加工中心刀具庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+Word說明書】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 加工中心刀具庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 要 課題是 加工中心刀具庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 。 刀庫(kù)容量 40 把刀，最大刀具直徑 160刀速度 1 秒 /刀位。 刀具庫(kù) 由 電機(jī)傳動(dòng) 。 這種刀庫(kù)在數(shù)控加工中心上應(yīng)用非常廣泛 ,其換刀過程簡(jiǎn)單，換刀時(shí)間短；總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；維護(hù)方便，成本低。本課題的目的就是要通過對(duì) 加工中心刀庫(kù) 的優(yōu)化設(shè)計(jì)以提高換刀速度，減少助助時(shí)間。 關(guān)鍵 詞：加工中心，刀 具庫(kù)，電 機(jī)，數(shù)控 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is of of 40 60 / is by C is is is is of is to to 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 緒 言 . 1 題的目的 . 1 題設(shè)計(jì)方案的選擇和設(shè)計(jì)手段 . 1 庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) . 2 庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展方向 . 2 第 2 章 加工中心刀具庫(kù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 5 計(jì)參數(shù) 或原始數(shù)據(jù) . 5 套線速度 . 5 參數(shù)確定 . 5 載轉(zhuǎn)矩選電機(jī) . 5 第 3 章 鏈參數(shù)計(jì)算 . 9 送鏈的設(shè)計(jì) . 9 承的選型及校核 . 11 強(qiáng)度計(jì)算 . 13 傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 . 13 傳動(dòng)的動(dòng)載荷 . 15 傳動(dòng)的受力分析 . 16 輪接觸強(qiáng)度的計(jì)算 . 17 第 4 章 二級(jí)齒輪傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 18 速級(jí)齒輪 的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 18 速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 21 的計(jì)算 . 25 速軸的計(jì)算 . 25 間軸 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 出軸 . 34 速軸的計(jì)算 . 38 連接的選擇和計(jì)算 . 38 速軸（ I 軸）上鍵的選擇及校核 . 38 間軸（ ）上鍵的選擇及校核 . 39 速軸（ ）上鍵的選擇及校核 . 39 動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 . 40 軸器的選擇和計(jì)算 . 43 要尺寸及數(shù)據(jù) . 43 滑與密封 . 44 總 結(jié) . 45 參考文獻(xiàn) . 46 致 謝 . 47 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 言 題的目的 未來工具機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，均以追求高速、高精度、高效率為目標(biāo)。隨著切削速度的提高，切削時(shí)間的不斷縮短，對(duì)換刀時(shí)間的要求也在逐步提高；換刀的速度已成為高等級(jí)工具機(jī)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 本課題的目的就是要通過對(duì) 刀庫(kù)的設(shè)計(jì)以提高換刀速度，減少助助時(shí)間。 （ 1） 提高換刀速度的基本原則 工具機(jī)的換刀裝置，通常由刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)組成，有些應(yīng)用機(jī)械手臂換刀，有些換刀方式并不需要機(jī)械手臂，刀庫(kù)的形式和擺放位置也不一樣。為了適合高速運(yùn)動(dòng)的需要，高速工具機(jī)在結(jié)構(gòu)上已和傳統(tǒng)的工具機(jī)不同。以刀具運(yùn)動(dòng)進(jìn)給為主，減小運(yùn)動(dòng)工件的質(zhì)量，已成為高速工具機(jī)設(shè)計(jì)的主流。