ac軸數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)</p><p><b>　　（2012屆）</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目 A、C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)（偏C軸） </p><p>　　學(xué)院名稱 機(jī)械與汽車工程學(xué)院

2、 </p><p>　　專 業(yè) （班 級(jí)） 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（08－3班） </p><p>　　姓 名 （學(xué) 號(hào)） </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師

3、 </p><p>　　2012年5月19日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　中文摘要………………………………………………………………………1</p><p>　　英文摘要…………………………………………

4、……………………………2</p><p>　　1 緒論………………………………………………………………………………3</p><p>　　2 引言………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.1課題來(lái)源與研究意義………………………………………………………4</p><p>　　2.2回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原

5、理與應(yīng)用…………………………………………………4</p><p>　　2.3設(shè)計(jì)準(zhǔn)則……………………………………………………………………5</p><p>　　2.4 主要技術(shù)參數(shù)………………………………………………………………5</p><p>　　3 C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及其校核計(jì)算……………………………………7</p><p>　

6、　3.1傳動(dòng)方案的選擇……………………………………………………………7</p><p>　　3.2電機(jī)的選擇…………………………………………………………………9</p><p>　　3.3傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算…………………………………………11</p><p>　　3.4齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………12</p>

7、<p>　　3.5 蝸桿與蝸輪的選用及校核…………………………………………………16</p><p>　　3.6 軸承的選用與校核…………………………………………………………19</p><p>　　3.7軸的校核……………………………………………………………………23</p><p>　　4 C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………

8、……29</p><p>　　4.1 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………29</p><p>　　4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………31</p><p>　　4.3 蝸輪、蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………… 37 </p><p>　　4.4 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………

9、……………………………………………………38</p><p>　　4.5 C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的總裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………… 41 </p><p>　　4.6 三維建?！?3</p><p>　　5 結(jié)論與展望 ………………………………………………………………………46</p><p

10、>　　6 致謝 ………………………………………………………………………………47</p><p>　　參考文獻(xiàn)資料…………………………………………………………………48</p><p>　　附錄A ………………………………………………………………………………49</p><p>　　A，C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)（偏C軸）</p><p>　

11、　摘 要：數(shù)控車床今后將向中高擋發(fā)展，中檔采用普及型數(shù)控刀架配套，高檔采用動(dòng)力型刀架，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種，預(yù)計(jì)近年來(lái)對(duì)數(shù)控刀架需求量將大大增加。但是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)更有發(fā)展前途,它是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被使用于臥式的鏜床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。本課題主要介紹了它的原理

12、和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)以上部分運(yùn)用AUTOCAD做圖,最后是對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)提出的一點(diǎn)建議。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 齒輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng) 蝸輪傳動(dòng)</p><p>　　Abstract：The development of CNC lathes will be in the middle and high block in the future. The mi

13、ddle range CNC lathes would use the popular CNC turret supporting. The high grade type would use the power turret, which have the hydraulic turret, the servo turret and the vertical turret. In recent years , the demand o

14、f CNC turret is be expected to increase greatly. However , the NC rotary table is more promising, it could achieve the circumference feed and the dividing movement and it is often use</p><p>　　Keywords： NC r

15、otary table Gear drive Worm drive Worm gear </p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法。</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可樹(shù)

16、立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過(guò)渡。使學(xué)生進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)所學(xué)的知識(shí)，使之系統(tǒng)化、綜合化。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的技能，提高解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，從而擴(kuò)大、深化所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能。 </p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻(xiàn)、外文資料的閱讀與翻譯、

17、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文字表達(dá)等基本工作實(shí)踐能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。使學(xué)生學(xué)會(huì)初步掌握解決工程技術(shù)問(wèn)題的正確指導(dǎo)思想、方法手段，樹(shù)立做事嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于探索、具有創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。</p><p><b>　　2 引言</b></p><p>　　2.1 課題來(lái)源與研究意義</p><p&

18、gt;　　隨著生產(chǎn)力水平的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)最普遍的應(yīng)用。而數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被使用于臥式的鏜床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是解決C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理和機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

19、與計(jì)算部分，設(shè)計(jì)思路是先原理后結(jié)構(gòu)，先整體后局部。</p><p>　　目前數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和加工中心上，它的總的發(fā)展趨勢(shì)是：</p><p>　?。?）在規(guī)格上將向兩頭延伸，即開(kāi)發(fā)小型和大型轉(zhuǎn)臺(tái)；</p><p>　　（2）在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪，大幅度提高工作臺(tái)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)臺(tái)的承載能力；</p><p>　　（3）在

20、形式上繼續(xù)研制兩軸聯(lián)動(dòng)和多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。 </p><p>　　數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的市場(chǎng)分析：隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，加工中心將會(huì)越來(lái)越多地被要求配備第四軸或第五軸，以擴(kuò)大加工范圍。估計(jì)近幾年要求配備數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的加工中心將會(huì)達(dá)到每年600臺(tái)左右。</p><p>　　預(yù)計(jì)未來(lái)5年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過(guò)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(zhǎng)率，特

21、別是那些國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)振興和發(fā)展的裝備子行業(yè)。作為裝備制造業(yè)的母機(jī)，普通加工機(jī)床將獲得年均15％－20％左右的穩(wěn)定增長(zhǎng)。</p><p>　　2.2 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的圓周進(jìn)給由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)完成，稱為數(shù)控機(jī)床的第四軸：回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以與X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，從而加工出各種球、圓弧曲面等?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)精確的自動(dòng)分度，擴(kuò)大了數(shù)控機(jī)床加工范圍。<

