【正文】 同時保持結(jié)構(gòu)緊湊，可采用彈倉式結(jié)構(gòu)，目前大量的刀庫安裝在機車立柱的頂面或側(cè)面，在刀庫 較大時，也有安裝在專門的地基上，以隔離刀庫轉(zhuǎn)動造成的震動。鏈式刀庫結(jié)構(gòu)比較靈活，可以采用加長鏈帶方式加大刀庫容量，也可以采用鏈帶折疊回繞的方式提高空間利用率，在需要刀具容量較大時，還利用采用多鏈帶結(jié)構(gòu)。 提高可編程控制器的運行速度，來滿足數(shù) 控 機床高速加工的要求，新型的 PLC 具有專用的 CPU，基本指令執(zhí)行的時間可達到 ，編程步數(shù)達到 16000 步以上，利用 PLC 的高速處理功能，使 CNCPLC 之間有機的結(jié)合起來，滿足數(shù)控機床運行中的各徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 2 種時控要求。 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 3 估算刀具庫的重量 ： 1. 2 設定鏈節(jié)的尺寸如圖所示： 圖1. 1） 圖1. 2） ： 22130 74 5 2 37 26 ? ? ? ? ? ? ? ? ?3mm 1. 4 鏈片的重量為： （材料為 45 鋼） 由參考文獻 [2]表 11得 該材料的密度為 =? 即 ?? ? ? ?㎏ 1. 5 鏈節(jié)的體積 2 2 4 ( 26 24 ) 105 329 70v m m? ? ? ? ? 1. 6 鏈節(jié)的重量 32 97 0 7. 85 0. 26mv ?? ? ? ?㎏ 30把刀具鏈片鏈節(jié)的總重量為 3 0 0 .4 6 0 .2 6m ? ? ?總 （ ） =㎏ 30 把刀具的總重量 為 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 4 30 5 ? ? ?總 =180㎏ （式中 為安全系數(shù)） 1. 9 整個刀庫的總重量 m ?總 180++=210㎏ （式中 ㎏為一些標準件及其它零件） 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 5 電動機的選擇 由參考文獻 [3]得 撥銷的轉(zhuǎn)速 n 設槽輪的停留時間為 1 2 3 0 322 4 .5zn ?? ? ?r/min 則槽輪的轉(zhuǎn)速 2132nn?? r/min 槽輪的角速度 3 .1 4 3 23 .3 53 0 3 0zn?? ?? ? ?rad/s 鏈輪的角速度 17 0 5 7vr?? ? ? ?m/s 電動機的輸出功率 1000d aFVp ?? 210 2058F kg N? ? ?為電動機所驅(qū)動的載荷 ,V=， 341 2 3 4a? ? ? ? ?? ? ? ?, 1 —— 軸套傳動效率取 ， 2? —— 鏈傳動效率取 ， 3? —— 齒輪傳動效率取 ， 4? —— 滾動軸承效率取 ，則 341 2 3 4 0. 79 9a? ? ? ? ?? ? ? ? ?，則 2 0 5 8 0 .5 7 1 .4 61 0 0 0 1 0 0 0 0 .7 9 9daFVp ? ?? ? ??kw 取電動機的功率為 由參考文獻 [3]附表 F17 選用 Y90L4 型電動機，其額定功率為 ，同步轉(zhuǎn)速為 1500rn ? r/min 滿載轉(zhuǎn)速 1390wn ? r/min 總傳動比11390 4332wni n? ? ?總 因為齒輪的總傳動比 40i ?總 ，所以該減速機構(gòu)應采用三級傳動，在該減速器中把總傳動比平均分配及各級傳動比均為 。= = = == 1. 38 3. 5 0. 96 4. 6I I IT T i h= 創(chuàng) = 創(chuàng) = 4. 6 3. 5 0. 96 15 . 8I I I I IT T i h= 創(chuàng) = 創(chuàng) = 15 . 8 3. 5 0. 96 52 . 2I V I I IT T i h= 創(chuàng) = 創(chuàng) = 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 8 減速器齒輪的設計 （根據(jù)參考文獻 [1]） 在這個減速器齒輪傳動中，所有主動輪（小齒輪）的材料都選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 220～ 250HBS，所有大齒輪都選用 45 鋼正火，硬度為 170～ 210HBS。 