【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 頭的結(jié)構(gòu)緊湊，此外蝸桿傳動(dòng)方式還有傳動(dòng)比大，工作平穩(wěn)，躁聲低，可以自鎖等優(yōu)點(diǎn)。具體設(shè)計(jì)計(jì)算輸入功率P=750W，蝸桿轉(zhuǎn)速為n1=1500轉(zhuǎn)/分，傳動(dòng)比在50~80范圍之內(nèi)。工作載荷較穩(wěn)定。 根據(jù)GB/T10085——1988的推薦，采用阿基米德蝸桿（ZA蝸桿）.蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大,速度只是中等,故蝸桿用45鋼。因希望效率高些,耐磨性好些,故蝸桿螺旋齒面要求淬火,.蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1 ,金屬模鑄造.根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)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),再較核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度.傳動(dòng)中心距 1) 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距 按=1,估取效率為=， 估取i=65 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),選取使用系數(shù),由于轉(zhuǎn)速不高,沖擊不大,可取動(dòng)載荷系數(shù)3) 確定彈性影響系數(shù).因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配,故4)確定接觸系數(shù) 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a的比值,可查得=.5)確定許用接觸應(yīng)力 因蝸輪材料選用的是鑄錫磷青銅ZCuSn10P1, 金屬模鑄造, 蝸桿螺旋齒面硬度為45~55HRC,可查得蝸輪基本許用應(yīng)力為.6)計(jì)算中心距取中心距a=125mm,i=69,查表選取模數(shù)m=,蝸桿分度圓直徑,這時(shí),查得接觸系數(shù)1) 蝸桿蝸桿頭數(shù) z1 1模 數(shù) m (mm) 蝸桿分度圓直徑 d1 (mm)蝸桿導(dǎo)程角 γ 176。 蝸桿齒高 h1 (mm) 蝸桿齒頂圓直徑 da1 (mm) 蝸桿齒根圓直徑 df1 (mm) 2）蝸輪 蝸輪分度圓直徑 d2 (mm) 蝸輪喉圓直徑 da2 (mm) 蝸輪齒根圓直徑 df2 (mm) 蝸輪齒高 h2 (mm) 蝸輪外圓直徑 de2 (mm) 中心距a 125 (mm)查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力’=56MPa彎曲強(qiáng)度滿足要求同步帶傳動(dòng)綜合了帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),傳動(dòng)時(shí)無滑動(dòng),能保證固定的傳動(dòng)比和同步傳動(dòng),預(yù)緊力較小,軸和軸承上所受的載荷小,帶的厚度小,單位長(zhǎng)度的質(zhì)量小,故允許的線速度較高額定額定功率P=750W,n=3000r/min 1）選擇帶型設(shè)計(jì)功率 i=2查得工作情況系數(shù)= 故=*750=1125W根據(jù)GB/T11362—1989），選擇帶型為L(zhǎng)型節(jié)距為2）大小帶輪的齒數(shù)及節(jié)圓直徑由于所設(shè)計(jì)的銑頭結(jié)構(gòu)要求緊湊，所以小帶輪的齒數(shù)為小帶輪節(jié)圓直徑大帶輪齒數(shù) 大帶輪節(jié)圓直徑 帶速：3）初定軸間距根據(jù) 初步確定軸間距為計(jì)算帶長(zhǎng)及齒數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)帶長(zhǎng)實(shí)際軸間距 小帶輪嚙合齒數(shù)4）計(jì)算基本額定功率、帶寬和作用在軸上的力基本額定功率 帶寬作用在軸上的力4 電機(jī)和聯(lián)軸器的選用 由于本次設(shè)計(jì)的數(shù)控雕銑機(jī)必須滿足高速的要求，所以電機(jī)采用伺服電機(jī)，伺服電機(jī)不僅可以滿足較高的機(jī)械性能和生產(chǎn)效率的要求，同樣在高速響應(yīng)性、高速、高精度控制方面，具有更高的水準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)中選用的伺服電機(jī)為株式會(huì)社安川電機(jī)的SGMAH型額定功率為750W。 選用的聯(lián)軸器為L(zhǎng)K5系列的單接夾緊螺絲固定的聯(lián)軸器，可以傳遞的扭矩為6NM 本次設(shè)計(jì)中對(duì)A軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是銑頭的頭套設(shè)計(jì)，將A軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)放入滑枕中，從而減小了銑頭的體積，此外在銑頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還注意到了排線的問題 C軸傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 C軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要采用齒輪傳動(dòng)方式，C軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)也采用與A軸同樣型號(hào)的電機(jī)，由于C軸的轉(zhuǎn)速要求不高，所以采用降速傳動(dòng)。其中小齒輪設(shè)計(jì)成齒輪軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)相連，然后安裝在滑枕上，大齒輪安裝在銑頭的頭套上，帶動(dòng)銑頭沿C軸方向轉(zhuǎn)動(dòng) 齒輪傳動(dòng)具體的設(shè)計(jì)計(jì)算如下：在確定齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1：不產(chǎn)生根切。一般取Zmin≥18~20。2：保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚δ≥2mm。3：同一傳動(dòng)組的各對(duì)齒輪副的中心距應(yīng)當(dāng)相等。若模數(shù)相同時(shí)，則齒數(shù)和也相等。但由于傳動(dòng)比的要求，尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后，常常滿足不了上述要求。機(jī)床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齒數(shù)差不能超過3~4個(gè)齒。4：防止各種碰撞和干涉。齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1：選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料以及齒數(shù) 1）：選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，2）：整個(gè)機(jī)構(gòu)主要通過齒輪來傳動(dòng)，因此對(duì)齒輪的要求比較高，因此選用6級(jí)精度的齒輪。3）：材料的選擇。由表101選擇兩個(gè)齒輪的材料都為40Cr（調(diào)質(zhì)處理），硬度為280HBS。4）：按表選取齒數(shù)，暫時(shí)選小齒輪的齒數(shù)為20，第二個(gè)齒輪的齒數(shù)為76。2：按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（109a）進(jìn)行試算，即d1t 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1） 試選載荷系數(shù)Kt=（2） 計(jì)算和送料輥?zhàn)舆B接的齒輪的轉(zhuǎn)矩T1=（3） 由表107選齒寬系數(shù)=（4） 由表106查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=（5） 由圖1021d按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限也為=600MPa。（6） 由式1019計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60j=609601（2830010）=N2=（7） 由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)=。=（8） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（1012）得===528Mpa== Mpa=528Mpa2) 計(jì)算(1)試算齒輪分度圓直徑，代入中較小的數(shù)值 =（2） 計(jì)算圓周速度v ==（3） 計(jì)算齒寬b b= ，故b==（4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù) =/= 齒高 h=== b/h=（5） 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=，6級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載荷系數(shù)=；由于是直齒輪，假設(shè)/b100N/mm。由表103查得== 由表102查得使用系數(shù)= 由表104查得6級(jí)精度 =+（1+）+ 將數(shù)據(jù)代入以后得到： =+（1+）+= 由b/h=，==因此載荷系數(shù)為： K===（6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得 ===（7） 計(jì)算模數(shù)m m==3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由公式（105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 m1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1）由圖1020c查得下面齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=480Mpa；由于是相同的材料，故上面一個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限也為=480Mpa（2）由圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)=，=；（3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，由式（1012）得 ==MPa=288MPa ==MPa=