【正文】 533t ????? . ，mmNmmNb t //. 10061176122284351FK A ???? 由表 83查得齒間分布系數(shù) 41K .??H ， 41K .??F 由表 84查得齒向載荷分布系數(shù) 428116110610116017110610160711K 3232 ....... ??????????? ?? bdH ?? 1992428141111KKKKK HHVA .... ?????? ?? （ 8） 由圖 815查得 ? （ 9） 43 .c os..c os ??????? ?????? ????????? ???????? ?? ??? ? （ 10） 螺旋角系數(shù) .c o sc o s ??? ??? （ 11） 修正小齒輪分度圓直徑 3d ? ?mmZZZuuKTd HEdt.612161698104128189678111232632H33??????? ??????????????????????.....????? 兩次修正后，結(jié)果已相近，故最終取 mmd 1222 ? 計算幾何尺寸 21 ⑴ 法向模數(shù) mmmn 5? ⑵ 齒數(shù) 313?Z ， 954?Z ⑶ 分度圓直徑 mmd 1223 ? ， mmidd 9 61 2 ???? ⑷ 齒寬 mmdb d 12212211 ???? ? ⑸ 螺旋角 ?122 315a rc c osa rc c os 3 3 ???? d Zm n? ⑹ 端面模數(shù) mmmm nt os 5c os ??? ?? ⑺ 中心距 ? ? ? ? mmZZma n os2 95315c os2 43 ?????? ?? 校核齒根彎曲疲勞強度 ⑴ ? ? ? ? 1222 ??????? ?? ta mch bbh，且 ?? , 由圖 812查得 ?? FFVA ?????? ?? ⑵ os 31c Z 333V3 ??? ??osZ 108 .45 os 95c Z 334V4 ??? ??osZ 由圖 817，圖 818 查得齒形系數(shù) 1 ?Fa ， 2 ?Fa ，應(yīng)力修正系數(shù) 1 ?Sa ， 2 ?Sa ⑶ 由圖 822C 按齒面硬度查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 aMP0051limF ?? ，大齒輪的接觸疲勞強度極限 aMP0382limF ?? ⑷ 81 ??? ， 82 ?? 22 ⑸ 由圖 820查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1FN ?K， 2FN ?K ⑹ 計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) ? ，由式（ 811）得 ? ? MP aS F 1limFFN1F 1 ???? ?? ? ? MP aS F 2limFFN2F 2 ???? ?? ⑺ 由式（ 822）得， 2 .9 5 56 .9 3 ?????? ???? ? Zd ⑻ 由式（ 820）得 ? ?16113111 6 0 . 102 . 2 9 81 9 2FSaFanFM P aYYYmdb KT??? ?????????? ????? (231) ? ? 26323121 5 6 . 4 102 . 2 9 2FSaFanFM P aYYYmdb KT??? ?????????? ????? 強度足夠 . 表 21 高速級大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸 [10] 名稱 結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗計算公式 結(jié)果 /mm 板孔分布圓直徑 1D ? ?2D 301 DD ?? 268 板孔直徑 2D ? ?? ?302 ~ DD ?? 70 腹板厚度 C ? ?~ ? 腹板最大直徑 0D ? ? na md 1410D 0 ??? 408 轂孔直徑 d 由中間軸設(shè)計而定 24dd? 68 輪轂寬度 L ? ? 1 2 0~961 .5 d~.21L ?? 112 輪轂直徑 3D ? 108 23 表 22 低速級大齒輪結(jié)構(gòu)尺寸 表 23 中速級齒輪傳動尺寸 名稱 結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗計算公式 結(jié)果 /mm 轂孔直徑 d 由中間軸設(shè)計而定 24dd? 105 輪轂直徑 3D ? 168 輪轂寬度 L ? ? 1 2 0~961 .5 d~.21L ?? 165 腹板最大直徑 0D ? ? na md 1410D 0 ??? 板孔分布圓直徑 1D ? ?2D 301 DD ?? 板孔直徑 2D ? ?? ?302 ~ DD ?? 腹板厚度 C ? ?~ ? 名稱 計算公式 結(jié)果 /mm 法面模數(shù) nm 5 法面壓力角 n? ?20 螺旋角 ? ? 齒數(shù) 1Z 2Z 22 88 傳動比 2i 4 24 表 24 低速級齒輪傳動尺寸 分度圓直徑 1d 2d 83 336 齒頂圓直徑 naa mhdd ??? 211 naa mhdd ??? 222 93 346 齒根圓直徑 ? ? naf mchdd ?? ??? 211 ? ? naf mchdd ?? ??? 222 中心距 ? ??cos2 21 ZZma n ?? 280 名稱 計算公式 結(jié)果 /mm 法面模數(shù) nm 5 法面壓力角 n? ?20 螺旋角 ? ? 齒數(shù) 3Z 4Z 31 95 傳動比 3i 分度圓直徑 3d 4d 122 371 25 的2.6軸的 設(shè)計 [7] 軸的材料選擇和最小直徑估算 根據(jù)工作條件，初選軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，按扭矩強度法進行最小直徑估算，即 30min npAd ?，初算軸徑時，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對軸強度的影響，當(dāng)該軸段截面上有 一個鍵槽時， d增大 5%7%，兩個鍵槽時， d增大 10%15%，0A 值由表 144確定： 118A01? ， 114A02? ， 110A03? ， 106A04? 