【正文】 . 27 重合度的計(jì)算與校核 ...................................... 28 齒輪齒條的強(qiáng)度校核 ...................................... 29 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................... 33 齒輪的各項(xiàng)誤差計(jì)算 ....................................... 33 確定鍵、軸承和軸 ......................................... 35 選擇軸承 ................................................. 36 軸的結(jié)構(gòu) ................................................. 37 7 液壓 ................................................................ 38 液壓缸的計(jì)算與選取 ............................................ 38 液壓缸的計(jì)算與選取 ............................................ 39 液壓泵的計(jì)算與選取 ........................................... 41 8 導(dǎo)軌的選用 .......................................................... 43 9 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 ...................................................... 44 螺紋連接件的選擇 ............................................. 44 T形槽快卸螺栓的強(qiáng)度校核 ...................................... 44 10 夾具體 ............................................................. 46 11 裝配 ............................................................... 48 連接件、定向定位鍵的選擇 ..................................... 48 裝配中的注意事項(xiàng) ............................................. 48 扳手空間 ................................................ 48 標(biāo)注 .................................................... 49 12 公差與配合 ......................................................... 50 13 使用說(shuō)明 ........................................................... 51 結(jié)束語(yǔ) ................................................................ 52 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................... 53 致 謝 ................................................................ 54 山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 多工位托輥管體止口鏜削加工 專用夾具 設(shè)計(jì) 摘要 ： 托輥是帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件及重要組成部分 ，它的應(yīng)用十分廣泛，其生產(chǎn)屬專業(yè)化大批量生產(chǎn)類型，那就要求其加工設(shè)備和輔助裝備能滿足大批量生產(chǎn)的要求。 由于 各種 場(chǎng)合大量使用的帶式輸送機(jī)日趨向大運(yùn)量、長(zhǎng)距離、高速度、節(jié)能、長(zhǎng)壽型的方向發(fā)展。 有些 輥?zhàn)拥慕Y(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能可靠，輥皮用材經(jīng)嚴(yán)格挑選，采用優(yōu)質(zhì)專用焊管，有嚴(yán)格公差要求 ， 軸材料采用冷拔圓鋼，軸承座采用優(yōu)質(zhì)鋼板沖壓，密封結(jié)構(gòu)采用 PDC 型，三道密封裝置，防塵、防水性能均優(yōu)于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 我們做的夾具就是和另一組的托輥機(jī)床配套設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)托輥的大批量生產(chǎn)。 