【文章內(nèi)容簡介】 0T形槽|B|尺寸/mm:16T形槽|C|尺寸/mm:7T形槽H|尺寸/mm:17螺栓選擇 公稱尺寸/mm: M8工作臺的中心孔設(shè)計，是根據(jù)在中心孔上有一個襯套，襯套的作用是：當襯套磨損了，可以方便更換。如果不用襯套，磨損后，則需要更換工作臺。因其是標準件，加工方便，更換成本低，而且還能起到一定的導(dǎo)向的作用。襯套與工作臺中心孔為小過盈配合。所以根據(jù)工作臺的結(jié)構(gòu)要求和襯套的標準規(guī)定可得，工作臺中心孔的孔徑為39mm。液壓式數(shù)控分度工作臺需要中心軸和端齒盤與工作臺具有精度的相對位置。而工作臺是由許多點、線、面組成的一個復(fù)雜的空間幾何體。當考慮中心軸和端齒盤在工作臺中占據(jù)一正確位置時，在實際安裝，進行零部件定位時需要螺栓的夾緊和定位銷的定位相結(jié)合，才能滿足工作臺的動作要求。所以本設(shè)計中采用螺栓和定位銷在工作臺上圓周均布，一般采用三個螺栓與兩個定位銷對工作臺及其部件進行定位夾緊。多齒分度臺按其齒根部的切槽深度可分為三種齒形，剛性齒的齒槽很淺，半彈性齒的齒槽介于剛、彈性之間；彈性齒的齒槽深度為齒厚的4~6倍或更深。彈性齒的材料為45號鋼，調(diào)制HRC25~28，正火穩(wěn)定性處理。本裝置采用彈性齒比剛性多齒盤可提高精度2~3倍，彈性多齒分度臺是利用“平均效應(yīng)”，使精度較低的齒牙盤組裝成精度較高的多齒分度盤，即是利用多定位以提高精度。但必須滿足兩個條件，一是材料符合胡克定律；二是每對齒在齒盤加壓時能均勻嚙合。由于彈性多齒分度臺的累積角度誤差不大于177?！澹瑢嶋H上可以成為一個測量基準，彈性多齒分度臺實為360個齒面棱體。彈性多齒分度臺，其分度精度高，累積角度誤差僅為177。″~177。″；重復(fù)精度好，可達177?！澹蛔詣佣ㄐ木雀?，；使用壽命長，使用過程也是對研過程，可逐步減少殘余分度誤差。其分度精度不受正反轉(zhuǎn)的限制，但只能做整度分度，最小分度值為360/Z，其中Z為齒盤的齒數(shù)。本設(shè)計中采用的是直線齒端齒盤，直線齒的上、下齒盤的齒形完全一樣，可用一般的銑刀加工，制造比較方便。端齒盤主要參數(shù)計算：（1）由于端齒盤的齒數(shù) Z=360/ 式()式中 需要分度的最小分度角 （176。）在此設(shè)計中最小分度角為90176。， Z=360/=360/90=4所以在設(shè)計中端齒盤的齒數(shù)可以是4的倍數(shù)即可，選擇Z=64齒。（2）端齒盤的直徑可以根據(jù)分度臺臺面所需求的尺寸確定，分度工作臺的直徑為320mm，所以選擇D=216mm。（3）端齒盤的齒形角 =50176。~60176。，選擇=60176。（4）端齒盤的齒長 B=(10~15)mm，選擇B=10。（5）端齒盤內(nèi)徑 根據(jù)結(jié)構(gòu)可以確定為d=140mm。（6）端齒盤的齒高 在此設(shè)計中，運用了多彈性齒的原理，使端齒盤的齒高比普通端齒盤的高一些，h=，b=，h/b=≈，已經(jīng)基本達到了半彈性齒的要求。（7）大端齒距 式()（8）理論齒高 式（）（b為大段齒頂寬度，經(jīng)設(shè)計計算為）。（9）有效高度 式（）（為上下齒盤齒頂間距離）。端齒盤的定位使用三個M6的螺釘均布在同一圓周上，同時使M6的定位銷來定位，確保端齒盤的定位精度，滿足工作要求。綜上所述，：根據(jù)設(shè)計的數(shù)據(jù)，：液壓式數(shù)控分度工作臺的中心轉(zhuǎn)軸其結(jié)構(gòu)尺寸基本上是按照工作臺的整體尺寸確定的，其左端面的螺孔與定位銷孔都是根據(jù)工作臺的下端表面的螺孔分布來設(shè)計的。其右端面的螺孔是根據(jù)與之配合的齒圈設(shè)計的，中心軸左端有3mm會嵌進齒圈的中心槽進行定位，再用三個均布的螺栓緊固。中心軸最重要的部分是其右端面的直徑大小，在工作臺結(jié)構(gòu)允許的條件下，盡可能的使中心軸的支承面大。因為液壓式數(shù)控分度工作臺在分度旋轉(zhuǎn)的時候，需要液壓油頂起活塞，活塞兩端都有推力軸承，通過推力頂起中心軸支撐面，在次過程中工作臺的重物不一定在中心，所以會產(chǎn)生一定的傾覆力。中心軸的支承面越大則產(chǎn)生的傾覆力越小，分度后的中心重復(fù)定位精度也將會提高。所以根據(jù)工作臺和端齒盤的尺寸，允許中心軸支承面的最大尺寸為136mm。根據(jù)中心軸的動作原理，可知需要選擇推力軸承：推力球軸承，推力球軸承由底座、軸圈和鋼球保持架組件三部分構(gòu)成。與軸配合的稱軸圈，與外殼配合的稱座圈。推力球軸承種類：接受力情況分單向推力球軸承和雙向推力球軸承。單向推力球軸承，可承受單向軸向負荷。雙向推力球軸承，可承受雙向軸向負荷。雙向推力球軸承，其中圈與軸配合。座圈的安裝面呈球面的軸承，具有調(diào)心性能，可以減少安裝誤差的影響。推力球軸承不能承受徑向負荷，極限轉(zhuǎn)速較低。