【正文】 2 9 . 48 2 . 0 2PdA n? ? ? ?mm 軸 Ⅳ 傳遞的功率為 ,轉(zhuǎn)速 為 30r/min,則 4 33m in 4 041 . 3 01 1 5 4 0 . 430PdA n? ? ? ?mm 表 51 齒輪參數(shù) 名 稱 代 號 Z1 Z2 Z3 Z4 模 數(shù) 壓力角 m ? 20o 齒 數(shù) 分度圓直徑 Z d/mm 23 88 220 40 100 110 275 齒頂高 ha/mm * ???? mha 齒根高 hf/mm 1 2 )()(** ????? mch a 齒全高 h/mm ??fa hh 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒 厚 齒槽寬 齒 距 基圓齒距 頂 隙 da/mm df/mm db/mm s/mm e/mm p/mm Pb/mm c 225 105 280 標準中心距 傳動比 a/mm i 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 28 由于機床傳動的功率很小，在按扭轉(zhuǎn)強度條件計算 出的軸的最小直徑都很小。 （ 3） 取齒輪距箱體 壁之間的距離 a=16mm。 圓角和倒角尺寸 表 152[9]，取軸端倒角為 45? ， 除軸環(huán)兩側(cè)圓角半徑為 2mm。 由于 sv ＜ ，浸油深度411( ~ ) 263shd?，取411 2 7 5 2 7 .51 0 1 0shd? ? ? ?mm。 潤滑的主要目的是減少摩擦與磨損，而密封的目的是防止外部灰塵、水分等進入軸承，也阻止 潤滑劑 的 流失。 減速器附件 為檢查傳動件的嚙合情況，接觸斑點，側(cè)隙和向 向 內(nèi)傾注潤滑油，在 傳動件嚙合區(qū)上方的箱蓋上開設檢查孔。 減速器工作時，箱體溫度升高，氣體膨脹，壓力增大，對減速器各接縫面的密封很不利， 故 常在箱蓋頂部或檢查孔上裝有通氣孔，使減速器內(nèi)熱膨脹的氣體能自由逸出，保持箱體內(nèi)壓力正常， 從而保證減速器各 部接縫面的密封性 。 采 用浸油 法 潤滑傳動件 的減速器，為了加注潤滑油或使用過程中能方便檢查箱 內(nèi)油面的高度，以確保箱內(nèi) 的油量適度，在減速器箱體的適當位置裝上油標。在本設計中采用無偏置的曲柄滑塊機構(gòu)。 為了計算方便， 確定曲柄轉(zhuǎn)至下死點時曲柄轉(zhuǎn)角為 0176。如圖64，其中 ABP 為連桿對滑塊的推力， Q 為導軌對 滑塊的阻力。 10 7476126 圖 66 連桿的結(jié)構(gòu)示意圖 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 40 連桿 的材料 選用 45 鋼， 屈服極限 350s? ? MPa，比例極 限280P? ? MPa， 彈性模量 210E? GPa，穩(wěn)定 安 全系數(shù)為 10~8?stn 。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 41 飛輪的設計 飛輪的作用 原理 為了減少機械運轉(zhuǎn)時 的周期性速度波動，在機械中安裝一個具有很大轉(zhuǎn)動慣量的回轉(zhuǎn)構(gòu)件 —飛輪。 在這一過程中，飛輪實質(zhì)上是一個能量儲存器， 它以動能的形式自發(fā)地按需要把能量儲存或釋放出來 [13]。 設 Am 為輪緣 的質(zhì)量 ， 1D 、 2D 和 D 分別為輪緣的外徑、內(nèi)徑與平均直徑，則輪緣轉(zhuǎn)動慣量 為 ： 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 42 2 2 212( ) 8 4F A A AJ J m D D m D? ? ? ? 由 于 結(jié)構(gòu)設計需要，取 1000D? mm，則 24 8 5 .2 3 4 0 .81Am ???kg 于是 33 4 0 . 8 0 . 0 1 41 7 . 8 1 0AmHb D?? ?? ? ?? ? ?m3 同時 ? 取 ? m， ? m。 聯(lián)軸器的選擇 選用聯(lián)軸器的 類型 由于伺服電動機的軸徑為 7mm，根據(jù)常用聯(lián)軸器的性能比較，選用套筒聯(lián)軸器，同時由于軸徑較小，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速都很小，因此選用圓錐銷套筒聯(lián)軸器。 根據(jù)套筒聯(lián)軸器的列表選用內(nèi)徑為 10mm， 聯(lián)軸器的總長度為 35mm,根據(jù) GB1171986 選用圓錐銷為 18? 。 n 根據(jù)被加工孔的直徑，表 [1]查得 n=3。 漲椎（微調(diào)椎芯） 漲椎是用以支承珩磨油石或珩磨油石的，通過它的軸向移動來 擴張或收縮油石。 