【正文】 m in 0 0 .3 8 8 0 83000A 1 1 2 5 .7Pnd x m m? ? ?179。已知 γ = 3176。28″ =176。 VS = π d1n1/60x1000cosγ = m/s （ 349） 查得 ?V= ， φ V =176。 軸的設(shè)計與校核 由于機構(gòu)軸類零件較多， 且 A、 B兩軸的主要零件相同， 本處只列出其中一部分軸的設(shè)計與校核過程。 m。 /cos14176。 = N （ 355） 圓周力 Ft，徑向力 Fr 及軸向力 Fa的方向如圖 33所示。取 A0 = 112，于是得： （ 356） 齒輪軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 dⅠ Ⅱ 。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 Tca = KA 178。 T3 = x 1232 N178。 mm （ 357） 按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，同時考慮到電機伸出軸直徑為 14mm，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50142020 或 《機械零件 手冊 》 ，選用 YLD1 行剛性聯(lián)軸器 J1J2型 。 m。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 21 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 圖 32 齒輪軸的裝配方案 擬定軸上零件的裝配方案：本題的裝配方案如圖 32所示。 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L1=22 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ Ⅱ段的長度應(yīng)比 L1 略短一些，現(xiàn)取 lⅠ Ⅱ = 20 mm。 參考工作要求并根據(jù) dⅡ Ⅲ = 12 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的 角接觸球 軸承 7201C，其尺寸為 d x D x B=12mm x 32mm x 10mm ,故 dⅥ Ⅶ = 12 mm；而 lⅥ Ⅶ = 10 mm。 齒輪軸齒輪部分的軸段Ⅳ Ⅴ直徑為 dⅣ Ⅴ = mm,長度為 lⅣ Ⅴ =25 mm；齒輪的左端與左軸承之間采用 軸肩 定位 ， dⅢ Ⅳ = 10 mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求和為了減少機構(gòu)尺寸的目的，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面的距離 l=30 mm ,故取 lⅡ Ⅲ =50 mm。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 按 dⅠ Ⅱ 查得平鍵截面 b x h =3 mm x 3 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 12 mm，半聯(lián)軸22 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 器與軸的配合為 H7/k6。 確定軸上圓角和倒角尺寸： 取軸端倒角為 1x45176。 求軸上的載荷： 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。對于 30205型圓錐滾子軸承，查得 a= mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖 33） ，參考《機械原理》 。計算出的截面 C處的 MH、MV 及 M的值列于下表。 mm MV1 = N178。 mm 總彎矩 M1 =（ MH178。 ） 175。 = N178。+ MV2178。178。 mm 扭矩 T T = 1232 N178。 根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，以及軸雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α=，軸的計算應(yīng)力為： （ 358） 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得 [σ 1] = 60 MPa。 23 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 圖 33 軸的載荷分析圖 24 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 輸出軸： 已知輸出軸輸入功率為 T2= W ，轉(zhuǎn)速為 6 r/min，輸入轉(zhuǎn)矩為 N178。 mm，蝸桿直徑 d2=71 mm，渦輪分度圓直徑為 d2=248 mm，齒形角為 α=20176。 = N （ 360） Fa = 2T1/d1 = 2 x x103/50 = N （ 361） 圓周力 Ft，徑向力 Fr及軸向力 Fa方向如圖 33所示。 按公式 356 初步估 算軸的最小直徑： dmin = mm 輸出軸的最小直徑為安裝工作臺和左端軸承處軸的直徑 dⅠ Ⅱ 和 dⅥ Ⅶ ，故取 dⅠ Ⅱ = dⅥ Ⅶ = 40 mm， LⅠ Ⅱ =30 mm 。 