因此，設(shè)計(jì)換刀裝置時(shí)，要充分考慮到高速工具機(jī)的結(jié)構(gòu)特征 9。 （ 2）提高換刀速度的主要技術(shù)方法 適合于工具機(jī)的快速自動(dòng)換刀技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面：在傳統(tǒng)自動(dòng)換刀裝置的基礎(chǔ)上提高動(dòng)作 速度，或采用動(dòng)作速度更快的機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)元件。例如，機(jī)械凸輪結(jié)構(gòu)的換刀速度高于液壓和氣動(dòng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)高速工具機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)刀庫(kù)和換刀裝置的形式和位置。例如，傳統(tǒng)工具機(jī)的刀庫(kù)和換刀裝置多裝在立柱一側(cè)，在高速工具機(jī)則多為立柱移動(dòng)的進(jìn)給方式，為減輕運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量，刀庫(kù)和換刀裝置不宜再裝在立柱上。采用新方法進(jìn)行刀具快速交換，不用刀庫(kù)和機(jī)械手方式，而改用其它方式換刀。例如不用換刀，用換主軸的方法。使用適合于高速工具機(jī)的刀柄。如 卸刀具的行程短，可以使自動(dòng)換刀裝置的速度提高?？焖僮詣?dòng)換刀裝置采用 心短錐 柄刀是發(fā)展的趨勢(shì)。 題設(shè)計(jì)方案的選擇和設(shè)計(jì)手段 I 設(shè)計(jì)方案選擇 刀庫(kù)是刀具交換系統(tǒng)的一部分，加工中心的刀具交換系統(tǒng)也稱為自動(dòng)換刀裝置（ ,它通常是由刀庫(kù)和機(jī)械手組成。自動(dòng)換刀裝置是加工中心不可缺少的組成部分，也是加工中心的象征，又是加工中心成敗的關(guān)鍵。 加工中心有立式、臥式、龍門式幾種，所以這些機(jī)床的刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置也是各種各樣。加工中心上的刀庫(kù)類型有鼓輪式刀庫(kù)，鏈?zhǔn)降稁?kù)，格子箱式刀庫(kù)和直線刀庫(kù)等。 （ 1）鼓輪式刀庫(kù)： 應(yīng)用較廣，這種刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)緊湊，但因刀具單環(huán)排列、定向利用率低，大容量刀庫(kù) 的外徑較大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，選刀時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。因此這種刀庫(kù)的容量較小，一買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 般不超過 32 把刀具。 （ 2）鏈?zhǔn)降毒?容量較大，當(dāng)采用多環(huán)鏈?zhǔn)降稁?kù)時(shí)，刀庫(kù)的外形較緊湊，占用空間小，適合用于做大容量刀庫(kù)。在增加存儲(chǔ)刀具數(shù)目時(shí)，可增加鏈條的長(zhǎng)度，而不增加鏈輪直徑，因此，鏈輪的圓周速度不會(huì)增加，且刀庫(kù)的運(yùn)動(dòng)慣量不像鼓輪式刀庫(kù)增加的那么多。 （ 3）格子箱式刀庫(kù) 刀庫(kù)容量大，結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高，但布局不靈活，通常將刀庫(kù)安放于工作臺(tái)上。有時(shí)甚至在使用一側(cè)的刀具時(shí)，必須更換另一側(cè)的刀座板。 （ 4）直線式刀庫(kù) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刀庫(kù)容量較 小，一般用于數(shù)控車床，數(shù)控鉆床，個(gè)別加工中心也有采用。 結(jié)合所給題目，初步?jīng)Q定采用鏈?zhǔn)降稁?kù)換刀方案。 庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 近年來刀庫(kù)的發(fā)展儼然已超越其為裝備的角色，在特有的技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展出符合工具機(jī)高精度、高效能、高可靠度及多任務(wù)復(fù)合等概念產(chǎn)品，多樣化產(chǎn)品，左右工具機(jī)在生產(chǎn)效能及產(chǎn)品精度的表現(xiàn)。刀庫(kù)的容量、布局，針對(duì)不同的工具機(jī)，形式也有所不同。根據(jù)刀庫(kù)的容量、外型和取刀的方式可大概分為斗笠式刀庫(kù)、圓盤式刀庫(kù)、鏈條式刀庫(kù) 7。其發(fā)展趨勢(shì)為： （ 1）高效能的產(chǎn)品 發(fā)展符合高荷重、高容量、高速 化概念的刀庫(kù)產(chǎn)品。 （ 2）輕量化、低成本的產(chǎn)品 發(fā)展符合重量輕、成本低概念的刀庫(kù)產(chǎn)品。 庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展方向 刀庫(kù)系統(tǒng)作為自動(dòng)化加工過程中所需的儲(chǔ)刀及換刀需求的一種裝置，為數(shù)控機(jī)床縮短機(jī)床非切削時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度提供了必要條件，是數(shù)控機(jī)床的重要的功能部件，必將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。一方面隨著主機(jī)的“單機(jī)多任務(wù)復(fù)合化”發(fā)展，刀庫(kù)也必將向容量大、結(jié)構(gòu)精、速度快、效率高的方向發(fā)展，以適應(yīng)主機(jī)的高轉(zhuǎn)速、高精度和強(qiáng)力切削的機(jī)械特性。此類刀庫(kù)大部分為臥式刀庫(kù)，有下面幾個(gè)特點(diǎn)： （ 1） 可遠(yuǎn)距離傳輸。 （ 2） 換刀時(shí)可同步打 刀，縮短換刀時(shí)間。 （ 3） 大容量且可擴(kuò)充。 （ 4） 高效且精準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)和選刀系統(tǒng)。 （ 5） 控制系統(tǒng)復(fù)雜 （ 6） 刀具重量大。比如適合五軸聯(lián)動(dòng)的立臥轉(zhuǎn)換伺服刀庫(kù)。而另一方面，刀庫(kù)僅作買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 為單純的儲(chǔ)刀倉(cāng)功能存在，主軸主動(dòng)抓刀的“固定地址換刀”刀庫(kù)也是發(fā)展的方向之一，此時(shí)刀庫(kù)好比數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)控制軸，僅有旋轉(zhuǎn)定位功能，如立車刀庫(kù)、轉(zhuǎn)盤刀庫(kù)等 8。 尤其以 40 盤式刀庫(kù)為代表，換刀速度和刀庫(kù)重量已經(jīng)成為衡量刀庫(kù)性能的主要參數(shù)之一，比如，吉輔 40 盤式刀庫(kù)的換刀速度 量已經(jīng)降到 295 在選材上更環(huán)保，在制作過程中減少消耗，使用過程智能 、安全等也是刀庫(kù)發(fā)展的方向之一。 鏈?zhǔn)降稁?kù) 的介紹 如圖 1示，鏈?zhǔn)降稁?kù)的結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫(kù)容量較大，鏈環(huán)的形狀可以根據(jù)機(jī)床的布局配置成各種形狀，也可將換刀位突出以利換刀。當(dāng)鏈?zhǔn)降稁?kù)需增加刀具容量時(shí)，只需增加鏈條的長(zhǎng)度和支承鏈輪的數(shù)目，在一定范圍內(nèi)，無需變更線速度及慣量。這些特點(diǎn)也為系列刀庫(kù)的設(shè)計(jì)與制造帶來了很大的方便，可以滿足不同使用條件。一般刀具數(shù)量在 30120 把時(shí)，多采用鏈?zhǔn)降稁?kù)。 換刀位置 為保證刀套準(zhǔn)停精度和刀套定位剛性，鏈?zhǔn)降稁?kù)的換刀位置一般設(shè)在主動(dòng)鏈輪上如圖 1示，或者設(shè)在盡可能 靠近主動(dòng)鏈輪的刀套處，如圖 1示 鏈條形式 我國(guó)目前還沒有廠家生產(chǎn)加工中心刀庫(kù)專用鏈條，因而不得不用標(biāo)準(zhǔn)套筒輥?zhàn)渔?，通過連接器把刀套固定在鏈條上。這種方式不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配調(diào)試費(fèi)時(shí)，而且套筒位置精度亦差 我國(guó)部分廠家，購(gòu)買日本椿本鏈條公司（ o.）生產(chǎn)的已轉(zhuǎn)有刀套的刀庫(kù)專用鏈條來裝備刀庫(kù)，效果頗佳?？紤]到刀具重量和刀庫(kù)工作的平穩(wěn)性，推薦采用： 定位塊手爪圖 1式刀庫(kù)換刀位置 定位插銷定位盤鏈輪手爪圖 1式刀庫(kù)換刀位置 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 鏈條 這種鏈條是套筒式鏈條，其輥?zhàn)颖旧砭褪堑短?，該鏈條型式及尺寸見表 1 1） 鏈輪節(jié)圓直徑p180s 式中 N 當(dāng)量齒數(shù)（實(shí)際齒數(shù) /3） 鏈輪外徑 N 8 0co 式中 P 鏈條節(jié)距 注：鏈輪齒數(shù)可從 9 個(gè)起使用。但是為了增加鏈條的耐用度和運(yùn)行效率，齒數(shù)還 是盡可能多為好。鏈輪之間的中心距，以取鏈條節(jié)距整數(shù)倍為宜。 鏈條型號(hào) 刀具錐柄號(hào) P O L H W R T 0 90 55 8 60 68 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 加工中心刀具庫(kù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì)參數(shù)或原始數(shù)據(jù) 刀庫(kù)容量 40 把刀，最大刀具直徑 160刀速度 1 秒 /刀位。 