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買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 題 目: 汽車控制箱鉆孔工裝設(shè)計(jì) 系 別: 專 業(yè): 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師: 職 稱: 題目類型: 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā) 應(yīng)用研究 年 月 日 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 采用數(shù)控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 可以在一次裝夾中完成多道工序加工,縮短輔助時(shí)間,減少多次安裝所帶來(lái)的誤差。本課題通過(guò)對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以 進(jìn)行了研究,探索數(shù)控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的組成和工作原理。通過(guò)所學(xué)專業(yè)知識(shí),完成了數(shù)控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)機(jī)械部分與電氣控制部分的設(shè)計(jì),繪制了三維實(shí)體裝配圖。 本文主要對(duì) 汽車控制箱 零件一個(gè)側(cè)面上的孔盡可能多地一次加工到位,設(shè)計(jì)了鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)。采用一面 擋銷定位,手工螺旋夾緊方式,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,穩(wěn)定可靠,可以應(yīng)用實(shí)踐當(dāng)中。 關(guān)鍵詞: 回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu), 蝸桿副 ,電機(jī) 控制 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 C be in a of by of of C of C of of C D on on of as as a in a be in 文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘 要 . I . 錄 . 1 1 緒論 . 6 題研究意義 . 6 題要求 . 8 控回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作原理 . 9 控回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r . 9 外數(shù)控回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r . 9 內(nèi)數(shù)控回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r . 10 題的現(xiàn)實(shí)意義 . 10 文主要研究?jī)?nèi)容 . 10 2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) . 12 體方案設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 12 體方案的確定 . 12 體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 12 速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 12 動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 . 13 構(gòu)抬起機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 13 3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 14 擇電機(jī)類型 . 14 機(jī)容量的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 14 桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 15 擇蝸桿傳動(dòng)類型 . 15 擇材料 . 15 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 15 輪蝸桿的主要參數(shù)及尺寸 . 17 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 . 17 度等級(jí)和表面粗糙度的確定 . 18 輪蝸桿的結(jié)構(gòu) . 18 桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 . 18 桿螺母?jìng)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 19 桿材料的選擇 . 19 母材料的選擇 . 19 桿螺母幾何尺寸的計(jì)算 . 19 它參數(shù)的確定 . 20 鎖性能校核 . 20 4 工裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 22 究原始質(zhì)料 . 24 位基準(zhǔn)的選擇 . 25 削力及夾緊力的計(jì)算 . 25 差分析與計(jì)算 . 26 套、襯套選用 . 27 具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 . 28 總結(jié) . 29 參考文獻(xiàn) . 30 致 謝 . 31 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 1 緒論 題研究意義 現(xiàn)代生產(chǎn)中,機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等,在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí),其主要功能是使工件定位和夾緊。 