轉(zhuǎn)矩 T 由前面計算可知： 1T = 2T = 3T = 4T = 載荷系數(shù) K 查表 取 K= 齒數(shù) Z和齒寬系數(shù) dy 小齒輪的齒寬系數(shù)取為 1 3 5Z Z Z= = =18，則大齒輪的齒數(shù)為 2 4 6Z Z Z= = = 選用 dy = 許用接觸應力 [ Hs ] 由圖 查得： lim 1 lim 3 lim 5 560H n H n H ns s s= = = Mpa lim 2 lim 4 lim 6 530H n H n H ns s s= = = Mpa 由表 查得安全系數(shù)： = 1 60 60 13 90 1 ( 20 52 40 ) 3. 5 10 9N n j L h== 創(chuàng)創(chuàng) ?? 12 3 .5 1 0 9 1 1 0 93 .5ANN i 180。= = = ? 5 60 60 113. 5 1 ( 20 52 40 ) 2. 8 108N n j L h== 創(chuàng)創(chuàng) ?? 56 2 .8 1 0 8 8 1 0 73 .5CNN i 180。= = ? Mpa 222[ ] 1 . 0 5 3 0 5 3 0N L im nHHZHSs 180。= = ?Mpa 444[ ] 1 . 0 5 5 3 0 5 5 6 . 5N L i m nHHZHSs 180。= = ? Mpa 666[ ] 1 . 2 5 5 3 0 6 6 2 . 5N L i m nHHZHSs 180。㎜ 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 10 2 333 2( 1 ) 1 4 . 6 ( 3 . 5 1 )7 6 . 4 3 7 6 . 4 3 2 0[ ] 1 5 6 0dHKTd mys + 創(chuàng) +炒 =? 180。㎜ 即 11 1 Z== 33 3 Z== 55 5 Z== 由表 選用標準模數(shù)為： 1 1m= 3 1m= 5 2m= 1 3 3 1 18 18d d m Z= = ? ?㎜ 2 4 4 1 63 63d d m Z= = ? ?㎜ 2 4 1 1 18 18db b dy= = ? ?㎜ 經(jīng)圓整后為 4 20b = ㎜ 135 25bb= + = ㎜ 55 2 18 36d m Z= = ?㎜ 66 2 63 126d m Z= = ?㎜ 66 1 36 36dbdy= ? ?㎜ 經(jīng)圓整后為 6 40b= ㎜ 565 45bb= + = ㎜ 1 2 3 4 3 41 ( ) 0 . 5 8 1 4 0 . 52a a m Z Z= = + = ?㎜ 5 6 5 61 ( ) 1 8 1 8 12a m Z Z= + = ?㎜ 由公式 得 Fs ， []FFss163。= 則 5 l i m 51 3 55220[ ] [ ] [ ] 1 6 2 . 91 . 3NFF F FFY S ss s s 180。= = = = = Mpa 11 2212 2 1 1 . 3 8 1 0 0 0 2 . 9 1 1 . 5 4 3 4 . 42 0 1 1 8F F SKT YYb m zs 創(chuàng) ?== 創(chuàng) =創(chuàng) Mpa 1 2 22113 4 . 4 2 . 3 1 . 7 5 3 0 . 82 . 9 1 1 . 5 4F F SFFSYYYYss 創(chuàng)創(chuàng)= = =180。 Mpa 35 2652 2 1 1 5 . 8 1 0 0 0 2 . 9 1 1 . 5 4 4 9 . 24 0 4 1 8F F SKT YYb m zs 創(chuàng) ?== 創(chuàng) =創(chuàng) Mpa 5 2 26114 9 . 2 2 . 3 1 . 7 5 442 . 9 1 1 . 5 4F F SFFSYYYYss 創(chuàng)創(chuàng)= = =180。 m/s，選 7級精度是合適的 . 由上可知所選用的參數(shù)又是合格的。由表 查得強度極限 650Bs = Mpa，再由表 得許用彎曲應力 [ 1bs ]=60Mpa。 : ㎜，由參考文獻表 取標準直徑 1 10d = ㎜。參考圖，由于齒輪的軸徑較小所以要采用齒輪軸的形 式。 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 14 定各軸段的直徑 如圖所示，軸段（ 1）的最小直徑 1 10d = ㎜，軸段上要安裝軸承，軸段（ 2）必須滿足軸承內(nèi)徑的標準，故取軸段（ 2）的直徑 2 15d = ㎜。 