DK7732線切割數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的畢業(yè)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 切割數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 電火花線切割加工（ 一種基于電火花加工技術(shù)的適應(yīng)性流程加工技術(shù)，它可以被用在具有二維到三維復(fù)雜形狀的而且是導(dǎo)電的原材料的加工上。 電火花線切割加工技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械、電工、電子、數(shù)控、自動控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多門學(xué)科、專業(yè)知識的綜合運(yùn)用。 我的設(shè)計(jì)課題是 控高速走絲電火花線切割機(jī)。 數(shù)控電加工機(jī)床， 77 為電火花線切割機(jī)床， 32 為機(jī)床工作臺寬度。 機(jī)床部分是電火花切割加工設(shè)備的主要組成部分，其中包括床身 、坐標(biāo)工作臺 、走絲機(jī)構(gòu)。 此次設(shè)計(jì)包括機(jī)床的總體布局設(shè)計(jì)，橫向進(jìn)給、縱向進(jìn)給設(shè)計(jì)，其中還包括齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，滾珠絲桿較核，軸承壽命的驗(yàn)算。 關(guān)鍵字： 電火花線切割加工，主軸運(yùn)動，步進(jìn)電機(jī)，走絲機(jī)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is an of DM be of is of it is of My DK 77 32 of s It of of of a 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 前 言 . 1 第 1 章 總體方案設(shè)計(jì) . 3 體方案的擬定 . 3 要參數(shù)的確定 . 3 第 2 章 儲絲走絲部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 4 絲走絲部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 4 高速走絲機(jī)構(gòu)的要求 . 4 速走絲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) . 4 絲走絲部件主要零件強(qiáng)度計(jì)算 . 10 輪傳動比的確定和 齒輪齒數(shù)的確定 . 10 動件的估算 . 12 輪模數(shù)估算和齒輪模數(shù)的驗(yàn)算 . 12 絲走絲部件主要零件強(qiáng)度驗(yàn)算 . 15 輪強(qiáng)度的驗(yàn) 算 . 15 軸的驗(yàn)算 . 17 軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 19 承的配置形式 . 19 軸組件的調(diào)整和預(yù)緊 . 20 第 3 章 進(jìn)給傳動設(shè)計(jì) . 21 給傳動運(yùn)動設(shè)計(jì) . 21 沖當(dāng)量和傳動比的確定 . 21 珠 絲桿 螺母副的型號選擇和滾珠 絲桿 的選型和校核 . 22 珠 絲桿 螺母副的型號選擇 . 22 珠 絲桿 的選型和校核 . 23 進(jìn)電機(jī)的選擇 . 25 據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號 . 26 動矩頻特性校核 . 28 給機(jī)構(gòu)支承設(shè)計(jì) . 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 絲桿 的支承形式 . 28 桿的支承方式 . 28 結(jié) 論 . 30 謝 辭 . 31 參考文獻(xiàn) . 32 外文資料翻譯 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 前 言 隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展制造業(yè)發(fā)生了根本性的變化。由于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，普通機(jī)械逐漸被高效率、高精度的數(shù)控機(jī)械所代替，形成了巨大的生產(chǎn)力。專家們預(yù)言：二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競爭。 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，其主要有以下的優(yōu)點(diǎn)： 1. 