1機(jī) 床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件,使工件在夾具中定位和夾緊。 ( 1) 定位 定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 ( 2)夾緊 由于工件在加工時(shí),受到各種力的作用,若不將工件固定,則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。工件定位后將其固定,使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。因此,夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。 ( 1)對(duì)刀 如銑床夾具中的 對(duì)刀塊,它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。 ( 2)導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式,故鉆床夾具常稱為鉆模 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套,能迅速地確定鉆頭的位置 并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。鏜床夾具(鏜模)也具有導(dǎo)向功能。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 現(xiàn)生產(chǎn)控制箱,下安裝鐵支架孔均是手工鉆孔,花費(fèi)人力時(shí)間太多。 需求 :制作一個(gè)工裝夾具,能一步到位,自動(dòng)鉆孔,操作工只需要將零件放進(jìn)、取出產(chǎn)品即可。 代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化四個(gè)方面。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。 目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn): 214891 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入,主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列,為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。 通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。 精密化 精密 化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達(dá) 于精密車削的高精度三爪卡盤,其定心精度為 5 m;精密心軸的同軸度公差可控制在 1 m 內(nèi);又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具,工件的圓度公差可達(dá) m。 高效化 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有:自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它 是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式,以適應(yīng)可變因素的能力。 具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等??勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 題要求 機(jī)械加工工藝 是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程,加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。 一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工 裝配 包裝,就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工 工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟,采用機(jī)械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等,使其成為零件的過(guò)程稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。 比如,上面說(shuō)的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分為車,鉗工,銑床,等等,每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了,比如粗糙度要達(dá)到多少,公差要達(dá)到多少。機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上,改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品 或半成品,是每個(gè)步驟,每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明。 總的來(lái)說(shuō),加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng),工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編 寫的特定的加工工藝。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 3) 確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸及公差。 4) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和 輔助工具 。 5) 填寫工藝文件。 6) 選擇毛坯。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 7) 擬訂工藝路線。 8) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要 求及檢驗(yàn)方法。 本課題主要完成如下: 加工方案的設(shè)計(jì)。 工裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 度分析。 計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真。 圖紙 12 張左右。 控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的工作原理 設(shè)計(jì)自動(dòng)回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) ,適使自動(dòng)回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 在結(jié)構(gòu)上具有良好的強(qiáng)度和剛性,以承受粗加工時(shí)的切削抗力,同時(shí)具有快速性、穩(wěn)定性和高定位精度的重復(fù)性。 圖 1構(gòu) 的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 。 圖 1自動(dòng)回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 1 發(fā)信盤 2 推力軸承 3 螺桿螺母副 4 端面齒盤 5 反靠圓盤 6 三相異步電動(dòng)機(jī) 7 聯(lián)軸器 8 蝸桿副 9 反靠銷 10 圓柱銷 11 上蓋圓盤 12 上體 控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的發(fā)展?fàn)顩r 外數(shù)控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外數(shù)控機(jī)床附件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用比較早,經(jīng)驗(yàn)豐富,再由于技術(shù)進(jìn)步,新材料,新結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn)與應(yīng)用,使得其產(chǎn)品的可靠性比較高。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 國(guó)外主要分為日本和歐美兩大流派。其產(chǎn)品的特點(diǎn)是夾緊力大,采用專用電機(jī),體積小,轉(zhuǎn)矩大,可靠性高,耐磨,可靠性較高。比如,日本日研公司部分回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的核心部件蝸桿副,蝸輪采用氮化鋼,齒部表面采用氮化 處理,硬度高;蝸桿為硬質(zhì)合金蝸桿;整個(gè)蝸桿副為硬齒面接觸,耐磨。既實(shí)現(xiàn)了高速又保證了高可靠性。還有德國(guó)的肖特( 意大利的杜普洛馬蒂克( 巴魯法迪( ,他們都有自己的系列、規(guī)格和專利。像肖特( 機(jī)構(gòu) ,采用行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)方向均為同一方向,沒(méi)有像蝸桿副的降速機(jī)構(gòu)的交叉軸設(shè)計(jì),易于一體化布置。采用牙嵌式齒行離合器的升起和加緊,空行程轉(zhuǎn)角、小效率高,且自鎖功能可靠。其控制部分大都與機(jī)床一起采用 前國(guó)際比較好的系統(tǒng)有西門 子,法拉克,三菱等。 內(nèi)數(shù)控回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)的 機(jī)構(gòu) 生產(chǎn)還 處 在發(fā)展階段,品種、規(guī)格、可靠性等方面還需要有一個(gè)完善的過(guò)程,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到成熟?;旧喜捎脗鹘y(tǒng)材料和傳統(tǒng),加上部分外購(gòu)配套件的可靠性較差造成產(chǎn)品整體的可靠性與外國(guó)的差距。 國(guó)內(nèi)部分 機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)原理為電機(jī)經(jīng)彈簧理合器帶動(dòng)蝸桿,再由蝸輪帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn),當(dāng)機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)體時(shí),由霍爾元件不斷檢測(cè) 機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)體是否到位,到位后霍爾元件發(fā)出信號(hào),然后反轉(zhuǎn)鎖緊。主要采用有銷盤、內(nèi)齒盤,外齒盤組成的三端齒定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。其控制部分主要選用 及 司的 煙臺(tái)機(jī)床附件廠是目前我國(guó)生產(chǎn) 機(jī)構(gòu) 水平最高的廠家,特別是可以生產(chǎn)帶刀頭的 機(jī)構(gòu) 。該廠家全套引進(jìn)意大利的生產(chǎn)線,產(chǎn)品屬于高檔型。 題的現(xiàn)實(shí)意義 數(shù)控 機(jī)構(gòu) 作為數(shù)控機(jī)床必需的功能部件,直接影響機(jī)床的性能和可靠性。 數(shù)控車床回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的基本要求: 轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠,工作平穩(wěn)安全; 按最短路線就近選位,轉(zhuǎn)位時(shí)間短; 重復(fù)定位精度高; 防水、防屑、密封性優(yōu)良; 夾緊剛度高,適宜重負(fù)荷切削。 文主要研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 的工作原理為機(jī)械螺母升 降轉(zhuǎn)位式。工作過(guò)程可分為 機(jī)構(gòu) 抬起、 機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)位、 機(jī)構(gòu) 定位并壓緊等幾個(gè)步驟。 