【正文】 11 緒論 1 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)簡(jiǎn)述與應(yīng)用 1 高精度擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的簡(jiǎn)述與應(yīng)用 2 立題意義 32 總體方案 4 總體結(jié)構(gòu) 4 4 4 課題內(nèi)容 6 6 7 73 設(shè)計(jì)方案 8 支架的設(shè)計(jì) 8 工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 8 電機(jī)的選用 10 電機(jī)的介紹 10 電機(jī)的選取 11 減速器的選用 12 減速器的介紹 12 減速器的選取 13 齒輪的設(shè)計(jì) 15 齒輪的計(jì)算 15 齒輪的消隙 18 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) 19 蝸輪蝸桿與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的關(guān)系 19 蝸輪蝸桿的計(jì)算 19 蝸輪蝸桿的消隙 21 蝸輪蝸桿的分度作用 22 23 23 主軸校核 25 鍵的設(shè)計(jì) 28 聯(lián)軸器的選用 29 聯(lián)軸器的介紹 29 聯(lián)軸器分類 29 聯(lián)軸器選用原則 30 聯(lián)軸器的選取 30 軸承的選用 32 軸承的介紹 32 軸承的選取 34結(jié) 論 37參 考 文 獻(xiàn) 38致 謝 39上海電機(jī)學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正 文1 緒論 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)簡(jiǎn)述與應(yīng)用帶有可轉(zhuǎn)動(dòng)的臺(tái)面、用以裝夾工件并實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)和分度定位的機(jī)床附件，簡(jiǎn)稱回轉(zhuǎn)工作臺(tái)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)被廣泛用于銑床及加工中心?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)按結(jié)構(gòu)不同又分為水平轉(zhuǎn)臺(tái)、立臥轉(zhuǎn)臺(tái)和萬(wàn)能轉(zhuǎn)臺(tái)。臺(tái)面外圓周上刻有360176。臺(tái)面與底座之間設(shè)有蝸桿蝸輪副（蝸桿傳動(dòng)），用以傳動(dòng)和分度,蝸桿從底座伸出的一端裝有細(xì)分刻度盤和手輪。分度精度一般為177。水平轉(zhuǎn)臺(tái)的蝸桿伸出端也可用聯(lián)軸器與機(jī)床傳動(dòng)裝置聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。(3) 萬(wàn)能回轉(zhuǎn)工作臺(tái)：臺(tái)面可以在0176。范圍內(nèi)傾斜任意角度, 使工件在空間的任何角度都能準(zhǔn)確調(diào)整。(1) 液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)：主要用于鏜床、鉆床、銑床及其它機(jī)床，分度精度和重復(fù)定位精度穩(wěn)定。它可以與其他伺服進(jìn)給軸聯(lián)動(dòng)。()Fig. CNC rotary table精密的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)用于在精密機(jī)床上加工或角度計(jì)量。(1) 光學(xué)轉(zhuǎn)臺(tái)：主軸上裝有玻璃或金屬精密刻度盤，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)將刻度細(xì)分、放大，通過(guò)目鏡或光屏讀出角度值。上述兩種精密轉(zhuǎn)臺(tái)的分度精度最高可達(dá)177。(3) 超精密端面齒盤轉(zhuǎn)臺(tái)：利用一對(duì)經(jīng)過(guò)精密對(duì)研的1440齒、720齒或360齒的端面齒盤分度定位，其分度精度最高可達(dá)177。 高精度擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的簡(jiǎn)述與應(yīng)用普通的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于加工圓柱面或圓槽，精度不高。高精度擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是專為加工高精度、超硬度的球面而設(shè)計(jì)的。(1) 在軍工、航天等方面的運(yùn)用；(2) 水晶藍(lán)寶石等硬制球面的加工：藍(lán)寶石易碎，突如其來(lái)的撞擊會(huì)令寶石破裂，裂痕會(huì)影響寶石的美觀及耐用程度。