高速軸 mmnpAd 33 1101/mi n1 ???，因高速軸最小直徑處安聯(lián)軸器，沒有一個鍵槽，則 ? ? ? ? mmdd %71/m i n1m i n1 ?????? ， 取整為 38mm， mmnpAd 332202m in2 ??? ，安裝滾動軸承， 取標(biāo)準(zhǔn)值 mmd 50min2 ? 齒頂圓直徑 naa mhdd ??? 233 naa mhdd ??? 244 132 齒根圓直徑 ? ? naf mchdd ?? ??? 233 ? ? naf mchdd ?? ??? 244 中心距 ? ??cos2 43 ZZma n ?? 齒寬 53 ??bB bB?4 127 122 26 mmnpAd 333303m in3 ??? ，安裝滾動軸承， 取標(biāo)準(zhǔn)值 mmd 70min3 ? mmnpAd . 6 334404mi n4 ??? ， 取 mmd 95min4 ? 1．高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）各軸段直徑的確定 21d ：最小直徑， 滾動軸承處軸段 ， mmdd 38m in221 ?? 。 結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 圖 24 減速器結(jié)構(gòu)圖 （一） 傳動比 ??i ??i ~?i （二）傳動比的分配 選擇傳動比為 ，為了便于大錐齒輪加工，高速級錐齒輪傳動比 3? ，取?i ，則 1 ?? iii ，考慮兩級齒輪潤滑問題，兩級大齒輪應(yīng)有相近的浸油深度，兩級齒輪減速器高速級傳動比 2i 與低速級傳動比 3i 的比值取為 ，即 ??? iii f （三）傳動裝置的運動和動力參數(shù) 1．各軸轉(zhuǎn)速的計算 min/2235 rnm ? m in/2235I rnn m ?? 10 m in/2 7 6 6/ 1III rinn ?? （ 28） m i n/ 2IIIII rinn ??? m i n/ ??? ２．各軸輸入功率計算 聯(lián)軸器 ?? ，錐齒輪 8 級閉式齒輪傳動 ?? ，滾動軸承 ?? ，圓柱齒輪 9級精度傳動 ?? 。 圓柱齒輪傳動時，利用閉式齒輪傳動， 傳動比 i 的推薦值選 35。 銑齒機刀架系統(tǒng)圖及傳動計算 [7]： 圓錐 圓柱齒輪減速器，錐齒輪應(yīng)布置在高速級，使其不宜過大，便于加工，對減速器的傳動比進行分配時，要盡量避 免圓錐齒輪尺寸過大，制造困難，因而高速級圓錐齒輪的傳動比 1i 不宜過大，通常取 1i = ,最好使 3?傳動比 ，當(dāng)要求兩級傳動打齒輪的浸油深度大致相等時，也可取 4~ ?i 。 電動機的選擇： 查 機械設(shè)計使用手冊 查表 ，選取電機型號為，異步伺服電動機的額定技術(shù)參數(shù)。 切削力的計算以及電機的選擇 [7]： 主軸和主電機的初選，主要先考慮主要的受力和功率，進行初選。 ⑷ 適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。 ⑵ 定子繞組散熱比較方便。交流伺服驅(qū)動裝置在傳動領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。 伺服電 動機又稱執(zhí)行電動機，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。 伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的 U/V/W 三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。但是低速運行不夠平穩(wěn)，有抖動現(xiàn)象。 伺服電機又分直流伺服電機和交流伺服電機 直流伺服電機分為有刷和無刷電機 交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機 伺服電機的顯著特點： 起動轉(zhuǎn)矩大 運行范圍較寬 無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 不同類型的交流伺服電機具有不同的特點。伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子式永磁鐵，驅(qū)動器控制的 U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時低級自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子的角度。伺服電機的供電電壓范圍從100V～ 400V（單三相）。伺服電機按照容量可以分為超小型（ MINI 型）、小容量型、中容量型和大容量型。 圖 22分度盤液壓回路 ： 伺服電機的特點 及工作原理 5 隨著永磁材料制造工藝的不斷完善，新一代的伺服電機大都采用了最新的Nd2Fe14b1（銣鐵硼）材料，該材料的剩余磁密、矯頑力和最大磁能積均好于其他永磁材料，再加上合理的磁極、磁路及電機結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大地提高了電機的性能，同時又縮小了電機的外形尺寸。 液壓回路如下圖所示，通過控制電磁換向閥 B來控制液壓缸，帶動齒條左右 移動。 傳動方案的擬定 經(jīng)過上節(jié)方案的討論，最終選取第三種方案，銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計成兩個刀架，分度盤選用液壓齒條式的液壓缸來驅(qū)動。分度盤用步進電機來串聯(lián)一個減速器 ,這樣結(jié)構(gòu)龐大，且比較復(fù)雜，后期的計算也比較大，不可取。用液壓缸來帶動分度盤的方案結(jié)構(gòu)簡單，可以得到較高的分度精度，且運行可靠，穩(wěn)定，角度任意完全符合要求。該課題設(shè)計思路是先設(shè)計出刀架部分，根據(jù)刀架部分的體積、質(zhì)量等定出分度盤旋轉(zhuǎn)速度、分度盤大小、驅(qū)動力及剛度等，最后和立柱部分能夠合理的銜接。 本次的任務(wù)是設(shè)計外齒銑刀架以及帶動刀架轉(zhuǎn)動的分度盤 [2]。 本機床可以進行，外齒輪滾削加工，和內(nèi)齒輪銑削加工，加工時通過更換刀架，刀架上的電機隨同刀架一起更換。 2 11 設(shè)計參數(shù) 工藝條件及要求 工件直徑