【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