【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 當(dāng)過(guò)載時(shí)，皮帶在輪上打滑，可防止其它零件損壞。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。由于皮帶在 工作中有滑動(dòng)，故不能保持精確的傳動(dòng)比。外廓尺寸大，傳動(dòng)效率低，皮帶壽命短。 \ 三角皮帶的斷面國(guó)家規(guī)定為 O、 A、 B、 C、 D、 E、 F、 T 等 8 種，從 O 到 T皮帶剖面的面積逐漸增大，傳動(dòng)的功率也逐漸增大。 在機(jī)械傳動(dòng)中常碰到傳動(dòng)動(dòng)比的概念，什么是傳動(dòng)比呢？它是指主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 n1 與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 n2 之比，用 I 表示：即 I=n1/n2。 由于皮帶傳動(dòng)中存在“彈性滑動(dòng)”現(xiàn)象，上述傳動(dòng)比公式只是個(gè)近似公式，那么皮帶傳動(dòng)中這種“彈性滑動(dòng)”現(xiàn)象是怎樣表現(xiàn)的呢？概括如下：在主動(dòng)輪處，南昌大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 傳動(dòng)帶沿帶輪的運(yùn)動(dòng)是一面繞進(jìn)，一面向后收縮：在從動(dòng)輪 處，傳動(dòng)帶沿帶輪的運(yùn)動(dòng)是一面繞進(jìn)，一面向前伸展。 | 2 齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)。 其實(shí)在我國(guó)古代早就 都使用了相當(dāng)復(fù)雜的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。古代 這些齒輪只用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)， 其 強(qiáng)度要求不高。 在 生產(chǎn)上所采用的齒輪，要傳遞較大的動(dòng)力，受力一般較大，強(qiáng)度要求較高。古代在利用水力和風(fēng)力進(jìn)行提水、糧食加工等工作時(shí)，都要應(yīng)用此類齒輪 ，比如 在翻車上，須應(yīng)用一級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以改變運(yùn)動(dòng)的方位和傳遞，適應(yīng)翻車的工作要求。 齒輪傳動(dòng)是由分別安裝在主動(dòng)軸及從動(dòng)軸上的兩個(gè)齒輪相互嚙合而成。齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最多的一種傳動(dòng)形式，它有如下特點(diǎn) 1）能保證傳動(dòng)比 穩(wěn)定不變。 2）能傳遞很大的動(dòng)力。 3) 結(jié)構(gòu)緊湊、效率高。 4)制造和安裝的精度要求較高。 5)當(dāng)兩軸間距較大時(shí)，采用齒輪傳動(dòng)就比較笨重 齒輪的種類很多，按其外形可分為圓柱齒輪和圓錐齒輪兩大類。圓柱齒輪的外形呈圓柱形、牙齒分布在圓柱體的表面上，按照牙齒與齒輪軸的相對(duì)位置，圓柱齒輪又分為直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪，（現(xiàn)在出現(xiàn)了人字形齒輪），圓柱齒輪多用于外嚙合齒輪傳動(dòng)，也可以用作內(nèi)嚙合傳動(dòng)和齒輪齒條傳動(dòng)。在我們所用的許多轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的減速器內(nèi)部使用圓柱齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。圓錐齒輪又叫傘齒輪，他的牙齒分布在圓錐體表面上 。常用于相交軸之間的運(yùn)動(dòng)，軸線夾角可以是任意的，但最常見(jiàn)的是 90 度。 一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比計(jì)算如下式： I=n1/n2=z2/z1， n n2 分別表示主動(dòng)輪和從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 rpm n z2 分別表示主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的牙齒數(shù) 3，鏈傳動(dòng)：是由兩個(gè)具有特殊齒形的的齒輪和一條閉合的鏈條所組成，鏈傳動(dòng)在我國(guó)古代也早就開(kāi)始使用了， 商代的馬具上已有青銅鏈條，其他青銅器和玉器上也有用鏈條作為裝飾的 ，自行車也就是使用了 鏈輪鏈條傳動(dòng)原理。 它 工作時(shí)主動(dòng)連輪的齒與鏈條的鏈節(jié)相嚙合帶動(dòng)與鏈條相嚙合的從動(dòng)鏈輪傳動(dòng) ， 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)如下： 1） 和皮帶 傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比比較的精確。 