【正文】 接影響，因此對主軸有較高的要求。因為各齒輪副的速度變化不大，受力情況相差不多，故允許采用同一模數(shù)。方案（1）結構簡單，傳動剛度好，能傳遞較大的動力，但齒輪磨損后齒側(cè)間隙不能自動補償，因此加工時對齒輪的齒厚及齒距公差要求較嚴格，否則傳動的靈活性將受到影響。根據(jù)這樣的情況，由于四軸的轉(zhuǎn)速均一致，因此四軸尾端所裝配的齒輪應完全相同，現(xiàn)在存在著消隙的合理性問題。帶傳動特點：帶傳動是兩個或多個帶輪之間用帶作為擾性拉曳零件的傳動，工作時借助零件之間的摩擦或嚙合來傳遞運動或動力。在設計過程中應考慮缸蓋和缸體的強度問題，同時考慮結構工藝性優(yōu)良的一類結構形式。它是一種密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好、摩擦阻力小、壽命較長的密封圈，故應用也很普遍。在無液壓力時，靠O形圈的彈性對接觸面產(chǎn)生預接觸壓力，實現(xiàn)初始密封，當密封腔充入壓力油后，在液壓力的作用下，O形圈擠向槽一側(cè)，密封面上的接觸壓力上升，提高了密封效果。 活塞與活塞桿的連接形式如圖所示，活塞與活塞桿的連接最常用的有螺紋連接和半環(huán)連接形式，除此之外還有整體式結構、焊接式結構、錐銷式結構等。（4）拉桿式連接，結構簡單，工藝性好，通用性強，但端蓋的體積和重量較大，拉桿受力后會拉伸變長，影響密封效果。對于工作行程中受壓的活塞桿，當活塞桿長度L與其直徑d之比大于15時，應對活塞桿進行穩(wěn)定性驗算，在本次設計過程中，所取活塞桿與直徑其比值小于15而無需進行穩(wěn)定性驗算。10~2020往復速度比y~22計算所得的液壓缸內(nèi)經(jīng)D和活塞桿直經(jīng)d應圓整為標準系列參見《新編液壓工程手冊》。 本章主要直線滾動導軌副進行分析并計算滑塊載荷和摩擦力，并確定直線滾動導軌副的型號。同時為了提高精度和剛度，選用整體型直線滾動導軌副，已由廠家預緊。 (3) 流體摩擦導軌副。本設計中考慮到裝配和經(jīng)濟性選用了外循環(huán)式滾珠絲桿副，而為了提高剛度進行了預加載即預緊。本章主要對電動機選擇的相關計算包括計算銑刀對工件的彎矩、加工鞋楦的轉(zhuǎn)動慣量、傳動齒輪的轉(zhuǎn)動慣量，電機和減速器的選擇、電動機的校核。理論上應該進一步驗算電機的溫升是否滿足要求，但鞋楦加工機是斷續(xù)工作狀態(tài)，即工作三分鐘，停機三分鐘，因此，所選電機符合要求。初選松下MSMA（小慣量）系列電機，參數(shù)如下：額定功率3Kw額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩不帶制動器電機慣量104Kg（2）具有共振抑制和控制功能：可彌補機械的剛性不足，從而實現(xiàn)高速定位。在選擇減速器的時候也要綜合考慮，同時粗選的電機的額定轉(zhuǎn)矩與所選的減速器的額定轉(zhuǎn)矩之間存在一個比例系數(shù)i， 即為所選減速器的減速比，即。因此存在最佳傳動比的選擇問題。則銑刀對切削工件的總彎矩ML=F總r回轉(zhuǎn)==因為若尾架是固定式的，在加工較小鞋楦時液壓桿要伸出很長，在很大的切向沖擊力作用下其剛度不夠好，很容易產(chǎn)生彎曲變形，而影響了加工精度。采用該方法主要考慮到：（1）各加工面較大，分開獨立布局有利于加工；（2）搬運時拆卸方便。為了實現(xiàn)這一加工路徑,數(shù)控刻楦機采用三軸聯(lián)動方式,在設計時,在數(shù)控系統(tǒng)和機床機械本體兩個方面都要圍繞這一加工方式展開,數(shù)控系統(tǒng)需要完成C、X、Z三個伺服軸的控制,讀取由各個軸運動位置值構成的數(shù)控程序后,進行插補運算,控制三臺伺服電機完成刀具在X、Z兩個方向上的進給運動和鞋楦的C向回轉(zhuǎn)運動。