如果高精度擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用數(shù)控控制（在論文中會(huì)詳細(xì)敘述數(shù)控方案）那么它還可以做到以下幾方面：(1) 三維面的加工；球面打孔：如在回轉(zhuǎn)臺(tái)能用數(shù)控控制，就可以在任意角度定位，打孔。Fig. highprecision Swing rotary table 立題意義隨著機(jī)械加工水平的提高，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)被應(yīng)用于機(jī)床中的比例越來(lái)越大。而目前的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)往往結(jié)構(gòu)單一，只能加工圓柱面，高精度擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)解決了普通回轉(zhuǎn)工作臺(tái)精度不高，適用范圍小的缺點(diǎn)，能夠加工出高精度、超硬度的球面。工作臺(tái)的擺動(dòng)部分是由電動(dòng)機(jī)，經(jīng)蝸輪蝸桿減速器減速后由齒輪的嚙合傳遞到擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，再由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞到工作臺(tái)。高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度由消隙后的蝸輪蝸桿進(jìn)行。高精度擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖（）。工作臺(tái)的平衡方式是在其下安裝彈簧或重物直到工作臺(tái)平衡為止。高精度擺動(dòng)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上不僅可以加工硬制凸球面工件如圖 ()，還能加工硬制凹球面工件如圖 ()。在加工硬制凹球面工件中，需要用到碗型砂輪，工件的擺動(dòng)與加工凸球面工件是相同，但是碗型砂輪與普通砂輪縱向旋轉(zhuǎn)不同，碗型砂輪是橫向旋轉(zhuǎn)，因此可以加工出高精度的硬制球面。Fig. Convex spherical surface workpiece machiningFig. Concave spherical workpiece machining 課題內(nèi)容（1）技術(shù)要求工作臺(tái)直徑：￠200mm 工作臺(tái)到擺動(dòng)支點(diǎn)的距離：200mm工作臺(tái)轉(zhuǎn)速：0100轉(zhuǎn)/分?jǐn)[動(dòng)速度：030176。為了保證高精度加工較硬球面, 在工作時(shí)機(jī)構(gòu)又需要有較大的剛性。393 設(shè)計(jì)方案 支架的設(shè)計(jì)由于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于加工硬制球面，所需硬度非常高，在生產(chǎn)過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，這對(duì)于精度的保證是一個(gè)非常大的負(fù)面影響。牌號(hào)：HT200 GB 943988 灰鑄鐵特性及適用范圍：為珠光體類型的灰鑄鐵。大量用于不受沖擊載荷的零部件，如承受壓力的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、離合器殼及制動(dòng)鼓等。同時(shí)需保證工作臺(tái)與工件的同心度。由于有時(shí)工件的材料，加工條件的不同，所以在加工中要及時(shí)調(diào)整刀具及工件參數(shù)。如圖（）。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類 ：根據(jù)電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式不同，可分為電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動(dòng)機(jī)、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等）用電動(dòng)機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動(dòng)機(jī)。按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類 根據(jù)電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不同，可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。 電機(jī)的選取本次設(shè)計(jì)選用CEMA泛用型三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)IM1001(YA系列)。所以本次選用三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其具有諸如體積小、效率高、節(jié)能、噪音低、振動(dòng)小等特點(diǎn)。