【文章內(nèi)容簡介】 大拖板上的通過滾珠絲桿傳動可帶動中拖板在大拖板上滑動可通過鑲條來調(diào)整中拖板與大拖板燕尾導(dǎo)軌的間隙 4 尾架及其調(diào)整 尾架通過鎖緊受柄拉緊鎖緊塊固定在床身上尾架有一個帶 3 號莫氏錐孔的套筒尾架套筒在任何 位置都能用鎖緊手柄將其鎖緊 5 工作臺 弧面蝸桿數(shù)控專用加工機床的回轉(zhuǎn)工作轉(zhuǎn)臺由滑座十字滑臺工作臺等零件組成工作臺 X 軸向移動由已預(yù)緊且通過座緊固在工作臺上的滾珠螺母和兩端分別用右托架電機座固定在十字滑臺上的絲桿的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)絲桿是由電機通過同步齒形帶及兩帶輪來驅(qū)動的工作臺 Y 向移動由已預(yù)緊且通過底座緊固在十字滑臺上的滾珠螺母和用電機座固定在滑座上的絲桿轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)的絲桿是由電動機通過同步齒形帶及帶輪來驅(qū)動的工作臺面有六條 T 形槽用來對工件進(jìn)行安裝定位中間的 T 形槽是定位 T 形槽 第三章 弧面蝸桿數(shù)控專用機床的主傳 動系統(tǒng)設(shè)計 31 傳動結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)選擇 1 主傳動的確定和公比Ф的確定 根據(jù) ZJK7532 的使用說明書初步定主軸轉(zhuǎn)速范圍為 32～ 1000r／ min 則Ф＝ ＝＝ 136 由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)值得Ф 126 令則 則取 2 確定變速組和傳動副數(shù)目 大多數(shù)機床廣泛應(yīng)用滑移齒輪的變速方式為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計和操縱方便的要求通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪因此主軸轉(zhuǎn)速為 12 級的變速系統(tǒng)總共需要兩個變速組 3 確定傳動順序方案 按著傳動順序各變速組排列方案有 12＝ 3 2 2 12＝ 2 3 2 12＝ 2 2 3 從電機到主軸一般為降速傳動接近電機處的零件轉(zhuǎn)速較高從而轉(zhuǎn)矩較小尺寸也就較小如使傳動副較多的傳動組放在接近電機處則可使小尺寸的零件多些而大尺寸的零件可以少些這樣就節(jié)省省材料經(jīng)濟上就占優(yōu)勢且這也符合前多后少的原則從這個角度考慮以取 18 3 3 2 的方案為好本次設(shè)計即采用此方案 32 傳動方案的擬訂 根據(jù)以上分析及計算擬定主軸箱變速箱傳動結(jié)構(gòu)圖如下 圖 32 中第Ⅰ軸至第Ⅲ軸其結(jié)構(gòu)式為 4 2221 圖 31 中第Ⅳ軸至第Ⅷ軸機床主軸箱傳動系統(tǒng)采用分離傳動其主要特點是 在滿足傳動副極限傳動比的 條件下可以得到較大的變速范圍 高速由短支傳動有助于減少高速時機床的空運轉(zhuǎn)功率損失而且高速分支的尺寸可相對小些 3 變速級數(shù)不像常規(guī)變速系統(tǒng)那樣受 23 因子的限制如與部分轉(zhuǎn)速重合的方法配合幾乎可以得到任意的變速級數(shù)大大增加了可供選擇方案的數(shù)目 33 齒輪傳動部分的設(shè)計 選擇以機床變速箱中第Ⅰ軸和第Ⅱ軸間兩嚙合直齒圓柱齒輪 Z1和 Z2對其進(jìn)行齒輪傳動部分的設(shè)計和驗算根據(jù)總體結(jié)構(gòu)方案主電機功率 13KW轉(zhuǎn)速 1450rmin要求輸出軸轉(zhuǎn)速 1000 rmin 齒輪齒數(shù)比 U 125 具體計算如下 1 大小齒輪的材料均為 45 鋼經(jīng) 調(diào)質(zhì)與表面淬火處理硬度為 40～ 50HRC 2 選小齒輪齒數(shù) Z1 28 大齒輪齒數(shù) Z2 U Z1 125 28 35 齒數(shù)比 U 125 3 按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算即 d1t≥ 1 選取載荷系數(shù) Kt 12 2 計算大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2 955 10P1n1 955 10 131450 Nmm 8562 10 Nmm 3 選取齒寬系數(shù)Φ d 1 4 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE 1898MPa 5 按齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞強度極限 δ Hlim1 δHlim2 550 MPa 6 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2 60n1jLh 60 1450 1 2 8 365 15 76212 10 N1 76212 10 125 95265 10 7 查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1 086KHN2 088 8 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1 安全系數(shù) S 1 得 9 試算小齒輪分度圓直徑 d1t 帶入中較小的值 d1t≥ 69429mm 10 計算圓周速度 11 計算齒寬 b b Φd d1t 1 69429 mm 69429 mm 12 計算齒寬與齒高之比 bh 