22、/p><p>　　回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于數(shù)控鏜床和銑床，其外形和通用工作臺(tái)幾乎一樣，但它的驅(qū)動(dòng)是伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式。它可以與其他伺服進(jìn)給軸聯(lián)動(dòng)。</p><p>　　它的進(jìn)給、分度轉(zhuǎn)位和定位鎖緊都是由給定的指令進(jìn)行控制的。工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是由伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)齒輪減速后由蝸桿傳給蝸輪。</p><p>　　當(dāng)工作臺(tái)靜止時(shí)必須處于鎖緊狀態(tài)。為此，在蝸輪底部的輻射方向有4對(duì)夾緊瓦，并在

23、底座上均布同樣數(shù)量的小液壓缸。當(dāng)小液壓缸的上腔接通壓力油時(shí)，活塞便壓向鋼球，撐開(kāi)夾緊瓦，并夾緊蝸輪。在工作臺(tái)需要回轉(zhuǎn)時(shí)，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(kāi)。</p><p>　　回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度主要取決于蝸桿副的傳動(dòng)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(shí)際測(cè)量工作臺(tái)靜態(tài)定位誤差之后，確定需要補(bǔ)償角度的位置和補(bǔ)償?shù)闹?，記憶在補(bǔ)償回路中，由數(shù)控裝置進(jìn)行誤

24、差補(bǔ)償。在全閉環(huán)控制系統(tǒng)中，由高精度的圓光柵發(fā)出工作臺(tái)精確到位信號(hào)，反饋給數(shù)控裝置進(jìn)行控制。</p><p><b>　　2.3 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則</b></p><p>　　我們的設(shè)計(jì)過(guò)程中，本著以下幾條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：</p><p>　?。?）創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能</p><p>　?。?）分析原理和性能</p

25、><p>　?。?）判別功能載荷及其意義</p><p>　　（4）預(yù)測(cè)意外載荷</p><p>　?。?）創(chuàng)造有利的載荷條件</p><p>　?。?）提高合理的應(yīng)力分布和剛度</p><p><b>　?。?）重量要適宜</b></p><p>　?。?）應(yīng)用基

26、本公式求相稱尺寸和最佳尺寸</p><p>　?。?）根據(jù)性能組合選擇材料</p><p>　　(10） 零件與整體零件之間精度的進(jìn)行選擇</p><p>　　(11） 功能設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求</p><p><b>　　2.4主要技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　

27、（1）最大回轉(zhuǎn)半徑：300 mm</p><p>　?。?）回轉(zhuǎn)角度：0～360°</p><p>　?。?）回轉(zhuǎn)精度：0．03°</p><p>　?。?）最大承載重量100㎏</p><p>　　（5）傳動(dòng)比：120</p><p>　　3 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及其校核計(jì)算</p>

28、<p>　　3.1 傳動(dòng)方案的選擇</p><p>　　3.1.1 傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)時(shí)應(yīng)滿足的要求</p><p>　　回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作臺(tái)組成，傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。在本課題中，原動(dòng)機(jī)采用應(yīng)采用伺服電機(jī)，工作臺(tái)為T形槽工作臺(tái)，傳動(dòng)裝置由齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)組成。</p><p>　　合理的傳動(dòng)方案

29、主要滿足以下要求：</p><p>　?。?）機(jī)械的功能要求：應(yīng)滿足工作臺(tái)的功率、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式的要求。</p><p>　　（2）工作條件的要求：例如工作環(huán)境、場(chǎng)地、工作制度等。</p><p>　?。?）工作性能要求：保證工作可靠、傳動(dòng)效率高等。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)工藝性要求；如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、使用維護(hù)便利、工藝性和經(jīng)濟(jì)合

30、理等。</p><p>　　3.1.2 傳動(dòng)方案及其分析</p><p>　　由圖3.1所示，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)方案有兩種：方案一為一級(jí)和二級(jí)都是齒輪傳動(dòng)；方案二為一級(jí)齒輪傳動(dòng)，二級(jí)蝸桿傳動(dòng)。</p><p>　　圖3.1 傳動(dòng)方案圖 </p><p>　　方案一的最大缺陷是：</p><p><b>　

31、　1.總傳動(dòng)比小；</b></p><p><b>　　2.占用空間大；</b></p><p>　　3.只能使工作臺(tái)完成回轉(zhuǎn)功能，無(wú)法使工作臺(tái)完成自鎖。</p><p>　　而方案二雖然傳動(dòng)效率低，但以上三個(gè)功能全部都能完成。</p><p>　　所以數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)傳動(dòng)方案為方案二：步進(jìn)電機(jī)——齒輪傳動(dòng)——

32、蝸桿傳動(dòng)——工作臺(tái)。如圖3.2所示</p><p>　　圖3.2 傳動(dòng)方案三維圖</p><p>　　該傳動(dòng)方案分析如下：</p><p>　　齒輪傳動(dòng)承受載能力較高 ，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，傳遞 功率和圓周速度范圍很大，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1．傳動(dòng)比大

