【正文】 條，其輥子本身就是刀套，該鏈條型式及尺寸見表11鏈條型號刀具錐柄號POLHWRTHP409055886068表111） HPT型①鏈輪節(jié)圓直徑 式中 N——當量齒數(shù)（實際齒數(shù)/3）②鏈輪外徑D0 式中 P——鏈條節(jié)距注：鏈輪齒數(shù)可從9個起使用。鏈輪之間的中心距，以取鏈條節(jié)距整數(shù)倍為宜。它的刀庫需要整體運動，結構較復雜，而且刀庫容量較小。方案二：用機械手在刀庫與主軸之間換刀這是目前用的最普遍的一種自動換刀裝置，其布局結構多種多樣。由于這種結構有一個中間介質機械手，因此結構設計比較靈活，也比較簡單。這種換刀裝置轉塔頭上有兩個刀具主軸，當一個刀具主軸上的刀具進行加工時，可由機械手將下一工步需用的刀具換到不工作的主軸上，待上一工步加工完畢后，轉塔頭回轉180度，即完成換刀工作。方案一：轉動用步進電機帶傳動，移動用氣壓或液壓傳動步進電機可精確控制轉動的角度和轉向，但是價格比伺服電機便宜的多。帶傳動可以降低對電機的沖擊，雖然可以配合齒輪傳動達到較大的傳動比，但是機構所占空間大，在要求機構緊湊的數(shù)控機床上顯然不適合。方案二：轉動用步進電機帶傳動，移動用絲杠傳動絲杠雖然可以實現(xiàn)移動，但是在力較小、并且需要快速移動的地方就不如氣壓傳動適合了。方案四：轉動用步進電機蝸輪蝸桿傳動，移動用氣壓傳動蝸輪蝸桿傳動不僅傳動大，而且可以自鎖。機械手兩個轉動關節(jié)和一個移動關節(jié)。 44 二 刀庫驅動電機的選定驅動刀庫，目前常見的方式有伺服電動機驅動和液動機驅動兩種，我國加工中心都選用伺服電機驅動方式，在本設計中也將采用伺服電動機來驅動。一般推薦在22～30m/min之間。 鏈輪參數(shù)確定取鏈輪齒數(shù)z=24鏈輪節(jié)圓直徑DP 式中 N——當量齒數(shù)（實際齒數(shù)/3）P——鏈條節(jié)距鏈輪外徑D0 鏈輪轉速n 負載轉矩選電機加在伺服電動機軸上的負載轉矩，應比電動機額定連續(xù)轉矩小。圖21 鏈式刀庫力的分布不平衡重量Wmax，可按在一個垂直方向刀套上裝有1/10刀庫容量數(shù)的最大刀具重量來計算。計算摩擦力時，刀具重量均按刀具平均重量計算。刀具不平衡重量Wmax=800N。摩擦力F=fsFN=1700=187N所以 負載所需功率 取傳動比i=40。把如上計算的負載轉矩，轉換為電機軸上的轉矩TL為： 考慮到實際情況比計算時所設定條件復雜，～，亦即： 根據(jù)以上計算結果，所選電機型號如下：表21 所選電機型號型 號輸出功率額定轉矩最大轉矩最高轉速工作轉速FB25103091000500 傳動比分配刀庫選刀需要低速轉動，就要求降低傳動的速度，傳動比選為i=40。mm)轉速n(r/min)傳動比i效率η電機軸1050011Ⅰ軸5001Ⅱ軸40三 刀庫傳動方式 刀庫傳動方式設計為使伺服電機在最佳狀態(tài)下工作，一般不采用伺服電機的低速段。 蝸桿蝸輪傳動 ㈠ 特點和應用蝸桿傳動用于傳遞交錯軸之間的回轉運動。它廣泛應用在機床、汽車、儀器、起重運輸機械、冶金機械以及其他機械制造部門中，最大傳動功率可達750 kW，通常用在50 kW以下；最高滑動速度可達35 m/s,通常用在15 m/s以下。在傳遞動力時，傳動比一般為8～100，常用的為15～50。這時，需采用導程角很小的單頭蝸桿，但傳動效率很低，只能用在功率小的場合。與多級齒輪傳動相比，蝸桿傳動零件數(shù)目少，結構尺寸小，重量輕。蝸桿傳動多用于減速，以蝸桿為原動件。㈡ 精度等級的選擇蝸桿可以在車床上切制，也可以在特種銑床上用圓盤銑刀或指形銑刀銑制。由于蝸桿傳動嚙合輪齒的剛度較齒輪傳動大，所以制造精度對傳動的影響比齒輪傳動更顯著。㈢ 材料選擇考慮到蝸桿傳動難于保證高的接觸精度，滑動速度又較大，以及蝸桿變形等因素，故蝸桿，蝸輪不能都用硬材料制造，其中之一（通常為蝸輪）應該用減摩性良好的軟材料來制造。通常是指蝸輪齒冠部分的材料。⑵鑄鋁青銅 適用于的工況，抗膠合能力差，蝸桿硬度應不低于45 HRC。⑷灰鑄鐵和球墨鑄鐵 使用于的工況，前者表面經硫化處理有利于減輕磨損，后者若與淬火蝸桿配對能用于重載場合?！仐U材料。在要求持久性高的動力傳動中，可選用滲碳鋼淬火，也可選用中碳鋼表面或整體淬火以得到必要的硬度，制造時必須磨削。只有在缺乏磨削設備是才選用調質蝸桿。鑄鐵蝸輪與鍍鉻蝸桿配對時，有利于提高傳動的承載能力和滑動速度。蝸輪可指成整體的或組合的。為了增加過盈配合的可靠性，沿著接合縫還要擰上螺釘，螺釘孔中心線偏向輪轂一側。㈤ 蝸桿蝸輪傳動設計計算：ZA型蝸桿減速器，輸入功率P1=，轉速n1=500r/min,傳動比i=40。