【正文】 6 4 3 6rtF F N N? ? ? ? 在垂直面內(nèi)對 B點取矩可得： 2 2 2 2 3()2 n v rLG F L F L L? ? ? ? ? ? 式中 1 52L mm? ， 2 307L mm? ， 3 mm? ， 100GN? 。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 D 是軸的危險截面。 其二，將軸固定在箱體壁上，同時在箱體壁上開出直徑為 6d mm? 的孔，一邊軸的拆卸方便，軸上需要安放齒輪，同時 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軸承聯(lián)接，但是由于齒輪的輪轂長 度較大，對于每個輪轂上需要安放兩個滾動軸承，其缺點是成本較大安放與拆卸麻煩。 5．求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖，再根據(jù)軸的計算簡圖 作出軸的彎矩和扭矩圖 本科畢業(yè)論文 33 L1 L2F t3F nv1F nh1F t2F r2F r3F nv1F r3F r2M vF nh1F t2F t3M hMTM ca(g)扭 矩圖(g)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 由圖分析各支點處的受力狀況： 由前已知： 轉(zhuǎn)矩 22 2 2309 5 5 0 9 5 5 0 5 3 9 6407pT N m mn? ? ? ? ? ?， 1222 2 1 6 8 0 2 8 .7117t TFNd ?? ? ?， 22 ta n 20 28 .7 0. 36 4 10 .5rtF F N N? ? ? ?， 本科畢業(yè)論文 34 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? ? ? ?， 根據(jù)力的合成定理計算出 A點處的支反力 在水平面內(nèi)， 2 3 1t t nhF F F??， 帶入數(shù)值可以求得 1nhF ＝ ， 在垂直面內(nèi)， 2 3 1r r nvF F F? ? ? 帶入數(shù)值得 1 105nvFN? ，方向向下， 由圖課知 B處彎矩最大，現(xiàn)計算 B 處的彎矩和扭矩 水平面內(nèi)， 22h nhM F LN mmN mm?? ? ???， 在垂直面內(nèi)， 1110 5 222310v nvM F LN mmN mm?? ? ???， B— C 間扭矩為 2222309 5 5 0 9 5 5 0 5 3 9 6407pT N m mn? ? ? ? ? ?。 本科畢業(yè)論文 36 特點 優(yōu)點：工作平穩(wěn)，傳動精度高，易于自鎖，良好的減速性能 . 缺點：相對滑動大，磨損大，效率低 傳動形式： 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 按其用途，還可分為傳動螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類型 按照摩擦性質(zhì)分：滑動螺旋 滾動螺旋 靜壓螺旋（后兩種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高的重要傳動中，一般用滑動） 連接螺紋牙型有三種：矩形、梯形、鋸齒形螺紋。整體 本科畢業(yè)論文 37 螺母結(jié)構(gòu)簡單，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。 考慮走絲裝置傳動性能，螺桿材料選擇 40Cr 經(jīng)過熱處理。因此，滑動螺旋的耐磨性計算，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]。 17d mm?Ⅳ Ⅴ ， 24L mm?Ⅳ Ⅴ 。 水平面內(nèi)的彎矩為 11 28514759h nhM F LN mmN mm??? ? ??? 在垂直面內(nèi)對 A點取矩， 3 1 2 2 1()r nvF L L F L? ? ? ? 代入各值可得 2 ? 本科畢業(yè)論文 45 又 1 2 3nv nv rF F F?? 可得 1 ?? ，與假設(shè)方向相反 則 2855370v nvM F LN mmN mm??? ? ??? A— B， B— C間扭矩均為 3332 2 2 . 59 5 5 0 9 5 5 0 1 7 9 6 1 . 71 1 8 . 3pT N m mn? ? ? ? ? ? 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 B 是軸的危險截面 現(xiàn)將計算出的截面 B 處的 vM ， hM 及 M 列于下表 載荷 水平面 H 垂直面 V 力 F 2 ? 2 ? 彎矩 M 14759hM N mm?? 5370vM N mm?? 總彎矩 22 15705vhM M M N m m? ? ? ? 扭矩 T 3 17961T N mm?? 5）按彎扭合成應(yīng)力校荷軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校荷時，通常只校荷軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即 危險截面 B）的強(qiáng)度。鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點，使用要求和工作條件來選擇：鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來取定。為了減少轉(zhuǎn)動慣量，筒壁應(yīng)盡量薄，按機(jī)床規(guī)格不同，選用范圍為 ~5mm 。 本科畢業(yè)論文 55 參考方案二，將筒壁及兩端蓋均做成分體式，即做成三部分，在裝配時先將兩端蓋裝配的軸上面 ，再將筒外圓壁與端蓋用螺釘緊固，端蓋與軸固定軸向采用軸肩定位，徑向采用普通 平鍵定位。 儲絲筒壁要均勻，工作表面要有較好的表面粗糙度，一般 aR 為? 。除非有嚴(yán)重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷，因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校荷計算。因此 ? ?1ca???? ，故安全。 （ 3） Ⅱ Ⅲ 段的作用是起從絲杠羅紋到軸肩的過渡作用，基本 尺寸參數(shù)為 17 , 5d m m L m m??Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅲ。鋸齒形螺紋， h=，則 ? ?pFd ? ? 螺母高度 2dH ?? 設(shè)計軸上的各參數(shù)，以下各量為螺桿的輸出參數(shù)： 功率 223 2 2 4 23 0 0. 99 0. 99 22 2. 5p p W W??? ? ? ? ? ? ?， 轉(zhuǎn)速 23 2 407 1 1 8 .3 / m in3 .4 4nnri? ? ?， 轉(zhuǎn)矩 33 3 2 2 2 . 