適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量的復(fù)雜工件；在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時，只需重新編制新工件的加工 程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工。 2. 加工精度高； 3. 生產(chǎn)效率高； 4. 減輕勞動強(qiáng)度，改善勞動條件； 5. 良好的經(jīng)濟(jì)效益； 6. 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 長期以來，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進(jìn)展緩慢，高檔依靠進(jìn)口的局面，特別是國家重點(diǎn)工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進(jìn)口，技術(shù)受制于人。究其原因，國內(nèi)本土數(shù)控機(jī)床企業(yè)大多處于 “粗放型 ”階段，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進(jìn)水平相比落后了 5；在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達(dá)到了 10時中國在應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也 還比較低，相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究制定相對滯后，國產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床還沒有形成品牌效應(yīng)。同時，中國的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系，市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創(chuàng)新能力，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少，制約了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 1943 年前蘇聯(lián)拉扎連柯夫婦和古雪夫幾乎同時分別發(fā)明了電蝕加工和陽極機(jī)械加工， 1955 年，前蘇聯(lián)提出電火花線切割加工 ( 稱 案并于次年生產(chǎn)出第一臺電火花線切割機(jī)床。我國于 1958 年開始著 手設(shè)計(jì)制造簡易電火花線切割機(jī)床，并于 1960 年首次展出電火花線切割機(jī)樣品。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 進(jìn)入 21 世紀(jì)，我國經(jīng)濟(jì)與國際全面接軌，進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章 總體方案設(shè)計(jì) 體方案的擬 定 1 縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨(dú)立的傳動鏈，它們由步進(jìn)電機(jī)、齒輪副、絲桿螺母副組成，傳動比應(yīng)滿足機(jī)床所要求的。 2 為了保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的傳動精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲桿螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動剛度和消除間隙。齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)。 3 采用滾動道軌可以減少道軌間的摩擦阻力，便于工作臺實(shí)現(xiàn)精確和微量移動，且潤滑方法簡單。 在上述的基礎(chǔ)上，有條件的還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鉬絲的角度調(diào)節(jié)，使加工過程更加細(xì)致。 要參數(shù)的確定 技術(shù)參數(shù)主要包括運(yùn)動參數(shù)，尺寸參數(shù)和 動力參數(shù)。 火花線切割機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)如下： 工作臺行程 / 500*320 最小切削厚度 / 30（可調(diào)） 加工表面粗糙度 m 割速度 / 100 加工精度 / 割工件最大厚度 / 300 電極絲移動速度 s 電極絲直徑 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 儲絲走絲部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 絲走絲部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的運(yùn)動是由絲筒電機(jī)正反轉(zhuǎn)得到的。