套線速度 選用 鏈條，錐柄號(hào) 40，滾子鏈的最大間距為 9080，大于 最大刀具直徑160以選用合格。 鏈行程 S=20P=2090=1800m m =1.8 m 一般推薦在 20 30m/間 ， 過快的線速度又影響刀庫(kù)工作可靠性 假設(shè)鏈的速度選用 20m/s） 參數(shù)確定 取鏈輪齒數(shù) z=24 鏈輪節(jié)圓直徑 DP 2378180s N 當(dāng)量齒數(shù)（實(shí)際齒數(shù) /3） P 鏈條節(jié)距 鏈輪外徑 D0 2 661 80c 鏈輪轉(zhuǎn)速 n 100060 1 0 0 0 0 . 3 3 3 6 0 1 0 0 0 9 . 2 5 r / m i 9 0vn 載轉(zhuǎn)矩選電機(jī) 加在伺服電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩比電動(dòng)機(jī)額定連續(xù)轉(zhuǎn)矩 鏈?zhǔn)绞降稁?kù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法 鏈?zhǔn)降稁?kù)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 由刀具不平衡重量導(dǎo)向面（或支承面）的摩擦力 F 所組成，如圖 2示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 支承面的摩擦力 ; 是導(dǎo)向面上因刀具下垂而引起的摩擦力。不平衡重力可按刀庫(kù)一側(cè)裝滿刀、一側(cè)不裝刀時(shí)的最大重力差值來計(jì)算。 （ 1）確定不平衡重力 圖 2 ,不平衡重力 3mm （ 2）確定摩擦力 F 3 (2 鋼與銅之間的摩擦系數(shù)，約取 N 垂直作用在導(dǎo)向面上的壓力，包括刀具、刀柄 和刀座產(chǎn)生的重力，分別為 b， )(3 2 01 2 96 4 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 R 刀座 半徑，取 輪半徑） ； L 刀座長(zhǎng)度，取 210 （ 3）確定每排刀具負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Tf 30300( m a 4）確定每排刀具作用在主動(dòng)輪上的負(fù) 載轉(zhuǎn)矩 321/ T (2 1 圓柱齒輪傳動(dòng)效率，取 2 鏈傳動(dòng)效率 ,取 3 深溝球軸承傳動(dòng)效率，取 考慮到實(shí)際情況比計(jì)算時(shí)所設(shè)定條件復(fù)雜，電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩的 ，亦即： 1 1 1 . 2 - 1 . 5 1 0 . 5 1 2 . 6 - 1 5 . 7 5 N 流伺服電機(jī)，是按發(fā)那科 (司的 許可證制造的產(chǎn)品，是為驅(qū)動(dòng)機(jī)床伺服機(jī)構(gòu)而專門設(shè)計(jì)的。當(dāng)然也適用于其它各種伺服系統(tǒng)。電機(jī)體積小，重量輕，承 受過載能力強(qiáng)，檢測(cè)元件可配測(cè)速發(fā)電機(jī)，無刷旋轉(zhuǎn)變壓， 脈沖編碼器或感應(yīng)同步器。 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，所選電機(jī)型號(hào)如下： 表 2選電機(jī)型號(hào) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 考慮超載，選擇 直流伺服電動(dòng)機(jī) 型 號(hào) 功率(額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 n r / 000 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 鏈參數(shù)計(jì)算 送鏈的設(shè)計(jì) 鏈傳動(dòng)是一種撓性運(yùn)動(dòng)，它由鏈條和鏈輪組成。通過鏈輪輪齒與鏈 條鏈節(jié)的嚙合來傳 遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。鏈傳動(dòng)按用途不同可以分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈 。 圖 3傳動(dòng) 滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖 3示：它是由內(nèi)鏈板 1、外鏈板 2、 銷軸 3、套筒 4 和滾子 5組成。內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈配合，滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間為間隙配合。當(dāng)內(nèi)、外鏈板相對(duì)撓曲時(shí)，套筒可繞銷軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。滾子是活套在套筒上的，工作時(shí)，滾子沿鏈輪齒廓滾動(dòng)，這樣就可減少齒廓的磨損。