模數(shù) mt d1tZ1 6942928 mm 2480 mm 齒高 h 225 mt 225 2480 mm 558 mm bh 69429558 1244 13 計算載荷系數(shù) 根據(jù) 364ms7 級精度查得動載荷系數(shù) Kv 114 直齒輪假設(shè) KAFtb ＜α KFα 12 查表得使用系數(shù) KA 1 查得 7 級精度小齒輪相對支承非對稱布置時 KHβ 114018106 ΦdΦd023 10b 將數(shù)據(jù)帶入后得 KHβ 114018106 1 1023 10 69429 1444 由 bh 1066KHβ 1444 查圖《機械設(shè)計》 1013 得 KFβ 132 故載荷系數(shù) K KAKvKHαKHβ 1 114 12 1444 1975 14 按實際的載荷系數(shù)效正所得的分度圓直徑由式 69429 mm 15 計算模數(shù) m m d1Z1 798128 mm 285 mm 4 按齒根彎曲強度設(shè)計 1 查得大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 均為δ FE1 710MPa 2 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1 0805KFN2 082 3 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S 14 由式 4 計算載荷系數(shù) K K KAKvKFαKFβ 1 114 12 132 1806 5 查取齒形系數(shù) 查得 YFa1 261 YFa2 252 6 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得 YSa1 158YSa2 1625 7 計算大小齒輪的并加以比較 小齒輪的數(shù)值大 8 設(shè)計計算 mm 153 mm 對比計算結(jié)果由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù) 由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強度決定的承載能力而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪直徑即模數(shù)與齒數(shù)的乘積有關(guān)可取由彎曲強度算得的模數(shù) 153 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m 3 mm 按接觸強度算得的分度圓直徑 d1 7981 mm 算出小齒輪的齒數(shù) 取 Z1 32 mm 大齒輪齒數(shù) Z2 U Z1 125 32 40 取 Z2 40 5 幾何尺寸計算 1 計算分度圓直徑 d1 Z1 m 32 3 mm 96 mm d2 Z2 m 40 3 mm 120 mm 2 計算中心距 a d1d2 2 108 mm 3 計算齒輪寬度 b Φd d1 1 96 mm 96 mm 因為變速箱中小齒輪 1固定安裝在第Ⅱ軸上大齒輪 2安裝在第Ⅰ軸上且為雙聯(lián)滑移齒輪兩齒輪副傳動比取值為 125 變速箱做減速傳動考慮整個變速系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及其安裝取 B2 108 mmB1 42 mm 4 驗算 ＜ 機床主軸箱中第Ⅶ軸和軸Ⅷ間為一對斜齒輪兩齒輪的材料選用 40Cr 經(jīng)過調(diào)質(zhì)與表面淬火處理硬度為 48～ 55HRC許用接觸強度疲勞應(yīng)力精度等級取 7級經(jīng)校核齒輪齒面接觸強度和齒根彎曲疲勞強度均滿足要求此處計算和驗算過程略兩斜齒輪參數(shù)選擇具體如下 1 齒輪齒數(shù) Z1 30 Z2 u Z1 2 30 60 2 中心距 將中心距圓整為 210mm 3 按圓整后的中心距修正螺旋角 4 大小齒輪的分度圓直徑 5 齒輪寬度 圓整后取 B2 100 mmB1 110 mm 6 齒輪結(jié)構(gòu)如圖所示 弧面蝸桿加工專用數(shù)控機床是對 CK6163 型數(shù)控車床的改造弧面蝸桿數(shù)控加工機床主軸箱齒輪傳動系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)的選擇均參考原 CK6163 型數(shù)控車床主軸箱中各軸間齒輪的齒數(shù)和模數(shù)與原 CK6163 型數(shù)控車床主軸箱內(nèi)部齒輪的齒數(shù)和模數(shù)相同變速箱和 主軸箱內(nèi)部齒輪結(jié)構(gòu)簡圖 42 如下所示 34 軸的設(shè)計計算 1 軸Ⅱ的設(shè)計計算 1〉軸的材料選用 45 鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 2〉軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)是參考了 CK6163 的Ⅱ軸如圖所示 3〉 由于軸的實質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有變化而且各部分直徑也大于等于原Ⅱ軸的最小直徑故Ⅱ軸的強度是可以滿足工作要求的具體的校核計算就略去了 2 軸Ⅶ的設(shè)計計算 1〉軸的材料選用 45 號鋼并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理 2〉估算周的最小直徑 查表得常數(shù) 3〉 軸Ⅶ的結(jié)構(gòu)設(shè)計見圖如下所示 4〉 軸Ⅶ的剛度驗算 ① 軸的變形條件和允許值