斜面角度的一致性，可以確保所有油石擴張量的一致，對提高珩孔精度， 特別是孔的幾何精度是大有好處的。錐芯斜角 ? 過小 ,影響油石的進給或退回 ,影響微量進給 ,且加工效率低 ,油石利用率低 。 導向條的數(shù)量與油石數(shù)量相等，導向條長度每端超出油石 8~10mm，導向條兩端應有 10 15o? 倒角。根據(jù)槍管的加工技術(shù)要求，選擇直接裝夾的方法；由于機床的高度較高，為了方便機床的維修，有可能將機床底部置于距地面一定高度的地下，同時，為了能夠達到 省時省力，生產(chǎn)效率高等特點，可將機座設計成有凸臺的結(jié)構(gòu)，凸臺距離機座底部有一定高度， 使其它傳動裝置能夠正常工作， 凸臺上安裝適當?shù)膴A具。 一般情況下，夾具設計大致分為四個步驟： 1） 生產(chǎn)批量 在本設計中的 立式槍管珩 磨機，屬 于專用設備，要進行長期大批量生產(chǎn)。 在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎上，著手擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括 : 1）確定工件的定位方式，選擇定位元件； 2）確定工件的夾緊方式，選擇適宜的夾緊裝置； 3）確定刀具的對準及導引方式，選取刀具的對刀及導引元件； 4） 確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式； 5）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)及尺寸。 ，便于加工、裝配、調(diào)整和修理。 強度 和剛度要求。 。 箱體的毛坯和材料 因多數(shù)箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復雜，而鑄造容易得到結(jié)構(gòu)形狀復雜的齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 50 箱體， 所以應用最廣。 常用的熱處理方法有以下三種： 1）人工時效； 2）熱沖擊時效；3）自然失效。 機座的結(jié)構(gòu)設計 機座的作用和設計要點 機座是設備的基礎部件。通常機座是以剛度作為主要設計準則，故其截面形狀和尺寸主要由剛度條件決定。當機座受彎、扭作用時，其強度和剛度不僅和截面積有關(guān)，而且還與截面形狀（截面抗彎、抗扭慣性矩）有關(guān)。 導向精度是指 運動件沿導軌移動的直線性，導向精度主要決定于導軌副的幾何精度、接觸精度等。 導軌在使用過程中要磨損，但應使磨損量小，且磨損后能自動補償或便于調(diào)整。 應保證導軌在工作溫度變化的條件下，仍能正常工作。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 52 第 11 章 電氣控制系統(tǒng)設計 任何生產(chǎn)設備或系統(tǒng)，不管它要做多少復雜的工作，都是在其電氣控制系統(tǒng)的支配下按照一定規(guī)律完成的，是在組成電氣控制系統(tǒng)的各個元器件間的相互協(xié)調(diào)、配合下實現(xiàn)的。 電氣控制系統(tǒng)功能要求 根據(jù)立式槍管珩磨機實際工作情況，要求電氣控制系統(tǒng)具有如下功能： a)機器的啟動、停止； b)主電動機和伺服電動機同時啟動； c)主電動機降壓啟動； d)過載保護、短路電流保護、零電壓和欠電壓保護等。 電氣控制系統(tǒng)除了能滿足生產(chǎn)機械的加工工藝要求外，要想長期、正常、無故障地運行 ，還必須有各種保護措施。 在保證導軌其它要求的前提下，應是導軌結(jié)構(gòu)簡單， 便于加工、測量、裝配和調(diào)整，降低成本。 運動件所受的外力，是由導軌面承受的，故導軌應有足夠的接觸精度。 工作時，應輕便省力，速度均勻，低速時應無爬行現(xiàn)象。導軌和運動件構(gòu)成運動副，稱為導軌副。 。 機座的設計要求同于箱體，但更強調(diào)以下幾點： ，必須合理選擇機座的各項精度。與此同時，還應考慮外部有關(guān)零部件形狀和 尺寸的要求。 箱體鑄造后有剩余應力，會使箱體產(chǎn)生變形。因箱體具有體積大、結(jié)構(gòu)復雜、加工工序多、加工周期長等特點，因此在毛坯制造、機械加工及熱處理、裝配調(diào)整、安裝固定、吊裝運輸、維護修理等各個工藝性環(huán)節(jié)的問題都必須處理好。 。 箱體設計的主要要點 。箱體還可以儲存潤滑劑，保持各種運動零件的正常潤滑。 3） 零件工藝規(guī)程 槍管的加工工藝規(guī)程表明了該工序 所用的機床、刀具、加工余量、齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 48 切削用量、工步安排、工時定額及同時加工的工作數(shù)目等等；這些都是確定夾具的結(jié)構(gòu)尺寸、形式、夾緊裝置以及夾具與機床連接部分的結(jié)構(gòu)尺寸的主要依據(jù)。