【正文】 圖 螺旋升降式四方刀架 步進電機的選用 許多機械加工需要微量進給。對于后兩者，必須使用精密的傳感器并構成閉環(huán)系統(tǒng) ，才能實現微量進給。這是因為步進電機具有以下優(yōu)點： ● 直接采用數字量進行控制 。通常步進電機每加一個脈沖轉過一個脈沖當量；但由于其脈沖當量一般較大，如 ，在數控系統(tǒng)中為了保證加工精度，廣泛采用步進電機的細分驅動技術。刀架轉位至少需 90176。由課題要求的刀架選位少于 3S。 蝸桿及蝸輪的選用與校核 選擇傳動的類型 考慮到傳遞的功率不大，轉速較低，選用 2A 蝸桿，精度 8級， GB1008988。 由表 176查得 ［ 240。］ f=51MPa 按接觸強度確定主要參數 9 根據閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設計，在校核齒根彎曲疲勞強度。 （ 5）確定許用應力 [σH] 根據蝸輪材料為鑄錫磷青銅 zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度＞45HRC，從而可查得蝸輪的基本許用應力 [σH]‘=268MPA。Z? =，因為 39。 蝸桿和蝸輪主要幾何尺寸計算 ⑴蝸桿 分度圓直徑： d1=8mm 直徑系數： q=， 蝸桿頭數： Z1=1 分度圓導程角：γ =3176。 11 選用 45號鋼，正火處理， ? ? 600b MPa?? 按扭轉強度初步估算軸的最小直徑 221() []caM aTW?????? （ 218） 扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取α = 抗彎截面系數 W= 取 dmin= 確定各軸段的直徑和長度 根據各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度。 d5軸上有一個鍵槽，故槽徑增大 5% d1=d5=d1′ (1+5%)= ,圓整 d1=d5=17mm 所選軸承類型為深溝球軸承，型號為 6203， B=12mm， D=40mm， d2起固定作用，定位載荷高度可 在（ ～ ） d1范圍內， d2=d1+2a=～ ， 故 d2取 20mm d3為蝸桿與蝸輪嚙合部分，故 d3=24mm d4=d2=20mm,便于加工和安裝 L1為與軸承配合的軸段，查軸承寬度為 12mm，端蓋寬度為 10mm， 則 L1=22mm L2尺寸長度與刀架體的設計有關，蝸桿端面到刀架端面距離為 65mm， 故 L2=43mm 12 L3為蝸桿部分長度 L3≥（ 11+） m= 圓整 L3取 30mm L4取 55mm， L5在刀架體部分長度為（ 12+8） mm，伸出刀架部分通過 聯軸器與電動機相連長度為 50mm，故 L5=70mm 兩軸承的中心跨度為 128mm，軸的總長為 220mm 蝸桿軸的校核 作用在蝸桿軸上的圓周力 112dTFt ? (219) mmNmmNnPT . 6 5 5 0 0 0 09 5 5 0 0 0 0 51 ????? 其中 d1=28mm 則 NNdTF t 4633 ?????? 徑向力 NFF tr 34 a a n ?????? ? (220) 切向力 NFFtn 44 s s/ ?????? ? (221) 圖 軸向受力分析 13 NFFF rnBH 434 o o o s30c o s ???????????? (222) NFFF nrBV 343 i i i n60s i n ????????????? (223) 求水平方向上的支承反力 圖 水平方向支承力 0)( 212 ??? LLFLF AHBH NNF AH 34 8 9 4 1 8 ??? ??? )( 334 NFFF AHBHCH ???????? (225) 求水平彎矩 ,并繪制彎矩圖 mNmNLFM AHBH ????????? ? 3331 9 14 水平彎矩圖 圖 水平彎矩圖 求垂直方向的支承反力 yyFyFyFy FZYXpF KvfaCF ?切 (226) 查文獻 [9]表 — 4， 142?yFC， ?yFX， ?yFY， 0?yFZ 其中 mmap 6? ， rmmf /? ， min/100mv ? NNKvfaCF yyFyFyFy FZYXpF ??????切 (227) 切 圖 垂直方向支承反力 0)( 2132 ???? LLFLFLF AVBV 切 NNF AV 333 8 9 4 2 8 ??? ?????? )( 3333 NFFFF AVBVCV ???????????? 切 15 求垂直方向彎矩，繪制彎矩圖 mNLFM AVBV ??????? ? 331 mNmNLFM CV ???????? 33切 16 垂直彎矩圖 圖 垂直彎矩圖 求合成彎矩圖，按最不利的情況考慮 mNmNMMM BVBHB ????????? 322322 )( (228) mNMM CVC ??? 4 4 1 合成彎矩圖 圖 合成彎矩圖 計算危險軸的直徑 ][ 13?? ?eMd (229) 17 查文獻 [9]表 15— 1，材料為 AIAMCr 038 調質的許用彎曲應力 75][ 1 ??? ，則 mmmmd B 63 ???? 所以該軸符合要求。 按公式 kldTp3102 ??? 進行校核 mNT ?? 2070 ， mmmmhk ???? ， l 110? ， mmd 92? 。 由普通平鍵標準查得軸槽深 t=30mm,轂槽深 t1= 蝸輪軸的設計 蝸輪軸材料的選擇，確定需用應力 考慮到軸主要傳遞蝸輪轉矩，為普通中小功率減速傳動裝置 選用 45號鋼，正火處理， ? ? 600b MPa?? ， ［ 240。 確定各軸段的直徑和長度 根據各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度 d1即蝸輪輪芯為 68mm d2為蝸輪軸軸徑最小部分取 34mm d3軸段與上刀架體有螺紋聯接，牙形選梯形螺紋，根據文獻表 845 取公稱直徑為 d3=44mm，螺距 P=12mm， H= 查表 846 得，外螺紋小徑為 31mm 內、外螺紋中徑為 38mm 內螺紋大徑為 45mm 內螺紋小徑為 32mm 旋合長度取 55mm L2尺寸長度為 34mm，蝸輪齒寬 b2 當 z1≤ 3時， b2≤ = 取 b2=15mm 中心軸的設計 中軸的材料選擇 ,確定許用應力 考慮到軸主要起定位作用，只承受部分彎矩，為空心軸，因此只需校核軸的剛度即可。ь］ 1=55MPa 確定各軸段的直徑和長度 根據各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度 d1=15mm, d2與軸承配合，軸承類型為推力球軸承，型號為 51203，d=17mm,d1=19,T=12mm,D=35mm 所以 d2=17mm 19