【正文】 才能夠?qū)崿F(xiàn)加工長度。由于滑塊運(yùn)動的距離大，能量損失較高，齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 10 因此在設(shè)計(jì)曲柄時(shí)，將曲柄設(shè)計(jì)成飛輪的形式。第一，飛輪在運(yùn)動中，工作平穩(wěn)，增加了運(yùn)動的平穩(wěn)性；第二，飛輪具有蓄能的作用。根據(jù)飛輪的這一特點(diǎn)，在電動機(jī)選擇時(shí)，可以不必選擇較大功率的電動機(jī)。 圖 31 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)珩磨頭連接桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 珩磨頭 連接桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是由額外的電動機(jī)帶動的，通常在機(jī)械傳動中，常采用帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動及其它們之間組合形式來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在實(shí)際機(jī)床工作中，可觀察到電動機(jī)主軸與連接桿主軸是兩相交軸，對于兩相交軸傳動的特點(diǎn)，最常用圓錐齒輪傳動。圓錐齒輪承載能力較好，軸向力較大，對安裝誤差和變形很敏感，但圓錐齒輪制造不容易，同時(shí)具有因齒輪錯位而造成 “咬死 ”的可能性。如果采用多極傳動，來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動， 一方面使傳動效率變得較低，功率損失大，另一方面各傳動機(jī)構(gòu)難免存在一些缺點(diǎn)和不足，影響工件的加工質(zhì)量。 由于 磨具的轉(zhuǎn)速約 為 65~80r/min 轉(zhuǎn)速較低，而此部分的運(yùn)動并不影響其它傳動系統(tǒng)，為了減少功率的損失，選擇交流伺服電動機(jī)較為合適，同時(shí)使電工動機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器直接帶動磨具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于機(jī)床同時(shí)對兩根槍管進(jìn)行珩磨，因此將兩個(gè)交流伺服電動機(jī)并排安裝，分別帶動兩根磨具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 減速 部分的設(shè)計(jì)方案 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 11 由于電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速太高，要通過減速器減速后，才能夠帶動飛輪的轉(zhuǎn)動。 第一級減速，選用帶傳動。因?yàn)閹鲃泳哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)。重要的是帶傳動具有過載保護(hù)功能。在機(jī)器的工作中出現(xiàn)意外 過載或卡死時(shí)，發(fā)生打滑現(xiàn)象，從而起到很好的過載保護(hù)功能。帶傳動減速后，通過一個(gè)二級齒輪減速器，將轉(zhuǎn)速降到工作速度。因?yàn)闆]有軸向載荷，可以直接選用結(jié)構(gòu)簡單、使用廣泛的展開式二級直齒圓柱齒輪減速器。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 12 第 4 章 電動機(jī)的選擇 為了保證工作機(jī)正常工作， 并具有一定過載保護(hù)能力的前提下，盡量選擇容量較小，通用性較強(qiáng)，電能消耗低的型號。綜合考慮工作情況和經(jīng)濟(jì)性要求。 實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動的電動機(jī) 選擇電動機(jī)的類型 按已知工作要求和條件選用 Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠 三相異步電動機(jī)。 選擇電動機(jī)的容量 珩 磨時(shí)，軸向力為： Fwc =ρwc Sq (41) 其中 :ρwc —珩 磨軸向系數(shù)，一般取 ～ [8]，這里取 。 S—磨條工作面積，由于深孔珩磨油石長度一般大于 150mm, 則 S= ???? 。 Q—磨條對零件表面的單位壓力， 范圍為 ~105Pa， 取 105Pa。 則 6 14 36 5 10 21 5wcF ? ? ? ? ?N 取軸向珩 磨平均速度為 1m/s， 即 1wcv ? m/s， 則工作機(jī)所需 功率 Pwc 為： 12 1 5 . 2 5 1 2 . 1 5 2 5 1 01 0 0 0 1 0 0 0wcwcwc FvP ?? ?? ? ? ?kW 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 13 電動機(jī)的輸出 功率 P0 為 ： 0221 2 3 42wcPP ?? ??????? 其中： ?? 為 帶傳動效率 ； 2 ? ? 