電極通過聯(lián)軸器與絲筒連接，絲筒裝有齒輪，通過齒輪與絲桿上的齒輪齒合。絲桿固定在拖板上，螺母固定在底座上，拖板與底座采用裝有滾珠的 V 形滾動導(dǎo)軌連接，這樣絲筒每轉(zhuǎn)一周拖板直線移動相應(yīng)的距離，因此機(jī)床工作前應(yīng)根據(jù)零件厚薄和精度要求可在 間調(diào)節(jié)。 高速走絲機(jī)構(gòu)的要求 1 高速走絲機(jī)構(gòu)的儲絲筒轉(zhuǎn)動時，還要 進(jìn)行相應(yīng)的軸向移動，以保證極絲在儲絲筒上整齊排繞。 2 儲絲筒的徑向和軸向竄動量要小。 3 儲絲筒要能夠正反向旋轉(zhuǎn)，電極絲的走絲速度在 712m/s 范圍內(nèi)無級或有級可調(diào)，或恒速轉(zhuǎn)動。 4 走絲機(jī)構(gòu)最好與床身相互絕緣。 5 傳動齒輪副、絲桿副應(yīng)具備潤滑措施。 速走絲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 高速走絲機(jī)構(gòu)由儲絲筒組合件、上下拖板、絲桿副、齒輪副、換向裝置和絕緣件等部分組成，如下圖 2示 儲絲筒由電動機(jī)通過聯(lián)軸器帶動實(shí)現(xiàn)正反向轉(zhuǎn)動。儲絲筒另外一端通過二對齒輪減速后帶動絲桿。儲絲筒、電動機(jī)、齒輪 都安裝在兩個支架上。支架及絲桿則安裝在拖板上，調(diào)整螺母安裝在底座上，拖板在底座上來回運(yùn)動。螺母具有消除間隙的副螺母和彈簧，齒輪及絲桿螺距的搭配為設(shè)旋轉(zhuǎn)一圈拖板移動 以該儲絲筒適用于 下的鉬絲。 儲絲筒運(yùn)轉(zhuǎn)時應(yīng)平穩(wěn)，無不正常振動。滾筒外圓振擺應(yīng)小于 向間隙應(yīng)小于 向竄動應(yīng)完全徹底消除。 高頻電源的負(fù)端通過碳刷送到儲絲筒的尾部，然后傳到鉬絲上，碳刷買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 應(yīng)保持良好接觸，防止機(jī)油或其它贓物進(jìn)入。 圖 2床的儲絲走絲系統(tǒng)機(jī)構(gòu)結(jié)圖 儲絲筒本身作為高速正反向轉(zhuǎn)動，電機(jī)、滾筒及絲桿的軸承應(yīng)定期拆洗并加潤滑脂，換油期限可根據(jù)使用情況具體決定。其余中間軸、齒輪、三角導(dǎo)軌及絲桿、螺母等每班應(yīng)注油一次。 1 儲絲筒旋轉(zhuǎn)組合件 儲絲筒旋轉(zhuǎn)組合件主要由儲絲筒、聯(lián)軸器和軸承組成。 （ 1） 儲絲筒 儲絲筒是電極絲穩(wěn)定移動和整齊排繞的關(guān)鍵部件之一， 一般用 45 號鋼制造。為了減少轉(zhuǎn)動慣量，筒壁應(yīng)盡量薄，按機(jī)床規(guī)格的不同，選用的范圍一般為 進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)動慣量，也可選用鋁鎂合金材料制造。儲絲筒 壁厚要均勻，工作表面要有較好的表面粗糙度，一般 保證絲筒組合件動態(tài)平衡，應(yīng)嚴(yán)格控制內(nèi)孔、外圓對支撐部分的同軸度。儲絲筒與主軸裝配后的徑向跳動量應(yīng)不大 般裝配后，以軸的兩端中心孔定位，重磨儲絲筒外圓和與軸承配合的軸徑。 （ 2） 聯(lián)軸器 走絲機(jī)構(gòu)中運(yùn)動組合件的電極軸與儲絲筒中心軸，一買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 般不采用整體的長軸，而是利用聯(lián)軸器將二者聯(lián)在一起。由于儲絲筒運(yùn)轉(zhuǎn)時頻繁換向，聯(lián)軸器瞬間會受到正反向的剪切力，但由于這個力不大，且儲絲筒中心軸與電極軸有較高 的同軸度要求。所以本設(shè)計(jì)采用 性聯(lián)軸器3824 42241 2 上下拖板 走絲機(jī)構(gòu)的上下拖板一般有下面二種滑動導(dǎo)軌。 （ 1） 燕尾型導(dǎo)軌，這種結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。旋轉(zhuǎn)調(diào)整桿帶動塞鐵，可改變導(dǎo)軌副的配合間隙。但該結(jié)構(gòu)制造和檢驗(yàn)比較復(fù)雜，剛性較差，傳動中摩擦損失也較大。 （ 2） 三角、矩形組合式導(dǎo)軌，如下圖所示。導(dǎo)軌的配合間隙由螺釘和墊片組成的調(diào)整環(huán)節(jié)來調(diào)整。本設(shè)計(jì)采用三角、矩形組合式導(dǎo)軌。如下圖 2 2三角矩形組合式導(dǎo)軌 由于儲絲筒走絲機(jī)構(gòu)的上拖板一邊裝有運(yùn)絲電動機(jī)，儲絲筒軸向兩邊負(fù)荷差較大。