【正文】 查表《梯形螺紋基本尺寸（ — 86）》可知： 螺桿螺距 P= 公稱直徑 d=18mm 中徑 d2=17mm 小徑 d3= 4．軸的結(jié)構(gòu)設計 1） 擬定軸上零件的裝配方案 如圖所示 本科畢業(yè)論文 42 45176。 （ 5）確定軸上圓角和倒角 見零件圖示。 因為軸承只受純徑向載荷。 本科畢業(yè)論文 53 第Ⅲ根軸上鍵的校核 選擇類型：圓頭普通平鍵 基本尺寸： 6 6 18b h L mm? ? ? ? ?； 6 3k h mm? ? ? ?； 18 6 12l L b mm? ? ? ? ?； 15d mm? ； 333955022 11 17 96 pTnN mm?????? 代入上式得 332 102 17 .96 1 103 12 1566 .5110ppTkldMPaMPa???????????????? 鍵的強度能溝滿足要求。 方案選擇： 參考方案一，整體式，即將儲絲筒壁與兩端蓋做成一個 整體，如下圖 加工方式采用整體鑄造，裝配固定在軸上，徑向采用普通 平鍵聯(lián)接固定，軸向采用彈簧卡片或者套筒進行定位。 儲絲筒與主軸裝配后的徑向跳動量應不大于 。 儲絲筒端蓋與軸聯(lián)接處鍵的校荷 選擇類型：圓頭普通平鍵 基本尺寸： 6 6 12b h L mm? ? ? ? ?； 6 3k h mm? ? ? ?； 12 6 6l L b mm? ? ? ? ?； 20d mm? ； 21 5 2129550370 14001714pTnN m m? ? ?? ? ???? ? ????? 本科畢業(yè)論文 52 代入上式得 332 102 14 103 6 20110ppTkldMPaMPa???????????????? 鍵的強度能溝滿足要求。 因為軸承只受純徑向載荷。 Ⅰ Ⅱ 長度由儲絲筒的行程有關， 取 309L mm?Ⅰ Ⅱ ，螺紋的基本參數(shù)為 M18 3。 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。其失效形式主要是螺紋磨損。螺桿常用右旋螺紋，只有在某些特殊場合才使用左旋螺紋。當螺桿細長且水平布置時，如機床的傳導螺旋（絲杠）等，應在螺桿兩端或中間附加支撐，以提高螺桿的工作剛度。因此 ? ?1ca???? ，故安全。 （ 2）軸 Ⅲ Ⅳ 與 Ⅳ Ⅴ 段需要安放滑動軸承，滑動軸承的軸瓦與齒輪裝配，根據(jù)齒輪的輪轂直徑及其輪轂長度同時要考慮到軸向定位的穩(wěn)定性，確定 Ⅲ Ⅳ 與 Ⅳ Ⅴ 段的尺寸， 11d mm?Ⅲ Ⅳ ， 17L mm?Ⅲ Ⅳ ， 11d mm?Ⅳ Ⅴ ， 17L mm?Ⅳ Ⅴ ，這兩個軸段 本科畢業(yè)論文 32 需要裝滑動軸承，加工精度要求較高，表面粗糙度要達到 。 第Ⅱ軸的設計及校核 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 222 1 3 4 24 6. 4 0. 97 0. 99 23 0p p W W??? ? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)速 12 1 1400 4 0 7 / m in3 .4 4nnri? ? ? 轉(zhuǎn)矩 22 2 2309 5 5 0 9 5 5 0 5 3 9 6407pT N m mn? ? ? ? ? ? 2．求作用在齒輪上的力 由齒輪設計部分知大齒輪的分度圓直徑為 22 1 1 7 1 1 1 7d z m m m m m? ? ? ? 可以求得大齒輪上的受力狀況： 1222 2 1 6 8 0 2 8 .7117t TFNd ?? ? ? 22 ta n 20 28 .7 0. 36 4 10 .5rtF F N N? ? ? ? 同樣右端銷齒輪上受力狀況為： 本科畢業(yè)論文 30 2332 2 5 3 9 6 3 1 7 .434t TFNd ?? ? ? 33 ta n 2 0 3 1 7 .4 0 .3 6 4 1 1 5 .5rtF F N N? ? ? ? 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。 計算水平面內(nèi)各量 對 B 點取矩 2 2 2 3()nh tF L F L L? ? ? ? 可得 2 ? 由 12nh nh tF F F??可得 本科畢業(yè)論文 28 23 3112htM F LN mm??????， 1 ?? ，表示其方向與圖示假設方向相反。 （ 6）齒輪右端采用螺母進行軸向定位， 21L mm?Ⅸ Ⅹ 14d mm?Ⅸ Ⅹ ，螺紋的螺矩為 1mm。 （ 2）初步選擇滾動軸承。 齒輪幾何參數(shù) 計算公式 齒頂高 ah mhh aa ? 齒根高 fh mchh af )( ?? 齒頂圓直徑 ad mhzd aa )2( ?? 齒根圓直徑 fd mchzd af )22( 3 ??? 齒距 p p=л m 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 : 212 zz am ?? m 模數(shù) mm a 設計中心距 mm 21 Z、Z 兩嚙合齒輪的齒數(shù) a 取 96mm 則根據(jù)公式 962 ????m 壓力角選擇 α =20176。因此，考慮到把在齒尖承受所有法向負荷時所得出的值 y 用作齒形系數(shù)會大大超過安全側(cè)，于是設計時采用節(jié)距附近承受負載是的值 y＇嚙合率越大則越有利于輪齒強度，因此對于傳動齒輪來說，應重點考慮增加其嚙合率。這不但可在電動機換向裝置失靈時，由于尼龍輪先損壞，保護絲杠副和走絲電動機，還可以 減少振動和噪聲。 3? —— 滑動軸承的效率 , 3? =。 機床的主要技術參數(shù) 工作臺橫向行程 250mm 工作臺縱向行程 320mm 加工最大厚度 300mm 加工最大錐度 6/100mm 工作臺最大承載重量 120kg 加工最大寬度 320mm 加工最大長度 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 機床外形尺寸 （長寬高） 1500 1050 1450mm 機床重量 1200Kg 本科畢業(yè)論文 10 確定儲絲筒基本尺寸 確定走儲絲筒直徑 : 走絲速度一般在 7－ 12m/s。 （ 1）坐標工作臺 它用來裝夾被加工的工件，其運動分別由兩個步進電機控制。線切割加工中，工件和電極絲的相對運動是由數(shù)字控制實現(xiàn)的，故又稱為數(shù)控電火花線切割加工，簡稱線切割加工。 （ 2）加工微細異形孔、任意曲線窄縫和復雜形狀的工件。 ⑵ 可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工的微細異形孔、窄縫和形狀復雜的零件。間隙過小，正負極容易短路，不能產(chǎn)生火花放電；間隙過大，極間電壓不易擊穿介質(zhì)，也不能產(chǎn)生火花放電。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 ，已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應用 。 （ 1）鞏固、擴大、深化我們以前所學的基礎和專業(yè)知識； （ 2）培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實際的能力； (3) 培養(yǎng)我們調(diào)查研究、正確熟練運用國家標準、規(guī)范、手冊等工具書的能力； (4) 鍛煉進行設計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術文件、繪圖等獨立工作能力。 （ 2）數(shù)控電火花線切割機床運絲裝置的設計主要是設計儲絲筒、傳動軸、支撐板、傳動齒輪及傳動螺紋螺母副，確定各部分的相互關系；擬訂總體設計方案，根據(jù)總體設計方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖； （ 3）進行運動計算和動力計算； 本科畢業(yè)論文 2 （ 4）其他零部 件的設計和選擇； （ 5）編制設計技術說明書一份。火花放電能夠切割工件的主要原因是：正負電極在絕緣工作液中靠近時，由于正負電極的微觀表面是凹凸不平的，電極間的電場分布并不均勻，離得最近的凸點處的電場強度最高，兩極間介質(zhì)先被擊穿，形成放電通道，同時電流迅速上升。用絕緣性工作液主要有以下幾個作用：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。在加工中作為刀具的電極絲無須刃磨，可以節(jié)省輔助時間和刀具費用。 本科畢業(yè)論文 6 （ 5）加工硬質(zhì)合金和切割薄片材料。 （ 3）按脈沖電源形式分：可分為ＲＣ電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適應控制電源線切割機 床。