為 齒輪聯(lián)軸器傳動效率 ； 3 ? ? 為 二級直齒減速器傳動效率 4 ? ? 為 滑動軸承傳動效率 故有 220 .9 6 0 .9 8 0 .9 7 0 .9 8 0 .8 5? ? ? ? ? ? 10 2 .1 5 2 5 1 0 2 0 .5 10 .8 5P??? ? ?kW 由于 工作機(jī)對運(yùn)動軌跡的精度要求高， 飛輪 具 有 調(diào)節(jié) 曲柄滑塊 速度波動 的能力，因此可以選則 較大功率的電 動 機(jī) 來完成運(yùn)動精度要求 。 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 在曲柄滑塊運(yùn)動中，曲柄的旋轉(zhuǎn)角速度約為 3rad/s，即 3?? rad/s= 3 602?? r/min=可取 30?? r/min，則 30n?? r/min。 帶傳動比范圍為 1 2~6i? ? ，展開式二級圓 柱齒輪傳動比范圍2 ~ 50i? ? 則總傳動比范圍為： 2 7. 1 ~ 6 50 14 .2 ~ 30 0i? ? ? ? ?。 可見 電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： ( 14 .2 ~ 30 0) 30 ( 42 6 ~ 90 00 )n i n ???? ? ? ? ?r/min 綜合以上，從電動機(jī)產(chǎn)品列表中選擇電動機(jī)型號為： Y100L6，其主要參數(shù)如下： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 14 表 41 電機(jī)參數(shù)列表 額定功 率 額定電 流 轉(zhuǎn) 速 效 率 功率因數(shù) cosψ 堵 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 矩 堵 轉(zhuǎn) 電 流 940r/min % 24A 實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的伺服電動機(jī) 確定伺服電動機(jī)的功 率 珩磨時(shí)，圓周力為 F kw =ρwc Sq （ 42） 其中 ： wk? —圓周力計(jì)算系數(shù)， 一般取 ~[8]，這里取 。 故 Fwk=ρwk Sq 10 1 .077 10? ? ? ? ? ?N 由于磨 具 的旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速為 n=65~80r/min， 則圓周速度為 / 60wkv d n?? ? ? 3. 14 0. 01 83 ( 65 ~ 80 ) / 60? ? ? ( ~ )? m/s 珩 磨功率為 : 1000wk wkFvP ??wk 31 . 0 7 7 1 0 ( 0 . 0 6 2 2 5 0 5 ~ 0 . 0 7 6 6 1 6 )1000??? ( ~ )? kW 伺服電動機(jī)輸出功率為： 1 5 2wkPP ??? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 15 其中： 5 ? ? 為聯(lián)軸器的傳動效率 故有 1 0 .0 6 7 ~ 0 .0 8 2 20 .9 8P ??( ~ )?kW 確定伺服電動機(jī) 選用體積小、重量輕、 各項(xiàng)指標(biāo)都比較接近工作機(jī)的工作要求，能夠減少能量的損耗。 從 交流伺服電動機(jī) 列表中 ， 選擇 SD 系列交流伺服電動機(jī)， 其具體參數(shù)如下 : 表 42 伺服電機(jī)參數(shù) 型號 額 定 頻 率 額定勵 磁電壓 最大輸出功 率 空 載 轉(zhuǎn) 速 總長 機(jī)殼 外 徑 軸徑 SD75 50Hz 110v 10W 75r/min 55 7 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 16 第 5章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 曲柄軸 圖 51 主傳動系統(tǒng)傳動簡圖 各級傳動參數(shù)的確定 計(jì)算傳動裝置的總傳動比并分配傳動比 i 為 ： 30940 ??? ?nni m 12i i i? （ 51） 為 了 使 V 帶傳動的外部尺寸不致過大， 根據(jù) V 帶傳動比范圍齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 17 1 2~6i ? ，取 1 3i? ，則 213 1 .3 1 0 .4 43ii i? ? ?。 考慮潤滑條件，為使二級齒輪減速器的兩個(gè)大齒輪直徑相近，取兩級傳動比關(guān)系為： 21 ? 。 故 2 1 21 .4 1 .4 1 0 .4 4 3 .8 2ii? ? ? ? 222211 0 .4 4 2 .7 33 .8 2ii i? ? ? 計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) Ⅰ 軸 1 940mnn?? r/min Ⅱ 軸 2 / 940 / 3 313 .3mn n i? ? ?1 r/min Ⅲ 軸 3 1 21/ 313 .3 / 2 82. 02n n i? ? ?r/min Ⅳ 軸 34 22 8 2 .0 2 3 0 .0 02 .7 3nn i? ? ?r/min 曲柄軸 4 ??