伺服電機(jī)的選擇：設(shè)計(jì)中選用交流伺服電動(dòng)機(jī)，交流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，輸出功率大，試用于高速場(chǎng)合下。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備,變速機(jī)。(2) 減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。它的種類繁多，型號(hào)各異，不同種類有不同的用途。以下是常用的減速機(jī)分類： (1) 擺線針輪減速機(jī) (2) 硬齒面圓柱齒輪減速器 (3) 行星齒輪減速機(jī) (4) 軟齒面減速機(jī) (5) 三環(huán)減速機(jī) (6) 起重機(jī)減速機(jī) (7) 蝸桿減速機(jī) (8) 軸裝式硬齒面減速機(jī) (9) 無(wú)級(jí)變速器齒輪減速器和蝸桿減速器的緊要類型、特點(diǎn)及運(yùn)用。它的齒輪相對(duì)于支承位置不對(duì)稱，當(dāng)軸發(fā)生變形時(shí)，載荷在齒輪上散布的不均勻，因此軸應(yīng)設(shè)計(jì)的具有較大的剛度，并使齒輪遠(yuǎn)離輸入端或輸出端。=1700mm的情況下。當(dāng)傳動(dòng)比不大（i=1~6）時(shí)，采用單級(jí)圓錐齒輪減速器；當(dāng)傳動(dòng)對(duì)比大時(shí)，則采用兩級(jí)（i=6~35）或三級(jí)（i=35~208）的圓錐圓柱齒輪減速器。(2) 同軸式兩級(jí)圓柱減速器同軸式兩級(jí)圓柱減速器的徑向尺寸緊湊，但徑向尺寸較大。同時(shí)由于兩級(jí)齒輪的中央距必需一致，所以高速級(jí)齒輪的承載本領(lǐng)難以充分使用。此外，減速器的輸入軸和輸出軸端位于同一軸線的兩端，給傳動(dòng)裝置的總體配置帶來(lái)一些局限。這種減速器常用于中央距總和ae =100~1000mm的情況下。個(gè)中運(yùn)用最廣的是單級(jí)蝸桿減速器，兩級(jí)蝸桿減速器則運(yùn)用較少。單級(jí)蝸桿減速器傳動(dòng)比規(guī)模i=10~70。 選擇時(shí)、應(yīng)盡可能采用下蝸桿的結(jié)構(gòu) 。 減速器的選取蝸輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。諧波減速機(jī)的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，體積不大、精度很高，但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。行星減速機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大。 WPWED外型安裝尺寸Fig. WPWED install size WPWED蝸輪蝸桿減速器參數(shù)Tab. WPWED Worm Reducer因此在設(shè)計(jì)中選用蝸輪蝸桿減速器，其特點(diǎn)是在外廓尺寸不大情況下，可以獲得大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，精度較高，使用壽命很長(zhǎng)。 WPWED系列蝸輪蝸桿減速器Fig. WPWED series worm reducer WPWED系列蝸輪蝸桿減速器結(jié)構(gòu)示意圖Fig. WPWED schematic worm reducer 齒輪的設(shè)計(jì) 齒輪的計(jì)算此次設(shè)計(jì)的齒輪主要用于電機(jī)與蝸桿之間的連接，因?yàn)槿绮皇褂么艘患?jí)齒輪，而直接使用單頭或雙頭蝸輪蝸桿無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)速。 齒輪設(shè)計(jì)表Tab. Gear design table設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)及內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1. 設(shè)計(jì)參數(shù)傳遞功率 P=(kW)傳遞轉(zhuǎn)矩 T=(N主要原理：在中心距一定下一個(gè)圓柱寬齒輪帶兩個(gè)圓柱窄齒輪，兩個(gè)窄齒輪中的一個(gè)能沿圓周微調(diào)并用螺釘擰緊后傳動(dòng)。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的臺(tái)面與底座之間設(shè)有蝸桿蝸輪副，用以傳動(dòng)和分度,蝸桿從底座伸出的一端裝有細(xì)分刻度盤和手輪。水平轉(zhuǎn)臺(tái)的蝸桿伸出端也可用聯(lián)軸器與機(jī)床傳動(dòng)裝置聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。軸向齒形角αx：176。蝸桿軸向齒厚sx1：蝸桿法向齒厚sn1：蝸桿分度圓齒厚s2：蝸桿螺紋長(zhǎng)b1≥：蝸輪齒寬b2≤：齒面滑動(dòng)速度vs：由上述條件可得工作臺(tái)轉(zhuǎn)速：278