33、，與其他傳動(dòng)形式相比，傳動(dòng)比相同時(shí)，機(jī)構(gòu)尺寸小，因而結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>　　2．傳動(dòng)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(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。</p><p>　　3．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(shí)，若蝸桿為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)將自鎖。這種蝸桿傳動(dòng)常用于起重裝置中。</p><p>　　4．效率低、制造成本較高 </p>

34、;<p>　　蝸桿傳動(dòng)方面：齒面上具有較大的滑動(dòng)速度，摩擦磨損大，故效率約為0.7-0.8，具有自鎖的蝸桿傳動(dòng)效率僅為0.4左右。為了提高減摩擦性和耐磨性，蝸輪通常采用價(jià)格較貴的有色金屬制造。</p><p>　　由以上分析可得：將齒輪傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，蝸桿傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)，傳動(dòng)方案較合理。</p><p>　　3.2 電機(jī)的選擇 </p>&l

35、t;p>　　3.2.1伺服電機(jī)的原理</p><p>　　1、伺服系統(tǒng)（servomechanism）是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)椋欧姍C(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接

36、受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 </p><p>　　無(wú)刷電機(jī)體

37、積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。 </p><p>　　2、交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速

38、平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。 </p><p>　　3、伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。 </p><p>　　交流伺服電機(jī)和無(wú)刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些，因?yàn)槭钦也刂疲D(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。直

39、流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。</p><p>　　3.2.2 選取伺服電機(jī)</p><p>　　許多機(jī)械加工需要微量進(jìn)給。要實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給，步進(jìn)電機(jī)、直流伺服交流伺服電機(jī)都可作為驅(qū)動(dòng)元件。伺服電機(jī)的特點(diǎn):一是過(guò)載性好，步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。；二是控制方便，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和

40、速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。；三是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的機(jī)械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整困難，使用伺服電機(jī)后，使得整機(jī)的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單和緊湊。</p><p><b>　　1、電機(jī)型號(hào)的選擇</b></p><p>　　按照工作要求和條件選擇松下MSME系列伺服電機(jī)。</p><p><b>　　

41、2、電機(jī)參數(shù)：</b></p><p>　　表3.1 電機(jī)參數(shù)表</p><p>　　3、如圖3.3所示：電機(jī)三維圖。</p><p>　　圖3.3 電機(jī)三維圖</p><p>　　3.3 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　

42、1、確定各級(jí)傳動(dòng)比：</p><p>　　根據(jù)所選的傳動(dòng)方案，查閱文獻(xiàn)【1】，可得：</p><p>　　齒輪的傳動(dòng)比選取的范圍為46；</p><p>　　渦輪蝸桿傳動(dòng)比選取的范圍為840。</p><p>　　綜合考慮選?。糊X輪傳動(dòng)比=4.5；渦輪蝸桿傳動(dòng)比=28.</p><p><b>　　2、計(jì)算轉(zhuǎn)

43、速：</b></p><p>　　由所選的電機(jī)參數(shù)可知： ；；</p><p><b>　　。</b></p><p>　　式中：——電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，；</p><p>　　——分別為Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速，；</p><p>　　——依次為由電機(jī)軸（Ⅰ軸）到Ⅱ軸，Ⅱ軸到Ⅲ軸間的傳動(dòng)

44、比。3.3.2 各軸輸入、輸出功率</p><p>　　1、確定各級(jí)傳動(dòng)效率</p><p>　　查閱文獻(xiàn)【1】可得：</p><p>　　電機(jī)的傳動(dòng)效率；聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率；軸承的傳動(dòng)效率；齒輪的傳動(dòng)效率；渦輪蝸桿的傳動(dòng)效率。</p><p><b>　　計(jì)算輸入功率</b></p><p>　　

45、已知電機(jī)的額定功率為，所以；</p><p>　　式中：——電機(jī)的額定功率，；</p><p>　　——Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ軸輸入功率，；</p><p>　　——依次為電動(dòng)機(jī)與Ⅰ軸，Ⅰ軸與Ⅱ軸，Ⅱ軸與Ⅲ軸間的傳動(dòng)效率。</p><p><b>　　計(jì)算輸出功率</b></p><p>　　各軸的輸出功

46、率為輸入功率乘軸承效率0.99.分別為：</p><p>　　式中:——Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ軸的輸出功率，。</p><p>　　3.3.3 計(jì)算各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　1、計(jì)算輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　已知電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩為。所以由此可得出：</p><p>　　式中

47、：——電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，</p><p>　　——電機(jī)到Ⅰ軸的傳動(dòng)比，且；</p><p>　　——分別為Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ軸的輸入轉(zhuǎn)矩，。</p><p><b>　　2、計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　各軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.99。</p><p>　　式中：——分別

48、為Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ軸的輸出轉(zhuǎn)矩，。</p><p>　　3.3.4 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果：</p><p>　　表3.2 動(dòng)力參數(shù)表</p><p>　　3.4 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　1、根據(jù)所選的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。<

49、;/p><p>　　2、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)為一般工作機(jī)器，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）。</p><p>　　3、材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為410HBS。</p><p>　　4、選小齒輪齒數(shù)；大齒輪齒數(shù)</p><p&g

50、t;　　3.4.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由文獻(xiàn)【1】中設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9）進(jìn)行計(jì)算，即：</p><p>　　1、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　試選載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩</b></p><p

51、>　　由文獻(xiàn)【1】表10-7選取齒寬系數(shù)。</p><p>　　由文獻(xiàn)【1】表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　由文獻(xiàn)【1】表10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p&g