南昌大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 2） 與齒輪傳動(dòng)相比鏈傳動(dòng) 可以在兩軸中心距較遠(yuǎn)的情況下傳遞動(dòng)力 3） 鏈傳動(dòng)比較獨(dú)特它 只能用于平行軸間傳動(dòng) 4） 鏈傳動(dòng)的鏈條在長(zhǎng)時(shí)間使用后磨損，可能會(huì)發(fā)生拖鏈現(xiàn)象 鏈傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)它們的傳動(dòng)比計(jì)算相同 3 蝸輪蝸桿傳動(dòng) 蝸輪蝸桿傳動(dòng)在機(jī)械中是很重要的一個(gè)傳動(dòng)，它 用于兩軸交叉成 90 度，但 是 彼此既不平行又不相交的情況下 ，一般 在蝸輪傳動(dòng)中，蝸桿是主動(dòng)件，而蝸輪是被動(dòng)件。 蝸輪蝸桿傳動(dòng)： 它 結(jié)構(gòu)緊湊、并能獲得很大的傳動(dòng)比，一般傳動(dòng)比為 780。工作平穩(wěn)無(wú)噪音傳動(dòng)功率范圍大 ， 可以自鎖 ， 傳動(dòng)效 率低，蝸輪常需用有色金屬制造。蝸桿的螺旋有單頭與多頭之分。傳動(dòng)比的計(jì)算如下： n1蝸桿的轉(zhuǎn)速 n2蝸輪的轉(zhuǎn)速 K蝸桿頭數(shù) Z蝸輪的齒數(shù) 4 螺旋傳動(dòng) 在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中還有一個(gè)螺旋傳動(dòng)，其特點(diǎn)是傳動(dòng)精度高，而且工作比較平穩(wěn)無(wú)雜音，容易自鎖，而且傳動(dòng)較大的動(dòng)力等特點(diǎn)， 螺旋傳動(dòng)用的螺旋分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋 ，這是按照特點(diǎn)分的。 按螺紋間摩擦性質(zhì)，螺旋傳動(dòng)可分為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)。傳力螺旋 :以傳遞動(dòng)力為主 ,它用較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力 ,一般為間歇工作 ,工作速度不高，而且通常要求自鎖，例 如螺旋千斤頂上的螺旋。 ② 傳導(dǎo)螺旋：以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，常要求具有高的運(yùn)動(dòng)精度，一般在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作，工作速度也較高，如機(jī)床的進(jìn)給螺旋。 ③ 調(diào)整螺旋：用于調(diào)整并固定零件或部件之間的相對(duì)位置，一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，要求自鎖，有時(shí)也要求很高精度，如機(jī)器和精密儀表微調(diào)機(jī)構(gòu)的螺旋。按螺紋間摩擦性質(zhì)，螺旋傳動(dòng)可分為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)又可分為普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和靜壓螺旋傳動(dòng)。 第三章 機(jī)床 橫向 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算 確定系統(tǒng)脈沖量 相對(duì)于每一脈沖信號(hào)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位移量稱為脈沖當(dāng)量，又稱作最小設(shè)定單位。 脈沖增量 插補(bǔ) 是行程標(biāo)量插補(bǔ)，每次插補(bǔ)結(jié)束產(chǎn)生一個(gè)行程增量，以脈沖的方式輸出。這種插補(bǔ)算法主要應(yīng)用在開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，在插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程中不斷向各坐標(biāo)軸發(fā)出互相協(xié)調(diào)的進(jìn)給脈沖，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)脈沖所產(chǎn)生的坐標(biāo)軸移動(dòng)量叫做脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量是脈沖分配的基本單位，按機(jī)床設(shè)計(jì)的加工精度選定，普通精度的機(jī)床一般取脈沖當(dāng)量為： ，較精密的機(jī)床取 1 或 。采用脈沖增量插補(bǔ)算法的數(shù)控系統(tǒng)，其坐標(biāo)軸進(jìn)給速度主要受插補(bǔ)程序運(yùn)行時(shí)間的限制，一般為 1~3m/min。脈沖增量插南昌大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 補(bǔ)主要有逐點(diǎn)比較法、數(shù)據(jù)積分插 補(bǔ)法等。