機(jī)構(gòu) 抬起 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后 , 通過(guò)接口電路使電機(jī)正轉(zhuǎn) , 經(jīng)傳動(dòng)裝置 2、驅(qū)動(dòng)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu) 1、蝸輪帶動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu) 8逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ,此時(shí)由于齒盤 3、 4處于嚙合狀態(tài),在絲桿螺母機(jī)構(gòu) 8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),使上 機(jī)構(gòu) 體產(chǎn)生向上的軸向力將齒盤松開(kāi)并抬起 ,直至兩定位齒盤 3、 4 脫離嚙合狀態(tài) ,從而帶動(dòng)上 機(jī)構(gòu) 和齒盤產(chǎn)生“上臺(tái)”動(dòng)作。 機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)位 當(dāng)圓套 8逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 150時(shí),齒盤 3、 4完全脫開(kāi),此時(shí)銷釘準(zhǔn)確進(jìn)入圓套 8中的凹槽中,帶動(dòng) 機(jī)構(gòu) 體轉(zhuǎn)位。 機(jī)構(gòu) 定 位 當(dāng)上 機(jī)構(gòu) 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(kāi)關(guān) 9 中的某一個(gè)選通 ,當(dāng)磁性板 10 與被選通的霍爾開(kāi)關(guān)對(duì)齊后 ,霍爾開(kāi)關(guān)反饋信號(hào)使電機(jī)反轉(zhuǎn) ,插銷 7在彈簧力作用下進(jìn)入反靠盤 5地槽中進(jìn)行粗定位,上 機(jī)構(gòu) 體停止轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn),使其在該位置落下,通過(guò)螺母絲桿機(jī)構(gòu) 7使上 機(jī)構(gòu)移到齒盤 3、 4 重新嚙合 , 實(shí)現(xiàn)精確定位。 機(jī)構(gòu) 壓緊 機(jī)構(gòu) 精確定位后,電機(jī)及許反轉(zhuǎn),夾緊 機(jī)構(gòu) ,當(dāng)兩齒盤增加到一定夾緊力時(shí), 電機(jī)由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn),防止電機(jī)不停反轉(zhuǎn)而過(guò)載毀壞,從而完成一次換刀過(guò)程 。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 體方案設(shè)計(jì)內(nèi)容 目前主要為立式四工位 ,通常采用雙插銷機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位和預(yù)定位 ,電機(jī)采用右置式或轉(zhuǎn)塔式。一般只能單向轉(zhuǎn)位 ,采用齒輪 ,蝸桿傳動(dòng) ,螺旋副加緊 ,多齒盤精定位。此種 機(jī)構(gòu)價(jià)格便宜 ,適用于要求不高的數(shù)控機(jī)床 ,在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛。但是 ,該 機(jī)構(gòu) 工位少 ,回轉(zhuǎn)空間大 ,易發(fā)生干涉 ,所以正向工序長(zhǎng) ,回轉(zhuǎn)空間小的臥式 機(jī)構(gòu) 過(guò)渡。 高精度型數(shù)控 機(jī)構(gòu) 目前一般多為臥式八工位到十二工位。分為抬起式和不抬起式。抬起式仿意大利巴羅法蒂公司的 構(gòu) ,其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)阻塞度不能過(guò)高 ,只能單向 回轉(zhuǎn);不抬起式仿意大利 機(jī)構(gòu) ,采用行星齒輪機(jī)構(gòu)?;蚍旅绹?guó)的三聯(lián)分齒盤精定位 ,轉(zhuǎn)位采用平行分度凸輪(又叫共輒凸輪 )或槽輪機(jī)構(gòu)此種 機(jī)構(gòu) 目前正逐漸推廣。 帶動(dòng)力刀具的數(shù)控 機(jī)構(gòu) 此種 機(jī)構(gòu) 只有煙臺(tái)機(jī)床附件廠生產(chǎn) ,全套引進(jìn)意大利的生產(chǎn)線和專利 ,一般用于車削加工中心。 體方案的確定 根據(jù)課題要求,本設(shè)計(jì)需要轉(zhuǎn)動(dòng) 4個(gè)工位進(jìn)行鉆削加工設(shè)計(jì),故選擇 4工位設(shè)計(jì)。 體 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 普通的三相異步電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速太快,不能直接驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu) 進(jìn)行換刀,必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臏p速。根據(jù)立式轉(zhuǎn)位 機(jī)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用蝸桿副減速是最佳選擇。蝸桿副傳動(dòng)可以改變運(yùn)動(dòng)的方向,獲得較大的傳動(dòng)比,保證傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性,并且具有自鎖功能,還可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的小型化。 采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)和螺旋副加緊、雙插銷預(yù)定位、端面多齒盤精定位、霍爾元件發(fā)訊。