臥式加工中心刀庫部件的設計doc(編輯修改稿)
2025-08-28 09:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 利用度，但是這樣會導致刀庫的重量過大，轉(zhuǎn)動慣量也變得很大，使驅(qū)動部分負載很大，對蝸輪蝸桿的加工造成難度，因而盤式刀庫一般情況下只適用與容量低的小型刀庫。 本畢業(yè)設計中的刀庫 由于本設計中的要求，本設計采取盤式刀庫的結(jié)構(gòu)形式，.其中1為電機，為整個刀庫提供動力， 2為聯(lián)軸器作用是傳遞把電動機的動力傳遞給蝸桿，3是蝸桿，4是蝸輪，5為液壓缸作用是提供動力推動撥叉推動刀套翻轉(zhuǎn)，7是行程開關，限定撥叉的運動范圍，8為撥叉，9是擋標，10是滾子，11是刀套，作為放置刀具的部件，12是刀盤，所有的刀具都安裝在它的上面。，詳見圖紙2 驅(qū)動電動機的選擇刀庫的驅(qū)動方式，一般有兩種：一種是液壓驅(qū)動，另一種是電動機驅(qū)動。[14]在我國大部分數(shù)控加工中心都采用伺服電機來驅(qū)動。對于這種驅(qū)動方式的優(yōu)點是便于控制，且控制技術成熟、控制更加方便。 加載在伺服電機的負載轉(zhuǎn)矩設為，按照選擇原則，電動機的額定連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩要比大。盤式刀庫負載轉(zhuǎn)矩的計算，對于盤式刀庫它的負載轉(zhuǎn)矩，主要來源是刀具的重量的不平衡性，計算方法如下：首先把三把最重的刀具放在一起，對于數(shù)控加工中心所規(guī)定的最大刀具重量進行計算。[15]它們的中心假設在離刀庫回轉(zhuǎn)軸的半徑位置，設刀庫半徑為300毫米，刀具的最大重量設為8千克，由是把上面計算所得的負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)化到電動機軸上的轉(zhuǎn)矩，根據(jù)公式在上式中：為傳動效率，為傳動比在此設計中，為了達到降低電機輸出速度的效果，傳動比定為20。傳動效率為，經(jīng)計算得在上式中：為聯(lián)軸器的傳動效率，為蝸輪的傳動效率，為軸承的傳動效率鑒于生產(chǎn)實際，在現(xiàn)實生活中機器所處的環(huán)境要比理論更加復雜多變，所以電機的額定轉(zhuǎn)矩應該比負載轉(zhuǎn)矩大，才能符合生產(chǎn)實際，由是則有所以在作加速運動的最大轉(zhuǎn)矩為。其包含加速轉(zhuǎn)矩和負載轉(zhuǎn)矩，由是：加速時的加速轉(zhuǎn)矩的計算公式如下： 所以可知作加速運動時的最大轉(zhuǎn)矩應該小于電動機的最大轉(zhuǎn)矩，也就是所以此結(jié)論滿足條件根據(jù)上述計算結(jié)果，選擇一下型號的電機：型 號額定轉(zhuǎn)矩（）最大轉(zhuǎn)矩輸入功率最高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子慣量FB253091000，傳動比定為20各個軸的轉(zhuǎn)速對于Ⅰ軸 對于Ⅱ軸 在各軸上的輸入功率對于Ⅰ軸 對于Ⅱ軸 在電機上的輸入轉(zhuǎn)矩為:因此 在Ⅰ軸上 在Ⅱ軸上 傳動比的分配如下表：所在軸功率輸入扭矩效率轉(zhuǎn)速傳動比電機軸2387510001軸Ⅰ23636100020軸Ⅱ33695850203傳動機構(gòu)的設計刀套的線速度直接影響到選刀的效率，線速度太慢會降低選刀的速度，線速度太快又會影響到刀庫運行的可靠性。所以一般刀套的線速度定為2030m/min，在本設計中刀套的速度暫定為25m/min。 在通常情況下伺服電動機一般不使它工作在低速段，這樣以保證它能在最佳狀態(tài)下工作。在這種情況下我們選擇渦輪蝸桿減速。首先我們選擇蝸輪蝸桿的材料，對于蝸桿我們使用45鋼，表面硬度處理大于45HRC，蝸輪材料使用ZCuSn10P1，采用用砂型鑄造，計算過程：一、 對數(shù)值的選擇（1） 當量摩擦系數(shù) 令，查閱機械設計課本取值（2） 選定的數(shù)值機械查閱機械設計課本，查的傳動嚙合效率為二、 計算中心距1. 蝸輪的轉(zhuǎn)矩所以帶入得2. 使用系數(shù)查表查閱機械設計課本3彈性系數(shù)的計算查閱機械設計課本4．壽命系數(shù)5..轉(zhuǎn)速系數(shù)所以 查閱機械設計課本 查閱機械設計課本 8．接觸疲勞的最小安全系數(shù) 查閱機械設計手冊 = 三、傳動件的基本尺寸的確定由機械設計課本查得亦可以用公式[3]計算得所以取23. 蝸輪的計算代入數(shù)值所以取為41又由機械設計課本分度圓直徑取標準值取63mm5蝸桿導程角的計算 6蝸桿的圓周速度 查閱機械設計課本得四、校核齒面接觸疲勞強度 1．許用接觸應力的計算2．最大接觸應力的計算則=所以校核通過。五、彎曲疲勞強度的校核由機械設計課本查得2彎曲疲勞的最小安全系數(shù)3許用彎曲疲勞應力的計算為82MPa4. 最大彎曲應力的計算所以通過校核六、蝸桿的校核軸的慣性矩的計算 允許蝸桿擾度的計算 蝸桿軸擾度的校核 計算中取來 所以校核通過 七、溫度校核傳動的嚙合效率的計算 攪油效率 由蝸桿的良好潤滑條件查閱機械設計手冊可知 軸承效率由蝸桿傳動要求查閱機械設計手冊可以知道總效率的計算綜上所述對散熱面積估計計算 箱體工作溫度的校核 因為選定的中等通風環(huán)境，所以八、潤滑方法和潤滑油粘度的選擇潤滑油粘度由查閱機械設計課本得 潤滑方法查閱機械設計可以知道應采用浸油潤滑綜上所述，所有的計算結(jié)論做下表，蝸輪蝸桿的所有尺寸如下名稱符號計算結(jié)果蝸桿的頭數(shù)蝸桿模數(shù)蝸桿的分度圓的直徑中心距蝸輪的齒數(shù)蝸輪的分度圓的直徑蝸輪的寬度蝸桿的軸向齒距蝸桿的導程蝸桿的齒頂圓直徑蝸桿的齒根圓直徑節(jié)圓的直徑中圓的導程角蝸輪的喉圓直徑蝸輪的齒根圓直徑蝸輪的外徑4傳動軸的設計
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