鏈的磨損主要發(fā)生在銷軸與套筒的接觸面上。因此，內(nèi)、外鏈板間應(yīng)留少許間隙，以便潤(rùn)滑油滲入銷軸和套筒的摩擦面間。 鏈板一般 制成 8 字形，以使它的各個(gè)橫截面具有接近相等的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)也減少了鏈的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。 圖 3子鏈的結(jié)構(gòu) 當(dāng)傳遞大功率時(shí)，可采用雙排鏈或多排鏈。多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比。但由于精度的影響，各排鏈承受的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多。 滾子鏈的鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定，一般前者用于大買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 節(jié)距，后者用于小節(jié)距；當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，需采用過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)的鏈板要受附加彎矩的作用，所以在一般情況下最好不用奇數(shù)鏈節(jié)。 鏈傳動(dòng)是在兩個(gè)或多個(gè)鏈輪之間用鏈作為撓性拉曳元件的一種嚙合 傳動(dòng)，因其經(jīng)濟(jì)、可靠，故廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運(yùn)輸、石油、化工、紡織等各種機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)中。 鏈傳動(dòng)在傳遞功率、速度、傳動(dòng)比、中心距等方面都有很廣的應(yīng)用范圍。目前，最大傳遞功率達(dá)到 5000 高速度達(dá)到 40 m/s,最大傳動(dòng)比達(dá)到 15，最大中心距達(dá)到 8 m。由于經(jīng)濟(jì)及其他原因，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率一般小于 100 度小于 15 m/s，傳動(dòng)比小于 8。 鏈輪 鏈輪輪齒的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能自由地進(jìn)入和退出嚙合，在嚙合是應(yīng)保證良好的接觸，同時(shí)它的形狀應(yīng)盡可能地簡(jiǎn)單。 標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定鏈 輪的最大齒槽形狀和最小齒槽形狀。實(shí)際齒槽形狀在最大、最小范圍內(nèi)都可以用，因而鏈輪齒廓曲線的幾何形狀可以有很大的靈活性。常用的齒廓為三圓弧一直線齒形。 小直徑鏈輪可采用實(shí)心式，腹板式，或?qū)㈡溳喤c軸做成一體。鏈輪損壞主要由于齒的磨損。 鏈輪的材料 鏈輪材料應(yīng)能滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求。在低速、輕載、平穩(wěn)傳動(dòng)中，鏈輪可采用中碳鋼制造；中速、中載時(shí)，采用中碳鋼淬火處理，其硬度 4045速、重載、連續(xù)工作的傳動(dòng)，采用低碳鋼、低碳合金鋼表面滲碳淬火或中碳鋼、中碳合金鋼表面 淬火。 載荷平穩(wěn)、速度較低、齒數(shù)較多時(shí)，也允許采用 200 的鑄鐵制造鏈輪。在工作環(huán)境較差、鏈輪容易磨損的場(chǎng)合，鑄鐵最好經(jīng)過等溫淬火處理或采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 鏈輪主要尺寸 名稱 符號(hào) 公式及計(jì)算 分度圓直徑 d 237180s 頂圓直徑 266180c o a 齒根圓直徑 1 6 9rf 1 2 0c o t g h 內(nèi)鏈板高度 查套筒滾子鏈相關(guān)參數(shù) 齒寬（單排） 1 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 倒角寬 90 倒角深 1h 齒側(cè)凸緣圓角半徑 排數(shù)m 中相關(guān)參數(shù)查 套筒滾子鏈。 承的選型及校核 滾動(dòng)軸承的選擇包括軸承類型選擇、軸承精度等級(jí)選擇和軸承尺寸選擇。 軸承類型選擇適當(dāng)與否，直接影響軸承壽命以至機(jī)器的工作 性能。選擇軸承類型時(shí)應(yīng)當(dāng)分析比較各類軸承的特性，并參照同類機(jī)器中的軸承使用經(jīng)驗(yàn)。 在選擇軸承類型時(shí)，首先要考慮載荷的大小、方向以及軸的轉(zhuǎn)速。一般說來，球軸承便宜，在載荷較小時(shí)，宜優(yōu)先選用。滾子軸承的承載能力比球軸承大，而且能承受沖擊載荷，因此在重載荷或受有振動(dòng)、沖擊載荷時(shí)，應(yīng)考慮選用滾子軸承。但要注意滾子軸承對(duì)角偏斜比較敏感。