【正文】 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)采用歌德式（Gothic arch）溝槽形狀使鋼珠與溝槽到達(dá)最佳接觸以便輕易走轉(zhuǎn)。由于伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠的造價(jià)很高，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮無(wú)法設(shè)計(jì)出來(lái)在社會(huì)上大力推廣，并且拋光機(jī)的精度沒(méi)有必要那么高，所以放棄了這種設(shè)計(jì)方案。齒輪傳動(dòng)是利用雙齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，壽命長(zhǎng)，速度和尺寸范圍大的優(yōu)點(diǎn)。 [4]通過(guò)ICJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條從而帶動(dòng)工作臺(tái)：齒輪減速電機(jī)是一種動(dòng)力傳遞機(jī)械，其實(shí)利用各級(jí)齒輪來(lái)達(dá)到降速目的。齒輪減速機(jī)在減速的同時(shí)能提高輸出轉(zhuǎn)矩，而齒輪的減速機(jī)的扭矩輸出比例是按電機(jī)輸出乘以減速比所得，但要注意的是不能超出額定扭矩。進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)的目的是要確定齒輪減速機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是否有異?，F(xiàn)象，待確定無(wú)異常現(xiàn)象后方可進(jìn)行使用。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)。加工的安裝的要求的精度低，磨損后對(duì)其性能影響小，齒條是由標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒數(shù)增加到無(wú)窮多時(shí)，齒輪式的基圓和其他圓都變成了相互平行的直線，同側(cè)漸開線齒廓也變成了相互平行的斜直線齒廓。這種設(shè)計(jì)方案從功能角度上講可以完成拋光機(jī)所需的功能，并且其粗糙度達(dá)到要求。其特點(diǎn)如下同軸式斜齒輪減速電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,造型美觀,承受過(guò)載能力強(qiáng)。能耗低,性能優(yōu)越,減速器效率高達(dá)百分之九十六,振動(dòng)小,噪音低。采用新型密封裝置,保護(hù)性能好,對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),可在有腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作。在這里我們選擇Y系列電機(jī) 示意圖如下因此最優(yōu)的方案是選擇齒輪減速電機(jī)，根據(jù)上述參數(shù)我們選取 YJC系列三相異步電動(dòng)機(jī)（JB/T ）通過(guò)查機(jī) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：機(jī)座號(hào)電動(dòng)機(jī)功率輸出轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)代號(hào)13235r/min487NmYCJ32/Y90SF24DEFGM12 265NPRSTmax 3000154凸緣孔數(shù)HFLJ規(guī)格代號(hào)4M123103558104端蓋號(hào)ADHMLMF3155無(wú)吊環(huán)螺釘140305齒輪減速電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 第3章 主要零件的設(shè)計(jì)及校核 拋光輪是拋光機(jī)上直接起拋光作用的部件。常見的拋光輪是用數(shù)十層纖維織物通過(guò)膠粘而成的布輪或氈輪，最外層表面根據(jù)不同的工藝規(guī)范膠粘上一種或數(shù)種硬質(zhì)顆粒物。 拋光輪用各種棉布，細(xì)毛氈，皮革特種紙等材料制成，分為縫合式，非縫合式，褶皺式。用于粗磨，適應(yīng)于各種形狀較簡(jiǎn)單的品 非縫合式用細(xì)軟棉布制成原盤式，翼片式翼片式的使用壽命好用于形狀復(fù)雜制品，小零件，精拋光等褶皺式將布卷成布條，縫合成連續(xù)的，有偏壓的卷，再把布卷裝在帶溝槽的中間原盤上輪中心安裝能通風(fēng)的鋼輪轂與機(jī)軸配合有通風(fēng)散熱性好的特點(diǎn)用于大型零件平面，管狀件表面的高速拋光。 棘面輪：結(jié)構(gòu)輪橫截面為13mm寬，中間用圓盤加緊并打孔?？p線1213圈/dm2，精拋輪為1011圈/dm2，影響輪表面彈性的因素：布的層數(shù)，中心夾盤的直徑，褶皺度。增加金屬磨拋量，磨速快，粗糙度低；減少拋光時(shí)間，拋光機(jī)使用少。 指寬輪：結(jié)構(gòu)由多個(gè)棘面輪重疊裝配。適合外形復(fù)雜的工件。常使用螺旋形縫線圓盤輪。功能改變縫線圈數(shù)，以控制拋光輪硬度，撓曲度，彈性，存留拋光機(jī)能力。 拼合輪：結(jié)構(gòu)將新的，不規(guī)則形狀的零碎布料，夾在外層為圓形的布片間，再在輪的圓截面上一圈圈地縫線。 拋光輪由拋光桿與毛氈組成，并且用螺母加上擋圈來(lái)固定。拋光輪的直徑設(shè)計(jì)為，拋光輪的中心與工作平臺(tái)的中心在一條水平線上，這樣當(dāng)拋光輪與工作平臺(tái)相對(duì)移動(dòng)時(shí)可以完整的拋光，又保證了主軸拋光輪的大小和拋光力。A2 第一位數(shù)字表示產(chǎn)品顏色。色 分A2 第二位數(shù)字 料 類細(xì)毛 半粗毛 粗毛 雜毛 獸毛A3 第三位數(shù)字 種 格匹氈（鋼絲針布?xì)郑┘伴L(zhǎng)度在5米以上的（包括5米）塊氈（長(zhǎng)度在5米以下的）氈輪氈筒環(huán)形零件（即油封）縫接環(huán)形零件（即縫接油封）塊形零件圓片零件條形零件0、濾芯 第四、五位數(shù)字表示產(chǎn)品密度（g/cm3）。舉例說(shuō)明：a． T11232～44b． b．11232～44 即白色細(xì)毛一般塊氈，～ g/cm3。 即白色半粗毛氈筒， g/cm3。 即白色粗毛濾芯， g/cm3。 凡規(guī)定允許非毛含量屬全毛產(chǎn)品的原料，用于制氈產(chǎn)品也按此規(guī)定掌握。