【正文】 蝸輪用鑄錫磷青銅 110PZCnSn ，金屬模鑄造。因?yàn)樵谖仐U傳動(dòng)中，當(dāng)使用單頭蝸桿時(shí)，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，因而能實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。 （ 2）按齒根彎曲強(qiáng)度校核 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? 由圖 1018[ 1 6]查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ?S ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? 由 ???hb ， ??HK 查圖 10— 13 得 ??FK 計(jì)算載荷系數(shù) K ?????? ?? FFvA KKKKK 查取齒形系數(shù) 由表 105 查得 ?FaY ?FaY 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105 查得 ?SaY ?SaY 齒根彎曲強(qiáng)度校核 由公式 bmYYKF SaFatF??得 ? ?14111 1 FSaFaF M P abmYYdTK?? ??? ??????? 所以，滿足齒根彎曲強(qiáng)度條件。 kWWWmNFvP i ??????? mNrWnPT ????? i n700 ，所以選用電機(jī)合適。 NFFF t m a x ?????? ，故符合要求。絲杠在安裝時(shí)，進(jìn)行預(yù)拉伸，伸長(zhǎng)量為 。絲杠轉(zhuǎn)速： min401 rn ? min602 rn ? 快 速 進(jìn) 給 時(shí) min700max rn ? ， 所 以 當(dāng) 量 轉(zhuǎn) 速m in502 6040 rn m ??? 。f —— 摩擦系數(shù)，取 39。常態(tài)下牙嵌式離合器是脫開嚙合的狀態(tài) [ 16 ]。由此知，錐齒輪的傳動(dòng)比為 2?i 。 K—— 載荷系數(shù)， ?? HHvA KKKKK ? ， FaY —— 齒形系數(shù)，可由《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)》查得 SaY —— 應(yīng)力校正系數(shù) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ? ?HtEH iibdKFZ ?? ???? 1 （ 314） 第 3 章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 21 式中， EZ —— 彈性影響系數(shù)，單位為 21MPa i —— 傳動(dòng)比 ? ?H? —— 齒輪的許用應(yīng)力 ? ? SKNH lim?? ? （ 315） 式中， NK —— 壽命系數(shù) lim? —— 齒輪的疲勞極限 S —— 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) （ 1）按齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5502lim ?? 計(jì)算循環(huán)次數(shù) hjLnN 11 60? （ 316） 式中， 1n —— 齒輪轉(zhuǎn)速，單位為 minr j —— 齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù) hL —— 齒輪的工作壽命，單位 h 由公式（ 3— 16）計(jì)算得 ? ? 911 ????????? hjLnN 9912 ????? iNN 由《 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè) 》查得，接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 10%，安全系數(shù) 1?S ? ? MP aMP aSK HHNH ???? ?? （ 317） ? ? MP aMP aSK HHNH ???? ?? 取彈性模量 MPaZE ? 由電動(dòng)機(jī)的參數(shù)知 mmNmNT ????? 31 由上述計(jì)算得齒輪的分度圓直徑為 mmd 701 ? 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 為了 使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，且金屬切削機(jī)床的齒輪傳動(dòng)，若傳遞的功率不大時(shí) d? 可小到 所以，取齒寬系數(shù) ?d? 由公式 1db d?? 計(jì)算得 mmb 20? ?i ?? KKKKK vA? 由《 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè) 》查得，使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smndv 11 ?? ????? ? ， 7 級(jí)精度 查得動(dòng)載荷系數(shù) ?vK 假設(shè) mNbFK tA 100? ，由《 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè) 》查得 ?? ?? FH KK 由表 104， 7 級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置 查得 ? ? bK ddH 322 ??????? ??? ? ? 322 ????????? ??HK 4 ?????? ?? HHvA KKKKK ? ?12 31 HH MP a ?? ????? ?????? 