數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)原理與數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)(編輯修改稿)
2025-07-14 07:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 F2］=300Mpa彎曲強(qiáng)度足夠。 確定齒輪傳動(dòng)精度齒輪圓周速度v=d1nπ/(60*1000)=**970/(60*1000)=由表確定第Ⅲ公差組為8級(jí)。第Ⅰ、Ⅱ公差組也定為8級(jí)，齒厚偏差選HK 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪 d1=33mm da1 =36mm 采用實(shí)心式齒輪大齒輪 d2=99mm da2 =102mm 采用腹板式齒輪 伺服電機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 按照工作要求和條件選交流伺服電機(jī)。 20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國(guó)著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來(lái)的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。90年代以后，世界各國(guó)已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置在傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)同直流伺服電動(dòng)機(jī)比較，主要優(yōu)點(diǎn)有： ?、艧o(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低?！ 、贫ㄗ永@組散熱比較方便?！ 、菓T量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。 ?、冗m應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)?！ 、赏β氏掠休^小的體積和重量。 馬達(dá)的額定功率應(yīng)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(jī)器正常工作，或使馬達(dá)長(zhǎng)期過(guò)載、發(fā)熱大而過(guò)早損壞；額定功率過(guò)大，則馬達(dá)價(jià)格高，并且由于效率和功率因素低而造成浪費(fèi)。工作所需功率為：Pw=FwVw/1000ηw KW Pw=Tnw/9950ηw KW 式中T=, nw=36r/min,電機(jī)工作效率ηw=，代入上式得Pw=15036/（9950）= KW電機(jī)所需的輸出功率為：P0= Pw/η式中：η為電機(jī)至工作臺(tái)主動(dòng)軸之間的總效率。：齒輪傳動(dòng)的效率為ηw=；一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率為ηw=；蝸桿傳動(dòng)的效率為ηw=。因此，η=η1η23η3==P0= Pw/η=一般電機(jī)的額定功率Pm=()P0=()= KW則由表取電機(jī)額定功率為：Pm= KW。確定電機(jī)轉(zhuǎn)速按表推薦的各種機(jī)構(gòu)傳動(dòng)范圍為，?。糊X輪傳動(dòng)比：35，蝸桿傳動(dòng)比：1532，則總的傳動(dòng)范圍為：i=i1i2=315532=45160電機(jī)轉(zhuǎn)速的范圍為N= inw=(45160)36=16205760 r/min根據(jù)這些，選取三菱公司的HFSP51B型電機(jī)，符合要求。 蝸輪及蝸桿的選用與校核由于前述所選電機(jī)可知T==，效率η=，壽命為10年。 選擇蝸桿傳動(dòng)類型根據(jù)GB/T10085—1988的推薦，采用漸開線蝸桿。 選擇材料 考慮到蝸桿傳動(dòng)效率不大，速度只是中等，故蝸桿用45號(hào)鋼；為達(dá)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Zcusn10Pb1，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(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。傳動(dòng)中心距： (32) （1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距T2按Z1=1，估取效率η=，則T2=T*η*i= (33)（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(dòng)載系數(shù)KV=；則K=KA*Kβ*KV=1**=≈ (34)（3）確定彈性影響系數(shù)ZE選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配。 （4）確定接觸系數(shù)Zρ先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值d1/a=，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zcusn10Pb1，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?yàn)殡妱?dòng)刀架中蝸輪蝸桿的傳動(dòng)為間隙性的，故初步定位、其壽命系數(shù)為KHN=，則[σH]= KHN[σH]=268=≈247Mpa (35)（6）計(jì)算中心距 (36) 設(shè)計(jì)中心距a=270mm，m=，齒形角α=20176。，蝸桿分度圓直徑d1=45mm；這時(shí)d/a=，從而可查得接觸系數(shù)=，因?yàn)椋糧ρ，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 蝸桿為了便于蝸桿的加工，每一個(gè)m對(duì)應(yīng)一系列d1值，查表（GB10085—88）得：直徑系數(shù)q=18；分度圓直徑d1=45mm，蝸桿頭數(shù)Z1=1；分度圓導(dǎo)程角γ=arctgZ1/q=3176。11′38蝸桿軸向齒距：Px=mπ= (37)蝸桿齒頂圓直徑：da1=d1+2m=50mm (38)蝸桿軸向齒厚：= (310) 蝸輪蝸輪齒數(shù)：Z2 =2a/mq=198，變位系數(shù)Χ=0蝸輪分度圓直徑：d2=mZ2= *198=495mm (311)蝸輪喉圓直徑：da2=d2+2m=500mm (312)蝸輪齒根圓直徑 df2=d22m()= (313)蝸輪頂圓直徑 de2=d2+2*= (314)蝸輪輪緣寬度 B=（d1+6m）=27mm (315) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 (318)當(dāng)量齒數(shù) Zv2=Z2/cos3γ=198/176。=198 (319)根據(jù)Χ2=0，ZV2=198，可查得齒形系數(shù)=，螺旋角系數(shù)Yβ=1γ/140176。=； (320)許用彎曲應(yīng)力[δF]= KFN [δF]=56=
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