為保證上拖板能平穩(wěn)的往復(fù)移動，應(yīng)把下拖板設(shè)計(jì)的較長以使走絲機(jī)構(gòu)工作時，上拖板部分可始終不滑出下拖板，從而保證拖板的剛度、機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性及運(yùn)動精度。 3. 齒輪副和絲桿副 走絲機(jī)構(gòu)上拖板的傳動鏈?zhǔn)怯?2 級減速齒輪副和一組絲桿副組成，它買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 使儲絲筒在轉(zhuǎn)動的同時，作相應(yīng)的軸向位移，保證電極絲整齊的排繞在儲絲筒上。 在本次設(shè)計(jì)線切割機(jī)中，走絲機(jī)構(gòu)是通過配換齒輪來改變儲絲筒的排絲筒的排絲距離，以適應(yīng)環(huán)繞不同 直徑的電機(jī)絲的要求。 絲桿副一般采用軸向調(diào)節(jié)法來消除螺紋配合間隙。為防止走絲電機(jī)換向裝置的失靈，導(dǎo)致絲桿副和齒輪副的損壞，在齒輪副中，可選用尼龍代替部分金屬齒輪。這不但可以在電機(jī)換向裝置失靈時，由于尼龍齒輪先損壞，保護(hù)絲桿副與走絲電機(jī)，還可以減少噪聲。但是由于要照顧專業(yè)知識的復(fù)習(xí)，所以決定選用傳統(tǒng)的金屬材料制造。 4. 線架、導(dǎo)輪部件結(jié)構(gòu) 線架與走絲機(jī)構(gòu)組成了電極絲的運(yùn)動系統(tǒng)。線架的主要功能是在電極絲按給定線速度運(yùn)動時，對電極絲起支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度。對線架的要求是： （ 1） 具有足夠的剛度和強(qiáng)度，在電極絲運(yùn)動（特別是高速走絲）時，不應(yīng)出現(xiàn)震動和變形； （ 2） 線架的導(dǎo)輪有較高的運(yùn)動精度， （ 3） 導(dǎo)輪與線架本體、線架與床身之間有良好的絕緣性能； （ 4） 導(dǎo)輪運(yùn)動組合件有密封措施，可防止帶有大量放電產(chǎn)物和雜質(zhì)的工作液進(jìn)入導(dǎo)輪軸承； （ 5） 線架不但能保證電極絲垂直于工作臺面，在具有錐度切割功能的機(jī)床上，還具有能使電極絲按給定要求保持與工作臺平面呈一定角度的功能。 線架按功能可以分為固定式、升降式和偏移式三種類型：按結(jié)構(gòu)可分為懸臂式和 龍門式兩種類型。 懸臂式固定線架主要由線架本體、導(dǎo)輪運(yùn)動組合件及保持器等組成。 1. 線架本體結(jié)構(gòu) 中、小型線切割機(jī)床的線架本體常采用單拄支撐、雙臂懸梁式結(jié)構(gòu)。由于支撐電極絲的導(dǎo)輪位于懸臂的端部，同時電極絲保持一定張力，因此應(yīng)加強(qiáng)線架本體的剛度和強(qiáng)度，使線架的上下懸臂在電極絲運(yùn)動時不致振買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 動和變形。 為了進(jìn)一步提高剛度和強(qiáng)度，在上下懸臂間增加加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。有的機(jī)床的線架本體有的采用龍門結(jié)構(gòu)。這時，工作臺拖板只沿一個坐標(biāo)方向運(yùn)動，另一個坐標(biāo)方向的運(yùn)動通過架在橫梁上的線架拖板來實(shí)現(xiàn)。 此外，針對不同厚度的工件，還有采用 絲臂張開高度可調(diào)的分離式結(jié)構(gòu)，如下圖 示?；顒咏z臂在導(dǎo)軌上滑動，上下移動的距離由絲桿副調(diào)節(jié)。松開固定螺釘時，旋轉(zhuǎn)絲桿帶動固定于上絲臂體的絲母，使上絲臂移動。調(diào)整完畢后擰緊固定螺釘，上絲臂位置固定下來。為了適用線架絲臂張開高度的變化，在線架上下部分應(yīng)增設(shè)副導(dǎo)輪，如下圖 2示： 圖 2可調(diào)式線架本體結(jié)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 2可移動絲臂 2. 導(dǎo)輪部件結(jié)構(gòu) （ 1） 導(dǎo)輪是本機(jī)床關(guān)鍵零件，關(guān)系到切割質(zhì)量，對導(dǎo)輪運(yùn)動組合件的要求如下。 導(dǎo)輪 V 形槽面應(yīng)有較高的精度， V 形槽底的圓弧半徑必須小于選用的電極絲半徑，保證電極絲在導(dǎo)輪槽內(nèi)運(yùn)動時不產(chǎn)生軸向移動。 在滿足一定強(qiáng)度要求下，應(yīng)盡量減輕導(dǎo)輪的質(zhì)量，以減少電極絲換向時的電極絲與導(dǎo)輪間的摩擦。導(dǎo)輪槽工作面應(yīng)有足夠的硬度，以提高其耐磨性。 導(dǎo)輪裝配后轉(zhuǎn)動應(yīng)輕便靈活，應(yīng)盡量減少軸向竄動和徑向跳動。 進(jìn)行有效的密封，以保證軸承的正常工作條件。 （ 2） 導(dǎo)輪運(yùn)動組合件的結(jié)構(gòu) 導(dǎo)輪運(yùn)動組合件的結(jié)構(gòu)主要有三種；懸臂支撐結(jié)構(gòu) 、雙支撐結(jié)構(gòu)和雙軸尖支撐結(jié)構(gòu)。 