五工位回轉(zhuǎn)工作臺組合機床之工作臺設(shè)計(編輯修改稿)
2024-08-30 09:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的是標(biāo)準件，工作臺上的孔必須與端齒盤向?qū)?yīng)。估設(shè)計出的工作臺如下： 由于端齒盤是標(biāo)準件，根據(jù)工作臺的尺寸，—1999 選用端齒盤的參數(shù)如下： 外徑D：630mm內(nèi)徑d：500mm齒數(shù)z：180齒長F：25mm齒盤副厚度H：80mm體厚H1:30mm齒盤厚度H/2+m：齒距t：11mm齒厚S：齒內(nèi)徑d0:580mm全齒高h:齒頂高m：空刀槽寬P：槽底傾角a：0176。51′58″分布圓直徑D1：540mm螺栓孔數(shù)量：12直徑：d1:沉孔：d2:28mm 沉孔深度b：16mm錐孔d3：16mm倒角C：2最小抬起量：d4：M16 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，其上端面的螺孔與定位銷都是根據(jù)工作臺的上端面的螺孔分布來設(shè)計的。其下端面的螺孔是根據(jù)與之配合的齒圈設(shè)計的，中心軸會有20mm嵌進齒圈的中心槽進行定位，再使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撐面大。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，活塞兩端都有推力球軸承，通過推力球軸承頂起中心軸支撐面，在此過程中工作臺的重心不一定在中心，所以會產(chǎn)生一定的傾覆力。中心軸的支撐面越大則產(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，允許中心軸支撐面的最大尺寸為494mm。 根據(jù)中心軸的動作原理，可知需要選擇推力球軸承： 推力球軸承：推力球軸承由底圈、軸圈和鋼球保持架組件三部分構(gòu)成。與軸配合的稱軸圈，與外殼配合的稱底座圈。 推力球軸承種類：按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的單向軸向負荷。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。底圈的安裝面成球面的軸承，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，例如起重機吊鉤、立時水泵、立時離心機、千斤頂、低速減速器等。軸承的軸圈、底圈和滾動體是分離的，可以分別拆裝。 根據(jù)中心軸的軸頸：上端的軸頸100mm，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表6—8推力球軸承（GB/T301—1995摘錄）可知，選用軸承代號為：51120。為了便于軸上零件的安裝，下端軸頸是90mm，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表6—8推力球軸承（GB/T301—1995摘錄）可知，選用軸承代號為：5118。 液壓式數(shù)控分度工作臺的活塞設(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94mm，在設(shè)計中，當(dāng)兩個接觸面的距離較長時，尅適當(dāng)減少接觸面的距離，降低加工難度，也提高了精度。如圖活塞的的上端面是一個專門的推力球軸承的支撐槽，推力球軸承的外徑為135mm，根據(jù)要求選擇了支撐槽的直徑為140mm。： 活塞的半徑是根據(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，活塞需要液壓油才能驅(qū)動，根據(jù)活塞工作原理，所以齒條需要密封。密封可以分為靜密封和動密封兩大類。靜密封主要有墊密封、密封膠密封盒直接接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力，靜密封又可以分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材料較軟寬度較寬的墊密封，高壓靜密封則用材料較硬接觸寬度窄的金屬墊片。動密封可以分為螺旋密封盒往復(fù)密封兩種基本類型。按密封件與其相對運動的零部件是否接觸，可分為接觸式密封盒非接觸式密封；按密封件和接觸位置又可以分為圓周密封和端面密封，端面密封又稱機械密封。動密封中的離心密封盒螺旋密封，是借助機械轉(zhuǎn)動時給介質(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》查表7—： 表3—1 密封圈尺寸選型表小密封圈尺寸大密封圈尺寸D1155177。D1212177。D2177。D2177。 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館將會帶動工作臺的旋轉(zhuǎn)。 綜上所訴，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)變成工作臺的分度運動。： 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)計計算只是根據(jù)傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案和工作他的具體尺寸確定的。所以齒條半徑為35mm，齒輪分度圓半徑為130mm。 。 齒輪齒條轉(zhuǎn)矩 根據(jù)工作臺零部件之間合理的分布，可以確定齒條半徑為35mm，齒條油腔的面積為： S=π*R178。=35178。=178。 所以齒條在分度時受也養(yǎng)過的推理為： F=P*S== 齒輪齒條嚙合時，所受的轉(zhuǎn)矩就是克服中心轉(zhuǎn)軸與活塞內(nèi)壁的摩擦力，此摩擦力比較小。假設(shè)1000Nmm 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)72176。分度時，齒輪需要轉(zhuǎn)動五分之一個圓周，所以 L=π*d1/5 =2601/5 = 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： V=π*r178。*L =35178。 =E6mm178。 選擇的液壓泵流量為:4L/min 所以分度工作臺分度需要的時間為： t=V/q= 綜上所訴，齒條在分度嚙合的時候速度為： V=L/t= 齒輪在分度時的轉(zhuǎn)速： n=60/(t5)=項目計算（或選擇）依據(jù)計算過程單位計算（或確定）結(jié)果查[1]表10—8選用7級精度級7查[1]表10—1齒條選用45號鋼（正火處理）硬度為200HBS大齒輪選擇45號鋼（正火處理）200HBS齒輪200HBS齒條200HBSZ1≥17Z2=iZ1U=Z2/Z1取Z1=130Z2=1130 =130U=Z2/Z1=1個選擇：齒輪齒數(shù)為40，齒條齒數(shù)為42 傳動比1:1(1)試選KtKt=取Kt=Kt=(2)區(qū)域系數(shù)ZH由[1]圖1030ZH=ZH=(3)計算齒條傳遞的轉(zhuǎn)矩根據(jù)上述可知T=19110179。NmmT=19110179。Nmm(4)齒寬由結(jié)構(gòu)可知B=22mmB=22mm(5)材料的彈性影響系數(shù)ZE由[1]表10—6ZE=MPa
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