它的功能主要是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，以滿足各種工件（如帶錐工件）加工的需要。從儲絲筒到絲杠經(jīng)過兩級直齒圓柱齒輪變速，由于機構(gòu)傳動載荷較小，故為了 設計簡單，加工方便，兩級齒輪的傳動比取值相等，記為 i ，則 12i i i??，由于 12s i i p? ? ? ，即 2p i s?? 可得 i=。 1．各軸轉(zhuǎn)速計算 第Ⅰ軸轉(zhuǎn)速 1 140 0 / m inn n r?? 第Ⅱ軸轉(zhuǎn)速 12 1 1400 4 0 7 / m in3 .4 4nnri? ? ? 第Ⅲ軸轉(zhuǎn)速 23 2 407 1 1 8 .3 / m in3 .4 4nnri? ? ? 式中 n—— 電動機轉(zhuǎn)速 1i —— 第Ⅰ軸到第Ⅱ軸傳動比 2i —— 第Ⅱ軸第Ⅲ軸傳動比 2．各軸功率計算 本科畢業(yè)論文 13 第Ⅰ軸功率 441 1 5 2 3 7 0 0 .7 0 .9 9 0 .9 9 2 4 6 .4p p W W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 第Ⅱ軸功率 222 1 3 4 24 6. 4 0. 97 0. 99 23 0p p W W??? ? ? ? ? ? ? 第Ⅲ軸功率 223 2 2 4 23 0 0. 99 0. 99 22 2. 5p p W W??? ? ? ? ? ? ? 式中 1? —— 電動機的效率 , 1? ＝ 。但齒形系數(shù)一般使用節(jié)點附近的值。由于輪齒的彎曲強度與靜態(tài)彎曲強度間存在良好的相關性，因此可用彎曲強度 溫度的關系來修正。 A R 圖 34 小齒輪零件圖 AA 圖 35 大齒輪零件圖 本科畢業(yè)論文 23 4 軸的設計計算及校核 第Ⅰ軸的設計及校核 1 軸上的各參數(shù) 功率41 1 5 24370 246 .4ppWW? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 轉(zhuǎn)速 1 140 0 / m inn n r?? 轉(zhuǎn)矩111955014001680pTnN mm?????? 2 求作用在齒輪上的力 由齒輪設計部分知小齒輪的分度圓直徑為 11 34 1 34d z m mm mm? ? ? ?， 可以求得 112 2 1 6 8 0 9 8 .834t TFNd ?? ? ?， ta n 2 0 9 8 .8 0 .3 6 4 3 6rtF F N N? ? ? ?。故在 Ⅲ Ⅳ ， Ⅶ Ⅷ 段 本科畢業(yè)論文 25 各安裝一對調(diào)心球軸承，型號為 D36204 GB276，基本尺寸為 d D T＝ 17 40 12mm，故 17d mm??Ⅲ Ⅳ Ⅶ Ⅷd ， 而 22L L mm? ??Ⅱ Ⅲ Ⅶ Ⅷ 。圓角半徑見零件圖示。 可知 D點處彎矩最大，其值為 2 2 2 22 2 2 1 1 3 4 3 1 1 2 3 3 1 2vhM M M N m m? ? ? ? ? ?。 軸上齒輪采用普通平鍵聯(lián)接固定在軸上，右端同樣采用螺母軸向定位，由于第二級齒輪傳動的齒輪同時對軸由著支撐的作用這種方案的缺點是軸的平穩(wěn)性能不夠好，成本較高。 （ 5） 確定軸上圓角及倒角尺寸， 參照表 15－ 2， 各倒角及圓角見標準零件圖。它主要用于將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動將直線運動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動，同時傳遞運動或動力。 螺母的結(jié)構(gòu)有整 體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。螺母材料除要有足夠的強度外，還要求在與螺桿材料配合時摩擦系數(shù)小和耐磨。 耐磨性計算 滑動螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動速 度，螺紋表面粗糙度以及潤滑狀態(tài)等因素有關，其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大螺旋副間越容易形成過度磨損。 圖 4— 3 第三根軸的零件圖 2) 確定軸的各段直徑和長度 （ 1）軸的 Ⅳ Ⅴ 段安裝軸承，由于軸承的寬度較小，選用兩個 軸承并放，