懸臂支撐結(jié)構(gòu)簡單，上絲方便。但是因?yàn)閼冶壑?，張緊的電極絲運(yùn)動的穩(wěn)定性較差，難于維持較高的運(yùn)動精度，同時也影響導(dǎo)輪和軸承的使用壽命。 雙支撐結(jié)構(gòu)為導(dǎo)輪居中，兩端用軸承支撐，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上絲麻煩。但是此種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動穩(wěn)定性較好，剛度較高，不容易發(fā)生變形及跳動。 雙軸尖支撐結(jié)構(gòu)。導(dǎo)輪兩端加工成 300 錐形軸尖，硬度在 上。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 軸承由紅寶石或錫磷青銅制成。該結(jié)構(gòu)易于保證導(dǎo)輪運(yùn)動部件的同軸度，導(dǎo)輪軸向竄動和徑向跳動量可以控制在較小的范圍內(nèi)。缺 點(diǎn)是軸尖運(yùn)動副摩擦力大，易于發(fā)熱和磨損。為補(bǔ)償軸尖運(yùn)動副的磨損，利用彈簧的作用力使運(yùn)動副良好接觸。 通過比較以上三種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以看出第二種結(jié)構(gòu)比較適合作為速走絲電火花線切割機(jī)床的導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)。 （ 3） 導(dǎo)輪的材料 為了保證導(dǎo)輪軸徑與導(dǎo)向槽的餓同軸度，一般采用整體結(jié)構(gòu)。導(dǎo)輪要求使用硬度高、耐磨性好的材料制成（如 也可以選用硬質(zhì)合金或陶瓷材料制造導(dǎo)輪的鑲件來增強(qiáng)導(dǎo)輪 V 形工作面的耐磨性和耐蝕性。 （ 4） 導(dǎo)輪組合件的裝配 導(dǎo)輪組合件裝配的關(guān)鍵是消除滾動軸承中的問題，避免滾 動體與套杯工作表面在負(fù)荷作用下產(chǎn)生彈性變形，以及由此引起的軸向竄動和徑向跳動。因此，常用對軸承施加預(yù)負(fù)荷來解決。通常是在兩個支撐軸承的外環(huán)間放置一定厚度的定位環(huán)來獲得預(yù)負(fù)荷。預(yù)加負(fù)荷必須選擇得當(dāng)，若軸承受預(yù)加負(fù)荷過大，在運(yùn)轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生急劇磨損。同時，軸承必須清洗得很潔凈，并在顯微鏡下檢查滾道內(nèi)是否有金屬粉末、炭化物等，軸承經(jīng)清洗、干燥后，填以高速潤滑脂，起潤滑和密封作用。 絲走絲部件主要零件強(qiáng)度計(jì)算 輪傳動比的確定和 齒輪齒數(shù)的確定 鉬絲絲距選擇 絲筒每轉(zhuǎn)一周，拖板帶動 儲絲筒移動 桿螺距選擇為 3 所以儲絲筒與絲桿見齒輪的傳動比為： u= 1： 12； 采用二級齒輪傳動，取 1： 4； 1： 3。 取 15；由于齒輪齒根與軸上鍵的距離不能為零。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 即 2（ d+ 2m 由 d=16設(shè)計(jì)手冊得： 而 1d =（ 2- *2c ） m =（ m =入上式得： 16+2m 取 m=2； 又有 460 所以 1d =2 15=30d =2 60=120 5；同理可得： 取 m=3； 又有 35 所以 3d= 25=75 4d =3 75=225 齒輪 1， 2 中心距 （ 30+120） /2=75輪 3， 4 中心距 （ 75+225） /2=150考書籍機(jī)械設(shè)計(jì) 取 b=30=15他數(shù)據(jù)如下 （ 2） m =（ 15+2 1） 2 =34mm 124mm 1文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 231mm （ 2 2c* ） m =（ 151 2 2 =25mm 115mm 傳動件的估算 根據(jù)公式 d=914 )( 中 N 該傳動軸的輸入功率 N= 電機(jī)額定功率 從電機(jī)到該轉(zhuǎn)動軸之間傳動 件的傳動效率的乘積 該轉(zhuǎn)動軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/算轉(zhuǎn)速 每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（ m） 取 = =390r/d= 齒輪模數(shù)估算和齒輪模數(shù)的驗(yàn)算 齒輪彎曲疲勞估算： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 m 323 23613 906954 =面點(diǎn)蝕估算： A 3703 中 r/A 為齒輪中心距 中心距 A 及齒數(shù) 出模數(shù) 12 =6015 =較大的那個模數(shù)，在這個設(shè)計(jì)中，第一對齒輪傳動取 