52、t;<p>　　由文獻(xiàn)【1】圖10-19取接觸疲壽命系數(shù);。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效率為1％，安全系數(shù)，由此可得：</p><p><b>　　2、計(jì)算</b></p><p>　　1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小的值。</p><p&

53、gt;<b>　　=</b></p><p><b>　　計(jì)算圓周速度。</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬b。</b></p><p>　　計(jì)算齒寬與齒高之比。</p><p>　　模數(shù)： </p><p>　　齒高：

54、 </p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　根據(jù)7級(jí)精度、由文獻(xiàn)【1】圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)；</p><p><b>　　直齒輪，；</b></p><p>　　由文獻(xiàn)【1】表10-2查得使用系數(shù)；</p><p>　　由文獻(xiàn)【1】表

55、10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，。</p><p>　　由查文獻(xiàn)【1】圖10-13得；故載荷系數(shù)</p><p>　　6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由文獻(xiàn)【1】公式（10-10a）得：</p><p><b>　　7）計(jì)算模數(shù)m。</b></p><p>　　3.4.3 按齒根彎曲

56、強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由文獻(xiàn)【1】中彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式（10-5）：</p><p>　　1、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：</p><p>　　1）由文獻(xiàn)【1】圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大 齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；</p><p>　　由文獻(xiàn)【1】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù),;</p><p>　

57、　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，由文獻(xiàn)【1】公式（10-12）得：</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p>　　由文獻(xiàn)【1】表10-5查得 ;。</p><p>

58、;<b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由文獻(xiàn)【1】表10-5查得 ;。</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。</p><p><b>　　大齒輪數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><

59、p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得得模數(shù)1.16并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸強(qiáng)度算得得分度圓直徑，算出小齒輪的齒數(shù)：</p><p>　　大齒輪齒數(shù)： 取</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪

60、傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><p><b>　　3、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　1）計(jì)算分度圓直徑</b></p><p><b>　　2）計(jì)算中心距</b></p><p><b&g

61、t;　　3）計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　取,。</b></p><p>　　3.5 渦輪與蝸桿的選用及校核</p><p>　　3.5.1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型</p><p>　　根據(jù)GB/T 10085-1988 的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿。</p><p><

62、b>　　選擇材料</b></p><p>　　考慮到蝸桿的傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45-55HRC。渦輪用鑄錫磷青銅ZcuSn10P1,金屬模鑄造。</p><p>　　3.5.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲

63、勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn)【1】公式（11-12），傳動(dòng)中心距：</p><p>　　1、確定作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　按，估取效率，則</b></p><p>　　由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算可知：作用在渦輪上的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　2、確定載荷系數(shù)</b>

64、;</p><p>　　因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù);由表11-5選取使用系數(shù);由于載荷系數(shù)不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)；則</p><p>　　3、確定彈性影響系數(shù)</p><p>　　因選用的是鑄錫磷青銅渦輪和鋼蝸桿相配，故。</p><p><b>　　4、確定接觸系數(shù)</b></p>

65、<p>　　先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a的比值，從文獻(xiàn)【1】圖11-18中可查得。</p><p>　　5、確定許用接觸應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)渦輪材料為鑄錫磷青銅ZcuSnP1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度大于45HRC，可從文獻(xiàn)【1】表11-7中查得渦輪的基本許用應(yīng)力。</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) </p><

66、;p>　　壽命系數(shù) </p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　6、計(jì)算中心距</b></p><p>　　取中心距,因，從文獻(xiàn)【1】表11-2中取模數(shù),蝸桿分度圓直徑。這時(shí)，從文獻(xiàn)【1】圖11-18中可查得接觸系數(shù),,因?yàn)?因此以上計(jì)算結(jié)果可用。</p&g

67、t;<p>　　3.5.3 蝸桿與渦輪的主要參數(shù)和幾何尺寸</p><p><b>　　1、蝸桿</b></p><p>　　軸向齒距；直徑系數(shù)；齒頂圓直徑；齒根圓直徑；分度圓導(dǎo)程角；蝸桿軸向齒厚 。</p><p><b>　　2、蝸輪</b></p><p>　　蝸輪齒數(shù);變位系數(shù)

68、；</p><p>　　驗(yàn)算傳動(dòng)比,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為，是允許的。</p><p><b>　　蝸輪分度圓直徑</b></p><p><b>　　蝸輪喉圓直徑</b></p><p><b>　　蝸輪齒根圓直徑</b></p><p>　　3.5.4 校

69、核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　當(dāng)量齒數(shù)： </p><p>　　根據(jù)；，從圖11-19中查得齒形系數(shù)。</p><p>　　螺旋角系數(shù)： </p><p>　　許用彎曲應(yīng)力： </p><p>　　從表11-18中查得由ZCuSn10P1制造的

70、蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　壽命系數(shù) </p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度是滿足的</b></p><p>　　3.5.5 驗(yàn)算效率</p><p>　　已知；；與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)。</p><p>　　從文獻(xiàn)【1】表11-18中插值法查得；，帶入式中得到

71、大于估算值，因此不用重算。</p><p>　　3.5.6 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定</p><p>　　考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)的動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T 10089-1988圓柱蝸桿，渦輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f GB/T 10089-1988.</p><p>　　3.6 軸承的選用與校核</p><

