝置軸承的密封裝置是為了阻止灰塵,水,酸氣和其
37、他雜物進入軸承,并阻止?jié)櫥?劑流失而設(shè)置的。密封裝置可分為接觸式及非接觸式兩大類。唇形密封圈靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)行螺旋彈簧的緊扣作用而套緊在 軸上,以便起密封作用。唇形密封圈封唇的方向要緊密封的部位。即如果是為了油封, 密封唇應(yīng)朝內(nèi);如果主要是為了防止外物浸入,密封唇應(yīng)朝外。第3章刀架體設(shè)計刀架體設(shè)計首先要考慮刀架體內(nèi)零件的布置及與刀架體外部零件的關(guān)系,應(yīng)考慮以下問題:(a) 滿足強度和剛度要求。因為刀架體的剛度不僅影響傳動零件的正常工作,而且 還影響部件的工作精度。(b) 結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。如支點的安排、開孔位置和連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計等均要有利于提高 刀架體的強度和剛度。(c) 工藝性好。包括毛坯制造、機械加工及熱處理、裝配調(diào)整、安裝固定、吊裝運 輸、維護修理等各
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二五年度新能源汽車充電樁建設(shè)與運營合作協(xié)議合同范本3篇
- 課程設(shè)計用戶管理系統(tǒng)
- 2025年度節(jié)能設(shè)備采購及安裝合同能源管理范本3篇
- 海南外國語職業(yè)學(xué)院《動物組織解剖學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 2025年度園林景觀材料采購合同規(guī)范3篇
- 海南師范大學(xué)《審計理論與實務(wù)研究》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 二零二五年度文化產(chǎn)業(yè)共享用工合作協(xié)議范本3篇
- 2025年度物業(yè)管理處公共秩序維護委托服務(wù)合同范本3篇
- 二零二五年度城市綜合體消防安全管理合作協(xié)議3篇
- 2025年度網(wǎng)絡(luò)游戲商標(biāo)形象授權(quán)合作合同2篇
- 2024年山東省公務(wù)員錄用考試《行測》真題及答案解析
- 2023-2024學(xué)年江蘇省徐州市九年級(上)期末英語試卷
- 勞動爭議工資調(diào)解協(xié)議書(2篇)
- 重慶南開中學(xué)2025屆生物高二上期末聯(lián)考試題含解析
- X市科協(xié)領(lǐng)導(dǎo)班子2021年工作總結(jié)
- 2024至2030年中國汽摩配行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及競爭格局分析報告
- 國家開放大學(xué)《理工英語2》形考任務(wù)1-8參考答案
- 建筑公司證書津貼支付管理辦法
- 招標(biāo)代理機構(gòu)選取技術(shù)標(biāo)投標(biāo)方案(技術(shù)方案)
- 經(jīng)橈動脈全腦血管造影術(shù)圍手術(shù)期護理
- 北師大版本八年級上冊第一章單元測試卷(A卷)【含答案】
評論
0/150
提交評論