參照工作要求并根據(jù) dⅥ Ⅶ = 40 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選取 0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承 30208，其尺寸為 d x D x T=40mm x 80mm x 。 圖 34 輸出軸的裝配方案 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度： 為了滿足輸出軸與工作臺的連接，工作臺螺栓孔分布圓直徑為 84 mm，則軸Ⅱ Ⅲ段螺栓孔直徑為 10 mm。 取渦輪距箱體內(nèi)壁距離為 8 mm，軸承距箱體內(nèi)壁距離為 8 mm， LⅥ Ⅶ = +8+8+3=， 取安裝渦輪處的軸段Ⅴ Ⅵ的直徑 dⅤ Ⅵ =46 mm；渦輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。 渦輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h，故取 h= mm，則 dⅣ Ⅴ =55 mm，從整體裝配和運動干涉考慮， 取 LⅣ Ⅴ = mm。 其定位軸肩高度 h= mm，因此 dⅢ Ⅳ =64 mm，軸承端蓋總寬度為 20 mm，此軸段的長度應(yīng)略大于軸承端蓋的總寬度，故取 LⅢ Ⅳ =25 mm。 軸上零件的周向定位： 渦輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按 dⅤ Ⅵ 查得平鍵截面 b x h = 14mm x 9mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長度為 50mm，同時為了保證渦輪與軸配合有良好的對中性，故選擇渦輪輪轂與軸的配合為 H7/k6. 取軸端倒角為 1 x 45176。 求軸上的載荷： 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。對于 30205型圓錐滾子軸承，查得 a=21 mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖 33）。計算出的截面 C處的 MH、MV 及 M的值列于下表。 mm MV1 = N178。 mm 總彎矩 M1 =（ MH178。 ） 175。 = N178。+ MV2178。178。 mm 扭矩 T T = 454480 N178。 根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，以及軸雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 α=，按公式 358，軸的計算應(yīng)力為： σ a = MPa 前已選定軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，查得 [σ 1] = 70 MPa。 機體結(jié)構(gòu)尺寸和 主要零件的質(zhì)量 機體結(jié)構(gòu)尺寸： 表 33 回轉(zhuǎn)工作臺機體結(jié)構(gòu)尺寸 主要零件的質(zhì)量： A 軸： 工作臺： Kg 渦輪： Kg 名 稱 符 號 尺寸關(guān)系 mm 機座壁厚 δ 8 機蓋壁厚 δ 1 8 機座凸緣厚度 b 12 機蓋凸緣厚度 b1 12 機座 底凸緣厚度 b2 20 地腳螺釘直徑 df 16 地腳螺釘數(shù)目 n 4 軸承旁連接螺栓直徑 d1 12 機蓋與機座連接螺栓直徑 d2 8 連接螺栓 d2的間距 l 60 軸承端蓋螺釘直徑 d3 8 定位銷直徑 d 大齒輪頂圓（渦輪外圓）與內(nèi)機壁距離 Δ 1 10 齒輪（渦輪輪轂）端面與內(nèi)機壁距離 Δ 2 8 機蓋、機座肋厚 m m2 m1= m2≈ 軸承端蓋外徑 D2 D+(5～ )d3 軸承端蓋凸緣厚度 t （ 1～ ） d3 外機壁至軸承座端面距離 L C1+C2+(8～ 12) 27 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 齒輪軸： Kg 大齒輪： Kg 蝸桿軸： Kg 輸出軸： B 軸： 渦輪： Kg 齒輪軸： Kg 大齒輪： Kg 蝸桿軸： Kg 輸出軸： 28 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 4 裝配圖的設(shè)計 裝配圖是反映各個 零件的相互關(guān)系、結(jié)構(gòu)形狀以及尺寸的圖紙。裝配圖也是機器組裝、調(diào)試、維護等的技術(shù)依據(jù)，所以繪制裝配圖是設(shè)計過程中的重要環(huán)節(jié)，必須綜合考慮對零件的材料、強度、剛度、加工、裝拆、調(diào)整和潤滑等要求，用足夠的視圖和剖面圖表達(dá)清楚。此外，還要根據(jù)任務(wù)書上的 技術(shù)數(shù)據(jù)，按前文所述的要求，選擇計算出有關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)和主要尺寸，具體內(nèi)容有： （ 1） 確定各類傳動零件的中心距、最大圓直徑和寬度 (輪轂和輪緣 )。 繪圖時，應(yīng)選好比例尺，盡量優(yōu)先采用 1:1，以加強真實感。大致步驟如下頁框圖。所以設(shè)計時應(yīng)先畫主要零件后畫其他零件，先畫傳動零件的中心線和輪廓線后畫結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。 