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 圖 2動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 傳動(dòng)方案分析 采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn): 降速比大 ,結(jié)構(gòu)緊湊 ,工作平穩(wěn)無(wú)噪聲。能阻滯扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。當(dāng)蝸桿螺旋升角小于摩擦角時(shí) ,有反向自鎖作用。 其主要缺點(diǎn)是 : 發(fā)熱大 ,加工復(fù)雜 ,需要有與蝸桿參數(shù)相同的渦輪滾刀 ,對(duì)裝 配誤差較為敏感。 螺旋副加緊采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳動(dòng) ,其特點(diǎn)是: 用較小的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠 (或螺母 ),可使螺母 (或絲杠 )獲得較大的軸向牽引力。 可達(dá)到很大的降速傳動(dòng)比 ,使降速機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化 ,傳動(dòng)鏈得以縮短。能達(dá)到較高的傳動(dòng)精度。傳動(dòng)平穩(wěn) ,無(wú)噪聲。 在一定條件下能自鎖 ,即絲杠螺母不能進(jìn)釘逆向傳動(dòng)。此特點(diǎn)特別適用 于作部件升降傳動(dòng)。由于蝸桿傳動(dòng)和絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)均能自鎖 ,即夾緊機(jī)構(gòu)雙重自鎖,不必再配置制動(dòng)器。 構(gòu) 抬起機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 要想使上,下體的兩個(gè)端面齒脫離,就必須設(shè)計(jì)合適的機(jī)構(gòu)使上體抬起。本設(shè)計(jì)選用螺桿 在上刀體內(nèi)部加工出內(nèi)螺紋,當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)蝸桿 動(dòng)蝸桿繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),作為螺母的上刀體要么轉(zhuǎn)動(dòng),要么上下移動(dòng)。當(dāng) 機(jī)構(gòu) 處于鎖緊狀態(tài)時(shí),上刀體與下刀體的端面齒相互咬合,因?yàn)檫@時(shí)上刀體不能與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng),所以螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使上刀體向上移動(dòng)。當(dāng)端面齒脫離咬合時(shí),上刀體就與螺桿一同轉(zhuǎn)動(dòng)。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 3 回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 擇電機(jī)類型 根據(jù)工作要求和條件 : 功率小 ,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低 ,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等 ,無(wú)需調(diào)速、長(zhǎng)期反復(fù)工作,異步電動(dòng)機(jī)取轉(zhuǎn)速為 1400r/ 機(jī)容量的設(shè)計(jì)計(jì)算 由要求 :自鎖力 Q=1000 500 處取 Q=1000 螺旋副傳動(dòng)的牙型為梯形螺紋 ,可通過(guò)較小的扭矩獲得較大的軸向力 ,并要求自鎖。梯形螺紋的牙型角 =30o ,則牙型半角 P=15o ,且有 f=于本刀架鎖緊系統(tǒng)中的摩擦是由封閉系統(tǒng)彈性變形力所引起的 ,壓力通常超過(guò) 3摩擦系數(shù)比一般2 3倍 ,取螺桿中徑 d=85角 : / c o f , / c o s 1 1 . 7a r c tg f 為保證電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩消失后刀盤仍處于鎖緊狀態(tài) ,絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)必須滿足自鎖條件 : ) , 所以 實(shí)驗(yàn)表明 =4 6 有滿意效果 ,故取 =5 。 8r/計(jì)任務(wù)書(shū)給出) 可得出傳動(dòng)比:01/ 1 4 0 0 / 2 8 5 0I n n ( 3 計(jì)算電機(jī)容量 : /d w ( 3 其中 ,電機(jī)所需功率 :工作機(jī)所需工作功率 ;a是由電動(dòng)機(jī)至工作 機(jī) 主動(dòng)端的總效率: 1* / 9 5 5 0 n( 3 41 2 3 4 5a ( 3 其中 1 2 3 4 , , , ,分別為軸承、蝸輪蝸桿、聯(lián)軸器、滑動(dòng)絲杠的傳動(dòng)效率。取1=自鎖時(shí)傳動(dòng)效率 ),3 ,4 120 (設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給出) 4/ 1 2 0 / 0 . 9 8 0 . 4 5 0 . 9 9 0 . 6 4 8 2w d W ( 3 c. 計(jì)算螺桿上的扭矩 : 19 5 5 0 / 9 5 5 0 0 . 4 8 2 / 1 4 0 0 3 . 3 n N m ( 3 d. 120選取 150技術(shù)參數(shù)如下: 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 e. 各軸的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 I 軸 ( 蝸桿軸 )1n=1400(r/ ( 絲杠螺母 )2n=1400/28=50(r/ 各軸輸入功率 I 軸 1 2 0 0 . 9 9 1 1 8 . 8 w ( 3 212* 1 1 8 . 8 0 . 9 8 0 . 4 5 5 1 . 3 5 w ( 3 輸出功率 I 軸 2* 0 . 9 8 1 1 4 . 1 w( 3 2 2* 0 . 9 8 5 1 . 3 5 0 . 9 8 4 9 . 