數控回轉工作臺的結構設計與應用(編輯修改稿)
2025-07-14 07:06 本頁面
【文章內容簡介】 ，YFS2=δf1=2kT1YFS1/bmd1=()=＜［δF1］δf2=δf1YFS2/YFS1=()Mpa=＜［δF2］彎曲強度足夠。 確定齒輪傳動精度齒輪圓周速度v=d1nπ/(60x1000)=(600x1000)=由表64確定第Ⅱ公差組為8級。第Ⅰ、Ⅱ公差組也定為8級，齒厚偏差選HK 齒輪結構設計小齒輪 da1 =33mm 采用實心式齒輪大齒輪 da2 =99mm 采用腹板式齒輪 電液脈沖馬達的選擇及運動參數的計算許多機械加工需要微量進給。要實現微量進給，步進電機、直流伺服交流伺服電機都可作為驅動元件。對于后兩者，必須使用精密的傳感器并構成閉環(huán)系統(tǒng)，才能實現微量進給。在閉環(huán)系統(tǒng)中，廣泛采用電液脈沖馬達作為執(zhí)行單元。這是因為電液脈沖馬達具有以下優(yōu)點：●直接采用數字量進行控制?！褶D動慣量小，啟動、停止方便；●成本低；●無誤差積累；●定位準確；●低頻率特性比較好；●調速范圍較寬；采用電液脈沖馬達為驅動單元，其機構也比較簡單，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過一個脈沖當量；但由于其脈沖當量一般較大，在數控系統(tǒng)中為了保證加工精度，廣泛采用電液脈沖馬達的細分驅動技術。 1）電液脈沖馬達電機的選擇按照工作要求和條件選Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電機。2）選擇電液脈沖馬達的額定功率馬達的額定功率應等于或稍大于工作要求的功率。額定功率小于工作要求，則不能保證工作機器正常工作，或使馬達長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；額定功率過大，則馬達價格高，并且由于效率和功率因素低而造成浪費。工作所需功率為：Pw=FwVw/1000ηw KW Pw=Tnw/9950ηw KW 式中T=, nw=36r/min,電機工作效率ηw=，代入上式得Pw=15036/（9950）= KW電機所需的輸出功率為：P0= Pw/η式中：η為電機至工作臺主動軸之間的總效率。：齒輪傳動的效率為ηw=；一對滾動軸承的效率為ηw=；蝸桿傳動的效率為ηw=。因此，η=η1η23η3==P0= Pw/η=一般電機的額定功率Pm=()P0=()= KW：Pm= KW。確定電機轉速，?。糊X輪傳動比：35，蝸桿傳動比：1532，則總的傳動范圍為：i=i1i2=315532=45160電機轉速的范圍為N= inw=(45160)36=16205760 r/min為降低電機的重量和價格，型號為Y8012，其滿載轉速nm=3000r/min,此外， 蝸輪及蝸桿的選用與校核由于前述所選電機可知T==，效率η=，壽命為10年。 選擇蝸桿傳動類型根據GB/T10085—1988的推薦，采用漸開線蝸桿。2. 4. 2 選擇材料 考慮到蝸桿傳動效率不大，速度只是中等，故蝸桿用45號鋼；為達到更高的效率和更好的耐磨性，要求蝸桿螺旋齒面淬火，硬度為4555HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅Zcusn10p1，金屬鑄造。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HT100制造。 按齒面接觸疲勞強度設計根據閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設計，在校核齒根彎曲疲勞強度。傳動中心距： (32) （1）確定作用在蝸輪上的轉距T2按Z1=2，估取效率η=，則T2=T*η*i= (33)（2）確定載荷系數K因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數Kβ=1；由使用系數KA表從而選取KA=；由于轉速不高，沖擊不大，可取動載系數KV=；則K=KA*Kβ*KV=1**=≈ (34)（3）確定彈性影響系數ZE選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配。 （4）確定接觸系數Zρ先假設蝸桿分度圓直徑d1和傳動中心距a的比值d1/a=，從而可查出Zρ=。（5）確定許用應力[σH]根據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、其壽命系數為KHN=，則[σH]= KHN[σH]‘=268=≈247MPA (35)（6）計算中心距 (36) 取中心距a=50mm，m=，蝸桿分度圓直徑d1=，這時=，從而可查得接觸系數=，因為＜Zρ，因此以上計算結果可用。 蝸桿與蝸輪的主要參數與幾何尺寸2. 5. 1 蝸桿直徑系數q=；分度圓直徑d1=，蝸桿頭數Z1=1；分度圓導程角γ=3176。11′38″蝸桿軸向齒距：PA==；(37)蝸桿齒頂圓直徑：(38)蝸桿軸向齒厚：=(310)2. 5. 2 蝸輪蝸輪齒數：Z2 =62，變位系數Χ=0驗算傳動比：i=/=62/1=62(311)這是傳動比誤差為：（6062）/60=2/60==%(312)蝸輪分度圓直徑：d2=mz2=(313)蝸輪喉圓直徑：da2=d2+2ha2= (314)蝸輪喉母圓直徑rg2=a1/2 da2 =501/= (317)2. 5. 3 校核齒根彎曲疲勞強度(318)當量齒數 (319)根據Χ2=0，ZV2=62，可查得齒形系數=，螺旋角系數Yβ=1γ/140176。=；(320)許用彎曲應力[δF]= KFN [δF]=56=(321)==(322)所以彎曲強度是滿足要求的。 軸的校核與計算 畫出
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