（1）加工機總體方案設計。數(shù)控刻楦機是一個集CAM、數(shù)控技術、機械原理、電氣電路技術于一身的高精尖設備，國內(nèi)目前只有極少數(shù)廠家花費巨資引進了國外的數(shù)控設備，但使用情況并不理想，目前廣東也有在做數(shù)控機但加工精度也不是很高，大多數(shù)廠家依舊沿用傳統(tǒng)仿型機生產(chǎn)方式。因此，鞋楦設計必須以腳型為基礎，但又不能與腳型一樣，因為腳在靜止和運動狀態(tài)下，其形狀、尺寸、應力等都有變化，加上鞋的品種、式樣、加工工藝，原輔材料性能，穿著環(huán)境和條件也不同，鞋楦的造型和各部位尺寸不可能與腳型完全一樣。要提升我國鞋類產(chǎn)品在國際和國內(nèi)市場的競爭力并趕超制鞋強國,分析制楦的工藝發(fā)展過程,找出關鍵技術所在有十分重要的意義。第2章 加工機總體方案設計鞋楦機的工作原理:鞋楦由夾具固定后,作C向回轉(zhuǎn)運動,高速旋轉(zhuǎn)且傾斜一定角度的刀具在XZ平面內(nèi)作Z向上升運動和X向的進給運動,在鞋楦表面形成螺旋線加工軌跡,數(shù)控刻楦機通過控制(C, X, Z)切削毛坯楦得到成品楦。用螺栓鎖緊在大底板上。在該方案中還把尾架部分做成移動式這樣可大大提高加工的范圍，同時也更有利于提高較小鞋楦的加工精度。主切削力F===則總體切削力為F =4F=按照極值情況，取鞋楦的最大回轉(zhuǎn)半徑。相應地，輸出轉(zhuǎn)矩則降低。根據(jù)安裝的空間排布需要，主加工軸通過聯(lián)軸器與行星減速器相接，行星減速器再與電機相接，考慮空間利用的合理性，電機輸入軸朝上，因此要求減速器輸入端和輸出端呈90度角，NEUGART系列的減速器中有兩種型號是90度轉(zhuǎn)角的，WPLS系列和WPLE系列的。鞋楦加工機具有較高的精度要求，確定采用松下伺服電機，其優(yōu)點明顯：（1）采用松下公司獨特算法，使速度頻率響應提高 2 倍，達到 500HZ ；定位超調(diào)整定時間縮短為以往產(chǎn)品 1/4 ?？紤]另行選擇伺服電機。 電機發(fā)熱校核對于連續(xù)工作負載不變場合的電動機,要求在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),、周期性的工作在變負載條件下的電動機,應該滿足電動機發(fā)熱條件的等效原則。綜上所述,選用MSNA系列中慣量電動機,額定功率的伺服電動機滿足要求。為了消除間隙和提高滾珠絲桿副的剛度可預加載荷，預載后剛度可提高2倍。 (2)滾動摩擦導軌副 其導向精度高，耐磨性好，廣泛應用于精密機床、數(shù)控機床和測量機等。由于數(shù)控機床采用了伺服系統(tǒng)，要求有恒定的摩擦阻力和無爬行現(xiàn)象，所以數(shù)控機床大多數(shù)采用滾動導軌。故有，法向載荷 ——P=M*g + F切 =（M拖板 + M刀架 + M直線電機）*g + F切 =（50＋8＋） + = N又有，P/Coa = 則取μ=綜上所述，摩擦力——F摩 =μ*P + 8*f = * + 8*5 = N故取，F(xiàn)摩擦 = 44 N 。55~77推薦活塞桿直徑(~)D(~)D表62液壓缸往復速度比推薦值液壓缸工作壓力P（MPa）163。當d/D=~，可用下式校核缸筒的壁厚 式中——缸筒內(nèi)的最高工作壓力 [s]——缸筒材料的許允應力 活塞桿長度根據(jù)液壓缸最大行程L而定。