拋光硬質(zhì)合金，隔層和不銹鋼層 綜合考慮這里我們選擇綠拋光膏 齒輪齒條的設(shè)計(jì)按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪齒條傳動(dòng)。材料的選擇，由表知選擇齒輪齒條，材料都為45鋼（淬火調(diào)質(zhì)）。模數(shù)大，則齒距p也大，隨之齒厚s、齒高h(yuǎn)也大，因而齒輪的承載能力也增大。第一系列1 2 3 4 5 6 8 10 12 16 20 2532 40 50 第二系列 （） （） （） 79 （11） 14 18 22 28 36 45 注：選用模數(shù)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用第一系列；其次選用第二系列；括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。由上表選的模數(shù)m=2，z=37按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值， 1）試選載荷系數(shù)Kt=。 7）計(jì)算接觸需用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1。 通過(guò)圓柱齒輪齒頂部的圓稱為齒頂圓，其直徑用表示。齒頂圓與分度圓d之間的徑向距離稱為齒頂高，用ha來(lái)表示；齒根圓與分度圓d之間的徑向距離稱為齒根高，用hf來(lái)表示；齒頂高與齒根高之和稱為齒高，以h表示，即齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離。 表39 直齒圓柱齒輪各幾何要素的尺寸計(jì)算 基本要素：模數(shù)m；齒數(shù)z名稱代號(hào)計(jì)算公式齒頂高齒根高齒 高分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑hahfhddadfha=mhf=h=d=mzda=m(z+2)df=m()d==74db==72P=πm=ha=2hf=da=d+2ha=76df=d2hf=s=e==。按運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)形式，導(dǎo)軌有直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。 表23導(dǎo)軌的類型及各自的特點(diǎn)與應(yīng)用 導(dǎo)軌類型 主要特點(diǎn) 應(yīng)用 普通滑動(dòng)導(dǎo)軌 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用維修方便；沒(méi)有形成完全液體摩擦，動(dòng)、靜摩擦因素差大，低速易爬行 普通機(jī)床。壓強(qiáng)不大的導(dǎo)軌。精度保持性好：要求導(dǎo)軌耐磨性好，在受載和環(huán)境溫度變化下有較長(zhǎng)的壽命，潤(rùn)滑和防護(hù)性好。 因?yàn)楸緬伖鈾C(jī)是精密拋光，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要良好的導(dǎo)向精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性根據(jù)上表，綜合考慮選擇直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，通過(guò)滑塊帶動(dòng)整個(gè)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)設(shè)計(jì) 在拋光機(jī)底座上放置一塊平行度較高的鋼板，以保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平穩(wěn)性，通過(guò)滑塊帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，將軸承座、磁力表座、電磁吸盤等零件固定在鋼板上。工作臺(tái)及升降臺(tái)的設(shè)計(jì)工作平臺(tái)及升降臺(tái)示意圖如圖，螺紋套和蝸桿相連，聽過(guò)螺紋配合，旋轉(zhuǎn)螺紋套可以升降工作平臺(tái)，最大行程為30mm，工作平臺(tái)中心用內(nèi)六角螺釘與蝸輪軸連接，此時(shí)，螺紋套受壓力，內(nèi)六角螺釘受拉力，從而保證了升降之后的穩(wěn)定。吸力為80N 重量 1kg 型號(hào)為 。 主軸的設(shè)計(jì)與校核 根據(jù)主軸的設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)軸的具體尺寸電動(dòng)機(jī)的輸出功率為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為主軸的輸出功率為主軸的輸出轉(zhuǎn)矩為作用在主軸上的力拋光時(shí)拋光輪與試樣接觸的壓力根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?。粧伖鈾C(jī)在工作過(guò)程中加磨料去摩擦系數(shù)，工作時(shí)摩擦力，但在拋光時(shí)，拋光力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于此力，故取拋光時(shí)工作所受力為1. 初步確定軸的最小直徑按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表151選擇軸的材料為45鋼，正火處理，硬度HBS=200,強(qiáng)度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限。 由于最小直徑與電動(dòng)機(jī)輸出軸連接，電動(dòng)機(jī)輸出軸直徑為28mm，長(zhǎng)度60mm，因此主軸最小直徑取28mm。選擇聯(lián)軸器類型時(shí)，應(yīng)考慮：　　(1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對(duì)緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等?！　?3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間。　　此外，還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤(rùn)滑和密封和經(jīng)濟(jì)性等條件，再參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。