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Trans. ., 1957,（ 70）： 19123l. 41 致 謝 首先衷心感謝國(guó)紹文老師，論文的選題、研究的方向和設(shè)計(jì)內(nèi)容都得到了國(guó)老師的精心指導(dǎo)和熱情的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中， 充分地考慮了如何保證 攻絲質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率 等方面。 由 [1]表 135 相對(duì)軸向載荷 0 ?? （ ） 利用線性法，求出對(duì)應(yīng)的 e值 解得 e= arF eF??， 那么， X=1， Y=0 由 [1]表 136 查得載荷系數(shù) ? 當(dāng)量動(dòng)載荷 ( ) 8 4 9 .0P r aP f X F Y F N? ? ? （ ） 根據(jù) [1]式（ 136） 求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷為 39。扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， ?? 對(duì)于直徑為 d的圓軸， 彎曲應(yīng)力為 MW?? ，扭轉(zhuǎn) 切應(yīng)力2TTWW?? ?? 那么軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為 ? ?2222 12()( ) 4 ( )2ca M T M TW W W ?? ? ? ??? ? ? ? 計(jì)算軸的應(yīng)力 22222()( ) 4 ( )2ca M T M TW W W ??? ?? ? ?= Mpa 軸材料為 45鋼，由 [1]表 151 查得 ? ?1?? =60 Mpa 結(jié)論： ? ?1ca???? ，故 安全 軸承校核 軸 4上的軸承受力簡(jiǎn)圖如下圖所示 ： 圖 軸承的受力簡(jiǎn)圖 軸承 1 所受的力為 1 0dFN? 徑向力為 2211 7 0 7 .4 8r h vF F F N? ? ? （ ） 軸承 1 初選為角接觸球軸承 為 7005AC。 （ 3） 作 出扭矩圖 ，如圖所示 （ 4） 校核軸的強(qiáng)度 已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即彎矩和扭矩大而軸徑可能不足的界面）做彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力 。 由 ,?hb ??HK ，查 [1]圖 1013，得 ??FK ； 故載荷系數(shù) ?????? ?? HHvA KKKKK 絲錐攻絲時(shí)，由 [4]經(jīng)驗(yàn)公式有 p0 料KstDCP ypxpqpp ????? （ ） 查 [4]表得 ?pC ， )(21 dDt ?? ， s 為攻 絲深度， ?xp ， ?yp 1p?料K 算得 NP ? 此軸向力由齒輪齒條提供，有 NPFt ?? 由 [1]表 105查得， ?SaY ， ?FaY ? M P aF ?? ????? 29 ? ? MPaF 60?? ? ? ?FF ?? ? 滿足齒根彎曲強(qiáng)度 。2l i m 2 . 4 5 0 . 4 5 2 . 5 1 2 . 7 5 6 /H N m m? ? ? ? ? ? 齒面接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 39。 mmzmd 9252 ??? 中心距修正為 12 2 5 9 2 5 8 .522dda m m? ?? ? ? 蝸桿齒頂圓直徑 11 2 2 5 2 2 2 9ad d m m m? ? ? ? ? ? 25 蝸桿齒根圓直徑 **11 2 ( ) 2 5 2 2 ( 1 0 . 1 6 ) 2 0 . 3 8fad d m h c m m? ? ? ? ? ? ? ? ? * ? ， * ? 蝸桿齒寬 1 2 22 . 5 2 2 2 . 5 2 4 6 2 2 0 3 4 . 6 4b m z x m m? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 取 mmb 401? 式中 2x =0； 渦輪喉圓直徑 *2 2 22 2 9 2 2 1 2 0 9 6aad d h m x m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 渦輪外圓直徑 22 9 6 2 9 8ead d m m m? ? ? ? ? （ ） 渦輪平均寬度 210 . 4 5 ( 6 ) 2 1 . 3 7 5mb d m m m? ? ? （ ） 渦輪寬度 22 1 .8 2 4 .9 7 5mb b m m m? ? ? 圓整為 2b =25mm （ ） 圓弧中心到蝸桿軸心線的垂距 39。 ????? iinni 其中 67i 為掛輪的減速比 ； 45i 為蝸輪蝸桿減速比。 bmYYKF FaSatF ?? （ ） 由 [1]表 105查得， ?SaY ， ?FaY M P aF 2 ?? ????? ? 查表 ? ? MPaF 60?? 得 ? ?FF ?? ? 所以齒輪滿足彎曲強(qiáng)度。 1） 初定中心距 021 )(21 azzm ??，由攻絲機(jī)的結(jié)構(gòu)可知，取 mma 700 ? 。 3） 計(jì)算大帶輪直徑 mmdid dd 5 47506..2102 ????? 據(jù) [1]表 88，取 mmdd 1552 ? 4） 初定中心距 定 mma 4500 ? 5） 由 [1]式 822 計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mma ddddaL ddddd )75155()75155(245024 )()(22 20 2122100 ?? ???????????? ?? （ ） 由 [1]表 82，選帶的基 準(zhǔn)長(zhǎng)度為 mmLd 1250? 。 即 120 iii ?? ，其中 0i 為皮帶傳動(dòng)比， 12i 為第一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比。本次設(shè)計(jì)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)絲錐的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，采用立式機(jī)架作為整體機(jī)架方案。但龍門式機(jī)床的支承部件較多，結(jié)構(gòu)龐大，布局時(shí)要特別注意避免支承部件對(duì)操作者實(shí)現(xiàn)的妨礙。 （ 2） 臥式機(jī)床的特點(diǎn)： ○1 占地面積比較大； ○2 機(jī)床重心比較低，有利于減少機(jī)床振動(dòng)； ○3 機(jī)床的執(zhí)行部件可以在縱橫兩個(gè)方向移 動(dòng)。 （ 5） 方框支承。由它組成的機(jī)床，稱為復(fù)合式機(jī)床。支承部件是立柱，或立柱和底座的組合。常見(jiàn)的支承 形式可歸納為以下集中： （ 1） 橫一字形支承。 1. 油箱 2. 液壓馬達(dá) 3. 油管 4. 絲錐套 5. 絲錐桿 6. 液壓油缸 圖 液壓攻絲機(jī) 15 1. 電動(dòng)機(jī) 1 2. 小帶 輪 3. 大帶輪 4. 錐齒輪 1 5. 電動(dòng)機(jī) 2 6. 聯(lián)軸器 7. 減速器 8. 錐齒輪 2 9. 絲錐套 10. 軸承 11. 絲母絲桿機(jī)構(gòu) 圖 電氣攻絲機(jī) 通過(guò)深入了解各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)， 決定用一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)絲錐的切削轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪齒條的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)絲錐的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 如圖 所示的導(dǎo)螺桿式攻絲機(jī)就是采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和主軸前端的牙桿套筒螺紋相配合，驅(qū)動(dòng)主軸前端夾持的絲錐做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。液壓油缸驅(qū)動(dòng)絲錐進(jìn)給 （如圖 ） 的特點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)，壓力輸出能力大，需要專門的油泵、油箱和 液壓 閥 來(lái) 支持。雖然 對(duì)攻絲經(jīng)驗(yàn)有一定的要求，但是操作者能夠?qū)ソz過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，達(dá)到較高的要求。 13 2. 氣缸 3. 氣馬達(dá) 4. 工作管路 5. 主軸 6. 絲錐 圖 氣動(dòng)攻絲機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 絲錐的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有多種方案實(shí)現(xiàn)：主要有 原始的 人力 壓下，自動(dòng)攻絲機(jī)上常用的氣缸驅(qū)動(dòng)，油缸驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 12 1. 電動(dòng)機(jī) 2. 小帶輪 3. 大帶輪 4. 齒輪 1 5. 齒輪 2 6. 蝸桿 7. 渦輪 1 9. 掛齒輪 2 3 11 絲錐套 圖 傳動(dòng)方案示意圖 絲錐驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 絲錐驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在各種自動(dòng)攻絲機(jī)上的設(shè)計(jì)各不一樣。 通過(guò)深入研究和比較各種類型的攻絲機(jī)的傳動(dòng)方案和性能特點(diǎn)， 設(shè)計(jì)的攻絲機(jī)傳動(dòng)方案如圖 所示。液壓驅(qū)動(dòng)式攻絲機(jī)輸出扭力大、攻絲速度快、操作方便、適用于加工大工件，攻牙多，尺寸大的模板和機(jī)床部件?？傮w方案設(shè)計(jì)主要包括主傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)，絲錐驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，機(jī)架總體布局設(shè)計(jì)。 彎柄絲錐攻絲機(jī)和直柄絲錐攻絲機(jī)的工 作原理大致相同，只是它們用于攻絲的絲錐形態(tài)有所區(qū)別。接下來(lái)，心軸將絲錐推回到主軸的夾套中，此后它就從槽中退出，以便能抓取下一個(gè)毛坯。在攻絲過(guò)程中，螺母沿絲錐降落，至尾柄處推動(dòng)先已攻絲完畢的螺母。毛坯從振動(dòng)料斗落人下部具有擋板的上料槽中。 在攻絲過(guò)程中，絲錐 10的前部被心軸 7 通過(guò)中心孔頂緊，以此來(lái)保持絲錐與毛坯 8 的同軸度。轉(zhuǎn)子和主軸由雙速電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)和圓柱齒輪減速器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，它們相互保持著傳動(dòng)關(guān)系。 1. 靠模 2. 滾柱 3. 滑板 4. 滾柱 5. 靠模 6. 滑板 7. 導(dǎo)桿 8. 毛坯 9. 加緊轉(zhuǎn)置 10. 絲錐 11. 導(dǎo)向套 12. 定位銷 13. 主軸 14. 轉(zhuǎn)子 圖 MA 452 型轉(zhuǎn)子式自動(dòng)攻絲機(jī)示意圖 如圖 所示 MA 452 型轉(zhuǎn) 子式自動(dòng)攻絲機(jī)是一種典型的臥式自動(dòng)攻絲機(jī)。當(dāng)主軸上升到上限位置時(shí)，此時(shí)金屬片 12到達(dá)感應(yīng)器 15 處，從而上限位置傳感器 X2 發(fā)訊。 K3得電，使電磁閥 D1斷電 、電磁閥 D2 得電，進(jìn)料裝置停止進(jìn)料，并進(jìn)料轉(zhuǎn)置的氣缸后退，當(dāng)進(jìn)料裝置的氣缸后退到傳感器 X4 的位置時(shí)，傳感器 X4發(fā)訊使得繼電器 K4 得電，然后電磁閥 D2 斷電使進(jìn)料裝置的氣缸停止返回。 S1 開(kāi)關(guān)扳到右邊時(shí)，繼電器 K8 得電，正反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使主軸上升，攻絲機(jī)退出攻絲。 由圖 、 所示，可以 清晰的看清該立式自動(dòng)攻絲機(jī)的結(jié)構(gòu)；由圖 可以了解到該自動(dòng)攻絲機(jī)的控制原理?，F(xiàn)在市面上的攻絲機(jī)類型有很多，工作原理也不盡相同。當(dāng)絲錐出現(xiàn)斷裂時(shí)，便會(huì)停機(jī)并 亮起信號(hào)燈。為了避免折斷 絲錐，