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正文內(nèi)容

電機(jī)端環(huán)中頻焊接機(jī)床設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-07-27 08:37 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)和電機(jī)的最佳安裝位置,由于圓柱齒輪減速器可在任意位置臥式或法蘭安裝,所以初步選用R系列短軸距圓柱齒輪減速電機(jī)。首先計(jì)算電機(jī)所需的輸出功率;齒輪嚙合回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所消耗的功率為回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動(dòng)所受的摩擦力與回轉(zhuǎn)支承與齒輪嚙合處的速度的乘積。回轉(zhuǎn)支承所受的摩擦力 式中: 鋼與鋼之間的滾動(dòng)摩擦系數(shù) 嚙合處回轉(zhuǎn)支承的切向速度 式中: 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所消耗功率的公式 齒輪傳遞的效率按閉式齒輪傳動(dòng)的效率計(jì)算查參考文獻(xiàn)得,電機(jī)的傳動(dòng)效率按R型減速電機(jī)一級(jí)傳動(dòng)的效率來計(jì)算,所以所選R型減速電機(jī)的所需輸出功率應(yīng)為選擇電機(jī)的使用系數(shù):選用減速電機(jī)要考慮電機(jī)的使用系數(shù),使用系數(shù)由每天的運(yùn)行時(shí)間,起停頻率Z及慣性加速系數(shù)決定。電機(jī)負(fù)載分為三種類型:Ⅰ為均勻載荷,許用的慣性加速度系數(shù)≦;Ⅱ?yàn)橹械葲_擊載荷,許用的慣性加速度系數(shù)≦3;Ⅲ為強(qiáng)沖擊載荷,許用的慣性加速度系數(shù)≦10;由于本回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),電機(jī)按每天工作兩班制(16小時(shí)每天)和300次起停每小時(shí)查機(jī)械設(shè)計(jì)師(下)=。其結(jié)構(gòu)是前法蘭式的。,輸出轉(zhuǎn)速為78r/min,,輸出端軸直徑為20mm,長度為40mm。 齒輪的設(shè)計(jì)與校核齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)形式,其傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定,工作平穩(wěn),傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠,可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力;適用的功率和速度范圍廣,功率從接近于零的微小值到數(shù)千萬瓦,圓周速度從很低到300M/S;傳動(dòng)效率高,=~,在常用的機(jī)械傳動(dòng)中,齒輪傳動(dòng)的效率很高;工作可靠,使用壽命長;外廓尺寸小,結(jié)構(gòu)緊湊。按齒輪傳動(dòng)的工作條件,可分為開式齒輪傳動(dòng)、半開式齒輪傳動(dòng)及閉式齒輪傳動(dòng)。按齒面的硬度,齒輪可分為軟齒面齒輪和硬齒面齒輪。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床有外殼,并且齒輪傳動(dòng)的承載力小,速度低,綜合考慮,小齒輪采用軟齒面齒輪,傳動(dòng)采用閉式傳動(dòng)??紤]到該處傳動(dòng)的功率不大,結(jié)構(gòu)緊湊,故小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)處理,查參考文獻(xiàn)〔9〕;因載荷平穩(wěn),齒輪速度不高,故粗選7級(jí)精度;傳動(dòng)方式為開式齒輪傳動(dòng),傳動(dòng)平穩(wěn),初選。根據(jù)參考文獻(xiàn)〔9〕的介紹,在金屬切削機(jī)床中,若傳遞的功率不大,按軟齒面齒輪、非對(duì)稱安裝查參考文獻(xiàn)〔9〕,根據(jù)實(shí)際情況,由于所傳遞的功率很小,故選齒寬系數(shù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)〔9〕的介紹,閉式齒輪傳動(dòng)主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕,故先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。根據(jù)參考文獻(xiàn)〔9〕初選載荷系數(shù),根據(jù)上幾章所算得的數(shù)據(jù)選用電速電機(jī)功率輸出功率,故小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為:查參考文獻(xiàn)〔9〕按齒面硬度查參考文獻(xiàn)〔9〕、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度,由參考文獻(xiàn)〔9〕,假設(shè)這對(duì)齒輪工作壽命為10年,每年工作300天,每天工作兩班制,則:查參考文獻(xiàn)〔9〕,取安全系數(shù),根據(jù)參考文獻(xiàn)〔9〕許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式,得:試算小齒輪分度圓直徑:取,由圓周速度計(jì)算公式根據(jù)參考文獻(xiàn)〔9〕,根據(jù)圓周速度、7級(jí)精度,查參考文獻(xiàn)〔9〕,由參考文獻(xiàn)〔9〕。則載荷系數(shù)即可以校正分度圓直徑,由于結(jié)構(gòu)和配合原因,實(shí)際此對(duì)齒輪的模數(shù)已由回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪的模數(shù)而確定;取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)兩齒輪分度圓直徑即可求出由,可得兩分度圓直徑、由回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)可得出齒寬一般的小齒輪的齒寬為,取,考慮此處傳遞的力較小,又由于結(jié)構(gòu)的原因,小齒輪不須很大的結(jié)構(gòu)故可按齒寬來確定校核齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)參考文獻(xiàn)〔9〕:查參考文獻(xiàn)〔9〕圖得大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限, 查參考文獻(xiàn)〔9〕,.