制定工藝過程，應充分考慮夾具實現(xiàn)的可能性，而設計夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。 珩磨頭主要零件的材料 珩磨頭 基體、漲椎等主要零件的材料要求要有較高的強度和硬度，可選用 CrWMn， CrMn， 9SiCr 或 T8A 材料，要求硬度達到 HRC62 以上。 導向裝置 為了防止珩磨油 石進出孔時被碰壞，避免珩磨頭上其它零件于被加工表面接觸，珩磨頭上裝有前導向頭 [15]。由于槍管內(nèi)孔加工直徑為 ， 取 2o?? 或 39。 珩磨油石極限擴張量應大于油石有效磨料厚度，即油石座漲開后的外徑加上油石使用后的報廢尺寸（普通油石1~2mm）應等于活絡大于珩磨孔徑。 R 為了便于油石的安裝，基體的加工以及珩磨頭基體的強度，在油石槽兩頭設計有兩個圓弧，其圓弧半徑 4 222BR ? ? ? mm。 珩磨頭基本結(jié)構(gòu)設計 珩磨頭基本是珩磨頭的主體或基礎件，應具有足夠的強度和珩磨油石對利用率，并要求冷卻液容易進入工作區(qū)。 代入數(shù)據(jù)得 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 44 127 241 ? ? ?Nm n＜ max 250n ? r/min 合適。 聯(lián)軸器的作用 聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸或軸和 回 轉(zhuǎn)件， 在傳遞運動和動力過程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置 [14]。 飛輪轉(zhuǎn)動慣量的計算 由于飛輪 轉(zhuǎn)速變化范圍小， 所以假定運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù) ?? ，參考同類機床的飛輪設計參數(shù)， 取飛輪釋放的能量（即最大盈虧功 [W]）為。 當機械出現(xiàn)盈功時，飛輪可以以動能的形式將多余的能量吸收儲存起來， 從而使主軸的角速度上升的幅度減少；而當機械出現(xiàn)虧功時，飛輪又可將其儲存的能量釋放， 以彌補能量的不足，從而使主軸的角速度下降的幅度減少 [12]。工字型截面 連桿 的慣性矩為： 33117 4 1 2 6 2 ( 3 2 7 6 )1 2 1 2ZI ? ? ? ? ? ?9994447? mm4 工字型 截面積： 126 74 76 64 4460A ? ? ? ? ?mm2 慣性半徑： 9994447 4 7 .3 44460ZIi A? ? ?mm 連桿的柔度為： 1 1 4 0 0 2 9 .5 74 7 .3 4li?? ??? ? ? 則 1??? 因此，不能用歐拉公式計算臨界壓力。然而在實際工作中，考慮到摩擦力與滑塊自重，連桿所受的軸向力要遠遠大于理想情況下計算的數(shù)值， 因此假定連桿所受最大軸向壓力 10P? kN。 連桿中心線與滑塊運動方向的夾角為 β， 曲柄轉(zhuǎn)角 α與滑塊行程 S 的關(guān)系 : 0S OB OB?? ( ) ( c os c os )L R R L??? ? ? ? (1 c os ) (1 c os )LR??? ? ? ? (61) 由于曲柄轉(zhuǎn)動時， 曲柄轉(zhuǎn)角 α 的變化， β 角也隨之跟著變化 ，它們存在的關(guān)系是： sin sinRL??? sin sinRL??? 即 sin sin? ? ?? 同時 2cos 1 sin???? 故 22c os 1 sin? ? ??? 利用泰勒級數(shù)展開，取前兩項，則 2cos 1 si n2????? 代入（ 61）式， 整理得 [1 c o s + s in ]2SR ???? [ (1 c o s ) (1 c o s ) ]4R ???? ? ? ? （ 62） 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 37 根據(jù)公式， 繪制曲柄轉(zhuǎn)角與滑塊行程 S 的關(guān)系曲線，如圖 62。 曲柄 OA 轉(zhuǎn)動時，從上死點 A1轉(zhuǎn)到下死點 A0，滑塊從 B0’降到 B0，齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文）用紙 36 全行程為 0 2SR? 。 在二級圓柱齒輪減速器中，有時不能做到所有的齒輪都浸入油中，在這種情況下，可采用輔助的惰輪或油環(huán)來潤滑。排油孔平時用油塞及封油圈堵住，以防止漏油。 檢查孔應設有蓋板密閉，蓋板用螺釘固定在箱蓋上，與蓋板接觸的箱蓋頂面應