72、p>　　如圖3.4所示；Ⅱ軸選用圓錐滾子軸承30310</p><p>　　圖3.4 軸承三維圖</p><p>　　由文獻(xiàn)【5】表17-5查得基本額定動(dòng)載荷,基本額定靜載荷。</p><p>　?、蜉S所受的軸向力，周向力，徑向力如圖3.5所示：</p><p><b>　　圖3.5 受力圖</b></p

73、><p>　　1、對(duì)齒輪進(jìn)行受力分析，由文獻(xiàn)【1】公式10-3：</p><p>　　式中：——小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，；</p><p>　　——小齒輪的分度圓直徑，；</p><p>　　——齒合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，。</p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入公式得：</p><p>　　2、對(duì)渦輪蝸桿進(jìn)行受力

74、分析，由文獻(xiàn)【1】公式11-7</p><p>　　式中：——分別為蝸桿及渦輪上的公稱轉(zhuǎn)矩，；</p><p>　　——分別為蝸桿及渦輪的分度圓直徑，。</p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入公式得：</p><p>　　3、求兩軸承所受到的徑向載荷</p><p>　　由受力分析圖3.6可以看出:</p>

75、<p>　　圖3.6 軸承受力分析圖</p><p>　　該軸近似于一個(gè)超靜定梁，所以利用文獻(xiàn)【5】中超靜定梁的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算支撐所受到的力。</p><p>　　由Ⅱ軸的受力分析可知：</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　——抗彎剛度。</b><

76、;/p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入式中可得：</p><p><b>　　同理：</b></p><p><b>　　將已知數(shù)據(jù)代入：</b></p><p>　　4、兩軸承的計(jì)算軸向力</p><p>　　對(duì)于30000B型軸承，按表13-7，軸承的派生軸向力，其中為文獻(xiàn)【8】

77、表13-5中的判斷系數(shù)，先取=0.35，因此可得：</p><p>　　所以 ：1.壓緊 2.放松</p><p><b>　　5、軸承當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　因?yàn)椋?lt;/b></p><p>　　由文獻(xiàn)【8】表13-5查得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：</p>

78、<p>　　對(duì)軸承1 </p><p>　　對(duì)軸承2 </p><p>　　因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13-6取則：</p><p><b>　　6、計(jì)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)椋园摧S承1的受力大小驗(yàn)算：</p><p>　　式中：——

79、軸承的預(yù)期壽命，。</p><p><b>　　故選軸承滿足要求。</b></p><p><b>　　3.7 軸的校核</b></p><p>　　3.7.1 Ⅰ軸的校核</p><p>　?、褫S的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示：</p><p>　　圖 3.7 Ⅰ軸結(jié)構(gòu)圖</

80、p><p>　　1、求輸入軸上的，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由已知的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)果可得：</p><p><b>　　；；</b></p><p><b>　　求作用在齒輪上的力</b></p><p>　　已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為40.5mm；</p>

81、<p>　　齒輪所受的力如圖3.8所示</p><p>　　圖 3.8 Ⅰ軸受力圖</p><p><b>　　由已知公式可得：</b></p><p>　　式中：——小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，；</p><p>　　——小齒輪的分度圓直徑，；</p><p>　　——齒合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，

82、。</p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入公式得：</p><p><b>　　求軸的載荷</b></p><p>　　如圖3.9所示為Ⅰ軸所受的應(yīng)力圖</p><p>　　圖3.9 Ⅰ軸應(yīng)力圖</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面，根據(jù)已知條件進(jìn)行計(jì)算：</

83、p><p><b>　　綜上：總彎矩</b></p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)已得出的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭矩切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取；則軸的計(jì)算應(yīng)力為：</p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)【5】

84、中表5-1查得，因此；故安全。</p><p>　　3.7.2 Ⅱ軸的校核</p><p>　?、蜉S結(jié)構(gòu)如圖3.10所示</p><p>　　圖3.10 Ⅱ軸結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1、求輸入軸上的，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p>　　由已知的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)果可得：</p><p><b

85、>　??；；</b></p><p>　　2、求作用在軸上的力</p><p>　　已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為183mm；蝸桿的分度圓直徑為80mm；</p><p>　　蝸桿軸所受的力如圖3.11所示；</p><p>　　圖3.11 Ⅱ軸受力分析圖</p><p>　　1）對(duì)齒輪進(jìn)行受力分析：

86、：</p><p>　　式中：——小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，；</p><p>　　——小齒輪的分度圓直徑，；</p><p>　　——齒合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，。</p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入公式得：</p><p>　　2）對(duì)渦輪蝸桿進(jìn)行受力分析：</p><p>　　式中：——分別為蝸桿及渦輪上的

87、公稱轉(zhuǎn)矩，；</p><p>　　——分別為蝸桿及渦輪的分度圓直徑，。</p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入公式得：</p><p><b>　　求軸的載荷</b></p><p>　　如圖3.12所示為Ⅱ軸所受的應(yīng)力圖：</p><p>　　圖3.12 Ⅱ軸應(yīng)力圖</p><

88、p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面，根據(jù)已知條件進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　2、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。由于垂直和水平平面內(nèi)的危險(xiǎn)截面并不重合，所以分別進(jìn)行校核， 根據(jù)已算出的數(shù)據(jù)，扭矩切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取。</p><p>&l

