電機端環(huán)中頻焊接機床設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 08:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)機床的結(jié)構(gòu)和電機的最佳安裝位置，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。首先計算電機所需的輸出功率；齒輪嚙合回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動時，所消耗的功率為回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動所受的摩擦力與回轉(zhuǎn)支承與齒輪嚙合處的速度的乘積?；剞D(zhuǎn)支承所受的摩擦力 式中： 鋼與鋼之間的滾動摩擦系數(shù) 嚙合處回轉(zhuǎn)支承的切向速度 式中: 回轉(zhuǎn)運動所消耗功率的公式 齒輪傳遞的效率按閉式齒輪傳動的效率計算查參考文獻得，電機的傳動效率按R型減速電機一級傳動的效率來計算，所以所選R型減速電機的所需輸出功率應(yīng)為選擇電機的使用系數(shù)：選用減速電機要考慮電機的使用系數(shù),使用系數(shù)由每天的運行時間，起停頻率Z及慣性加速系數(shù)決定。電機負載分為三種類型：Ⅰ為均勻載荷，許用的慣性加速度系數(shù)≦；Ⅱ為中等沖擊載荷，許用的慣性加速度系數(shù)≦3；Ⅲ為強沖擊載荷，許用的慣性加速度系數(shù)≦10；由于本回轉(zhuǎn)機構(gòu)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，電機按每天工作兩班制（16小時每天）和300次起停每小時查機械設(shè)計師（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)計與校核齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動形式，其傳動的主要優(yōu)點是:瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力；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；傳動效率高，=～，在常用的機械傳動中，齒輪傳動的效率很高；工作可靠，使用壽命長；外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。按齒輪傳動的工作條件，可分為開式齒輪傳動、半開式齒輪傳動及閉式齒輪傳動。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)計的機床有外殼，并且齒輪傳動的承載力小，速度低，綜合考慮，小齒輪采用軟齒面齒輪，傳動采用閉式傳動。考慮到該處傳動的功率不大，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〔9〕；因載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，故粗選7級精度；傳動方式為開式齒輪傳動，傳動平穩(wěn)，初選。根據(jù)參考文獻〔9〕的介紹，在金屬切削機床中，若傳遞的功率不大，按軟齒面齒輪、非對稱安裝查參考文獻〔9〕，根據(jù)實際情況，由于所傳遞的功率很小，故選齒寬系數(shù)。根據(jù)參考文獻〔9〕的介紹，閉式齒輪傳動主要失效形式是齒面點蝕，故先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算，再按齒根彎曲疲勞強度進行校核。根據(jù)參考文獻〔9〕初選載荷系數(shù)，根據(jù)上幾章所算得的數(shù)據(jù)選用電速電機功率輸出功率，故小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為：查參考文獻〔9〕按齒面硬度查參考文獻〔9〕、小齒輪的接觸疲勞強度，由參考文獻〔9〕，假設(shè)這對齒輪工作壽命為10年，每年工作300天，每天工作兩班制，則：查參考文獻〔9〕,取安全系數(shù)，根據(jù)參考文獻〔9〕許用接觸應(yīng)力計算公式,得：試算小齒輪分度圓直徑：取，由圓周速度計算公式根據(jù)參考文獻〔9〕,根據(jù)圓周速度、7級精度，查參考文獻〔9〕,由參考文獻〔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，實際此對齒輪的模數(shù)已由回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪的模數(shù)而確定；取標準模數(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度根據(jù)參考文獻〔9〕：查參考文獻〔9〕圖得大、小齒輪的彎曲疲勞強度極限, 查參考文獻〔9〕,.根據(jù)參考文獻〔9〕,根據(jù)經(jīng)驗，取彎曲疲勞安全系數(shù)，由國家標準取應(yīng)力修正系數(shù),則：根據(jù)齒數(shù)，由參考文獻〔9〕，。故因為小齒輪的數(shù)值大，所以按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度校核；故齒輪彎曲疲勞強度足夠。 齒輪鍵的強度校核 根據(jù)上面所選的2R07DT56M型號R系列短軸距圓柱齒輪減速電機，伸出軸直徑為20mm可以選擇型號為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鍵的計算尺寸見表32：表32參數(shù)軸尺寸bhL =6632l32－3=29kh/2 =3鍵的強度校核見表33：由[1]：由上面所計算的小齒輪承受T==表33參數(shù)軸1T2100d120l32k3由上述計算可知鍵的強度滿足要求。第4章 機床升降機構(gòu)的設(shè)計計算 升降機構(gòu)的工作原理通過查閱設(shè)計資料，一般機床的升降機構(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動來實現(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)計的簡便和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，直接采用SWL型蝸輪蝸桿升降機，SWL型蝸輪蝸桿升降機具有有很高傳動精度，生產(chǎn)已經(jīng)進入標準化。該機內(nèi)部含有一個蝸輪螺桿傳動機構(gòu)，當蝸輪的伸出端轉(zhuǎn)動時，螺桿與其嚙合，作軸向運動，可帶動機床運動。蝸輪蝸桿有兩個伸出軸端，可用手柄或電機直接帶動，由于剛性傳動一般不適合一級傳動，再加上此處傳動精度不是很高，用柔性聯(lián)結(jié)比剛性聯(lián)結(jié)好，故采用V帶和電機伸出軸相連，選擇頂端帶法蘭的升降機，將蝸輪蝸桿升降機底端固定，頂部法蘭與上機架聯(lián)結(jié)。： 升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖該圖下面的常用三相異步電動機通過V帶將運動傳遞給上面蝸輪的一端伸出軸，通過軸的傳動和蝸輪蝸桿內(nèi)的換向功能將運動轉(zhuǎn)為螺桿頂部法蘭的軸向升降運動，法蘭頂部直接與機床上支板相連接，實現(xiàn)機床的上下運動。蝸輪螺桿升降機，是通過蝸輪傳動螺桿完成提升、下降、推進、翻轉(zhuǎn)等功能，是一種基礎(chǔ)起重部件，已列為JB/88091998標準。廣泛地用于機工、冶金、建筑、水利、化工、醫(yī)療、文化、衛(wèi)生等各個行業(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，可以用電動機或其他動力直接帶動，也可以手動?？紤]到整個機床的整體性和簡便，初步選用SWL蝸輪螺桿升降機，采用電機帶動V帶進行傳動，本系列蝸輪螺桿升降機可以自鎖，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，選擇螺桿同時做旋轉(zhuǎn)運動和軸向運動的結(jié)構(gòu)形式，裝配形式采用螺桿向上運動的形式，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，故采用慢速的傳動比，考慮到機床的上下運動的安全性，升降機螺桿的防護采用防旋轉(zhuǎn)型。已知升降機的提升負載應(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)該等于機床的上下可移動距離，所以行程為200MM，提升速度不大于300MM/min,。該機的最大提升負載為25KN，最大螺桿徑向力，最大螺桿驅(qū)動扭矩。蝸桿副采用稀油潤滑時總的效率。 升降機的技術(shù)參數(shù)蝸桿轉(zhuǎn)速nr/min起升速度m/min起升力（）N/mKW1000升降機驅(qū)動功率的計算A
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