【正文】 和尺寸: 蝸輪參數(shù)與尺寸： 取得a=50mm,蝸桿頭數(shù)為Z1=2，假設模數(shù)m=，得蝸桿分 度圓得直徑d1=20mm。 鑄造方法 砂磨鑄造 金屬摸制造 砂磨鑄造 ≤45HRC 150 220 113 ＞45HRC 180 268 135 140 表32鑄錫青銅蝸桿的基本許用接觸應力[σH] 數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)設計 10 應力循環(huán)次數(shù)N： 許用接觸應力[σH]： 確定中心距a： 由于蝸桿為單頭，蝸輪每轉一轉每個輪齒嚙合次數(shù)j=1；蝸輪轉速n2=60r/min；蝸桿副的使用壽命為： Lh=10000h 則應力循環(huán)次數(shù) ： N = 60jn2LH = 6016010000 = 10 N 7 7 N= 107 壽命系數(shù)： KHN = 許用接觸應力： 8 = [σH]= KHN[σH]= 268 MPa = MPa 6）. 確定中心距： a≥?15280?( 160? ) 2 amp。 [σH]=268MPa 蝸桿螺旋面的硬度 蝸輪材料 鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1 鑄錫鋅鉛青 銅 ZCuSnPb5Zn5 金屬摸制造 128 amp。=268MPa amp。50 大 Z ZE= 160MPa1/2 E 不均勻，小沖擊 不均勻，大沖擊 表31 使用系數(shù)KA 3）確定彈性影響系數(shù)ZE： 當鑄錫磷青銅蝸桿與鋼蝸桿相配合時，查有關手冊得彈性影響系數(shù) = 4） 確定接觸系數(shù)Zp： 接觸系 數(shù)Zp： 假設蝸桿分度圓直徑d1和傳動中心距a的比值： i = d1/a = 查表可以得到： Zp= 5）確定許用接觸應力[σH] ： 160MPa1/2 Zp= 根據(jù)蝸輪材料即鑄錫磷青銅ZCuSn10P金屬模鑄造、蝸 桿螺旋齒面硬度大于45HRC,查表32，取得蝸輪基本許用應力 為： [σH]amp。25 小 1 Ⅱ Ⅲ 25~50 較大 amp。求得作用在蝸輪上的轉矩T2T2= P2n2 P1ηn2 P2= 96w T2= = = 120? 60 2） = = () 確定載荷系數(shù)： K=KAKBKV （）KA——使用使用系數(shù)查表31取得； KB——齒向載荷分布系數(shù)； KV——動載系數(shù)； 數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)設計 9 載荷系數(shù)K： 彈性影響系數(shù)ZE： 工作載荷不均勻，啟動時沖擊較大， ； 工作載荷啟動和停止時有變化，則KB= ； 轉速不高、沖擊不大可以選擇 KV=； K= KAKBKV = = K= 工作類型 載荷性質(zhì) 每小時啟動次 數(shù) 起動載荷 KA Ⅰ 均勻無沖擊 amp。 確定各參數(shù)： 1） 確定作用在蝸輪上的轉矩T2： 設蝸桿頭數(shù)Z1=2，蝸桿副的傳動效率η=。 （3） 按齒面接觸疲勞強度進行計算： 在計算中先按齒面接觸疲勞強度進行設計，再按齒根彎曲疲勞強度進行校核。 （1） 蝸桿類型： 數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)設計 8 按齒面接觸疲勞強度進行計算： 蝸輪上的轉矩T2： GB/T100851988推薦采用漸開線蝸桿（ZI蝸桿）和錐面包絡蝸桿（ZK蝸桿）。 a) 換刀開始時，圓柱銷2與上蓋圓盤1可以相對滑動 b) 上刀體4連續(xù)轉動時，圓柱銷2落入上蓋圓盤1槽內(nèi)，上蓋圓 盤1將帶動圓柱銷2以及上刀體4一起轉動 c) 上刀體4連續(xù)轉動時，反靠銷6可以從反靠圓盤7的槽左側斜 坡劃出 d) 找到刀位時，刀架電動機反轉，反靠銷6反靠，上刀體停轉， 實現(xiàn)粗定位 第三章 主要傳動部件的設計計算 本設計中的動力源是三相異步電動機，蝸桿與電動機直連，刀 架轉位時，渦輪與上刀體直聯(lián)，電動機額定功率是P1=120W，額定轉速為n1=1500r/min，上刀體設計轉速為n2=60r/min，則蝸桿副的傳動比i= n1/n2=1500/60=25。時，上蓋圓盤1直槽的另一端轉到圓柱銷2 數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)設計 7 圖23 刀架轉位工程中銷的位置 1上蓋圓盤 2圓柱銷 3彈簧 4上刀體 5圓柱銷 6反靠銷 7反靠圓盤 部壓入上刀體4的銷孔內(nèi)，之后，上蓋圓盤1的下表面開始與 圓柱銷2的頭部滑動，此時上下刀體的端面齒逐漸嚙合，實現(xiàn) 精定位，經(jīng)過設定的延時時間后，刀架電動機停轉，整個換刀 過程結束。 ⑵. 在上蓋圓盤圓柱銷2以及上刀體4正轉過程中，反靠銷6 能從反靠圓盤7的十字槽中的左側坡中滑落出來，不會影響上 刀體4尋找刀位的正向轉動。 ⑴. 當?shù)都芴幱诰o縮狀態(tài)時，兩銷情況是，反靠銷6落在反靠圓盤 7的十字槽內(nèi)，上刀體4的端面齒和下刀體的端面處于嚙合狀 態(tài)。 自動回轉刀架的工作原理： 自動回轉刀架的換刀流程如圖22所示： 數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)設計 6 圖22 自動回轉刀架的換刀流程 鎖在自動回轉刀架的換刀過程中的位置如圖23所示： 如圖示中，其中彈簧上面的為圓柱銷2，彈簧下面為反靠銷，兩者的位置有非常重要的作用。當端面齒脫離嚙合時，上刀體就和 螺桿一同轉動，在設計螺桿時要注意螺距的選擇，而螺距的選擇是否合理非常重要，選擇適當以便當螺桿轉動一定角度時，使上刀體與下刀體的端面齒能夠完全脫離嚙合狀態(tài)。就必須設計分 離機構，在此選擇螺桿—螺母副，并在上刀體內(nèi)部加工出內(nèi)螺紋， 當電動機通過蝸桿—渦輪帶動螺桿繞中心軸轉動時，作為螺母的上 刀體，要么轉動，要么上下移動。當?shù)都芴幱阪i緊時，上下端面 齒相互嚙合，這時上刀體不能繞刀架中心軸轉動，換刀的時，電機 正轉，抬起機構使上刀體抬起，等上下端面齒脫開后，上刀體才可 以繞刀架中心軸轉動，完成轉位動作。 由于刀具直接安裝在上刀體上，所以上刀體要承受全部的切削力，其鎖緊與定位的精度將直接影響工件的加工精度。 第二章 整體結構設計 電動機選擇三步異相電動機，額定功率為120W，額定轉速為 1500r/min，而刀架轉速設定60r/min，由