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畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計機械設(shè)計小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計-資料下載頁

2024-11-29 23:30本頁面

【導讀】近年來,我國的石材工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。從國產(chǎn)石材的品種增多,石材品質(zhì)。業(yè)在國際市場的競爭力逐步增強。與發(fā)達國家的水平差距逐步縮小,尤其是一。些新開發(fā)的優(yōu)質(zhì)石材品種,越來越引起國外石材同行的青睞。況看,進口荒料比例在增多,成品在減少,出口成品比重在增加。這說明我國石材業(yè)已從粗放的原始生產(chǎn)向技術(shù)含量大,產(chǎn)品增值率高的。投入資金的比例與整個行業(yè)的發(fā)展極不協(xié)調(diào)。一項非常重要而艱巨的任務(wù)。鋸切工藝參數(shù)可在一定范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié),連桿行程實現(xiàn)不停機自動補償。鋼砂而采用鑲焊金剛石繞結(jié)塊為刀頭的鋸條。金剛石刀頭的鋸條目前還不能用于鋸切花崗石等較硬的石材。鋸的鋸條作往復運動,致使金剛石燒結(jié)塊刀頭上的金剛石粒后部無法形成。有效地支承較大重量的圓鋸片沿空間垂直平面進行鋸切。雖然圓鋸片的鋸切線速度高達。目前生產(chǎn)板材的先進的多片式金剛石圓盤鋸使用的圓鋸片最大直徑。數(shù)控金剛石串珠鋸是使用柔性刀具加工異型石材制品

  

【正文】 量通過小車直接傳到地面,軸并不承受載荷,因此不用對此軸進行校核。并且 d4段上的兩軸承只是起到對軸 進行定位的作用,本身隨軸一起轉(zhuǎn)動,其轉(zhuǎn)動速度相對比較低,因此也不需要進行校核。 ②推力求軸承的校核: 由于小車載著石球荒料,其轉(zhuǎn)速很慢,在這些情況下,如果滾動接觸面上的接觸應(yīng)力過大,將產(chǎn)生永久性的過大的凹坑(即材料表面發(fā)生了不允許的永久變形)才是軸承的失效形式。所以,這時應(yīng)按靜強度來校核軸承,為此,必須對所選軸承規(guī)定不能超過外載荷界限 Co≥ So179。 Po Po=, So 取 3 , Co*=3 179。 = 所選軸承 51420 GB/T30195, Co=1080kN> Co= 所以 , 合適。 帶傳動的設(shè)計 由于帶傳動的主要失效形式即為打滑和疲勞破壞。因此,帶傳動的設(shè)計準則應(yīng)為:在保證帶傳動不打滑的條件下,具有一定的疲勞強度和壽命 [7]。此設(shè)計計算可以參考前面主軸上帶傳動的設(shè)計。 ㈠ 確定計算功率 Pca: 計算功率是根據(jù)傳遞的功率 P,并考慮到載荷性質(zhì)和每天運轉(zhuǎn)時間的長短等因素的影響而確定。即 Pca=Ka178。 P 選 Ka=(軟啟動),每天工作 8 小時, P= 則 Pca=179。 = ㈡ 選帶型: 根據(jù)計算功率 Pca= 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n=710m/min,選 A 型帶。 ㈢ 確定帶輪的基準直徑 Dd1和 Dd2 ①初定帶輪的基準直徑 Dd1 根據(jù)帶型,選取 Dd1=75≥ Dmin=75mm(考慮到傳動比較大,使得大帶輪直小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 38 徑大,則取小帶輪直徑小一些)。 ②驗算帶速 V: smnDv d /1 0 0060 111 ?? ??????< 30m/s 所以 ,可以 ③計算從動輪的基準直徑 Dd2: Dd2=i179。 Dd1=6179。 75=450mm 按 V帶輪的基準直徑系列表 8— 7[24], Dd2取值 450mm。 ④ 確定中心矩 a 和帶的基準長度 Ld: 此中心距未給出,可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初定中心距 ao: ( Dd1 + Dd2)< ao< 2( Dd1 + Dd2) ( 75+450)< ao< 2( 75+450) < ao< 1050 由于此傳動要放到小車的平臺上,應(yīng)盡量選者小的尺寸,則取中心矩取 ao=400mm。 