【文章內(nèi)容簡介】 j n L??? ? ? ?畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 17 頁 共 45 頁 6)計(jì)算中心距 21 6 0 * 2 .91 .2 1 * 2 5 5 3 2 0 * 1 3 3200a m m???? ???? 取中心距 a=125mm,i=69,查表選取模數(shù) m=,蝸桿分度圓直徑 1 mm? ,這時(shí) 1 / ? ,查得接觸系數(shù) 39。 ? ?? 1) 蝸桿 蝸桿頭數(shù) z1 1 模 數(shù) m (mm) 蝸桿分度圓直徑 d1 (mm) 蝸桿導(dǎo)程角 γ 176。 蝸桿齒高 h1 (mm) 蝸桿齒頂圓直徑 da1 (mm) 蝸桿齒根圓直徑 df1 (mm) 2）蝸輪 蝸輪分度圓直徑 d2 (mm) 蝸輪喉圓直徑 da2 (mm) 蝸輪齒根圓直徑 df2 (mm) 蝸輪齒高 h2 (mm) 蝸輪外圓直徑 de2 (mm) 中心距 a 125 (mm) ? ?2 2211 . 5 3F F a FKT YYd d m ????? 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 18 頁 共 45 頁 查得由 ZCuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用應(yīng)力 ? ?F? ’ =56MPa ? ? ? ?* 39。 4 3 . 1 1F F N FK M P a???? ? ? 2 7 . 4 8 4 3 . 1 1F M P a M P a? ?? 彎曲強(qiáng)度滿足要求 同步帶傳動(dòng)綜合了帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) ,傳動(dòng)時(shí)無滑動(dòng) ,能保證固定的傳動(dòng)比和同步傳動(dòng) ,預(yù)緊力較小 ,軸和軸承上所受的載荷小 ,帶的厚度小 ,單位長度的質(zhì)量小 ,故允許的線速度較高額定額定 功率 P=750W,n=3000r/min 1） 選擇帶型 設(shè)計(jì)功率 dAP K P? i=2 查得工作情況系數(shù) AK = 故 dAP K P? =*750=1125W 根據(jù) GB/T11362— 1989），選擇帶型為 L 型 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 19 頁 共 45 頁 節(jié)距為 mm? 2）大小帶輪的齒數(shù)及節(jié)圓直徑 由于所設(shè)計(jì)的銑頭結(jié)構(gòu)要求緊湊，所以小帶輪的齒數(shù)為1 16Z? 小帶輪節(jié)圓直徑 11 1 6 * 9 . 5 2 5 4 8 . 5 1bZPd m m??? ? ? 大帶輪齒數(shù) 21* 2 *16 32Z i Z? ? ? 大帶輪節(jié)圓直徑 22 9 7 . 0 2bZPd m m??? 帶速 ： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 20 頁 共 45 頁 11 m a x7 . 6 26 0 * 1 0 0 0dnvv?? ? ? 3） 初定軸間距 根 據(jù) 1 2 0 1 20. 7 ( ) 2( )d d a d d? ? ? ? 初步確定軸間距 為 0 150a mm? 計(jì)算帶長及齒數(shù) 2210 0 1 2 0()2 ( ) 5 3 2 . 5 224 ddL a d d m ma? ?? ? ? ? ? 選擇標(biāo)準(zhǔn)帶長 533pL mm? 實(shí)際軸間距 00 LLa a mm?? ? ? 小帶輪嚙合齒數(shù) 11 212 ( ) 722 bm Pzzz e n t z za???? ? ? ????? 4）計(jì)算基本額定功率、帶寬和作用 在軸上的力 基本額定功率 ? ?20 1 .8 21000aT m v vP kw??? 帶寬 1. 140 0 ZPb b m mKP?? 作用在軸上的力 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 21 頁 共 45 頁 1000 1 4 7 .6 4dr PFNv?? 4 電機(jī)和聯(lián)軸器的選用 由于本次設(shè)計(jì)的數(shù)控雕銑機(jī)必須滿足高速的要求 ，所以電機(jī)采用伺服電機(jī)，伺服電機(jī)不僅可以滿足較高的機(jī)械性能和生產(chǎn)效率的要求，同樣在高速響應(yīng)性、高速、高精度控制方面，具有更高的水準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)中選用的伺服電機(jī)為 株式會社安川電機(jī) 的 SGMAH 型 額定功率為 750W， 額定扭矩為 額定轉(zhuǎn)速為 3000 轉(zhuǎn) /分。 選用的聯(lián)軸器為 LK5 系列的單接夾緊螺絲固定的聯(lián)軸器，可以傳遞的扭矩為 6NM 本次設(shè)計(jì)中對 A 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是 銑頭的頭套設(shè)計(jì)， 將 A軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī) 放入滑枕中，從而減小了銑頭的體積，此外在銑頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還注意到了排線的問題 C 軸傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 C 軸的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要采用齒輪傳動(dòng)方式， C 軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)也采用與 A軸同樣型號的電機(jī)，由于 C 軸的轉(zhuǎn)速要求不高，所以采用降速傳動(dòng)。