m=2二對齒輪傳動取 m=3據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為 6300)1(12321中： N 計(jì)算齒輪傳遞的額定功率 N= 計(jì)算齒輪（小齒輪）的計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/m 齒寬系數(shù)，m=b/m， 10 計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動中最小的齒輪的齒數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 i 大小齒輪的齒數(shù)比 i = 112 +”用于外齒合，“ -”用于內(nèi)齒合； 壽命系數(shù)， ks= k T 工作期限系數(shù)， k T =齒輪等傳動件在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲線指數(shù) m 和基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù) 齒輪的最低轉(zhuǎn)速 r/ 額定的齒輪工作期限，中型機(jī)床推薦 T=15000 20000h 轉(zhuǎn)速變化系數(shù) 材料強(qiáng)化系數(shù)，幅值低的交變載荷可使用金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化，起著阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)展的作用； 功率利用系數(shù) 1k 工作情況系數(shù) 2k 載荷系數(shù) 3k 齒向載荷分布系數(shù) Y 齒形系數(shù) j、 j 許用彎曲接觸應(yīng)力 查表可得： 1k =2k =k=sk=m = 37102 0 0 0 0311 3 9 060 =m=10， j=600文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 則 63003113906002151054 2(22 據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪計(jì)算模數(shù)公式為： 751 321 27522031136 =sk= 681022 0 0 0 0311 3 9 060 以 m=2 符合要求 同理 m=3 也符合要求 絲走絲部件主要零件強(qiáng)度驗(yàn)算 輪強(qiáng)度的驗(yàn)算 齒輪危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度條件公式 F = 22131 Fd k 載荷系 數(shù) k=v買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 d 齒寬系數(shù)，取 0.5 k 使用系數(shù)，取 1 載荷系數(shù)，取 k 齒間載荷分配系數(shù)，k 齒向載荷分布 系數(shù) 1T 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 1T =10511105 390 =103 N 1+d） 2d+103 b =1+ =1 得： b/h=23/ 載荷作用與齒頂時齒形系數(shù) 載荷作用與齒頂時應(yīng)力校正系數(shù) 查表得： F = =k N=600 1390 1 20000 =610 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 s 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) s= Fn N 壽命系數(shù) （ K） 齒輪的疲勞強(qiáng)度 40=520F=272以 )1(2311 其中： 區(qū)域系數(shù) 彈性影響系數(shù) 2 0 0 H = H =520以 因此，所設(shè)計(jì)的齒輪 1、 2 也滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求 同理也可得到所設(shè)立的齒輪 3、 4 也滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求 齒輪設(shè)計(jì)合格 軸的驗(yàn)算 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖，如圖 2a）。并分別作出水平方向和垂直方向的彎矩圖，如圖（ b），（ c），以及扭矩圖，如圖（ d）。 2的結(jié)構(gòu)圖與彎矩圖 先計(jì)算軸上的載荷： 3111 9 5 0 0 0 09 5 5 0 0 0 0 m 齒輪的分度圓直徑為： 301521 30 1 0 0 FF 620t 2t 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以明顯的看出截面 B 是危險(xiǎn)截買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 面。