根據(jù)帶傳動的幾何關(guān)系,按下式計算所需帶的基準長度 L`d, 0212120 4 )()(22 aDDDDaL ddddd、 ???????? ? 4004 )75450()75450( 2? ??????? = 根據(jù)計算 L`d,選取和 L`d 相近的 V帶基準長度 Ld Ld=1800mm。再根據(jù) Ld 來計算實際中心距,由于 V 帶傳定的中心距 一般可以調(diào)整,故可以采用下式作近似計算:即 mmLLaa d、d 4442 7 1 21 8 0 040020 ??????? 考慮到安裝調(diào)整和補償預(yù)緊力(如帶伸長而松弛后的張緊)的需要,中心矩的變動范圍為: amin=a- =444- 179。 1800=417mm amax=a+=444+179。 1800=498mm ⑤ 驗算主動輪上的包角 a1: 對包角的要求,應(yīng)該保證: 青島科技大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 39 ?? 0 221 ???? dd DDa ??? 75450180 ?????? 所以 , 可行。 ⑥ 確定帶的根數(shù) Z: 10 )( KKPPPZaca ????? 其中: Po— 單根帶的基本額定功率取值: ; ΔP— 計入傳動比的影響時,單根帶額定功率的增量取值: kW; Ka— 考慮包角不同使得影響系數(shù)取值: ; Kl— 考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)取值: ; 則: Z= 9 ).0(0 .4 2 ???= 所以選定 Z=5 根 確定 Z=5 根;小于 10 根,可以使得 V 帶受力相對均勻,所以所選帶參數(shù)合理。 ⑦ 確定帶的預(yù)緊力 Fo: 根據(jù)公式,并考慮離心力的不利影響時,單根帶所需的預(yù)緊力為: 2ca0 )(Z P5 00 VqKVFa ?????? ) ( 2 ??????? ⑧ 計算帶傳動作用在軸上的力,壓軸力 Fp: 為了設(shè)計安裝帶輪的軸和軸承,必須確定帶傳動作用在軸上的力 Fp。如果不考慮帶的兩邊的拉力差,則壓軸力可以近似的按代的兩邊的預(yù)緊力 Fo 的合力來計算。即 Fp=2179。 Z179。 Fo179。 sin21α =2179。 5179。 179。 sin ? = 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 40 帶輪的設(shè)計 設(shè)計 V帶輪時應(yīng)滿足的要求有:質(zhì)量小;結(jié)構(gòu)工藝性好;無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力; 質(zhì)量分布均勻,轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡;輪槽工作面要精細加工,以減少帶的磨損;各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度,以使載荷分布較為均勻等。 主動輪 的設(shè)計 由于小帶輪直徑較小,所以,采用實心式結(jié)構(gòu),材料選用 HT150。 由已選電動機型號尺寸, 結(jié)構(gòu)如圖 53, 其輸出軸直徑為 38mm,則:D1=38mm。 圖 53 主動 輪 Driving wheel bd1=; ha1= mm; hf1= mm; e1=15 mm; f1=10mm (表 12110) [21] B1=( Z- 1)179。 e1+2179。 f 1=( 5- 1)179。 15+2179。 10=80mm; 青島科技大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 41 da1=dd1+2179。 ha1=75+ 2179。 =; 輪槽角α取值: 38176。 從動輪 的 設(shè)計 從動輪直徑比較大,采用腹板式結(jié)構(gòu),材料選用 HT150 其與所選減速器軸相聯(lián)結(jié),結(jié)構(gòu)如圖 54 所示,減速器軸輸出軸直徑為 48mm,結(jié)構(gòu)尺寸選擇為D2=48mm。 