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 當(dāng)主要承受徑向載荷時(shí)，應(yīng)選用向心軸承。當(dāng)承受軸向載荷而轉(zhuǎn)速不高時(shí)，可選用推力軸承；如轉(zhuǎn)速較高，可選用角接觸球軸承。當(dāng)同時(shí)承受徑向裁荷和軸向載荷時(shí)，若軸向載荷較小，可選用向心球軸承或 接觸角不大的角接觸球軸承；若軸向載荷較大，而轉(zhuǎn)速不高，可選用推力軸承和向心軸承的組合方式，分別承受軸向載荷和徑向載荷； 當(dāng)軸向載荷較大，且轉(zhuǎn)速較高時(shí)，則應(yīng)選用接觸角較大的角接觸軸承。 各類軸承適用的轉(zhuǎn)速范圍是不相同的，在機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中列出了各類軸承的極限轉(zhuǎn)速。一般應(yīng)使軸承在低于極限轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。向心球軸承、角接觸球軸承和短圓柱痞子軸承的極限轉(zhuǎn)速較高。適用于較高轉(zhuǎn)速場(chǎng)合。推力軸承的極限轉(zhuǎn)速較低只能用于較低轉(zhuǎn)速場(chǎng)合。 其次，在選擇軸承類型時(shí)還需考慮安裝尺寸限制、裝拆要求，以及軸承的調(diào)心件能和風(fēng)度，一般球軸承外形 尺寸較大，滾子軸承較小，滾針軸承的徑向尺寸最小而軸向尺寸較大，此外，不同系列的軸承，其外形尺寸也不相同。 選擇軸承一般應(yīng)根據(jù)機(jī)械的類型、工作條件、可靠性要求及軸承的工作轉(zhuǎn)速 n，預(yù)先確定一個(gè)適當(dāng)?shù)氖褂脡勖?用工作小時(shí)表示 )，再進(jìn)行額定動(dòng)裁荷和額定靜載荷的計(jì)算。 對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的軸承 (n10r 可按基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值選擇軸承，然后校核其額定靜載荷是否滿足要求。當(dāng)軸承可靠性為 90、軸承材料為常規(guī)材料并在常規(guī)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，取 500h 作為額定壽命的基準(zhǔn)，同時(shí)考慮溫度、振動(dòng)、沖擊等變化，則軸承基本額 定動(dòng)載荷可按下式進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。 C 基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值， N； P 當(dāng)量動(dòng)載荷， N； 壽命因數(shù)； 1 速度因數(shù)； 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí)取 大時(shí)取 2； 沖擊載荷因數(shù)； 1.5 溫度因數(shù)； 1 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動(dòng)載荷， N； 查表得， ； 。 在本輸送裝置中，可以假設(shè)軸承只承受徑向載荷，則當(dāng)量動(dòng)載荷為： P=文獻(xiàn) 3的表 6， X=1， Y=0； 所以， P=128N。由以上可得： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 8 71 1 2 1 本輸送機(jī)中的軸承承受的載荷多為徑向載荷，所以選取深溝球軸承，查文獻(xiàn)的附表，并考慮軸的外徑，選取軸承 6305具體參數(shù)為：內(nèi)徑 d=25徑 D=62本額定載荷 基本額定靜載荷 限速度為 10000r/量為 然后校核該軸承的額定靜載 荷。額定靜載荷的計(jì)算公式為： 000 式中： 0C 基本額定靜載荷計(jì)算值， N; 0P 當(dāng)量靜載荷， N； 0S 安全因數(shù) ; 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定靜載荷， 查文獻(xiàn) 3的表 6，對(duì)于深溝球軸承，其當(dāng)量靜載荷等于徑向載荷。 查文獻(xiàn) 3的表 6，安全系數(shù) r 5 31 1 2 000 由上式可知，選取的軸承符合要求 強(qiáng)度計(jì)算 傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 由于鏈?zhǔn)怯蓜傂枣湽?jié)通過銷軸鉸接而成，當(dāng)鏈繞在鏈輪上時(shí)，其鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合后，這一段鏈條將曲折成正多邊形的一部分。