先將計(jì)算出的截面 C 處的 M , 及 M 的值列于下表 2 2應(yīng)力計(jì)算表 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 5 21 1 彎矩M 總彎矩 H 31 軸的計(jì)算應(yīng)力： )(1212 數(shù)值得： 前已經(jīng)選 定的軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理 查得 1 因此 1 安全 軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 承的配置形式 一般來說數(shù)控機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu)的軸承有以下幾種配置形式： 1. 前后支承均采用雙列短圓柱磙子軸承來承受徑向載荷，安裝在前斷的兩個推力球軸承來承受前后方向的軸向負(fù)載。這種結(jié)構(gòu)能承受較大的負(fù)載（特別是軸向負(fù)載），可適應(yīng)強(qiáng)力切削，但主軸轉(zhuǎn)速不能太高，軸承在高轉(zhuǎn)速時容易發(fā)熱。由于推力球軸承軸承安裝在主軸的前端， 當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時前軸承和后軸承溫度差較大，熱變形對主軸精度影響也較大。前軸承溫度高，主軸前端升高量大，后軸承溫度低，主軸末端升高量小，因此，這種機(jī)構(gòu)目前應(yīng)用較小。 2. 前后支承用雙列短圓柱磙子軸承來承受徑向負(fù)荷，用安裝在主軸買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 前端的雙向向心推力球軸承來承受軸向負(fù)載。這種結(jié)構(gòu)剛性較好。 3. 前軸承用單列向心推力球軸承，背靠背安裝，由 2 到 3 個軸承組成一套，用以承受徑向和軸向負(fù)載；后軸承用雙列短圓柱磙子軸承。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)較高轉(zhuǎn)速、較重切削負(fù)載，主軸精度較好。但所承受的軸向負(fù)載較前兩種結(jié)構(gòu)小。 4. 前后支承采用成組 單列向心推力球軸承，用以承受徑向和軸向負(fù)載。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)高轉(zhuǎn)速，中等負(fù)載的數(shù)控機(jī)床。在中、小規(guī)格的數(shù)控機(jī)床上采用這種機(jī)構(gòu)較多。 本設(shè)計(jì)主軸所采用的軸承支承方式為第四種。 軸組件的調(diào)整和預(yù)緊 滾動軸承的預(yù)緊是采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菨L動體和內(nèi)外套圈之間產(chǎn)生一定的預(yù)變形而帶伏負(fù)游隙運(yùn)行。預(yù)緊的目的是增加軸承的剛度，提高旋轉(zhuǎn)精度，延長軸承壽命。 按預(yù)載荷的方向可分為軸向預(yù)緊和徑向預(yù)緊。 而角接觸球軸承主要是軸向預(yù)緊，這可明顯提高軸向剛度。 買 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 第 3 章 進(jìn)給傳動設(shè)計(jì) 給傳動運(yùn)動設(shè)計(jì) 沖當(dāng)量和傳動比的確定 目前，常用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，每個脈沖代表電機(jī)一定脈沖，每個脈沖代表電機(jī)一定的轉(zhuǎn)角。步進(jìn)電機(jī)是一種電脈沖控制的特種電機(jī)，對于每一個電脈沖步進(jìn)電機(jī)都將產(chǎn)生一個恒定的步進(jìn)角位移，每一個脈沖或每步的轉(zhuǎn)角稱為步進(jìn)電機(jī)的步距角 / 脈沖b，可由選用的步進(jìn)電機(jī)型號從技術(shù)數(shù)據(jù)表中查出。 因此，每脈沖代表電機(jī)一定的轉(zhuǎn)角，這個轉(zhuǎn)角經(jīng)齒輪副和滾珠絲桿使工作臺移動一定的距離。每個脈沖所對應(yīng)的執(zhí)行件（如工作臺 0 的移距，稱為脈沖當(dāng)量或分辨率，記為p，單位 沖。 應(yīng)根據(jù)機(jī)床或工作臺進(jìn)給系統(tǒng)所要求的定位精度來選定脈沖當(dāng)量?？紤]到機(jī)床傳動系統(tǒng)的誤差存在，脈沖當(dāng)量必須大于定位精度值。此次設(shè)計(jì)的電火花成型機(jī)床定位精度的設(shè)計(jì)要求是 ，根據(jù)該精度要求可確定脈沖當(dāng)量為 脈沖/005.0 。 設(shè)傳動副的餓傳動比為 i ，若為一級傳動，則1221 ， 11,為主動齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)， 22,從動齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)。