圖 54 從 動 輪 Drived wheel bd2=10mm; ha2=; hf2=; e2=15mm; f2= 10mm B2=(Z- 1)179。 e2+2179。 f2=( 51)179。 15+2179。 10=80mm ??? a2d2a2 2hdd 450+= 輪槽角α 取 38176。 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 42 蝸桿傳動的設(shè)計計算 在中間平面上,普通圓柱蝸桿傳動及相當于齒條與齒輪的嚙合傳動。故在設(shè)計蝸桿傳動時,均取中間平面上的參數(shù)(如模數(shù),壓力角等)和尺寸(如齒頂圓,分度圓等)為基準,并沿用齒輪傳動的計算關(guān)系。 選擇蝸桿傳動類型:根據(jù) GB/T 10089— 1988 推薦,采用漸開線蝸桿( ZI)。 選擇材料:此次設(shè)計中,蝸桿采用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,其硬度為 220~ 300HBS,由于傳動速度很慢,則蝸輪材料用鋁青銅,砂模鑄造, [δF]=80 Mpa。 普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)的選擇 ①模數(shù) m和壓力角 α: 和齒輪傳動一樣,蝸桿傳動的幾何尺寸也以模數(shù)為主要設(shè)計參數(shù),蝸桿和蝸輪嚙合時,在中間平面上,蝸桿的軸面模數(shù),壓力角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù),壓力角相等,即 : ma1=mt2=m, 取系列值 m=, ZI 蝸桿軸向壓力角 α為標 準值 20176。 ②蝸桿分度圓直徑 d1: 在蝸桿傳動中,為了保證蝸桿與配對蝸桿的正確嚙合,常用與蝸桿具有同樣尺寸的蝸輪滾刀來加工與其 配對的蝸輪。對每一標準模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑 d1,而把 q= md1 叫蝸桿直徑系數(shù)。 d1 和 q 已有了標準值,選取d1=, q=。 ③蝸桿頭數(shù) Z1: 蝸桿頭數(shù) Z1可以根據(jù)要求的傳動比,和效率來選定。單頭蝸桿效率低,但是傳動比相對大,因此,我們選用單頭蝸桿。 ④導程角 ζ: 蝸桿的直徑系數(shù) q 和頭數(shù) Z1 選定后,蝸桿分度圓柱上的導程角ζ也就確定了: tanζ=qZ1= , 即 ζ=176。 ⑤蝸桿齒數(shù) Z2: 蝸輪齒數(shù)主要根據(jù)傳動比來確定。為了避免用蝸輪滾刀切制蝸輪時產(chǎn)生根青島科技大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 43 切與干涉,理論上應(yīng)該使 Z2min≥ 17。 確定蝸桿齒數(shù): Z2=iZ1=1461=146 ⑥蝸桿傳動的標準中心距 a: 蝸桿傳動的標準中心距為: a=21( d1+ d2) =21 ( q+ Z2) m=21( + 219) = 圓柱蝸桿傳動的基本尺寸和參數(shù) 蝸輪軸向齒距 pa: pa=πm== ; 蝸輪導程 pz: pz=πmZ1=1= ; 蝸桿分度圓直徑 d1: d1=mq==; 蝸桿齒頂圓直徑 da1: da1=d1+2ha1=d1+2ham= +21=; 蝸桿齒根圓直徑 df1 : df1=d1 - 2hf1= d1 - 2( h*am+c ) =d1 - 2( h*am+mc*) =- 2( 1+) =; 頂隙: c= mc*==; 蝸桿齒寬 b1: b1≥( 11+Z2) =( 11+146) = 80mm; 變位系數(shù) X2: X2= 21 ?? ????m dd- ; 蝸輪齒頂高 ha2: ha2=m( h*a+ X2) =( 1+0) =; 蝸輪喉圓直徑 da2: da2=d2+2ha2=+=; 蝸輪齒根高 hf2: h=m( h*a- X2+ c*) = ( 1- 0+) =; 蝸輪齒根圓直徑 df2: df2= d- 2hf2=- 2= ; 蝸輪咽喉母圓半徑 rg2: rg2=a- 21 d a2=- 21 =; 蝸輪齒寬 b2: b2選取 20mm; 蝸輪齒寬角 θ: θ=2arcsin(12db ) =2arcsin(12db ) =176。