脈沖當(dāng)量影響數(shù)控機(jī)床的加工精度，它的值取得越小， 加工精度越高！ 脈沖當(dāng)量是衡量數(shù)控機(jī)床加工精度的一個(gè)技術(shù)參數(shù)。就普通經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床常采用的脈沖當(dāng)量是 ～ 。 主要的技術(shù)參數(shù) 最大加工直徑（ mm） 在床身上： 400 在床鞍上： 210 最大加工長(zhǎng)度 (mm) ： 7501000 溜板及刀架重量（ N） 縱向： 1000 橫向： 500 刀架快移速度：縱向： 橫向： 1 最大進(jìn)給速度（ m/min）縱向： 橫向： 最小分辨率 縱向： 橫向： 定位精度（ mm） 主機(jī)功率：（ kw） 起動(dòng)加速時(shí)間（ ms）： 30 已知條件： 工作臺(tái)重（根據(jù)圖紙粗略計(jì)算） W=30kgf=300N 時(shí)間常數(shù) T=25ms 滾珠絲杠基本導(dǎo)程 L=4mm 左旋 行程 S=230mm 脈沖當(dāng)量 p? =步距角 ? = 176。 /step 快速進(jìn)給速度 ν max=1mm/min 南昌大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 2 切削力計(jì)算 切削力，是指在切屑過(guò)程中產(chǎn)生的作用在工件和刀具上的大小相等、方向相反的切削力。通俗的講：在切削加工時(shí)，工件材料抵抗刀具切削時(shí)產(chǎn)生的阻力 ， 切削力有三個(gè)垂直的分力 ： 切削力 ， 背向力 、進(jìn)給力 。 橫向進(jìn)給量為縱向的 1/2～ 1/3,取 1/2,則切削力約為縱向的 1/2 Fz =(1/2) == 在切斷工件時(shí)： Fz = = == 對(duì)于燕尾型導(dǎo)軌： P=KFy+f＇ (Fz+W) 取 K= f＇ = 則 P= +（ +30） == 壽命值 L= 最大動(dòng)負(fù)載 Q= 1 == 在切削的過(guò)程當(dāng)中 影響切削力的主要因素 工件材料的影響 ： 工件材料的物理機(jī)械性能、加工硬化能力、化學(xué)成分和熱處理狀態(tài)，都對(duì)切削力產(chǎn)生影響。 工件材料的硬度愈高，則切削力愈大。工件材料雖然硬度、強(qiáng)度較低 ，但塑性、韌性大，加工硬化能力大，其切削力仍很大 ， 切削脆性材料（如鑄鐵）時(shí)，塑性變形小，加工硬化小，切屑與前刀面接觸少，摩擦小，因此切削力也較小。 切削用量的影響 背吃刀量 a p 和進(jìn)給量 f 是通過(guò)對(duì)切削面積和單位切削力的變化而影響切削力的。背吃刀量 a p 增大，切削寬度 b d 也增大，剪切面積 As 和切屑與前刀面的接觸面積按比例增大，第一變形區(qū)和第二變形區(qū)的變形與摩擦相應(yīng)增大。當(dāng)背吃力量增 大一倍時(shí)，切削力也增大一倍。進(jìn)給量 f 增大，切削厚度 h d 增大，而切削寬度 b d 不變，這時(shí)剪切面積雖 按比例 增大，第二變形區(qū)的變形未按比例增大。而進(jìn)給量增大，平均變形變小，單位切削力降低，因此，進(jìn)給量 f 增大一倍，切削力約增加 70～ 80％。 還有 刀具幾何參數(shù)的刀尖圓弧半徑 ， 影響 ， 在刀具幾何參數(shù)中前角對(duì)切削力的影響最大 ， 主偏角的影響 ， 刃傾角的影響 ， 其它影響因素 。 南昌大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 3 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)計(jì)算 在 機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中要涉及到許多的計(jì)算，比如：效率計(jì)算， .穩(wěn)定性驗(yàn)算，剛度驗(yàn)算，下面就針對(duì)各部分作具體分析： 對(duì)于燕尾型導(dǎo)軌： P=KFy+f＇ (Fz+W) 取 K= f＇ = 則 P= +（ +30） == 壽命值 L i =61060Tini=610 150001560 ??= 最大動(dòng)負(fù)載 Q= iL3 = 3 1 == （ 36） 根據(jù)最大動(dòng)負(fù)荷 Q 的值，可選擇滾珠絲杠的型號(hào)。 查參考文獻(xiàn) [2]可知，選用 型號(hào)為 左，其額定動(dòng)負(fù)荷為 6100N，所以強(qiáng)度足夠用。 螺旋升角γ =3176。 39′，摩擦角ψ =10′ 則傳動(dòng)效率 η =)( ????tgtg=)10383( 383 ???? ??tg 　tg= 滾珠絲杠受工作負(fù)載 P引起的導(dǎo)程的變化量 Δ L 1 = EFPL0? =26 76 ??? ????= ? 106cm （ 38） 滾珠絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量Δ L2很小，可忽略，即：Δ L=Δ L1 。所以，導(dǎo)程變形總誤差為 Δ =oL10 Δ L= 106= m/m 查表 知 E 級(jí)精度絲杠允許的螺距誤差 1m長(zhǎng)為 15μ