各段軸的長度 齒輪輪轂寬度為 24 ㎜，為了保證齒輪能夠順利的加工所以要在齒輪的左端開個退刀槽長度為 5㎜，為了保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應有一定的距離，取該距離為 10 ㎜，為了保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5 ㎜，制動器的總長 L=100 ㎜（制動器安裝在軸（ 1）與（ 2）上）軸（ 1）的長度為 75 ㎜，軸（ 2）的長度取為 62 ㎜。由表 查得強度極限 650Bs = Mpa，在由表 地許用彎曲應力 [ 1bs ]=60Mpa 。又由式（ ）得軸的最小直徑 33 0 . 1 9 2( 1 0 7 1 0 8 ) 8 . 4 9 . 33 9 7 . 1 4pdc n炒 =?::㎜ 考慮到軸上會有鍵槽存在，故將估算直徑加大 3%～ 5%，取 179。由參考文獻 [3]表 — 4 取標準直徑 1 15d = ㎜。參考圖，齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左右端均用軸套固定。齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。 各軸段的直徑 如圖所示，左軸段安裝軸承，軸段必須滿足軸承的內(nèi)徑標準，故取軸的直徑為 15 ㎜。 確定各軸段的長度 齒輪的輪轂寬度為 24 ㎜，為了保證齒輪的端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面間與箱體內(nèi)壁間應留有一定的距離，該間距為 10 ㎜，為了軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5㎜，齒輪左右軸套的長度均為 12 ㎜，左軸承的左段伸出 14㎜，所以左軸段的長度取 80 ㎜，軸承支點距離 L=56 ㎜，鍵槽的長度比相應的輪轂寬度小約 5～ 10 ㎜，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見 節(jié)。 按彎曲合成強度校核軸徑 畫出軸的受力圖，如圖（ b）所示： 圓周力為： 12 12 0 0 0 2 1 3 8 0 1 5 3 .318t TF d 180。= = =N 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 16 徑向力為： 022 20 153 . 3 0. 94 144rtF F t g= ? ?N 033 20 511 . 1 0. 94 186rtF F t g= ? ?N 作水平面內(nèi)的彎矩圖（ C）支點的反應力為： 2 1 5 3 .3 7 6 .722tHA FF = = =N 23 7 6 . 7 5 1 1 . 1 5 8 7 . 82tH B tFFF= + = + =N Ⅰ — Ⅰ截面的彎矩為： 76. 7 28 2147. 6HIM =? N㎜ 作垂直面內(nèi)的彎矩圖（ e）支點反力為 ： 2 144 7222rVA FF = = =N 23 114V B r V A rF F F F= = N Ⅰ — Ⅰ截面左側(cè)彎矩為： 2 8 7 2 2 8 2 0 1 6VAVIMF= ? ?左 N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面處的彎矩為： 14 114 14 1596V I I V BMF= ? ? N㎜ 2 2 2 23 1 9 2 2 1 4 7 . 6 3 8 4 7 . 2HII V IM M M= + = + =右 右 （ ）N㎜ 轉(zhuǎn)矩 9 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0 0 . 2 48123 9 7 . 1 4PT n 創(chuàng)= = = N㎜ Ⅱ — Ⅱ截面 : （ ） （ ）2 2 2 28 3 8 2 . 5 0 . 6 4 8 1 2 8 8 6 5 . 8eI I I IM M Ta= + = + ? 徐州工程學院畢業(yè)設計說明書 17 N Mpa Ⅱ — Ⅱ截面 :338 8 6 5 . 8 8 8 6 5 . 8 2 6 . 30 . 1 0 . 1 1 5eI IeI I MWds = = = =180。 的條件，故設計的軸有足夠的強度，并有一定裕度。 Ⅲ的設計與計算 選擇軸的材料確定許用應力 由已知條件知減速器的傳遞的功率屬與小功率，對材料無特殊要求，故選用 45號鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。 按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的直徑 根據(jù)表 得 C=118～ 117。 : ㎜ 。 設計軸的結(jié)構(gòu)并繪構(gòu)結(jié)構(gòu)草圖（ a）