【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)，以下是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理。 工作臺(tái) 2 的底部均勻分布著八個(gè) ( 削邊圓柱 )定位銷 8 ，在工作臺(tái)下底座 12 上有一個(gè)定位襯套 7 以及環(huán)形槽。定位時(shí)只有一個(gè)定位銷插入定位襯套的孔中，其余七個(gè)則進(jìn)人環(huán)形槽中，因?yàn)槎ㄎ讳N之間的分布角度為 45 176。 ，故只能實(shí)現(xiàn) 45 176。 等分的分度運(yùn)動(dòng)。定位銷式分度工作臺(tái)作分度運(yùn)動(dòng)時(shí)，其工作過程分為三個(gè)步驟： (1) 松開鎖緊機(jī)構(gòu)并拔出定位銷當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出指令時(shí)，下底座 20 上的六個(gè)均布鎖緊油缸 9( 圖中只示出一個(gè) )卸荷。活塞拉桿 22 在彈簧 21 的作用下 15mm ，使工作臺(tái) 2 處于松開狀態(tài)。同時(shí)，間隙消除油缸 6 也卸荷，中央油 16 從管道 15 第 6 頁(yè) 共 31 頁(yè) 進(jìn)壓力油，使活塞 17 上升，并通過螺栓 18 、支座 5 把止推軸承 13 向上抬起，頂在上底座 12 上，再通過螺釘 4 、錐套使工作臺(tái) 2 抬起 15mm ，圓柱銷從襯套 7 中拔出。 (2) 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度當(dāng)工作臺(tái)抬起之后發(fā)出信號(hào)使油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)減速齒輪 ( 圖中未示出 ) ，帶動(dòng)與工作臺(tái) 2 底部聯(lián)接的大齒輪 10 回轉(zhuǎn)，進(jìn)行分 度運(yùn)動(dòng)。在大齒輪 10 上以 45176。的間隔均布八個(gè)擋塊 1 ，分度時(shí)，工作臺(tái)先快速回轉(zhuǎn)。當(dāng)定位銷即將進(jìn)入規(guī)定位置時(shí)，擋塊碰撞第一個(gè)限位開關(guān)，發(fā)出信號(hào)使工作臺(tái)降速，當(dāng)擋塊碰撞第二個(gè)限位開關(guān)時(shí)，工作臺(tái) 2 停止回轉(zhuǎn)，此時(shí)，相應(yīng)的定位銷 8 正好對(duì)準(zhǔn)定襯套 7 。 (3) 工作臺(tái)下降并鎖緊分度完畢后，發(fā)出信號(hào)使中央油缸 16 卸荷，工作臺(tái) 2靠自重下降，定位銷 8 插入定位襯套 7 中，在鎖緊工作臺(tái)之前，消 \除間隙的油缸 6 通壓力油，活塞頂向工作臺(tái) 2 ，消除徑向間隙。然后使鎖緊油缸 9 的上腔通壓力油，活塞拉桿 22 下降 ，通過拉桿將工作臺(tái)鎖緊。工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸支承在加長(zhǎng)型雙列圓柱滾子軸承 19 和滾針軸承 14 中，軸承 19 的內(nèi)孔帶有 1 ： 12 的錐度，用來調(diào)整徑向間隙。另外，它的內(nèi)環(huán)可以帶著滾柱在加長(zhǎng)的外環(huán)內(nèi)作 15mm 的軸向移動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)抬起時(shí)，支座 5 的一部分推力由止推軸承 13 承受，這將有效地減小分度工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩，使工作臺(tái) 2 轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)過程中，本著以下幾條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 (1)創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能 (2)分析原理和性能 (3)判別功能載荷及其意義 (4)預(yù)測(cè)意外載荷 (5)創(chuàng)造有利的載荷條件 (6)提高合理的應(yīng)力分布和剛度 (7)重量要適宜 (8)應(yīng)用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸 (9)根據(jù)性能組合選擇材料 (10)零件與整體零件之間精度的進(jìn)行選擇 (11)功能設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求 