; 蝸桿軸向齒厚 Sa: Sa=21 πm= 21 =; 蝸桿法向齒厚 Sn: Sn= Sacosζ=176。 =; 蝸輪齒厚 St: St 取值 8mm; 蝸桿節(jié)圓直徑 d1': d1' = m(q+2X2)= (+20)=; 蝸輪節(jié)圓直徑 d2': d2' = d2=; 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 44 蝸輪頂圓直徑 de2: de2≤ da2+ 2m= + 2= 取值 470mm; 蝸輪寬度 B: Be2≤ =。取值 30mm。 25 2542 3022 23 232930 121481442564721412079345圖 55蝸桿軸 Worm shaft 蝸桿傳動承載能力的的計算 和齒輪傳動一樣,蝸桿傳動的失效形式也有點蝕(齒面接觸疲勞破壞),齒根折斷,齒面膠合及過度磨損等。由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因,蝸桿螺旋齒部分的強度總高于蝸輪輪齒的強度,所以,以失效經(jīng)常發(fā)生在蝸輪輪齒上。因此,一般只對蝸輪輪齒進行承載能力的計算。由于蝸桿與蝸輪齒面間有較大的相對滑動,從而增加了,產(chǎn)生膠合和磨損失效的可能性,尤其在某些條件下(如潤滑不良),蝸桿傳動因齒面膠合而失效的可能性更大。因此,蝸桿傳動的承載能力往往受到抗膠合能力的限制。 在開式傳動中多發(fā)生齒面磨損和輪齒折斷,因此,應(yīng)保證齒根彎曲疲勞強度作為開式傳動的主要設(shè)計準則。 蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算 蝸輪輪齒因彎曲強度不足而失效的情況,多發(fā)生在蝸輪齒數(shù)較多或開式傳青島科技大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 45 動中。因此,這種計算是必須進行的。蝸輪齒根的彎曲應(yīng)力滿足: δF=mdd 21 ?? ??179。 YF2179。 YB≤ [δF] 其中 : δF為蝸輪齒根彎曲應(yīng)力,單位為 Mpa; K 載荷系數(shù), K=KAK BK V, KA 為使用系數(shù); KB為齒向載荷分布系數(shù),當蝸桿傳動在平穩(wěn)的載荷下工作時,載荷分布不均現(xiàn)象將由于工作表面良好的磨合而得到改善,此時可取 1; KV為動載系數(shù),由于蝸桿傳動一般較平穩(wěn),動載荷比齒輪傳動的小得多,故 KV可選值為 1。 K=KAK BK V= 111= 1 T=FL= 1831000= 183000Nmm; d1= d2= m=; YB為螺旋角影響系數(shù), YB=1- ?140ξ =1- ?? =; YF2為蝸輪齒形系數(shù),選 ; [δF]為蝸輪的許用彎曲應(yīng)力,單位為 Mpa;鑄鋁鐵青銅,砂模鑄造為 80 Mpa; δF= ?? ?? = Mpa≤ [δF]=80 Mpa; 合適 精度等級公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計的蝸桿為傳動運動,從 GB/T 10089— 1988 圓柱蝸桿,蝸輪精度中選擇 8 級精度,側(cè)隙種類為 f,標注為 8f, GB/T 10089— 1988。 此次設(shè)計蝸輪蝸桿傳動為開式,不用熱平衡核算。 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 46 6 結(jié)論 本文進行 了石柱石球數(shù)控加工機床部分的設(shè)計,主要包括機架部分,機頭的部分及載球工作臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計,并對其中的需要校核的零部件進行校核,以滿足其使用功能。 本設(shè)計的加工流程是石球毛坯安裝于可旋轉(zhuǎn)的工作臺上,兩維方向的進給運動由橫梁的水平運動和沿立柱的垂直運動實現(xiàn),可使安裝于橫梁上的鋸片完成球面的加工運動。 機頭部分主要是電動機通過皮帶輪帶動鋸片主軸旋轉(zhuǎn),以達到切割加工的目的,這里主要是電動機的選擇及鋸片主軸的轉(zhuǎn)速的確定,確定電動機和主軸轉(zhuǎn)速以后,求出傳動比,然后
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