曲 r/min Ⅰ 軸 ?? kW Ⅱ 軸 2 1 1 ?? ? ? ?kW Ⅲ 軸 32 1 .4 4 0 .9 8 0 .9 7 1 .3 7PP ??? ? ? ? ?43 kW Ⅳ 軸 43 1 .4 0 .9 8 0 .9 7 1 .3 0PP ??? ? ? ? ?43 kW 曲柄軸 4 1 .3 0 0 .9 8 1 .2 8PP ?? ? ? ?2曲 kW 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 18 Ⅰ 軸 010 1 . 59 5 5 0 9 5 5 0 1 5 . 2 4940mPTT n? ? ? ? ?Nm Ⅱ 軸 22 2 1 . 4 49 5 5 0 9 5 5 0 4 3 . 8 93 1 3 . 3PT n? ? ? ?Nm Ⅲ 軸 33 3 1 . 3 79 5 5 0 9 5 5 0 1 5 9 . 5 28 2 . 0 2PT n? ? ? ?Nm Ⅳ 軸 44 4 1 . 3 09 5 5 0 9 5 5 0 4 1 3 . 8 330PT n? ? ? ?Nm 曲柄軸 1 . 2 89 5 5 0 9 5 5 0 4 0 7 . 4 730PT n? ? ? ?曲曲 曲Nm V 帶傳動設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 帶傳動的主要失效形式即為打滑和疲勞破壞。因此，帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)為：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。 原始數(shù)據(jù)機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì) 帶傳動時(shí)，給定的原始數(shù)據(jù)有傳遞功率 P=，轉(zhuǎn)速 n1=940r/min， n2=，一天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間＜ 10h，傳動位置要求及工作條件等。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定帶的截型、長度、根數(shù)、傳動中心距、帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。 設(shè)計(jì)步驟 Pca 表 86[9]查 得工況系數(shù) KA=， 故 1 a AP K P? ? ? ? ?kW 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 19 帶型 根據(jù)計(jì)算功率 Pca 和小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 ,由圖 88[9]帶型為普通 V 帶， A型。 d d1 和 d d2 1)初選帶輪基準(zhǔn)直徑 d d1 根據(jù) V帶截型， 表 83[9]及 表 87[9]， 選 取 d d1=90mm， 則大帶輪基準(zhǔn)直徑 d d2 d2 1 1 3 90 270dd i d? ? ? ? ?mm 根據(jù)表 87[9]選 取 d d2 =280mm。 2)驗(yàn)算 V帶的速度 V1 111 60 1000ddnV ? ??? ? 90 94060 1000? ??? ? ? m/s＜ 25m/s 帶的速度合適。 3)確定 V帶的基準(zhǔn)長度 Ld 和傳動中心距 a 根據(jù) )(2)( 21021 dddd ddadd ???? ( 90 280 ) 2 ( 90 280 )a? ? ? ? ? ? 0259 740a?? 初 步確定中心距 a0=500mm。 計(jì)算 所需皮帶基準(zhǔn)長度 39。dL 2/ 2112 0()2 ( )24 dd o d d ddL a d d a? ?? ? ? ? 2( 280 90)2 500 ( 90 280 )2 4 5001599 mm? ?? ? ? ? ??? 表 82[9]選 帶的基準(zhǔn)長度 1600dL ? mm。 計(jì)算 實(shí)際中心距為： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 20 /0 2ddLLaa ??? 1 6 0 0 1 5 9 95 0 0 5 0 12?? ? ?mm 考慮 安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力需要，中心距變動范圍為： m in 15 501 15 160 0 477da a L? ? ? ? ? ?mm m a x 0 .0 3 5 0 1 0 .0 3 1 6 0 0 5 4 9da a L? ? ? ? ? ?mm 4)驗(yàn)算主動輪上的包角 1? 。 0 211 1 8 0 5 7 .5 odddda? ?? ? ? 2 8 0 9 01 8 0 5 7 .5 1 5 8 .2501o o o?? ? ? ?＞ 120176。 小帶輪上的包角合適。 5)確定帶的根數(shù) Z Lca KKPP PZ?)( 00 ??? （ 52） 其中 ： ?K —包角系數(shù)，表 88[9]查 得 ??K LK —長度系數(shù)，表 82