主要技術(shù)參數(shù) (1)回轉(zhuǎn)半徑： 500 mm (2)重復(fù)定位精度： mm (3)液壓 馬達(dá)功率： kw (4)液壓 馬達(dá)轉(zhuǎn)速： 3000 rpm (5)總傳動(dòng)比： (6)最大承載重量： 100kg 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè) 本章小結(jié) 本章講述了回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理以及設(shè) 計(jì)要求，其主要參數(shù)包括 回轉(zhuǎn)半徑： 500 mm、重復(fù)定位精度： mm、液壓馬達(dá)功率： kw、液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速： 3000 rpm、總傳動(dòng)比： 、 最大承載重量： 100kg。 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 3章 傳動(dòng)方案的確定 QJM 型 液壓馬達(dá)的原理特點(diǎn) 特點(diǎn) 該型液壓馬達(dá)的滾動(dòng)體用一只鋼球代替了一般內(nèi)曲線液壓馬達(dá)所用的兩只以上滾輪和橫梁， 因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，體積、重量顯著減少。 運(yùn)動(dòng)副慣量少，鋼球結(jié)實(shí)可靠，故該型液壓馬達(dá)可以在較高轉(zhuǎn)速和沖擊負(fù)載下連續(xù)工作。 磨擦副少，配油軸與轉(zhuǎn)子內(nèi)力平 衡，球塞副通過自潤(rùn)滑復(fù)合材料制成的球墊傳力，并具有靜壓平衡和良好潤(rùn)滑條件，采用可自動(dòng)補(bǔ)償磨損的軟性塑料活塞環(huán)密封高壓油，因而具有較高的機(jī)械和容機(jī)效率，能在很低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，起動(dòng)力矩較大。 因結(jié)構(gòu)具有的特點(diǎn)，該液壓馬達(dá)所需回油背壓較低，一般需 ~，轉(zhuǎn)速越高，背壓應(yīng)越大。 因配油軸與定子剛性連接，故該型液壓馬達(dá)進(jìn)出油管允許用鋼管連接。 該型液壓馬達(dá)具有二級(jí)和三級(jí)變排量，因而具有較大的調(diào)速范圍。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆修方便，對(duì)清潔度無特殊要求，油的過濾精度可按配套油泵的要求選定。 除殼轉(zhuǎn)和帶支承型外，液壓馬達(dá)的出軸一般只允許承受扭矩，不能承受徑向和軸向外力。 帶“ T”型液壓馬達(dá)，中心具有通孔，傳動(dòng)軸可以穿過液壓馬達(dá)。 帶“ S”型液壓馬達(dá)具有能自動(dòng)啟閉的機(jī)械制動(dòng)器，能實(shí)現(xiàn)可靠的制動(dòng)。 1帶“ Se”和“ SeZ“型液壓馬達(dá)其啟動(dòng)和制動(dòng)可用人工控制也可自動(dòng)控制，控制壓力較低，制動(dòng)扭矩大，操作方便，可靠。 QJM 型液壓馬達(dá)的配油軸是與后蓋剛性連結(jié)的，轉(zhuǎn)子體以配油軸作徑向支承，以定子球形滾道和鋼球作軸支承轉(zhuǎn)子出軸是內(nèi)花鍵，要求工作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)軸與它松動(dòng)配合，這樣 轉(zhuǎn)子體是浮動(dòng)的，配油軸是剛性的，故允許用鋼管連結(jié)進(jìn)出油口。壓力油經(jīng)配油軸中通道（或變速閥）分配到各通高壓腔的配油窗口進(jìn)入各活塞缸孔?；钊趬毫τ妥饔孟?，通過鋼球以正壓力 N作用到定子上，定子以同值的反作用力 N’作用到鋼球上。 N’可分解為徑向和切向 2個(gè)分力，徑向力為油壓力所平衡，切向力 F通過活塞作用于轉(zhuǎn)子體。這樣轉(zhuǎn)子體在 F力的推動(dòng)下繞配油軸旋轉(zhuǎn)，因同一瞬間有幾只活塞處于壓力油的作用下，所以能產(chǎn)生很大扭矩。當(dāng)活塞隨轉(zhuǎn)子體旋轉(zhuǎn)到定子曲面的頂點(diǎn)后，活塞在定子曲面的推動(dòng)下向軸心回程，將活塞缸中工作油經(jīng)配油轉(zhuǎn)窗口排回低壓流道。如此往復(fù)即完成將壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的任務(wù)，使液壓馬達(dá)不斷旋轉(zhuǎn)。改變兩個(gè)通油口的油流方向，即可使反向旋轉(zhuǎn)。