（3）螺紋式連接，有外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩種，其特點是體積小，重量輕，結構緊湊，但缸筒端部結構較復雜，這種連接形式一般用于要求外形尺寸小，重量輕的場合。缸筒，端蓋和導向套的材料選擇和技術要求可參考液壓設計手冊。 O形圈密封的原理如圖所示，O形圈裝入密封槽后,其截面受到壓縮后變形。(3)Y(Yx)形密封圈Y形密封圈的截面為Y形，屬唇形密封圈?？紤]缸體本身質(zhì)量不大，缸體和后端蓋采用螺紋連接，結構小，質(zhì)量輕，結構緊湊。齒輪傳動的主要特點：（1）效率高，在常用的機械傳動中，以齒輪傳動的效率為最高；（2）結構緊湊，在同樣的試用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較??；（3）工作可靠，壽命長；（4）傳動比穩(wěn)定，傳動比穩(wěn)定往往是對傳動性能的基本要求。主軸轉(zhuǎn)向方面，由于加工鞋楦適用左右腳，要求上兩軸轉(zhuǎn)向一致，下兩軸轉(zhuǎn)向一致，但上下軸的方向相反，這樣一次走刀加工可以加工出一致的兩雙配對的鞋楦。（3）在兩根主軸的傳動鏈中加入兩個可根據(jù)齒輪的磨損情況來調(diào)整它們位置的中間過渡齒輪。為了便于設計和制造，主傳動系統(tǒng)中所采用的齒輪模數(shù)的種類應該盡可能少一些。其主要功能在于支承旋轉(zhuǎn)零件，傳遞扭矩和運動。圖73 軸承定位安裝圖主軸有前，后兩支承和前，中，侯三支承兩種。因此，應綜合考慮轉(zhuǎn)速和承載能力兩方面要求來選擇軸承形式。如假設軸承為剛性支座，主軸為彈性體，則主軸在前端受力Fc后的撓度為ya 通常，主軸前端的懸伸長度a由構造決定，是已定的。當l〉l0時，柔度的增加比ll0時慢，因此，設計時候首先應爭取符合最佳跨距，如結構上不允許，則寧愿取實際跨距略大于最佳值。對密封裝置的要求是，在一定壓力，溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能，由密封裝置所形成的摩擦力應盡量小，摩擦因素應盡量穩(wěn)定，耐磨蝕，磨損小，工作壽命長，磨損后，在一定程度上能自動補償，結構簡單，裝卸方便。斜齒輪接觸疲勞強度校核公式如下：式中 ——緯線截面接觸應力 ——載荷系數(shù)，使用系數(shù)，動載荷系數(shù)，齒面載荷分配系數(shù)，齒面載荷分配系數(shù) ——斜齒輪周向分力，為齒輪承受的力矩，d為齒輪直徑 ——齒輪寬度 ——齒輪傳動斷面重合度系數(shù) ——齒輪齒數(shù)比 ——齒域系數(shù) ——彈性影響系數(shù) ——齒輪許用截面接觸應力查表可以得到， 查[2]圖108 ，查[2]表103， ， 查[2]表104， ，故 查[3]圖1030， 查[3]表106 ，查[3]圖1026， 而大齒輪的力矩：大小齒輪的圓周力：所以 設定鞋楦的工作壽命為20年，一班制，一年工作300天，則應力循環(huán)次數(shù)式中 j——齒輪每轉(zhuǎn)一圈時，同一齒面嚙合的次數(shù)查[2]圖1019，接觸疲勞壽命系數(shù)齒輪的接觸疲勞強度極限疲勞安全系數(shù)S=1得 故 齒輪的接觸疲勞強度滿足要求。本次設計的主要任務是完成總體及其C向驅(qū)動系統(tǒng)設計。在這次畢業(yè)設計中，我得到了老師和廣大同學的支持和幫助，在這段時間內(nèi)，老師同學們提出了很多寶貴的意見和建議，使我在這次畢業(yè)設計中能夠按時完成我的畢業(yè)設計任務。中外鞋業(yè),2002，06.[15] 格羅斯, 威加特. 自動化技術中的進給電氣傳動. 機械工業(yè)出版社, 2002.35