89、t;b>　　則軸的計(jì)算應(yīng)力：</b></p><p>　　前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)【5】表5-1查得，因此，故安全。</p><p>　　4 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于直徑很小的鋼制齒輪，當(dāng)為圓柱齒輪時(shí)，若齒根圓到鍵槽底部的距離（為端面模數(shù)）；

90、應(yīng)將齒輪和軸做成一體。</p><p>　　如圖4.1、4.2所示；由于尺寸的限制，小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖4.1 小齒輪零件圖</p><p>　　圖4.2 小齒輪的三維結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　對(duì)于大齒輪由于齒頂圓直徑，所以做成腹板式的，以便節(jié)省材料。</p><p>　　如圖4.3、4

91、.4所示大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，齒輪與軸采用單鍵聯(lián)接。</p><p>　　圖4.3 大齒輪零件圖</p><p>　　圖4.4 大齒輪三維結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1、初步計(jì)算軸的直徑；由文獻(xiàn)【8】公式5-3可得：</

92、p><p>　　式中：P——軸所傳遞的功率，；</p><p><b>　　n——軸的轉(zhuǎn)速，；</b></p><p>　　A——由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)。</p><p>　　由軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表15-3，取。</p><p>　　并且由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可知：<

93、/p><p><b>　??；；</b></p><p><b>　　所以帶入公式： </b></p><p>　　暫取為軸的最小直徑。</p><p><b>　　選取聯(lián)軸器</b></p><p>　　根據(jù)所計(jì)算的最小軸徑，選取聯(lián)軸器型號(hào)；聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩

94、公式：</p><p>　　由文獻(xiàn)【8】表14-1，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故選取，則：</p><p>　　根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由GB/T5843-1986推薦選用YL4型聯(lián)軸器。</p><p><b>　　3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于Ⅰ軸上裝有齒輪；聯(lián)軸器；軸承如圖4.5所示：</p>&l

95、t;p>　　圖4.5 Ⅰ軸裝配圖</p><p><b>　　根據(jù)選取原則：</b></p><p>　　當(dāng)直徑變化的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化應(yīng)大些，一般去。</p><p>　　當(dāng)直徑變化只是為了拆裝零件方便時(shí)，直徑差可選。</p><p>　　軸上裝有齒輪、帶輪和聯(lián)軸器處的直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)

96、值，裝有密封元件的滾動(dòng)軸承處的直徑則應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)徑尺寸一致。</p><p>　　為了降低集中應(yīng)力，軸肩處的過(guò)渡圓角不宜過(guò)小。</p><p>　　需要磨削加工的軸段常設(shè)置砂輪越程槽；車制螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。</p><p>　　為了便于加工，直徑相近的軸段，其過(guò)渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致。</p><p>　　綜上：軸的

97、結(jié)構(gòu)及軸向和徑向尺寸如圖4.6所示</p><p>　　圖4.6 Ⅰ軸零件圖</p><p>　　4、為了滿足最小直徑要求和與聯(lián)軸器裝配要求：</p><p>　　5、為了滿足與軸承裝配要求：</p><p>　　6、為了滿足小齒輪的裝配要求要求：</p><p>　　4.2.2 Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

98、<p>　　1、初步計(jì)算軸的直徑；由已知公式可得：</p><p>　　式中：P——軸所傳遞的功率，；</p><p><b>　　n——軸的轉(zhuǎn)速，；</b></p><p>　　A——由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)。</p><p>　　由軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，根據(jù)表文獻(xiàn)【1】15-3，取。</p

99、><p>　　并且由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可知：</p><p><b>　?。?；</b></p><p><b>　　所以帶入公式： </b></p><p>　　暫取為軸的最小直徑。</p><p><b>　　2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p>

100、<p>　　由于Ⅱ軸上裝有齒輪、軸承如圖4.7所示：</p><p>　　圖4.7 Ⅱ軸裝配圖</p><p>　　蝸桿的螺旋部分的直徑不大，所以常和軸做成一個(gè)整體，在有退刀槽的情況下，螺旋部分可以車制，也可以銑制。</p><p><b>　　根據(jù)選取原則：</b></p><p>　　1）當(dāng)直徑變化的

101、端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化應(yīng)大些，一般去。</p><p>　　2）當(dāng)直徑變化只是為了拆裝零件方便時(shí)，直徑差可選。</p><p>　　3）軸上裝有齒輪、帶輪和聯(lián)軸器處的直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，裝有密封元件的滾動(dòng)軸承處的直徑則應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)徑尺寸一致。</p><p>　　4）為了降低集中應(yīng)力，軸肩處的過(guò)渡圓角不宜過(guò)小。</p>

102、<p>　　5）需要磨削加工的軸段常設(shè)置砂輪越程槽；車制螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。</p><p>　　6）為了便于加工，直徑相近的軸段，其過(guò)渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致。</p><p>　　綜上：軸的結(jié)構(gòu)及軸向和徑向尺寸如圖4.8所示</p><p>　　圖4.8 Ⅱ軸結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3、為了滿足最小直徑和與大齒輪

103、、角接觸球軸承配合的要求要求：</p><p>　　4、為了滿足圓錐滾子軸承的裝配要求</p><p>　　5、為了滿足渦輪蝸桿的裝配要求</p><p>　　4.2.3 Ⅲ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1、初步計(jì)算軸的直徑；由已知公式可得：</p><p>　　式中：P——軸所傳遞的功率，；</p>