本設(shè)計(jì)采用自定心夾緊機(jī)構(gòu)， 讓定心定位夾緊同步進(jìn)行，節(jié)約了輔助加工時(shí)間， 不僅能快速 準(zhǔn)確定心 、 提高加工效率 ； 還能解決上述問題。 圖 2— 1 托輥管體參數(shù) 托輥尺寸系列 ： 輸送帶寬 B 托輥 直徑 d1 托輥 長(zhǎng)度 L1 500 76,89,108 200,600 650 76,89,108 250,380,750 800 89,108,133 315,465,950 1000 108,133,159 380,600,1150 1200 108,133,159 465,700,1400 1400 108,133,159 530,800,1600 1600 33,159 670,1000,20xx 20xx 133,159,194 750,1100,2200 托輥夾具要滿足的要求： 如何定位才能保證工件軸線與主軸軸線重合；如何夾緊山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 才能保證工件在正確定位的基礎(chǔ)上夾緊，而且使各工件所受夾緊力相同；如何實(shí)現(xiàn)快速定位和夾緊 ； 如何實(shí)現(xiàn)加工不同直 徑的工件時(shí)夾具在直徑方向的可調(diào)；如何實(shí)現(xiàn)加工不同長(zhǎng)度的工件時(shí)夾具在長(zhǎng)度方向的可調(diào)；如何實(shí)現(xiàn)工件相對(duì)主軸兩側(cè)居于中間位置；如何提高自動(dòng)化程度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 圖 2— 3 加工單一直徑系列的夾具 第 一 種方案如 上 圖 2— 3所示 ，用液壓缸控制壓緊。圖中的螺旋自定心裝置，它由固定在左右螺紋螺母上的 V形口組成，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手柄時(shí)，兩鉗口同時(shí)等速靠近，將工件定心并夾緊。 采用該夾具有效地提高了產(chǎn)品的合格率。 由于兩端同時(shí)加工，因此只需限制四個(gè)自由度，所以選兩個(gè)短 V形塊即可，不需要其他定位件。 山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 圖３ — ２ 支撐板 V 形塊的計(jì)算 V形塊的尺寸計(jì)算 據(jù) 文獻(xiàn) [2]表 1— 1— 5 V 形塊的工作角度 選 120176。 （ 4） 當(dāng) D=89,108 時(shí)在 V 形塊上的中心高： 由圖 3— 4 中幾何關(guān)系可知： maxDT= m a x m a xc o s 3 0 s in 3 0 3 022DD tg? ? ? ?+(75A) =1 0 8 3 1 0 8 1 32 2 2 2 3? ? ? ?+() = 2D =89mm 時(shí)： 山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 2T = 8 9 3 8 9 1 32 2 2 2 3? ? ? ?+()= 圖 3— 4 計(jì)算幾何關(guān)系 （ 5） 計(jì)算各直徑的工件圓心到 V形塊表面的距離 A，陷進(jìn) V形塊的距離 B來(lái)確定每批工件從放松到加緊所需的行程； 76 76 6 0 .9 5 0 1 0 .9A T H? ? ? ? ?mm 同理： 89 89 6 8 .4 5 0 1 8 .4A T H? ? ? ? ?mm 108 108 79. 3 50 29. 3A T H? ? ? ? ?mm B=D/2A 76 7 6 / 2 1 0 .9 2 7 .1B ? ? ?mm 同理 : 89 8 9 / 2 1 8 .4 2 6 .1B ? ? ?mm 108 108 / 2 ? ? ?mm V形塊的定位誤差計(jì)算 什么是定位誤差： 任意一批 工件， 其中每個(gè)工件的尺寸、形狀和各 表 面的相互位 置均有所差異 (在公差范圍內(nèi) )。 2)由于定位基面和 定位元件 本 身的制造誤差和 最小配合間隙，所引起的同批工件定位基準(zhǔn)沿工 序尺 寸方向的最大變動(dòng)范圍，稱為基準(zhǔn)位移誤差。 由式（ 3— 4）可知，使用夾具加工工件時(shí)，應(yīng)盡量減小與夾具有關(guān)的加工誤差，在保證工 序加工要求情況下，留給加工過(guò)程 中其他誤差因素的比例大一些，以便較易控制加工誤差。為了提高安裝精度，要在安裝時(shí)做調(diào)整。即夾緊動(dòng)作要迅速，輔助時(shí)間要短。其中以氣缸和液壓裝置應(yīng)用最為普遍。 3)確定夾緊裝置所能產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力。 4）夾緊 力 作用點(diǎn)的數(shù)目應(yīng)盡量使工件在整個(gè)接觸面上夾的均勻，減小夾緊變形 。此外，切削力在加工過(guò)程中是變化的，工藝系統(tǒng)的剛性和夾緊機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率又不同。 