推力球軸承的用途：只適用于承受一面軸向負荷、轉(zhuǎn)速較低的機件上，例如 吊鉤、立式水泵、立式離心機、千斤頂、低速減速器等。軸承的軸圈、座圈和滾動體是分離的，可以分別裝拆。根據(jù)中心軸的軸徑為：上端的軸徑30mm，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表68推力球軸承（GB/T3011995摘錄）可知，選用軸承代號為：51206下端的軸徑25mm，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表68推力球軸承（GB/T3011995摘錄）可知，選用軸承代號為：51205液壓式數(shù)控分度工作臺的活塞的設(shè)計，根據(jù)軸心轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)尺寸可以確定活塞中心孔的大小為30mm，在設(shè)計中，當兩個接觸面的距離較長時，可以適當減少接觸面的距離，降低加工難度，也提高了精度。如圖活塞的左端面是一個專門的推力軸承的支承槽，推力軸承的外徑為52mm，根據(jù)要求在此選擇了支承槽的直徑為56mm。：活塞是根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力確定的，活塞作為液壓油驅(qū)動的部件，在其運動過程中難免會發(fā)生泄漏現(xiàn)象，所以也需要密封圈，根據(jù)密封圈可以設(shè)計出活塞上的密封槽。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，活塞需要液壓油進行驅(qū)動，根據(jù)活塞工作的原理，所以齒條需要密封。密封可分為靜密封和動密封兩大類。靜密封主要有墊密封、密封膠密封和直接接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟寬度較寬的墊密封，高壓靜密封則用材質(zhì)較硬接觸寬度很窄的金屬墊片。動密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型。按密封件與其作相對運動的零部件是否接觸，可分為接觸式密封和非接觸式密封；按密封件和接觸位置又可分為圓周密封和斷面密封，斷面密封又稱為機械密封。動密封中的離心密封和螺旋密封，是借助機器運轉(zhuǎn)時給介質(zhì)以動力得到密封。經(jīng)過以上的介紹，可知活塞需要往復(fù)的運動，所以需要動密封元件，本設(shè)計選擇O型橡膠密封圈，它適用于裝在各種機械設(shè)備上，在工作壓力0~70MPa、溫度為40~+120℃的不同液體和氣體介質(zhì)中，在固定或運動的情況下起密封作用。根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》（a）、（b）：（a）活塞的密封圈（b）活塞的密封圈根據(jù)液壓式數(shù)控分度工作臺的工作原理，在工作臺需要分度的時候，液壓油進入活塞下部將工作臺頂起，同時齒圈和下齒輪嚙合，準備分度。上升到位后，液壓系統(tǒng)將使液壓油進入齒條油腔，推動齒條，齒條與上齒輪嚙合，并帶動上齒輪運動，上齒輪與下齒輪是做成一體的，所以上齒輪帶動下齒輪旋轉(zhuǎn)。下齒輪與齒圈嚙合在一起，并且齒圈與轉(zhuǎn)軸是固定的，所以齒條的水平運動將會帶動工作臺的旋轉(zhuǎn)。綜上所述，此傳動系統(tǒng)的最主要的作用就是通過齒輪齒條和齒輪齒圈的嚙合使齒條的水平運動轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ髋_的分度運動。：經(jīng)過動作的分析，在此設(shè)計中，齒輪齒條的作用只是分度時進行嚙合，而且分度時傳遞的力只是克服中心轉(zhuǎn)軸與活塞內(nèi)孔壁摩擦力，此摩擦力比較小，所以齒輪齒條的設(shè)計計算主要是根據(jù)傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案和工作臺的具體尺寸確定的。所以，齒條半徑為18mm。齒輪的分度圓半徑為64mm。 齒輪齒條轉(zhuǎn)矩根據(jù)工作臺零部件之間的合理分布，可以確定齒條半徑為18mm，齒條油腔的面積為： 式()所以齒條在分度時受液壓缸的推力為： 式（） 齒輪齒條嚙合是，所受的轉(zhuǎn)矩是克服中心轉(zhuǎn)軸與活塞內(nèi)孔壁摩擦力，此摩擦力比較小。假設(shè)為： 齒輪齒條的轉(zhuǎn)速由齒輪齒條的分度圓嚙合條件可知，工作臺實現(xiàn)90176。分度時，齒輪需要轉(zhuǎn)動四分之一圓周，所以 式（）齒輪轉(zhuǎn)動的圓周長度也即是齒條分度時需要運動的長度，即為齒條油缸的長度。所以齒條油缸的體積為： 式()選擇的液壓泵的流量為：所以分度工作臺分度需要的時間為： 式()綜上所述，齒條在分度嚙合的時候的速度為： 式()齒輪在分度時候的轉(zhuǎn)速為：