階梯軸的徑向尺寸 (直徑 )的變化是根據(jù)軸上零件受力情況、安裝、固定及對軸表面粗糙度、加工精度等要求而定的。 軸承端蓋用以固定軸承及調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。根據(jù)軸頸的速度，軸承可以用潤滑脂或潤滑油潤滑。為防止裝配時端蓋上的槽沒有對準(zhǔn)油溝而將油路堵塞，可將端蓋的端部直徑取小些，使端蓋在任何位置油都可以流入軸承。 在輸入軸和輸出軸的外伸處，都必須在端蓋軸孔內(nèi)安裝密封件，以防止?jié)櫥屯饴┘盎覊m、水汽和其他雜質(zhì)進(jìn)入機體內(nèi)。 第三階段的主要內(nèi)容是設(shè)計回轉(zhuǎn)工作臺的機體和附件。鑄鐵具有較好的吸振性、容易切削且承壓性能好。鑄造機體的缺點是重量較大，但仍廣泛應(yīng)用。剖分式機體結(jié)構(gòu)被廣泛采用，其剖分面多與傳動件軸線平面重合。 (b)機械加工的要求 設(shè)計結(jié)構(gòu)形狀時，應(yīng)盡可能減少機械加工面積，以提高勞動生產(chǎn)率，并減少刀具磨損 30 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 裝配圖內(nèi)容包括工作臺結(jié)構(gòu)的各個視圖、尺寸、技術(shù)要求、技術(shù)特性表、零件編號、明細(xì)表和標(biāo)題欄等。 在完成裝配圖時，應(yīng)盡量把工作臺的工作原理和主要裝配關(guān)系集中表達(dá)在一個基本視圖上。裝配圖上避免用虛線表示零件結(jié)構(gòu)，必須表達(dá)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如附件結(jié)構(gòu)）可采用局部剖視圖或局部視圖表達(dá)清楚。對于很薄的零件（如墊片），其剖面可以涂黑。例如，對于相同類型、尺寸、規(guī)格的螺栓聯(lián)接，可以只畫一個，其它用中心線 表示。 裝配圖先不要加深，因設(shè)計零件工作圖時可能還要修改裝配圖中的某些局部結(jié)構(gòu)或尺寸。所有文字和數(shù)字應(yīng)按制圖規(guī)定的格式、字體清晰地寫出，圖紙應(yīng)保持整潔。本回轉(zhuǎn)工作臺最大的特點是相比與采用 偏移式絲架、雙坐標(biāo)聯(lián)動裝置進(jìn)行加工上下異性界面形狀的零件的局限性，本產(chǎn)品可以通過 通過對數(shù)控系統(tǒng)的升級，使該機床成為 多 坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控機床。不僅可以加工簡單的直 面 、斜 面 、圓弧 面 ，還可適應(yīng)更 大的斜面（錐度）和更 復(fù)雜的 直紋 曲面零件的加工 ，擴大了機床的加工工藝范圍。 回轉(zhuǎn)工作臺加工條件及性能： 供電電源：額定電壓為 220V，頻率為 50Hz。 伺服電機步距角： 176。機架、 箱體 等涂油漆； ﹙ 2﹚ 軸承均做定期潤滑，每七天一次； ﹙ 3﹚ 安裝完成后，要進(jìn)行一小時的空載試驗、保證機器正常運行； ﹙ 4﹚ 負(fù)載試驗時。 ﹙ 6﹚ 當(dāng)工作臺累計工作 500 小時以上時，要 進(jìn)行例行檢查，檢查內(nèi)容有各傳動部件螺釘，螺母是否有松動并擰緊，并按潤滑要求進(jìn)行加油。 雖然 該 畢業(yè)設(shè)計 困難很多，一無資料，二無經(jīng)驗，且設(shè)計 內(nèi)容繁多，過程繁瑣 ， 但我的收獲卻更加豐富。 在 和老師的溝通交流 中， 更使我從 多個 角度對設(shè)計有了新的認(rèn)識 ， 也對自己提出了新的要求， 從一開始找資料，形成初步的總體方案，再到第一次結(jié)構(gòu)設(shè)計，又發(fā)現(xiàn)了一個又一個的問題，往往是解決一個又產(chǎn)生一個問題，但是設(shè)計的進(jìn)程不斷的前進(jìn)著 。 這次畢業(yè)設(shè)計在我以前完成課程設(shè)計的基礎(chǔ)上更多的提高了我知識運用和機構(gòu)設(shè)計的能力 ， 培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新意識， 正是這一次設(shè)計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強的溝通力和理解力。 33 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 致 謝 2020年 2月底，我就著手開始自己的畢業(yè)設(shè)計。 這次做畢業(yè)設(shè)計給我最深刻的印象就是，一個現(xiàn)實的機構(gòu)設(shè)計是一個系統(tǒng)的復(fù)雜的過程，充分發(fā)揮了我們的設(shè)計創(chuàng)造思維。它要求我們要將這幾年所學(xué)的理論知識加以聯(lián)系實際、系統(tǒng)運用。而真正應(yīng)用到實際中時才發(fā)現(xiàn)有很多的很實際的因素要考慮，現(xiàn)在覺得實踐出真知。發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題就是很大的進(jìn)步。 在構(gòu)想、設(shè)計、計算、繪圖及查詢資料的過程中，我把理性知識轉(zhuǎn)化為感性知識，加深 對各方面理論的理解。最重要的是提高了我 AutoCAD 畫圖能力和畫圖速度。所以還應(yīng)該對以前學(xué)的知識要經(jīng)常多回過頭去溫習(xí)，這樣才能把知識真真正正的掌握知識。 這次畢業(yè)設(shè)計真的收獲了