由于是粗鏜，所以 1K取 ； 2K — 刀具鈍化系數(shù) （考慮刀具磨損的系數(shù)） ， 一般取 2K =～ ， 據(jù) 文獻(xiàn) [1]表 320 選取， 粗鏜鋼件時(shí) zP 方向?yàn)?， xP 方向?yàn)?； 3K — 切削特點(diǎn)系數(shù) （考慮切削情況的系數(shù)） ， 連續(xù)切削： 3K =，斷續(xù)切削：3K =。 mpK = 75nb???????= 75??????= 據(jù) 文獻(xiàn) [3]217 頁(yè)：鏜刀剛性差、 易振，主偏角應(yīng)選大點(diǎn)，以減少?gòu)较蛄?。?15176。 因此z z z z zP m p p p p rpK K K K K K? ? ??= = x x x x xP m p p p p rpK K K K K K? ? ??= = ④ 分別帶入（ 4— 4），（ 4— 5） 求切削力 得： 0 .7 5 0 .1 5300zzpp ts v K??=300 ? =（ kgf） 山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 22 0 .5 0 .4339 xxpp ts v K?? =339 ? =（ kgf） ⑤ 據(jù) 文獻(xiàn) [12]493 頁(yè)查的： 工件定位面未加工，夾具體定位面是交錯(cuò)網(wǎng)狀時(shí)， f= ⑥把上述求的 分別帶入（ 4— 1），（ 4— 2）得： 11sin 22KMQRf?? =1sin22zKPRRf?1sin 22zKPf?? = 7 22 ??? =（ kgf） 21sin 22xKPQf?? = 22 ??? =（ kgf） 可見，軸向和切向所需的夾緊力差不多，但由于是兩端同時(shí)加工軸向力抵消，所以只考慮夾緊力要平衡的扭矩 1Q 。 單純由主要支承定位，工件會(huì)產(chǎn)生變形或定位的不穩(wěn)定。旋合螺紋間的接觸情況 是，上螺紋受力小，高度可小些，但為防止裝錯(cuò)，兩螺母的高度取成相等，此裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單。密封管螺紋和 55176。的牙型角），螺紋副磨損后的間隙難以補(bǔ)償或修復(fù)，對(duì)中山西大同大學(xué)工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 26 精度低，牙型強(qiáng)度弱。外螺紋的牙底有相當(dāng)大的圓角，以減小應(yīng)力集中，螺紋副的大徑處無(wú)間隙，便于對(duì)中。齒條與齒輪相比有下列兩個(gè)特點(diǎn)： （ 1） 由于齒條齒廓是各點(diǎn)的法線相互平行。 齒 條 參 數(shù)的確定 傳遞動(dòng)力的模數(shù)一般應(yīng) m≥ ～ 2。 據(jù) 文獻(xiàn) [15]174頁(yè)： 知一對(duì)齒輪連續(xù)嚙合的條件是：兩輪的實(shí)際嚙合線 12BB 應(yīng)大于至少等于齒輪的基圓齒距 bp ，通常將實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度與基圓齒距的比值用 a? 表示。 由于齒輪同時(shí)與上下齒條嚙合，因此硬度應(yīng)該高點(diǎn)。 據(jù) 文獻(xiàn) [14]133頁(yè)可知： 閉式硬齒面齒輪、開式齒輪和鑄鐵齒輪， 因齒根彎曲強(qiáng)度往往是薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)取較少齒數(shù)以保證齒輪具有較大的模數(shù)，以提高輪齒抗彎能力。 齒頂圓直徑： ad = *( 2 )az h m? =60mm 齒根圓直徑： fd = **2 2( )fd h zm h c m?? ? ? ?= 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒輪較小，做成實(shí)心的 ，如圖 6— 1 所示。向心軸承主要承受徑向載荷，推力軸承主要承受軸向載 荷，由于只受徑向載荷，因此選向心軸承。為補(bǔ)償軸的受熱伸長(zhǎng)，軸承蓋與外圈端面之間應(yīng)留有～ 的補(bǔ)償間隙（據(jù) 文獻(xiàn) [14]230 頁(yè)）。 由于托輥夾具是用兩套短 V形塊定位夾緊，因此必須實(shí)現(xiàn)兩邊同時(shí)夾緊，選擇同步回路來(lái)實(shí)現(xiàn)，夾緊用保壓回路。按照控制方式不同，同步回路分為 流量控制、容積控制和伺服控制三種。 壓力繼電器是將液壓系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的控制元件。 液壓缸的計(jì)算與選取 1. 計(jì)算液壓缸的總機(jī)械載荷 F：據(jù) 文獻(xiàn) [17]221頁(yè) 根據(jù)機(jī)構(gòu)的工作情況， 作用在液壓活塞桿上的 總機(jī)械載荷 F包括兩部分 ： 第一部分主要包括眼液壓缸活塞方向的工作阻力（即：夾緊力）和運(yùn)動(dòng)部件在啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中的慣性