改變進(jìn)入液壓馬達(dá)的流量即可以改變轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速目的。 第 9 頁(yè) 共 31 頁(yè) 傳動(dòng)時(shí)應(yīng)滿足的要求 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作臺(tái)組成，傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。在本課題中，原動(dòng)機(jī)采用電液脈沖馬達(dá)，工作臺(tái)為 T形槽工作臺(tái)，傳動(dòng)裝置由齒輪傳動(dòng)組成。 合理的傳動(dòng)方案主要滿足以下要求： (1)機(jī)械的功能要求：應(yīng)滿足工作臺(tái)的功率、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式的要求； (2)工作條件的要 求：例如工作環(huán)境、場(chǎng)地、工作制度等； (3)工作性能要求：保證工作可靠、傳動(dòng)效率高等； (4)結(jié)構(gòu)工藝性要求：如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、使用維護(hù)便利、工藝性和經(jīng)濟(jì)合理等。 傳動(dòng)方案及其分析 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)傳動(dòng)方案為：液壓馬達(dá) — 齒輪傳動(dòng) — 工作臺(tái)。 該傳動(dòng)方案分析如下： 齒輪傳動(dòng) 1)嚙合性能好：斜齒圓柱齒輪輪齒之間是一種逐漸嚙合過程，輪齒上的受力也是逐漸由小到大，再由大到小；因此斜齒輪嚙合較為平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，適用高速、大功率傳動(dòng)。 2)重合度大：在同等條件下，斜齒輪的嚙合過程比直齒輪長(zhǎng)，即重合度較大，這 就降低了每對(duì)齒輪的載荷，從而提高了齒輪的承載能力，延長(zhǎng)了齒輪的使用壽命，并使傳動(dòng)平穩(wěn)。 3)結(jié)構(gòu)緊湊：用齒條形刀具切制斜齒圓柱齒輪時(shí)，其無根切標(biāo)準(zhǔn)齒輪的最小齒數(shù)比直齒圓柱齒輪的少，因而可以得到更加緊湊的結(jié)構(gòu)。 液壓馬達(dá)的選擇 根據(jù)傳動(dòng)時(shí)應(yīng)滿足的要求和傳動(dòng)方案在這我選擇了 1QJMA1 型液壓馬達(dá)，技術(shù)參數(shù)如表 3— 1所示： 型號(hào) L L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 D D1 D2 D3 D4 1QJMA1 132 82 24.5 38 87 _ 20 _ _ _ _ _ 216。240 216。 150 216。 100 216。 160g 216。 220 177。 第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 4章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 由于前述所選電機(jī)可知 T= NM 傳動(dòng)比設(shè)定為 i=3，效率η = 工作日按 300工作日計(jì)，壽命為 10年。 選擇齒輪傳動(dòng)的類型 齒輪類型較多，按照兩傳動(dòng)軸相對(duì)位置和齒向的不同，齒輪機(jī)構(gòu)可分如圖 示。 圖 41 齒輪機(jī)構(gòu)的類型 根據(jù) GB/T10085— 1988 的推薦，采用直齒輪傳動(dòng)和圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的形式。 材料的選擇 (1)齒輪傳動(dòng)對(duì)材料的基本要求 由齒輪的失效 形式可知，設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合及塑性變形的能力，而齒根要求有較高的抗折斷能力。因此，對(duì)齒輪材料性能的基本要求為： ○ 1 齒面要硬，齒芯要韌； ○ 2 具有良好的力學(xué)性能和熱處理性能。 (2)齒輪常用的材料 常用的齒輪材料是各種牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵和鑄鋼等。 第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 (1)轉(zhuǎn)距 T 1 NPT ?? （ 41) 式中 P1— 傳遞的功率， kW； N1—