其中小齒輪設(shè)計(jì)成齒輪軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)相連，然后 安裝在滑枕上， 大齒輪安裝在銑頭的頭套上，帶動(dòng)銑頭沿 C軸方向轉(zhuǎn)動(dòng) 齒輪傳動(dòng)具體的設(shè)計(jì)計(jì)算如下： 在確定齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： 1：不產(chǎn)生根切。一般取 Zmin≥ 18~20。 2：保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚δ≥ 2mm。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 22 頁 共 45 頁 3：同一傳動(dòng)組的各對齒輪副的中心距應(yīng)當(dāng)相等。若模數(shù)相同時(shí)，則齒數(shù)和也相等。但由于傳動(dòng)比的要求，尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后，常常滿足不了上述要求。機(jī)床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齒數(shù)差不能超過 3~4 個(gè)齒。 4：防止各種碰撞和干涉。 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1：選定齒輪類型 、 精度等級、材料以及齒數(shù) 1）：選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)， 2）：整個(gè)機(jī)構(gòu)主要通過齒輪來傳動(dòng)，因此對齒輪的要求比較高，因此選用 6 級精度的齒輪。 3）：材料的選擇。由表 101 選擇兩個(gè)齒輪的材料都為 40Cr（調(diào)質(zhì)處理），硬度為 280HBS。 4）：按表選取齒數(shù)，暫時(shí)選小齒輪的齒數(shù)為 20，第二個(gè)齒輪的齒數(shù)為 76。 2：按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 109a） 進(jìn)行試算，即 d1t ? ? ?11 23 1 ()EdHK T u Zu???? 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （ 1） 試選載荷系數(shù) Kt= （ 2） 計(jì)算和送料輥?zhàn)舆B接的齒輪的轉(zhuǎn)矩 T1= ? 510 P1/n1=? 510 ? ? mm= ?410 N? mm （ 3） 由表 107 選齒寬系數(shù) d? = 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 23 頁 共 45 頁 （ 4） 由表 106查的材料的彈性影響系數(shù) ZE= 1/2MPa （ 5） 由圖 1021d 按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 為 lim1H? =600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限也為 lim2H? =600MPa。 （ 6） 由式 1019 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60 1n j hL =60 ? 960 ? 1 ? （ 2 ? 8 ? 300 ? 10 ）=? 910 N2=? 910 /=? 910 （ 7） 由圖 1019 查 得 接 觸 疲 勞 壽 命 系 數(shù)HN1K =。 2HNK = （ 8） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 1012）得 ? ?1H? = 11HN HLIMK S? =? 600Mpa=528Mpa ? ?2H? = 2 lim1HN HK S? =? 650 Mpa=528Mpa 2) 計(jì)算 (1)試算齒輪分度圓直徑 1td ，代入 ? ?H? 中較小的數(shù)值 1td ? ? ?11 23 1 ()EdHK T u Zu???? = （ 2） 計(jì)算圓周速度 v ?= 1160 1000tdn?? =（ 3） 計(jì)算齒寬 b b= 1dtd? 此 d? 在此取值為 ， 故 b=1? = 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 24 頁 共 45 頁 （ 4）計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) tm = 1td / 1z = 齒高 h= tm =? = b/h=（ 5） 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=， 6 級精度，由圖 108 查得動(dòng)載荷系數(shù)VK =； 由于是直齒輪，假設(shè) AtKF/b 100N/mm。由表 103 查得HK? = FK? = 由表 102 查得使用系數(shù) AK = 由表 104 查得 6 級精度 HK? =+（ 1+ 2d? ） 2d? +? 310? b 將數(shù)據(jù)代入以后得到： HK? =+ （ 1+ ? ）? +? 310? ? = 由 b/h=， HK? = 查圖 1013 得 FK? = 因此載荷系數(shù)為： K= A V H HK K K K??=? ? ? = （ 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（ 1010a）得 1d =31t tKd K=? 3 （ 7） 計(jì)算模數(shù) m 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 第 25 頁 共 45 頁 m= 11/dz=3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式（ 105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè) 計(jì)公式為 m ? ?13 212 ()Fa SadFYYKTz??? 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算