聯(lián)軸器孔徑為28mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為62mm。 序號(hào) 長(zhǎng)度 直徑160 282 45 403 22 454 170 545 22 456 60 407 320 38 軸水平放置左端與電動(dòng)機(jī)相連1段與聯(lián)軸器相連，長(zhǎng)度為60mm，直徑為28mm；1初步選擇滾動(dòng)軸承。根據(jù)工作要求，根據(jù)3段直徑選取角接觸球軸承GBT29294，其尺寸為，設(shè)計(jì)3段長(zhǎng)度為19mm，直徑為45mm；2段為了方便軸承安裝設(shè)計(jì)直徑為 40mm，長(zhǎng)度為45mm；4段根據(jù)定位軸肩原則選擇直徑為54mm，由于長(zhǎng)度沒(méi)有具體要求，可以取該段長(zhǎng)170mm；5段軸安裝軸承，其尺寸同第3段相同；長(zhǎng)度為19 直徑為45mm。7段需要深入箱體與拋光輪連接，為方便拋光輪的安裝，該段軸長(zhǎng)取320mm，直徑為36mm。方便毛氈固定。按1段的尺寸查平鍵截面，再根據(jù)該軸段長(zhǎng)度與聯(lián)軸器長(zhǎng)度確定鍵長(zhǎng)50mm，半聯(lián)軸器的選取與軸的配合為。軸上倒角與圓角尺寸見零件圖求軸上的載荷 此軸未受徑向力，拋光輪邊緣受到豎直向上的力為拋光壓力，該力軸向作用由軸承承擔(dān)，對(duì)軸造成的彎矩大小為23000Nm從軸的結(jié)構(gòu)圖和扭矩圖中可以看出齒輪軸與軸承的配合處為軸的危險(xiǎn)截面。 齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核 根據(jù)主軸的設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)軸的具體尺寸 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為 按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表151選擇軸的材料為45鋼，正火處理，硬度HBS=200,強(qiáng)度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限。 由于最小直徑與電動(dòng)機(jī)輸出軸連接，電動(dòng)機(jī)輸出軸直徑為38mm，長(zhǎng)度60mm，因此主軸最小直徑取38mm。選擇聯(lián)軸器類型時(shí)，應(yīng)考慮：　　(1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對(duì)緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等?！　?3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間?！　〈送猓€應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤(rùn)滑和密封和經(jīng)濟(jì)性等條件，再參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。聯(lián)軸器孔徑為38mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為62mm。 序號(hào) 長(zhǎng)度 直徑180 382 40 403 32 454 52 485 6 566 30 45 A. 軸水平放置左端與電動(dòng)機(jī)相連1段與聯(lián)軸器相連，長(zhǎng)度為60mm，直徑為38mm；B. 初步選擇滾動(dòng)軸承。根據(jù)工作要求，根據(jù)3段直徑選取角接觸球軸承GBT29294，其尺寸為，設(shè)計(jì)3段長(zhǎng)度為32mm，直徑為45mm；C. 2段為了方便軸承安裝設(shè)計(jì)直徑為 40mm，長(zhǎng)度為40mm；D. 4段與齒輪配合選擇直徑為48mm，由于長(zhǎng)度沒(méi)有具體要求，可以取該段長(zhǎng)52mm；E. 5段軸為軸環(huán)；長(zhǎng)度為6直徑為56mm。（2） 軸向零件的周向定位 聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵連接。滾動(dòng)軸承與軸的軸向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。彈性柱銷聯(lián)軸器是利用若干非金屬?gòu)椥圆牧现瞥傻闹N，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，通過(guò)柱銷實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，該聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，裝拆更換彈性元件比較方便，不用移動(dòng)兩聯(lián)軸器。 彈性柱銷聯(lián)軸器 軸中的柱銷在工作時(shí)處于剪切和擠壓狀態(tài)，其強(qiáng)度條件就是計(jì)算彈性柱銷橫截面上的剪切強(qiáng)度和柱銷與銷孔壁的擠壓強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有緩沖減震性能和一定的軸偏移補(bǔ)償能力，適合在不控制噪音的環(huán)境的場(chǎng)合使用。彈性柱銷聯(lián)軸器，一般為彈性柱銷聯(lián)軸器 ，尼龍棒柱銷聯(lián)軸器，前者是幾個(gè)螺絲連接，螺絲的螺帽端裝有彈性墊圈 ?？梢云鸬窖a(bǔ)償?shù)淖饔谩L型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器基本參數(shù)和主要尺寸利用若干非金屬材料制成的柱銷，置于兩半聯(lián)軸器與外環(huán)內(nèi)表面之間的對(duì)合孔中，通過(guò)柱銷傳遞轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接.LT型(原TL型)彈性套柱銷聯(lián)軸器（GB43232002代替GB43231984)彈性套柱銷聯(lián)軸器是利用一端套有彈性套（橡膠材料）的柱銷，裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。工作