59 5 5 0 9 5 5 0 1 7 9 6 1 . 71 1 8 . 3pT N m mn? ? ? ? ? ?。 螺紋基本知識 螺紋幾何參數(shù) (1) 大徑 d (2) 小徑 d1 (3) 中徑 d2 (4) 螺距 P (5) 導(dǎo)程 S S = nP 本科畢業(yè)論文 38 (6) 螺紋升角 ψ 2dnPtg ??? (7) 牙型角 α 牙側(cè)角 β 圖 41 螺紋牙形圖 四、滑動螺旋傳動的工作能力分析 失效形式與計算準(zhǔn)則 主要失效 —— 螺紋的磨損 耐磨性計算確定：螺桿直徑 d螺母高度 H 傳力較大時： 螺桿強(qiáng)度校核 、螺紋牙強(qiáng)度校核 要求自鎖時：校核自鎖條件 受壓細(xì)長螺桿 。 滑動螺旋采用的螺紋類型有矩形、梯形、鋸齒形。 一、 滑動螺旋的結(jié)構(gòu) 螺旋傳動的結(jié)構(gòu)主要是指螺桿、螺母的固定和支撐的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)式 15－ 5及表中的數(shù)據(jù)，并取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 22222()795 ( 539 6) 117caMTWM P aM P a?? ???????。 對比以上裝配方案，在同樣能夠滿足使用要求，同時又經(jīng)濟(jì)， 裝配與拆卸方便的原則，可知第二種裝配方案種的滑動軸承聯(lián) 接更好。根據(jù)式 15－ 5及表中的數(shù)據(jù)，并取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 222222()3 3 1 2 ( 0 .6 1 6 8 0 )0 .1 3 42 9 .9caMTWM P aM P a?? ??????? 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理由表 15－ 1查得 ? ?1 60MPa?? ? 。 又由 12nv nv rG F F F? ? ?，可得 1 ? 。長度根據(jù)儲絲筒的長度確定 205L mm?Ⅴ Ⅵ 。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ 圖 4— 1 第一根軸的裝配方案 4．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 定軸上零件的裝配方案 如圖所示 2) 確定軸的各段直徑和長度 (1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ Ⅱ段右端需要制 出一軸肩，故取 ?Ⅱ Ⅲ 段 的直徑 15d mm?Ⅱ Ⅲ ， ?Ⅱ Ⅲ 段的長 度首先要考慮到在不需要拆卸聯(lián)軸器的情況下能夠?qū)⑤S承蓋取下查看軸承。 圖 32 速度修正系數(shù) Kv 圖 33 非強(qiáng)化 TMDuracon 彎曲強(qiáng)度與溫度的關(guān)系 本科畢業(yè)論文 21 按照圖中所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳 動。如齒數(shù)為 20和 30 的齒 輪嚙合率約為 。 4? —— 齒輪傳動的效率 , 4? =。驅(qū)動運絲機(jī)構(gòu)對于絲杠需要的驅(qū)動力記為 F，則電動機(jī)所需要的功率為 1000Fvp ?? 其中 ? —— 總效率， 6 2 21 2 3 4 5? ?? ? ? ?? 1? —— 電動機(jī)的效率 , 1? ＝ 。適合加工高精度，高硬度，高韌性的金屬模具，樣板及形狀復(fù)雜的零件。 2)．機(jī)床主機(jī) 機(jī)床主機(jī)主要包括坐標(biāo)工作臺、運絲機(jī)構(gòu)、絲架、冷卻系統(tǒng)和床身五個部分。 （ 8）適合于小批量、多品種零件的加工，減少模具制作費用，縮短生產(chǎn)周期。 m） ⑺ 采用線切割加工沖模時，可實現(xiàn)凸、凹模一次加工成形。只有導(dǎo)電材料才能產(chǎn)生火花放電，導(dǎo)電材料一 般為金屬材料和半導(dǎo)體非金屬材料等。 導(dǎo) 電 塊上 導(dǎo) 輪下 導(dǎo) 輪電 極 絲工 件脈 沖電 源 電 脈 沖δ電儲 絲 筒 圖 1－ 1 電火花線切割加工原理圖 數(shù)控電火花線切割正常加工必須具備的條件 （ 1）工具電極與工件的被加工表面之間必須保持一定量的間隙，間隙的大小由加工電壓 、脈沖電流大小，脈沖間隙等電規(guī)準(zhǔn)來決定，間隙大小一般在幾十微米之間。由于在線切割加工過程中，工件和電極絲的相對運動是由 數(shù)字信號控制實現(xiàn)的，故又稱為數(shù)控電火花線切割加工，簡稱線切割加工。 本科畢業(yè)論文 I 目錄 目錄 ................................................................................................................................................. I 前 言 .............................................................................................................................................. 1 1 數(shù)控電火花線切割加工的基本介紹 ...................................................................................... 3 數(shù)控電火花線切割加工 .................................................................................................... 3 電火花線切割起源 .................................................................................................... 3 數(shù)控電火花線切割加工原理 ................................................................................... 3 數(shù)控電火花線切割正常加工必須具備的條件 ...................................................... 4 數(shù)控電火花線切割加工的特點 ............................................................................... 5 數(shù)控電火花線切割的應(yīng)用范圍 ............................................................................... 5 數(shù)控電火花線切割加工