數(shù)控車床4工位自動回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計_畢業(yè)實習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(論文)(編輯修改稿)
2025-10-01 13:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)中，廣泛采用步進電機作為執(zhí)行單元。這是因為步進電機具有以下優(yōu)點： ● 直接采用數(shù)字量進行控制 。 8 ●轉(zhuǎn)動慣量小，啟動、停止方便； ●成本低； ●無誤差積累； ●定位準(zhǔn)確； ●低頻率特性比較好； ●調(diào)速范圍較寬； 采用步進電機作為驅(qū)動單元，其機構(gòu)也比較簡單，主要是變速齒輪副、滾珠絲杠副，以克服爬行和間隙等不足。通常步進電機每加一個脈沖轉(zhuǎn)過一個脈沖當(dāng)量；但由于其脈沖當(dāng)量一般較大，如 ，在數(shù)控系統(tǒng)中為了保證加工精度，廣泛采用步進電機的細分驅(qū)動技術(shù)。 因為刀架上升、下降各轉(zhuǎn) 150176。，刀架轉(zhuǎn)位至少需 90176。，所以蝸輪轉(zhuǎn)的角度ａ =390176。由課題要求的刀架選位少于 3S。 n≈ ,為便于計算 n取 24r/min 蝸輪蝸桿傳動比為 45 電動機轉(zhuǎn)速 n′ =i*z1=45 考慮刀架只需小功率驅(qū)動，為減少生產(chǎn)成本，選用 JD60電動機，其轉(zhuǎn)速為 1400r/min，額定功率為 60W。 蝸桿及蝸輪的選用與校核 選擇傳動的類型 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 2A 蝸桿，精度 8級， GB1008988。 選擇材料和確定許用應(yīng)力 由《機械基礎(chǔ)》表 174查得蝸桿選用 45鋼，表面淬火，硬度為 45～ 55HRC，蝸輪齒圈用 ZCuSn10P1 砂模鑄造， 為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT150制造。 由表 176查得 ［ 240。］ h=200MPa，［ 240。］ f=51MPa 按接觸強度確定主要參數(shù) 9 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，在校核齒根彎曲疲勞強度。傳動中心距： ? ?23 2 ()EHZZa kT ??? (21) 1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距 T2 按 Z1=2，估取效率η =，則 T2=T*η*i= (22) （ 2）確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) Kβ=1；由使用系數(shù) KA表從而選取 KA=；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù) KV=；則 K=KA*Kβ*KV=1**=≈ (23) （ 3）確定彈性影響系數(shù) ZE 因選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故 12160EZ MPa? （ 4）確定 接觸系數(shù) Zρ 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 d1和傳動中心距 a的比值 1da =，從而可查出 Zρ=。 （ 5）確定許用應(yīng)力 [σH] 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度＞45HRC，從而可查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 [σH]‘=268MPA。 因為電動刀架中蝸輪蝸桿的傳動為間隙性的，故初步定位、其壽命系數(shù)為KHN=，則 [σH]= KHN[σH]‘= 268=≈ 247MPA (24) （ 6）計算中心距 23 1 6 0 2 . 71 . 2 7 3 5 3 8 . 2 ( ) 2 4247a m m?? ? ? ? (25) 10 取中心距 a=50mm， m=，蝸桿分度圓直徑 d1=，這時 1da =，從而可查得接觸系數(shù) 39。Z? =，因為 39。Z? ＜ Zρ ，因此以上計算結(jié)果可用。 蝸桿和蝸輪主要幾何尺寸計算 ⑴蝸桿 分度圓直徑： d1=8mm 直徑系數(shù)： q=， 蝸桿頭數(shù)： Z1=1 分度圓導(dǎo)程角：γ =3176。 11′ 38″ 蝸桿軸向齒距： PA= m? =； (26) 蝸桿齒頂圓直徑： *11 2 3 2 .2aad d h m m m? ? ? ? (27) 蝸桿齒根圓直徑： 1 1 2 ( * * ) 2 4 . 1 6d f d h a c m m m? ? ? ? (28) 蝸桿軸向齒厚： 1/2aSm?? = (29) 蝸桿軸向齒距： 1 1 .6 5 .0 4p a m m m m m??? ? ? (210) ⑵蝸輪 蝸輪齒數(shù)： Z2 =45 變位系數(shù)Χ =0 驗算傳動比： i= 2z /1z =45/1=45 (211) 蝸輪分度圓直徑： d2=mz2= 72mm (212) 蝸輪喉圓直徑： da2=d2+2ha2= (213) 蝸輪喉母圓直徑： rg2=a1/2 da2 =501/2?= (214) 蝸輪齒頂圓直徑： 2 2 2 * 7 5 .2d a d h a m m m? ? ? （ 215） 蝸輪齒根圓直徑： 2 2 2 ( * _ * ) 6 8 . 1 6d f d h a c m m m? ? ? （ 216） 蝸輪外圓直徑：當(dāng)在 z=1 時， 2 2 2 7 8 .4de da m m m? ? ? （ 217） 蝸桿軸的設(shè)計 蝸桿軸的材料選擇，確定許用應(yīng)力 考慮軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩，為普通用途中小功率減速傳動裝置。 11 選用 45號鋼，正火處理， ? ? 600b MPa?? 按扭轉(zhuǎn)強度初步估算軸的最小直徑 221() []caM aTW?????? （ 218） 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取α = 抗彎截面系數(shù) W= 取 dmin= 確定各軸段的直徑和長度 根據(jù)各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度。 d1=d5 同一軸上的軸承選用同一型號，以便于軸承座孔鏜制和減少軸承類型。 d5軸上有一個鍵槽，故槽徑增大 5% d1=d5=d1′ (1+5%)= ,圓整 d1=d5=17mm 所選軸承類型為深溝球軸承，型號為 6203， B=12mm， D=40mm， d2起固定作用，定位載荷高度可 在（ ～ ） d1范圍內(nèi)， d2=d1+2a=～ ， 故 d2取 20mm d3為蝸桿與蝸輪嚙合部分，故 d3=24mm d4=d2=20mm,便于加工和安裝 L1為與軸承配合的軸段，查軸承寬度為 12mm，端蓋寬度為 10mm， 則 L1=22mm L2尺寸長度與刀架體的設(shè)計有關(guān)，蝸桿端面到刀架端面距離為 65mm， 故 L2=43mm 12 L3為蝸桿部分長度 L3≥（ 11+） m= 圓整 L3取 30mm L4取 55mm， L5在刀架體部分長度為（ 12+8） mm，伸出刀架部分通過 聯(lián)軸器與電動機相連長度為 50mm，故 L5=70mm 兩軸承的中心跨度為 128mm，軸的總長為 220mm 蝸桿軸的校核 作用在蝸桿軸上的圓周力 112dTFt ? (219) mmNmmNnPT . 6 5 5 0 0 0 09 5 5 0 0 0 0 51 ????? 其中 d1=28mm 則 NNdTF t 4633 ?????? 徑向力 NFF tr 34 a a n ?????? ? (220) 切向力 NFFtn 44 s s/ ?????? ? (221) 圖 軸向受力分析 13 NFFF rnBH 434 o o o s30c o s ???????????? (222) NFFF nrBV 343 i i i n60s i n ????????????? (223) 求水平方向上的支承反力
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1