所以，齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。其主要參數(shù)：額定功率為 KWPN ? ， 效 率 %78?? ，額定電流 AIN ? ， 功 率 因 數(shù) ?? ，額定轉(zhuǎn)矩 NmTN ? ，額定轉(zhuǎn)速 min1400 rnN ? ，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 kgmJ ? 。 兩者機(jī)會(huì)均等，故取其平均值 tFP? ，當(dāng)量轉(zhuǎn)速 min90 rnm ?，故 3 ???? ? nf ， 如 壽 命 為 1500 h ，則 ?hf ，NC c 289 35668 ??? ，可 以 看出 NNC c 3450028935 ?? 所 以軸 承可用。后者有專業(yè)廠生產(chǎn)，應(yīng)用較大。滾珠軸 承用的各種潤(rùn)滑劑原則上都可用。絲杠在安裝時(shí)，進(jìn)行預(yù)拉伸，伸長(zhǎng)量為 。?f W —— 工作臺(tái)重量，設(shè)工作臺(tái)重量為 NkgfW 80080 ?? 將參數(shù)帶入公式 （ 38）得 NWFfKFP Pc )()(39。 絲 杠 轉(zhuǎn) 速 ： 磨 削 時(shí) 取 min90 rnm ? ， 快 速 移 動(dòng) 時(shí) 取min1000max rn ? 。一般根據(jù)額定動(dòng)載荷選用滾珠絲杠副，只有當(dāng) min10rn? 時(shí)按額定靜載荷選用。 有恒溫要求的高精度滾珠絲杠可將絲杠軸做成中空，通過恒溫油，以降低絲杠軸的溫升。同軸度公差建議取 6— 7 級(jí)或高于 6 級(jí)。 第 3 章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 15 設(shè)計(jì)單螺母的滾珠絲杠副時(shí)，應(yīng)使絲杠和螺母同時(shí)受拉應(yīng)力壓應(yīng)力，而不要一個(gè)受拉一個(gè)受壓，以使?jié)L珠受力均勻。 因此 磨輪寬度 B=63 mm 砂輪直徑 sd =500 mm 進(jìn)給吃刀量 rmmbasf ?? 第 3 章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 13 磨削吃刀量 mmap ? 砂輪線速度 1000sss ndv ?? （ 31） 根據(jù)已知砂輪轉(zhuǎn)速 min2850Rns ? 所以 smndv sss 00 00 ????? ? 工件速度 10002 tw Lnv ? （ 32） L— 工作臺(tái)行程長(zhǎng)度 mmL 530? tn — 工作臺(tái)往復(fù)頻率 min10?tn 所以 10530210002 mLnv tw ????? 表 31 切削用量 磨 輪 寬度 B 進(jìn)給吃刀 量 fa 砂 輪 線速度 sv 砂 輪 直徑 sd 磨 削 吃刀量 pa 工 件 速度 wv 63mm 12 rmm sm 500mm minm 選取工件材料為淬火鋼 由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得公式 ??? wspFc vvaGF c ?? （ 33） ?pc FF （ 34） 其中， pa —— 磨削吃刀量，取 mmap ? ， sv —— 砂輪線速度，由計(jì)算得 smvs ?， wv —— 工件速度，由計(jì)算得 mvw ?，東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 由《機(jī)械工程手冊(cè)》表 — 9 查得 22?PG ?? ?pc FF 將上述參數(shù)帶入式 （ 33）解得磨削力 NF c ??? 知背 向吃刀力： NFp ?? 3. 磨削功率 mP 由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得磨削功率公式 scm vFP 310?? （ 35） 其中： cF —— 磨削力，由計(jì)算得 NFc ? ， sv —— 砂輪線速度， smvs ? 由公式 （ 35）計(jì)算得 kWvFP scm 33 ????? ?? 滾珠絲杠的設(shè)計(jì)與計(jì)算 主要尺寸參數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)機(jī)床使用要求全面綜合考慮，因?yàn)榻z杠副的公稱直徑、基本導(dǎo)程、預(yù)緊力、負(fù)載滾珠的有效圈數(shù)與絲杠的壽命、位移精度、剛度、驅(qū)動(dòng)力矩等有密切關(guān)系。外圓磨削時(shí)，速比 150~60?ws vv ；內(nèi)圓磨削時(shí) 80~40?ws vv ， wv 太低時(shí)，工件易燒傷； wv 太高時(shí)機(jī)場(chǎng)可能產(chǎn)生振動(dòng) [ 21 ]。換言之，磨削用量是在保證磨削溫度較低、磨削表面粗糙度較低的條件下，盡量選取較大的徑向進(jìn)給量 rf 、軸向進(jìn)給量 af 和工件速度 wv 。在滾珠絲杠的前端加一螺孔 ,用內(nèi)六角螺釘 7 及套 8 與之連接 ,這樣用內(nèi)六角扳手就可實(shí)現(xiàn)滑板 4 的橫向手動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 手動(dòng)進(jìn)給裝 置 設(shè)計(jì)中的手動(dòng)進(jìn)給裝置包括兩部分，手動(dòng)進(jìn)給和微量進(jìn)給。機(jī)動(dòng)進(jìn)給裝置采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，調(diào)速方式是變頻無級(jí)調(diào)速。 