根據(jù)參考文獻(xiàn)〔9〕,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),取彎曲疲勞安全系數(shù),由國家標(biāo)準(zhǔn)取應(yīng)力修正系數(shù),則:根據(jù)齒數(shù),由參考文獻(xiàn)〔9〕,。故因?yàn)樾↓X輪的數(shù)值大,所以按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核;故齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 齒輪鍵的強(qiáng)度校核 根據(jù)上面所選的2R07DT56M型號(hào)R系列短軸距圓柱齒輪減速電機(jī),伸出軸直徑為20mm可以選擇型號(hào)為632GB109679的普通平鍵,其基本參數(shù)見下表表31參數(shù)軸d120L132尺寸bhL =6632鍵的計(jì)算尺寸見表32:表32參數(shù)軸尺寸bhL =6632l32-3=29kh/2 =3鍵的強(qiáng)度校核見表33:由[1]:由上面所計(jì)算的小齒輪承受T==表33參數(shù)軸1T2100d120l32k3由上述計(jì)算可知鍵的強(qiáng)度滿足要求。第4章 機(jī)床升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 升降機(jī)構(gòu)的工作原理通過查閱設(shè)計(jì)資料,一般機(jī)床的升降機(jī)構(gòu),采用絲杠螺母副,可以傳遞很大的力,利用絲杠或螺母的垂直軸向運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)傳遞升降的,絲杠螺母分為螺母固定絲杠旋轉(zhuǎn)的,螺母旋轉(zhuǎn)絲杠固定的,還有螺母絲杠都旋轉(zhuǎn)的,考慮到本次設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,直接采用SWL型蝸輪蝸桿升降機(jī),SWL型蝸輪蝸桿升降機(jī)具有有很高傳動(dòng)精度,生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化。該機(jī)內(nèi)部含有一個(gè)蝸輪螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),當(dāng)蝸輪的伸出端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺桿與其嚙合,作軸向運(yùn)動(dòng),可帶動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)。蝸輪蝸桿有兩個(gè)伸出軸端,可用手柄或電機(jī)直接帶動(dòng),由于剛性傳動(dòng)一般不適合一級(jí)傳動(dòng),再加上此處傳動(dòng)精度不是很高,用柔性聯(lián)結(jié)比剛性聯(lián)結(jié)好,故采用V帶和電機(jī)伸出軸相連,選擇頂端帶法蘭的升降機(jī),將蝸輪蝸桿升降機(jī)底端固定,頂部法蘭與上機(jī)架聯(lián)結(jié)。: 升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖該圖下面的常用三相異步電動(dòng)機(jī)通過V帶將運(yùn)動(dòng)傳遞給上面蝸輪的一端伸出軸,通過軸的傳動(dòng)和蝸輪蝸桿內(nèi)的換向功能將運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為螺桿頂部法蘭的軸向升降運(yùn)動(dòng),法蘭頂部直接與機(jī)床上支板相連接,實(shí)現(xiàn)機(jī)床的上下運(yùn)動(dòng)。蝸輪螺桿升降機(jī),是通過蝸輪傳動(dòng)螺桿完成提升、下降、推進(jìn)、翻轉(zhuǎn)等功能,是一種基礎(chǔ)起重部件,已列為JB/88091998標(biāo)準(zhǔn)。廣泛地用于機(jī)工、冶金、建筑、水利、化工、醫(yī)療、文化、衛(wèi)生等各個(gè)行業(yè),具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、安裝方便、使用靈活、可靠性好、穩(wěn)定性高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),可以用電動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力直接帶動(dòng),也可以手動(dòng)??紤]到整個(gè)機(jī)床的整體性和簡(jiǎn)便,初步選用SWL蝸輪螺桿升降機(jī),采用電機(jī)帶動(dòng)V帶進(jìn)行傳動(dòng),本系列蝸輪螺桿升降機(jī)可以自鎖,最高輸入轉(zhuǎn)速1500r/min,有不同的結(jié)構(gòu)形式和裝配方式,工作環(huán)境溫度在20-100℃之間,提升高度可自由確定。經(jīng)過查閱和比較后,選擇螺桿同時(shí)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式,裝配形式采用螺桿向上運(yùn)動(dòng)的形式,螺桿的頭部采用法蘭型與上支架栓結(jié),升降速度不是很快,故采用慢速的傳動(dòng)比,考慮到機(jī)床的上下運(yùn)動(dòng)的安全性,升降機(jī)螺桿的防護(hù)采用防旋轉(zhuǎn)型。已知升降機(jī)的提升負(fù)載應(yīng)等于上支架及其上面中頻感應(yīng)電源和石棉板等的總重,螺桿的行程應(yīng)該等于機(jī)床的上下可移動(dòng)距離,所以行程為200MM,提升速度不大于300MM/min,。該機(jī)的最大提升負(fù)載為25KN,最大螺桿徑向力,最大螺桿驅(qū)動(dòng)扭矩。蝸桿副采用稀油潤滑時(shí)總的效率。 升降機(jī)的技術(shù)參數(shù)蝸桿轉(zhuǎn)速nr/min起升速度m/min起升力()N/mKW1000升降機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算A
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