該正多邊形的邊長(zhǎng)等于鏈條的節(jié)距 p，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù) z， 鏈輪每轉(zhuǎn)過一圈，鏈條走過 ， 所以鏈的平均速度 v 為 v = 100060 11 100060 22 式中 ： z 1 、 z 2 分別為主、從動(dòng)鏈輪的齒數(shù) ； n 1 、 n 2 分別為主、從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速 ， r/ 鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 1221 因?yàn)殒渹鲃?dòng)為嚙合傳動(dòng)，鏈條和鏈輪之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，所以平均鏈速和平均傳動(dòng)比都是常數(shù)。但是，仔細(xì)考察絞鏈鏈節(jié)隨同鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過程就會(huì)發(fā)現(xiàn)，鏈傳動(dòng)的瞬間傳動(dòng)比和鏈速并非常數(shù)我們知道，鏈條由剛性鏈板通過鉸鏈連接而成。當(dāng)鏈條繞在鏈輪上時(shí)，其形狀如圖所示 ： 在主動(dòng)鏈輪上，鉸鏈 A 正在牽引鏈條沿直線運(yùn)動(dòng)，繞在主動(dòng)鏈輪上的其他鉸鏈并不直接牽引鏈條，因此，鏈條的運(yùn)動(dòng)速度完全有鉸鏈 A 的運(yùn)動(dòng)所決定。鉸鏈 A 隨同主動(dòng)鏈輪運(yùn)動(dòng)的線速度 111 方垂直于 與鏈直線運(yùn)動(dòng)方向的夾角為 。 因此 ， 鉸鏈A 實(shí)際用于牽引鏈條運(yùn)動(dòng)的速度為 式中 。 R 1 為主動(dòng)鏈輪的分度圓半徑 ， m。 因?yàn)?是變化的，所以即使主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速恒定，鏈條的運(yùn)動(dòng)速度也是變化的。當(dāng) =11 1802 z 時(shí)，鏈速最低；當(dāng) =0， 鏈速最高， 1 是主動(dòng)鏈輪上的一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)的中心角。鏈速的變化呈周期性，鏈輪轉(zhuǎn)過一個(gè)鏈節(jié)，對(duì)應(yīng)鏈速變化的一個(gè)周期。鏈速變化的程度與主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速 1n 和齒數(shù) 1z 有關(guān)。轉(zhuǎn)速越高、齒數(shù)越少，則鏈速變化范圍越大 。 在鏈速 1 變化的同時(shí)，鉸鏈 A 還帶動(dòng)鏈條上下運(yùn)動(dòng)，其上下運(yùn)動(dòng)的鏈速 111 y 也是隨 鏈節(jié)呈周期性變化的 。 在主動(dòng)鏈輪牽引鏈條變速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，從動(dòng)鏈輪上也發(fā)生著類似的過程。從動(dòng)鏈輪上的鉸鏈 C 正在被直線鏈條拉動(dòng)，并由此帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪以 2 轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)殒溗?x 方向與鉸鏈 的 C 的線速度方向之間的夾角為 ， 所以鉸鏈 C 沿圓周方向運(yùn)動(dòng)的線速度為 式 中， 2R 為從動(dòng)鏈輪的分度圓半徑 ， 0m 由此可知從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速為 1122 x 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 在傳動(dòng)過程中因?yàn)?在22180z內(nèi)不斷變化，加上 也是不斷變化，多以即使 1 是常數(shù) ， 2 也是周期性變化的 。 從上式中可得鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為 可見鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比變化與鏈條繞在鏈輪上的多邊形特征有關(guān)，故以上現(xiàn)象稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。 傳動(dòng)的動(dòng)載荷 鏈傳動(dòng)在工作過程中，鏈速和主從鏈輪的轉(zhuǎn)速都是變化的，因而會(huì)引起變化的慣性力及相應(yīng)的動(dòng)載荷 。 鏈速變化引起的慣性力為 中 ： m 緊邊鏈條的質(zhì)量 ， c 鏈條變速運(yùn)動(dòng)的加速度 ， m / 2s 。 如果視主動(dòng)鏈輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則 s in)c o s( 21111 當(dāng)11 1802 z 時(shí) , (2180s i n)180s i n() 2112111211m a 從動(dòng)鏈輪因角加速度引起的慣性力為 22 式中 ： J 從 動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到從動(dòng)鏈輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性 ， 2 從動(dòng)鏈輪的角速度， s. 鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)越少，則慣性力就越大，相應(yīng)的動(dòng)載荷也就越大。