預期壽命12000h。選[d1/a]值 在《機械設計》=40線上選一點，查得[d1/a]=，γ=6176。z1=1。蝸輪寬度 取b2=50 mm蝸桿圓周速度 相對滑動速度 當量摩擦系數(shù) 由《機械設計》 μv = ρv=176。其余αn=20176。cosαn γb=176。 鏈傳動㈠ 概述鏈傳動是在兩個或多個鏈輪之間用鏈作為撓性拉曳元件的一種嚙合傳動，因其經濟、可靠，故廣泛用于農業(yè)、采礦、冶金、起重、運輸、石油、化工、紡織等各種機械的動力傳動中。目前，最大傳遞功率達到5000 kW，最高速度達到40 m/s,最大傳動比達到15，最大中心距達到8 m。㈡ 鏈輪鏈輪輪齒的齒形應保證鏈節(jié)能自由地進入和退出嚙合，在嚙合是應保證良好的接觸，同時它的形狀應盡可能地簡單。實際齒槽形狀在最大、最小范圍內都可以用，因而鏈輪齒廓曲線的幾何形狀可以有很大的靈活性。 小直徑鏈輪可采用實心式，腹板式，或將鏈輪與軸做成一體。㈢鏈輪的材料 鏈輪材料應能滿足強度和耐磨性的要求。高速、重載、連續(xù)工作的傳動，采用低碳鋼、低碳合金鋼表面滲碳淬火或中碳鋼、中碳合金鋼表面淬火。在工作環(huán)境較差、鏈輪容易磨損的場合，鑄鐵最好經過等溫淬火處理或采用優(yōu)質鑄鐵。四 軸的設計軸是機器中的重要零件，在設計匯總，蝸桿渦輪是作為一種減速裝置，在減速裝置中軸是既要收彎矩又要受扭矩的轉軸。高速轉軸則決定于它的振動穩(wěn)定性。軸的設計，共包括如下內容：軸的材料選擇，軸徑的初步估算，軸的結構設計，按彎扭合成進行軸的強度校核，按疲勞強度進行軸的精確交合，軸的公差與配合的確定，軸的工作圖的繪制。 蝸桿軸設計 初步估算軸的最小直徑軸的直徑，可根據(jù)軸所傳遞的功率及軸的轉速,按下式進行估算：該段軸上有一鍵槽將計算值加大3%，應為16式中：C——與軸材料有關的系數(shù)，由《機械設計》，根據(jù)軸的材料取112。計算轉矩為：式中：T——許用名義轉矩； k——工作情況系數(shù)，；根據(jù)Tc=15 Nm,其軸孔直徑范圍為d=32~45mm。 確定軸承類型由于采用的是蝸桿傳動，既受徑向力，也受軸向力，鏈式刀庫傳動主要承受徑向力，選用角接觸球軸承（70000C，α=15176。初步估計各段尺寸如圖4—1所示圖41 蝸桿軸 蝸桿軸校核圖4—3圖4—2軸材料選用45鋼調質。 計算項目 計算內容 計算結果計算蝸桿受力蝸桿轉矩 蝸輪轉矩 軸向力 徑向力 圓周力 畫蝸桿軸受力 見圖4—2b 計算支承受力水平面反力 垂直面反力 水平面（xy）受力圖 見圖4—2c垂直面（xz）受力圖 見圖4—2e 畫軸彎矩圖水平面彎矩圖 見圖4—2d垂直面彎矩圖 見圖4—2f合成彎矩圖 見圖4—2g 合成彎矩 畫軸轉矩圖軸受轉矩 T=T1 轉矩圖 見圖4—2h 許用應力許用應力值 應力校正系數(shù) 畫當量彎矩圖當量轉矩 各段彎矩 見圖4—2i當量轉矩圖 見圖4—2i校核軸徑齒根圓直徑 軸徑 蝸輪軸的設計 初步估算軸的最小直徑估算直徑，可根據(jù)軸所傳遞的功率及軸的轉速,按下式進行估算：該段軸上有一鍵槽將計算值加大3%，應為37mm式中：C——與軸材料有關的系數(shù)，由《機械設計》，根據(jù)軸的材料取112 初步估算蝸輪軸各段尺寸根據(jù)軸上零件的受力情況，固定和定位的要求，初步確定軸的階梯段，該軸有5段。 蝸輪軸校核圖4—4軸材料選用45鋼調質。工作長度mmbLl81220===鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，滿足要求。工作長度mmbLl122032=== 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度mmhk6125.05.0=180。 蝸輪軸承效核查《機械設計手冊》7012C軸承主要性能參數(shù)如下：，；用插入法查得：，查《機械設計手冊》當量動載荷P 計算額定動載荷C ： 軸承滿足條件，所選軸承合格。為使刀具在機床上迅速地定位夾緊。每次換刀時，刀庫順序轉動一個刀座的位置，并取出所需要的刀具，已經使用過的刀具可以放回到原來的刀座內，也可以按順序放入下一個刀座內。但由于刀庫中刀具在不同工序中不能重復使用，必須增加刀具的數(shù)量和刀庫的容量，降低了刀具和刀庫的利用率。 任意選擇根據(jù)程序指令的要求選擇可需要的刀具，這時必須有刀具識別裝置。當某把刀具的代碼與數(shù)控指令的代碼相符合時，該刀具就被選中，并將刀具送到換刀位置，等待機械手來抓取。因此，刀具數(shù)量比