3 2I I I w ( 3 桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 擇蝸桿傳動(dòng)類型 根據(jù) 10085用漸開(kāi)線( 桿,這種蝸桿的端面齒廓是漸開(kāi)線,所以相當(dāng)于少一個(gè)齒數(shù)。 擇材料 由于蝸桿傳動(dòng)效率不高,速度也只是中等 ,故蝸桿用 45鋼 ;因希望效率高些 ,耐磨 性好些 ,故蝸桿螺旋要求淬火硬度為 45屬模鑄造。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 ,先根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) , 再校核齒根彎 曲強(qiáng)度應(yīng)有 : 電壓 輸出功率 轉(zhuǎn)速 輸入功率 質(zhì)量 380V 120w 1400r/50w 定電流 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 /:額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 起動(dòng)電流 ) 6 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 23 2 T (4 1) Z,取效率 則 36 6 42221 1 8 . 8 0 . 7 1 09 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 . 8 4 1 01 4 0 0 / 5 0 m (4 2) : 因工作載荷較穩(wěn)定 ,所以取齒向載荷分布系數(shù) 1K 由表 11機(jī)械設(shè)計(jì)第七版 ) 中選取使用系數(shù) 于轉(zhuǎn)速不高 ,沖擊不大 ,取動(dòng)載荷系數(shù) 則 1 . 2 1 K K ( 4 故 160 P(4 a 的比值1 / 圖 11機(jī)械設(shè)計(jì)第七版 ) 中可查得 H根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅 蝸桿硬度大于 4511機(jī)械設(shè)計(jì)第六版 ) 中查 得渦輪的基本許用應(yīng)力 H=268nN 設(shè)計(jì)要求壽命為 12000h 則 (渦輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn) ,每個(gè)輪齒嚙合的次數(shù) ) 714006 0 1 1 2 0 0 0 1 . 9 8 1 051N (4壽命系數(shù): 78 710 0 . 9 1 81 . 9 8 1 0則 0 . 9 1 8 * 2 6 8 2 4 6 . 1H N P (4: 243 1 6 0 3 . 01 . 2 1 3 . 9 2 1 0 5 0 . 7 32 4 6 . 1a m m (4買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 所以取中心距為 5因 i=50,故從表 11m=度圓直徑 1d =20 1 ,從圖 11 2 . 7 4 3 . 0 ,故以上計(jì)算結(jié)果可用。 輪蝸桿的主要參數(shù)及尺寸 根據(jù)以上計(jì) 算結(jié)果 ,從機(jī)械設(shè)計(jì)第七版第 242 頁(yè)查得一組數(shù)據(jù) : 軸向齒距: a m 1 . 6 5 . 0 2 7P 直徑系數(shù): 齒頂圓直徑: a 1 1d 2 m 2 0 2 1 . 6 2 3 . 2d m m 齒根圓直徑: f 1 1d 2 m 2 0 2 1 . 6 1 6 . 2d m m 分度圓導(dǎo)程角: 1t a n 4 . 5 7 3 9 4 3 4 2 6Za r 蝸桿的軸向齒厚: . 5 2 . 5 1 3 3m m m 5 0; 1 .6; 1 1 2 22 0 ; 1 ; 1 2 . 5 ; 4 3 4 2 6 ; 5 1 ; 0 . 5 0 0d m m Z q z X : 軸向距: 1 . 6 5 . 0 2 7aP m m m 直徑系數(shù): 齒根圓直徑: 11 2 . 4 2 0 2 . 4 1 . 6 1 6 . 2fd d m m m 齒頂圓直徑: 11 2 2 0 2 1 . 6 2 3 . 2ad d m m m 導(dǎo)程角: 4 34 26 軸向齒厚: 1 2 . 62aS m m m 齒數(shù): 2 51Z 變位系數(shù): 2 分度圓直徑: 2 1 . 6 5 1 8 1 . 6d m z m m 喉圓直徑: 2 2 22 8 1 . 6 2 1 . 6 2 0 . 0 5 1 . 6 8 3 . 2d h m m 齒根圓直徑: 2 2 22 8 1 . 6 2 1 . 2 1 . 6 7 6 . 1 6d h m m 喉圓母圓半徑: 22115 0 8 3 . 2 8 . 422d m m 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 2 2121 . 5 3 c o a Y M Pd d m(4當(dāng)量齒數(shù):22 3 3 51 5 1 . 4 9c o s c o s 4 3 4 2 6v (4根據(jù) 2 2圖 11 機(jī)械設(shè)計(jì)第七版 ) 可查得齒形系買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 數(shù) 2 螺 旋 角 系 數(shù) 4 3 4 2 61 1 0 . 9 6 7 3 ,1 4 0 1 4 0Y 許用彎曲應(yīng)力 從表 11機(jī)械設(shè)計(jì)第七版 ) 查得 56P 。 壽命系數(shù): 69 710 0 . 7 1 72 . 0 2 1 0(4 5 6 0 . 7 2 4 0 . 1 9P (4 41 . 5 3 1 . 2 1 2 . 8 4 1 0 2 . 7 5 2 0 . 9 6 7 3 5 3 . 6 0 4 0 . 3 22 0 8 1 . 6 1 . 6F a F M P (4故彎曲強(qiáng)度不滿足要求。改用鑄鋁鐵青銅 (模鑄造, 其許用應(yīng)力: 80P ( 4 則 8 0 0 . 7 1 7 5 7 . 3 6P ( 3 所以強(qiáng)度滿足。 度等級(jí)和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng) ,屬于通用機(jī)械減速器 ,從 柱蝸桿、蝸輪精度中 ,選

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