同時(shí)，鏈條沿垂直方向也在做變速運(yùn)動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)載荷。 此外，鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對(duì)速度，也將引起沖擊和振動(dòng)，當(dāng)鏈節(jié)和鏈輪輪齒接觸的瞬間，因鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng)速度和鏈輪輪齒的運(yùn)動(dòng)速度在大小和方向上的差別，從而產(chǎn)生沖擊和附加的動(dòng)載荷。顯然，節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越嚴(yán)重。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 傳動(dòng)的受力分析 鏈傳動(dòng)在安裝時(shí)，應(yīng)使鏈 條受到一定的張緊力。張緊力是通過使鏈條保持適當(dāng)?shù)拇苟人a(chǎn)生的懸垂拉力來獲得的。鏈傳動(dòng)張緊的目的主要是使松邊不致過松，以免出現(xiàn)鏈條的不正常嚙合、跳齒或脫鏈。因?yàn)殒渹鲃?dòng)為嚙合傳動(dòng)，所以與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)所需的張緊力要小得多。 鏈傳動(dòng)在工作時(shí)，存在緊邊拉力和松邊拉力。如果不計(jì)傳動(dòng)中的動(dòng)載荷，則緊邊拉力和松邊拉力分別 為 12式中 ： 有效圓周力 ， N; 離心力引起的拉力 ， N； 懸垂拉力 ， N。 有效圓周力為000式中 ： P 傳動(dòng)的功率 ， V 鏈速， m/s。 離心力引起的拉力為 2式中 ： q 為鏈條單位長(zhǎng)度的質(zhì)量 ， kg/m。懸垂拉力 Ff= f,F f) 其中： F f =10 F f =(Kf+)10 式中： 鏈傳動(dòng)的中心距， f 垂度系數(shù)，見下圖。圖中 f 為下垂度， 為中心線與水平面夾角。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 圖 3垂拉力 輪接觸強(qiáng)度的計(jì)算 機(jī)械中各零件之間力的傳遞，總是通過兩零件的接觸來實(shí)現(xiàn)的。除了共形面相接觸的情況外大量存在著異形曲面相接觸的情況。這些異形曲面在未受外力時(shí)的初始接觸情況，不外乎是點(diǎn)接觸和面接觸兩種。 已知的原始條件有： 軌道的材料 : s=235b=440E=206據(jù)計(jì)算公式 E/R) 由上面的計(jì)算可知 P 064800/ =文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 第 4 章 二級(jí)齒輪 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 按設(shè)計(jì)計(jì)算公式 1 選擇齒輪類 型 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 1）根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用 7級(jí)精度（ 3）材料選擇 由表 (10擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280 齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 者硬度差為 40 4）初選小齒輪的齒數(shù)1 24Z ，2 1 1 4 . 0 2 2 4 = 9 6 . 4 8Z i Z ，選2 97Z 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式 2131 2 12 . 3 2 ( )t Ht d ud u （注 :腳標(biāo) t 表示試選 或試 算值 ,下同 .） （ 1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) 2）計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 5 41119 5 . 5 1 0 3 . 4 3 1 0 m 3）由表 10（非對(duì)稱布置） 4）由表 10 21 8 9 p5）由圖 10m 1 600；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度li m 2 5506）由式 109116 0 6 0 1 4 6 0 1 ( 2 8 3 0 0 8 ) 3 . 3 6 4 1 0hN n j l 812 6 . 4 6 9 1 05 . 2 （ 一齒面嚙合次數(shù)； 工作壽命） 7）由圖 10 9 3 , 0 . 9 6H N H 8）計(jì)算接觸疲