原設(shè)計(jì)的 M250 手動(dòng)平面磨床采用的是滑動(dòng)絲杠，并且設(shè)計(jì)了橫東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 向以及縱向手動(dòng)進(jìn)給裝置，相對(duì)精度較低。 臥軸矩臺(tái)平面磨床的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)由微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)斷續(xù)、快速、自動(dòng)橫向進(jìn)給，砂輪端面磨削工件側(cè)面橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。如圖 21所示： 圖 21 臥軸矩臺(tái)平面磨床 — 拖板移動(dòng)式 設(shè)計(jì)方案二 方案二 :磨頭移動(dòng)式： 磨頭主 軸做垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以及橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 該課題的設(shè)計(jì)要求是確定M250 手動(dòng)平面磨床的類型為臥軸矩臺(tái)平面磨床；通過 M250 平面磨床的改造過程 ,對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，在盡量不改動(dòng)原方案基礎(chǔ)上使之實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以及橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的連續(xù)、斷續(xù)、手動(dòng)的進(jìn)給方式，設(shè)計(jì)后性能滿足具有改善加工精度特性，完成總圖等主要圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)由微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)斷續(xù)、快速、自動(dòng)進(jìn)給，砂輪端面磨削工件的側(cè)面 [ 21]。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 對(duì) M250 手動(dòng)平面磨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到提高精度的目的。 成套性方面 ,與國(guó)外差距較大，國(guó)產(chǎn)手動(dòng)平面磨床附件少，加工范圍較小，日本岡本手動(dòng)平面磨床有四十種特殊附件，日本三井亦有光學(xué)修整器等 25 種特殊附件，使機(jī)床能適應(yīng)多種加工的要求 [19]。機(jī)床的色彩，造東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 型與國(guó)外樣機(jī)也有一定差距 [18 ]。日本三井 High Fech 公司的手動(dòng)平面磨床，其手柄操縱力僅需 50g 至 65g 滑動(dòng)導(dǎo)軌的手柄力則在 至 ，操作者當(dāng)然喜歡手柄力輕的手動(dòng)平 面磨床。因此 ,1987 年是日本平面磨床生產(chǎn)減少幅度最大的一年 ,生產(chǎn)量恢復(fù)到 10 年前的水平。 1980 年 日本平面磨床產(chǎn)量突破 5000 臺(tái)大關(guān) ,1982 年為 5217 臺(tái) ,產(chǎn)值 215 億日元。 Shipman 公司 540H 手動(dòng)平磨和美國(guó)的一些品牌，如： KOLEE。該公司已于 90 年代初轉(zhuǎn)產(chǎn)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等測(cè)量?jī)x器 [ 13]。但是，手動(dòng)平面磨床由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)它們?nèi)杂休^大需求。近年來，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個(gè)體、私營(yíng)工商業(yè)主已成為此類機(jī)床購(gòu)買主體，手動(dòng)平面磨床在電子等行業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，如廣東深圳有三家企業(yè)，每家擁有 50 臺(tái)以上手動(dòng)平面磨床，有的將 手動(dòng)平面磨床聯(lián)成生產(chǎn)線，用于加工磁頭。十幾年來， HZ— 150 手動(dòng)平面磨床已成為我國(guó)能批量出口的為數(shù)不多的機(jī)床品種之一。國(guó)內(nèi)對(duì)手動(dòng)平面磨床的認(rèn)識(shí)很少，而且有認(rèn)識(shí)誤區(qū)，認(rèn)為手動(dòng)平面磨床在國(guó)內(nèi)推廣不開。目前，手動(dòng)平面磨床生產(chǎn)量已占全國(guó)平面磨床總產(chǎn)量的三分之一。以后的液動(dòng)平面磨床、自動(dòng)平面磨床都是在手動(dòng)平面磨床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 [9]。 （ 3）磨頭移動(dòng)型臥軸矩臺(tái)平面磨床。 根據(jù)工作臺(tái)的形狀和砂輪主軸布置方式不同組合可把普通平面磨床分為：臥軸矩臺(tái)式、立軸矩臺(tái)式、立軸圓臺(tái)式、臥軸圓臺(tái)式 [ 6]。臥軸平面磨床多為周邊磨削；立軸平面磨床多為端面磨削。 磨床的主要發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控磨床品