若為多級傳動，則 i 為總傳動比。 對于步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)脈沖當(dāng)量 )/( 脈沖定，并且滾珠絲桿導(dǎo)程0L（ 電機(jī)步距角 /)( 脈沖b都也以初步選定后，則可用下式計(jì)算主軸系統(tǒng)的傳動比 i 360= 買 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 =1 珠絲桿螺母副的型號選擇和滾珠絲桿的選型和校核 珠絲桿螺母副的型號選擇 1 最大工作載荷計(jì)算 滾珠絲桿上的工作載荷 )(叫做牽引力。它包括滾珠絲桿的走刀抗力及與移動體中立和作用于道軌上的其它切削分力相 關(guān)的摩擦力，可用下列實(shí)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 對于矩形道軌 )( 式中： 工作臺進(jìn)給方向載荷 工作臺垂直載荷 工作臺橫向載荷 G 移動部件的重力 K 考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù) F 考慮顛覆力矩影響的摩擦系數(shù) 對于滾動導(dǎo)軌； f=于電火花線切割是電極絲放電進(jìn)行加工，可以認(rèn)為,近似為零 所以； 取 1 00 0,0 g（估算） mF=000 2 最大動載荷 C 的計(jì)算及主要尺寸初選 滾珠絲桿應(yīng)根據(jù)斷定動載荷大動載荷計(jì)算原理與滾動軸承相同。 滾珠絲桿的最大動載荷應(yīng)用下式計(jì)算： 063 /1000,10/60, 式中： L 工作壽命，單位 10n 絲桿轉(zhuǎn)速，單位 r/ 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 v 最大切削力條件下進(jìn)給速度，單位 m/L 絲桿基本導(dǎo)程，單位 mm t 額定使用壽命，單位 h，可取 t=15000h 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，無沖擊取 1 般情況 以 = =n=1000v/0L=1000 100 =20r/=60610 =6102436 5102060 =r ） C= =33 根據(jù)以上計(jì)算選取 5（機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊上） 珠絲桿的選型和校核 滾珠絲桿已由專門工廠制造，因此，不用我們自己設(shè)計(jì)制造，只要根據(jù)使用工況選擇某種類型的結(jié)構(gòu)，在根據(jù)載荷、轉(zhuǎn)速等條件選定合適的尺寸型號并向有關(guān)廠家訂購。此次設(shè)計(jì)中，滾珠絲桿被三次選用，故在這里只選取其中最重要的主軸傳動中德望滾珠絲桿加以設(shè)計(jì)和校核。其步驟如下： 首先對于一些參數(shù)說明如下： 軸向變載荷N），其中 i 表示第 i 個工作載荷， i =1、 2、 3、 4 n； 買 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 第 i 個載荷對應(yīng)的轉(zhuǎn)速r/ 第 i 個載荷對應(yīng)的工作時間h）； 絲桿副最大移動速度 (m ax 絲桿預(yù)期壽命 )( 1. 型號選擇 （ 1） 根據(jù)使用和結(jié)構(gòu)要求 選擇滾道截面形狀，查得螺母的循環(huán)方式和預(yù)緊方式； （ 2） 計(jì)算滾珠絲桿副的主要參數(shù) 根據(jù)使用工作條件，查得載荷系數(shù)數(shù) 計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)速2)( m ax =2000 計(jì)算當(dāng)量載荷( m a x =2333N 初步確定導(dǎo)程= 400010000 = 計(jì)算絲桿預(yù)期工作轉(zhuǎn)速0=120000 計(jì)算絲桿所需的額定載荷 312 10 買 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 =1 2333 10 312 120000 =1151N （ 3） 選擇絲桿型號 根據(jù)初選的，選取導(dǎo)程為 5定載荷大于 的絲桿。所選絲桿型號為 為外循環(huán)雙管式、雙螺母墊片預(yù)緊、導(dǎo)珠管埋入式系列滾珠絲桿。 臨界轉(zhuǎn)速校核 22321610 =12226630 =5970r/最大工作轉(zhuǎn)速 000776 校核合格。 滾珠絲桿的預(yù)緊 預(yù)緊力（般取當(dāng)量載荷的三分之一或頜定動載荷的十分之一。即： F 31=778N 其相應(yīng)的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 32 10)1(2 = 32 10)77 8 =m 進(jìn)