【正文】 式（15－2）初步估算軸的最小直徑。因此，滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力 p，使其小于材料的許用壓力[p]。其失效形式主要是螺紋磨損。考慮走絲裝置傳動(dòng)性能，螺桿材料選擇 40Cr 經(jīng)過(guò)熱處理。螺桿常用右旋螺紋，只有在某些特殊場(chǎng)合才使用左旋螺紋。整36 / 64體螺母結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但有磨損產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償，只適合在精度要求較低的螺旋中使用。當(dāng)螺桿細(xì)長(zhǎng)且水平布置時(shí)，如機(jī)床的傳導(dǎo)螺旋（絲杠）等，應(yīng)在螺桿兩端或中間附加支撐，以提高螺桿的工作剛度。 35 / 64特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：工作平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高，易于自鎖，良好的減速性能.缺點(diǎn)：相對(duì)滑動(dòng)大，磨損大，效率低傳動(dòng)形式： a)螺桿轉(zhuǎn)螺母移 b)螺桿又轉(zhuǎn)又移（螺母固定）——用得多 c) 螺母轉(zhuǎn)螺桿移 d) 螺母又轉(zhuǎn)又移（螺桿固定）——用得少分類(lèi)按其用途，還可分為傳動(dòng)螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類(lèi)型按照摩擦性質(zhì)分：滑動(dòng)螺旋 滾動(dòng)螺旋 靜壓螺旋（后兩種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高的重要傳動(dòng)中，一般用滑動(dòng)）連接螺紋牙型有三種：矩形、梯形、鋸齒形螺紋。因此 ，故安全。5．求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，再根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩和扭矩圖32 / 64 L12Ft3Fnvh2rr3rMvFnh1t2Ft3MhTMca(g)扭 矩 圖扭 矩 圖f合 成 彎 矩圖(e)水 平 面 彎矩 圖d水 平 面 受力 圖(c)垂 直 面 彎 矩 圖b垂 直 面 受 力 圖(a)示 意 圖圖 4—4 第二根軸的受力分析由圖分析各支點(diǎn)處的受力狀況：由前已知：轉(zhuǎn)矩 ，22 3095059647pTNmn????， N????33 / 64，???，?根據(jù)力的合成定理計(jì)算出 A 點(diǎn)處的支反力在水平面內(nèi)，231ttnhF??帶入數(shù)值可以求得＝，1nh在垂直面內(nèi)， 231rnvF???帶入數(shù)值得，方向向下，105nvN由圖課知 B 處彎矩最大，現(xiàn)計(jì)算 B 處的彎矩和扭矩水平面內(nèi)， ，???在垂直面內(nèi)， ，10523vn??B—C 間扭矩為。（2）軸 與 段需要安放滑動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承的軸瓦與齒輪裝Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ配，根據(jù)齒輪的輪轂直徑及其輪轂長(zhǎng)度同時(shí)要考慮到軸向定位的穩(wěn)定性，確定 與 段的尺寸， ，Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ 1dm?Ⅲ Ⅳ31 / 64， ， ，這兩個(gè)軸段17Lm?Ⅲ Ⅳ 1d?Ⅳ Ⅴ 17Lm?Ⅳ Ⅴ需要裝滑動(dòng)軸承，加工精度要求較高，表面粗糙度要達(dá)到 。其二，將軸固定在箱體壁上，同時(shí)在箱體壁上開(kāi)出直徑為的孔，一邊軸的拆卸方便，軸上需要安放齒輪，同時(shí)6dm?齒輪要作高速旋轉(zhuǎn)，同樣又有兩種方案：a. 軸與齒輪間采用滾動(dòng)軸承聯(lián)接，但是由于齒輪的輪轂長(zhǎng)度較大，對(duì)于每個(gè)輪轂上需要安放兩個(gè)滾動(dòng)軸承，其缺點(diǎn)是成本較大安放與拆卸麻煩。??160Ma?????1ca??? 第Ⅱ軸的設(shè)計(jì)及校核1．軸上的各參數(shù)，以下各量均為第二根軸的輸出參數(shù)：功率 ?????轉(zhuǎn)速 21/轉(zhuǎn)矩 22 3095059647pTN????2．求作用在齒輪上的力由齒輪設(shè)計(jì)部分知大齒輪的分度圓直徑為 2171dzmm???可以求得大齒輪上的受力狀況： ????同樣右端銷(xiāo)齒輪上受力狀況為：29 / 64????3．初步確定軸的最小直徑先按式（15－2）初步估算軸的最小直徑。222213431vhMNm???從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 D 是軸的危險(xiǎn)截面。3651vdr計(jì)算水平面內(nèi)各量對(duì) B 點(diǎn)取矩223()nhtFL???