104、<p><b>　　n——軸的轉(zhuǎn)速，；</b></p><p>　　A——由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)。</p><p>　　由軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表15-3，取。</p><p>　　并且由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可知：</p><p><b>　??；；</b><

105、/p><p><b>　　所以帶入公式： </b></p><p>　　暫取為軸的最小直徑。</p><p><b>　　2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于Ⅲ軸上裝有軸承，以及與臺(tái)面聯(lián)接，如圖4.9所示：</p><p>　　圖4.9 Ⅲ軸裝配圖</p&

106、gt;<p><b>　　根據(jù)選取原則：</b></p><p>　　1）當(dāng)直徑變化的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化應(yīng)大些，一般取。</p><p>　　2）當(dāng)直徑變化只是為了拆裝零件方便時(shí)，直徑差可選。</p><p>　　3）軸上裝有齒輪、帶輪和聯(lián)軸器處的直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，裝有密封元件的滾動(dòng)軸承處的直徑則應(yīng)與密

107、封元件和軸承的內(nèi)徑尺寸一致。</p><p>　　4）為了降低集中應(yīng)力，軸肩處的過(guò)渡圓角不宜過(guò)小。</p><p>　　5）需要磨削加工的軸段常設(shè)置砂輪越程槽；車制螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。</p><p>　　6）為了便于加工，直徑相近的軸段，其過(guò)渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致。</p><p>　　綜上：軸的結(jié)構(gòu)及軸向和徑向尺寸如圖4.1

108、0所示</p><p>　　圖4.10 Ⅲ軸結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3、為了滿足最小直徑和軸承裝配要求：</p><p>　　4、為了滿足臺(tái)面裝配要求：</p><p>　　5、為了滿足圓錐滾子軸承裝配要求：</p><p>　　6、為了滿足安裝尺寸的要求：</p><p>　　4.3 蝸

109、輪和蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3.1 蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參照4.2.2蝸桿軸的設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.3.2 蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　常用的渦輪結(jié)構(gòu)形式有齒圈式、螺栓連接式、整體澆鑄式以及拼鑄式。整體澆鑄式多用于尺寸很小的青銅渦輪或者鑄鐵渦輪，拼鑄式多用于成批制造渦輪。而根據(jù)

110、我們得使用條件來(lái)看應(yīng)選用整體澆鑄式蝸輪，而且節(jié)約材料。因此我們選擇整體澆鑄式渦輪。</p><p>　　如圖4.11、4.12所示</p><p>　　圖4.11 蝸輪三維圖</p><p>　　圖4.12 蝸輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.4 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　箱體的主要作用是支撐軸系，保證傳

111、動(dòng)件和軸系運(yùn)轉(zhuǎn)。在已確定的箱體結(jié)構(gòu)型式和箱體毛坯的鑄造方法，以及之前已進(jìn)行的裝配圖草圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，可全面進(jìn)行箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.4.1 箱體的高度</p><p>　　對(duì)于采用浸油潤(rùn)滑的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，箱體的高度除了應(yīng)滿足齒頂圓到油池底面的距離不小于30-50mm外，還應(yīng)使箱體能容納一定量的潤(rùn)滑油，以保證潤(rùn)滑與散熱。</p><p>　　4.4.

112、2 箱體要有足夠的剛度</p><p>　　箱體的剛度不夠，會(huì)在加工和工作過(guò)程中產(chǎn)生較大的變形，引起軸承座孔中心線歪斜，影響工作臺(tái)的正常工作。箱體的剛度主要取決于箱體的壁厚、軸承座螺栓聯(lián)接剛度和肋板尺寸。</p><p>　　1、箱體要有合理的壁厚。軸承座、箱體底座等處承受較大的載荷，其壁厚應(yīng)相應(yīng)的加厚些。對(duì)于鑄造箱體，壁厚還行滿足鑄造壁厚最小值的要求，同時(shí)壁厚要盡可能一致，并采取圓弧過(guò)渡

113、。</p><p>　　2、為了提高軸承座處的聯(lián)接剛度，座孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓距離應(yīng)盡可能靠近，為此軸承座孔附近應(yīng)作出凸臺(tái)，其高度應(yīng)保證安裝時(shí)有足夠的扳手空間。</p><p>　　3、為了提高軸承座附近箱體的剛度，在平壁式箱體上可適當(dāng)設(shè)置加強(qiáng)肋板。</p><p>　　4.4.3 箱體外輪廓設(shè)計(jì)</p><p>　　箱蓋頂部外輪廓常以圓弧和直線

114、組成。大齒輪所在一側(cè)的箱蓋外表面圓弧，一般與大齒輪成同心圓。通常軸承座旁螺栓凸臺(tái)應(yīng)處于箱蓋圓弧的內(nèi)側(cè)。</p><p>　　由于高速軸上齒輪較小，所以高速軸一側(cè)的箱蓋外表面不能按齒頂?shù)较潴w內(nèi)壁距離和壁厚確定，通常是根據(jù)軸承座凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)確定。一般可使高速齒輪的軸承座旁螺栓凸臺(tái)位于箱蓋圓弧內(nèi)側(cè)。</p><p>　　4.4.5 箱體凸緣與底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p&g

115、t;　　箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣、箱底座凸緣要有一定寬度。箱座底凸緣的寬度應(yīng)超過(guò)箱體內(nèi)壁。</p><p>　　軸承座外端面應(yīng)向外凸出5-10mm，以便切削加工。箱體凸緣聯(lián)接螺栓應(yīng)合理布置，螺栓間距不宜過(guò)大，一般減速器不大于150-200mm。</p><p>　　綜上所述：根據(jù)第三章所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案和之前軸、齒輪、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以確定箱體的結(jié)構(gòu)如圖4.13、4.14所示</p>

116、<p>　　圖4.13 箱座三維圖</p><p>　　圖4.14 上箱體三維圖</p><p>　　根據(jù)箱體的三維圖可轉(zhuǎn)化為箱體的零件圖如圖4.15所示：</p><p>　　圖4.15 箱座結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.5 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的總裝配結(jié)構(gòu)</p><p>　　將上述所設(shè)計(jì)的齒輪、蝸輪、

117、蝸桿、軸以及箱體等零件根據(jù)傳動(dòng)方案進(jìn)行裝配，便可得到三維裝配圖如圖4.16所示：</p><p>　　圖4.16 總裝配三維圖</p><p>　　根據(jù)所得的三維裝配圖可畫(huà)出cad裝配圖，如圖4.17a、4.17b所示：</p><p>　　圖4.17a 總裝配主視圖 </p><p>　　圖4.17b 總裝配俯視圖</p>

118、;<p>　　傳動(dòng)原理：從裝配圖可以看出，電機(jī)通過(guò)螺栓、螺母固定在箱體上，并通過(guò)聯(lián)軸器將動(dòng)力傳給一級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并且進(jìn)行減速，小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，通過(guò)角接觸球軸承固定在箱體上；大齒輪采用腹板結(jié)構(gòu)，通過(guò)單鍵與蝸桿軸聯(lián)接。動(dòng)力再由大齒輪傳遞給二級(jí)蝸輪、蝸桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)行二次減速，蝸桿通過(guò)圓錐滾子軸承固定在箱體上，蝸輪通過(guò)螺釘與臺(tái)面聯(lián)接，所以蝸桿帶著蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪帶著臺(tái)面繞著Ⅲ軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就滿了工作需要。</p>&

119、lt;p>　　總的裝配圖如圖4.18所示</p><p>　　圖4.18 總裝配三維圖</p><p><b>　　4.6三維建模</b></p><p>　　4.6.1 繪制零件圖</p><p>　　首先，利用Solidworks軟件進(jìn)行草圖編輯；然后利用特征菜單中的功能選項(xiàng)將平面圖形轉(zhuǎn)化三維圖形，最終得到箱

120、體、箱蓋等六十多個(gè)零件。各菜單如圖4.19、4.20所示：</p><p>　　圖4.19 草圖工具欄</p><p>　　圖4.20 三維造型工具欄</p><p>　　作圖過(guò)程如圖4.21所示：</p><p>　　圖 4.21 作圖流程</p><p>　　所得到的零件圖如圖4.22、4.23所示：<

121、/p><p>　　圖4.22 大齒輪三維圖</p><p>　　圖4.23 上箱體三維圖</p><p><b>　　4.6.2 裝配</b></p><p>　　零件繪制完之后，利用裝配工具欄先裝配出若干個(gè)組件，然后以箱座為基礎(chǔ)進(jìn)行裝配。</p><p>　　如圖4.24所示，裝配工具欄：<

122、;/p><p>　　圖4.24 裝配工具欄</p><p>　　作圖過(guò)程如圖4.25所示：</p><p>　　圖4.25 裝配流程</p><p>　　得到的的裝配圖如圖4.26所示：</p><p>　　圖4.26 總裝配三維圖</p><p><b>　　5 結(jié)論與展望<

123、;/b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的全部課之后，綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的全部理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)踐性數(shù)學(xué)環(huán)節(jié)。它培養(yǎng)我們進(jìn)行綜合分析和提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而達(dá)到鞏固，擴(kuò)大，深化所學(xué)知識(shí)的目的，它培養(yǎng)我們調(diào)查研究熟悉有關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊(cè)，圖冊(cè)等工具書(shū)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫(xiě)技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。</p><p>　　通過(guò)此次畢業(yè)

124、設(shè)計(jì)，讓我能將自己這四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)重新拾起整理，并且在心中有了一個(gè)知識(shí)體系，知道如何去調(diào)用所學(xué)的知識(shí)，對(duì)于自己不了解的、不曾接觸過(guò)的專業(yè)知識(shí)，知道可以通過(guò)查閱資料區(qū)學(xué)習(xí)并掌握它。</p><p>　　記得剛開(kāi)始接觸到畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目時(shí)，對(duì)于這個(gè)題目覺(jué)得無(wú)從下手，這個(gè)題目范圍很廣。最后在老師的指導(dǎo)下，才知道原來(lái)這個(gè)題目的用意就是在于讓學(xué)生深入了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，將自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)重新收拾一遍，為以

125、后走向工作崗位打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。有了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，我深刻理解了一臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，也學(xué)會(huì)如何將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中。</p><p>　　我們都知道，每一套設(shè)備都經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善，它的性能變得越來(lái)越好的，所以不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一份課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)就完了，需要做的事情還有很多。任何的設(shè)計(jì)都不可能時(shí)完美的，總存在一定的不足之處。因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也不可避免的存在缺陷。我會(huì)再接再厲，盡可能的完善