可得 由 可得2nht27 / 64，???，表示其方向與圖示假設(shè)方向相反。?454）求軸上的載荷25 / 64 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖， (g)扭 矩 圖扭 矩 圖 McaTf合 成 彎 矩圖(e)水 平 面 彎矩 圖d水 平 面 受力 圖(c)垂 直 面 彎 矩 圖b垂 直 面 受 力 圖 軸 承 Ⅰ(a)示 意 圖 T軸 承 ⅡACBDEL12L3GFnvFnvr1nh1nh2tMv圖 4—2 第一根軸的受力分析由圖分析各支點(diǎn)處的受力狀況：由前已知：轉(zhuǎn)矩 ????26 / 64????在垂直面內(nèi)對(duì) B 點(diǎn)取矩可得：2223()nvrLGFL????式中 ， ，15m07?， 。15dm?Ⅷ Ⅸ 30LⅧ Ⅸ（6）齒輪右端采用螺母進(jìn)行軸向定位， 2Ⅸ Ⅹ，螺紋的螺矩為 1mm。2Lm??Ⅱ Ⅲ Ⅶ Ⅷ（3）軸承采用軸肩定位，軸 ， 段的直徑除了軸向Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ定位軸承外還要裝配儲(chǔ)絲筒，因此 ，20d?Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ， ， 段需要安裝儲(chǔ)絲筒端蓋，?Ⅳ Ⅴ ?Ⅵ Ⅶ Ⅳ Ⅴ采用普通平鍵定位，鍵的基本尺寸為：。??Ⅱ Ⅲ（2）初步選擇滾動(dòng)軸承。????3 初步確定軸的最小直徑先按式（15－2）初步估算軸的最小直徑。齒輪幾何參數(shù) 計(jì)算公式齒頂高 ahmha?齒根高 f cf)(?齒頂圓直徑 adzdaa2齒根圓直徑 f mchf )(3??齒距 p p=лm分度圓直徑 d d=mz塑料齒輪模數(shù)的選擇可采用下面的公式: 21zam??m 模數(shù) mma 設(shè)計(jì)中心距 mm 兩嚙合齒輪的齒數(shù)21Z、 a 取 96mm 則根據(jù)公式 ???m 壓力角選擇 α=20176。例如，當(dāng)溫度為 80℃時(shí)，用圖 13 可得出 ?TK ： 潤(rùn)滑系數(shù)L 無(wú)潤(rùn)滑時(shí) = ： 對(duì)象材質(zhì)系數(shù)M 對(duì)金屬時(shí) =1TMDuraconM對(duì) 時(shí) = ： 材料強(qiáng)度修正系數(shù)(表 13)GK也就是要對(duì)用（3）式求出的容許彎曲應(yīng)力 和用（1）或（2）式bf?求出的發(fā)生應(yīng)力 比較： 則不可b?bf 則可以 b?f表 32 使用狀態(tài)系數(shù)18 / 64表 33 材料強(qiáng)度修正系數(shù)圖 31 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的 M90 齒輪的最大容許彎曲應(yīng)力TMDuracon19 / 64圖 11 給出了 齒輪中經(jīng)常使用的模數(shù)范圍 數(shù)低于 ，使用模數(shù)為 的齒輪會(huì)更加安全，因此不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。因此，考慮到把在齒尖承受所有法向負(fù)荷時(shí)所得出的值 y 用作齒形系數(shù)會(huì)大大超過(guò)安全側(cè)，于是設(shè)計(jì)時(shí)采用節(jié)距附近承受負(fù)載是的值 y＇嚙合率越大則越有利于輪齒強(qiáng)度，因此對(duì)于傳動(dòng)齒輪來(lái)說(shuō)，應(yīng)重點(diǎn)考慮增加其嚙合率。嚙合率。這不但可在電動(dòng)機(jī)換向裝置失靈時(shí)，由于尼龍輪先損壞，保護(hù)絲杠副和走絲電動(dòng)機(jī)，還可以減少振動(dòng)和噪聲。1 1?——滾動(dòng)軸承的效率, =。2 2——滑動(dòng)軸承的效率, =。線切割機(jī)床所用的鉬絲的直徑應(yīng)小于 s，否則，走絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生疊絲現(xiàn)象而導(dǎo)致斷絲。 機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)工作臺(tái)橫向行程 250mm工作臺(tái)縱向行程 320mm加工最大厚度 300mm加工最大錐度 6/100mm工作臺(tái)最大承載重量 120kg加工最大寬度 320mm加工最大長(zhǎng)度 500mm加工表面粗糙度 Ra??最高材料去處率 100?電極絲直徑范圍 ~ ?工作液 乳化液供電電源 380V,三相，50Hz功耗 機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)寬高）150010501450mm機(jī)床重量 1200Kg9 / 64 確定儲(chǔ)絲筒基本尺寸確定走儲(chǔ)絲筒直徑:走絲速度一般在 7－12m/s。（4）冷卻系統(tǒng) 它用來(lái)提供有一定絕緣性能的工作介質(zhì)——工作圖 1－3 快走絲線切割機(jī)床主機(jī)7 / 64液，同時(shí)可對(duì)工件和電極絲進(jìn)行冷卻。（1）坐標(biāo)工作臺(tái) 它用來(lái)裝夾被加工的工件，其運(yùn)動(dòng)分別由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制。 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的基本組成數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床可分為機(jī)床主機(jī)和控制臺(tái)兩大部分。線切割加工中，工件和電極絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是由數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)的，故又稱(chēng)為數(shù)控電火花線切割加工，簡(jiǎn)稱(chēng)線切割加工。（6）加工凸輪和特殊齒輪。（2）加工微細(xì)異形孔、任意曲線窄縫和復(fù)雜形狀的工件。⑸ 直接利用電、熱能進(jìn)行加工，可以方便地對(duì)影響加工精度的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，有利于加工精度的提高，便于實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化控制。⑵ 可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工的微細(xì)異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的零件。4 / 64（3）采用脈沖電源，火花放電必須是脈沖性、間歇性的。間隙過(guò)小，正負(fù)極容易短路，不能產(chǎn)生火花放電；間隙過(guò)大，極間電壓不易擊穿介質(zhì)，也不能產(chǎn)生火花放電。在強(qiáng)大的電場(chǎng)力作用下，通道內(nèi)的負(fù)電子以很高的速度奔向陽(yáng)極（正極），正離子也以高速奔向陰極（負(fù)極）。電火花線切割加工具有加工精度高、加工余量小、生產(chǎn)周期短、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用。2 / 641 數(shù)控電火花線切割加工的基本介紹 數(shù)控電火花線切割加工 電火花線切割起源電火花線切割加工 WCEDM(Wire Cut EDM)是在上世紀(jì) 50 年代末期由前蘇聯(lián)發(fā)展起來(lái)的一種特種加工技術(shù)，它用直徑在 ～ 的鉬絲、鎢絲或銅絲做電極，靠脈沖性火花放電蝕除金屬，使材料切割成型，故稱(chēng)為電火花線切割。 （1）鞏固、擴(kuò)大、深化我們以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)；（2）培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；(3) 培養(yǎng)我們調(diào)查研究、正確熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等工具書(shū)的能力；(4) 鍛煉進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫(xiě)技術(shù)文件、繪圖等獨(dú)立工作能力。它是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時(shí)代，踏入社會(huì)，走上工作崗位的必由之路，是對(duì)我們工作能力的一次綜合性檢驗(yàn)。 （2）數(shù)控電火花線切割機(jī)床運(yùn)絲裝置的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)儲(chǔ)絲筒、傳動(dòng)軸、支撐板、傳動(dòng)齒輪及傳動(dòng)螺紋螺母副，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖；（3）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)計(jì)算和動(dòng)力計(jì)算；1 / 64（4）其他零部件的設(shè)計(jì)和選擇；（5）編制設(shè)計(jì)技術(shù)說(shuō)明書(shū)一份。電火花線切割主要用來(lái)加工形狀復(fù)雜的模具、細(xì)小精密零件和能夠?qū)щ姷囊恍└哂捕炔牧稀；鸹ǚ烹娔軌蚯懈罟ぜ闹饕蚴牵赫?fù)電極在絕緣工作液中靠近時(shí)，由于正負(fù)電極的微觀表面是凹凸不平的，電極間的電場(chǎng)分布并不均勻，離得最近的凸點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度最高，兩極間介質(zhì)先被擊穿，形成放電通道，同時(shí)電流迅速上升。如果間隙小于或大于這個(gè)距離，都不能進(jìn)行火花放電。用絕緣性工作液主要有以下幾個(gè)作用：利于產(chǎn)生脈沖性的火花放電；排除間隙內(nèi)電蝕產(chǎn)物；起冷卻電極的作用。