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实际齿数/3)②链轮外径D0式中P??链条节距注:链轮齿数可从9个起使用。但是为了增加链条的耐用度和运行效率,齿数还是尽可能多为好。链轮之间的中心距,以取链条节距整数倍为宜。:..刀库驱动电机的选定驱动刀库,目前常见的方式有伺服电动机驱动和液动机驱动两种,我国加工中心都选用伺服电机驱动方式,在本设计中也将采用伺服电动机来驱动。,锥柄号40链行程S20×P20×,,查相关资料刀套线速度影响选刀效率,但是过快的线速度又影响刀库工作可靠性。一般推荐在22~30m/min之间。链速适用。:..z24链轮节圆直径DP式中N??当量齿数(实际齿数/3)P??,应比电动机额定连续转矩小。链式式刀库负载转矩计算方法链式刀库的负载转矩T1是由***不平衡重量W和导向面(或支承面)的摩擦力F所组成,如图2-1所示。:..W,可按在一个垂直方向刀套上装有1/10刀库容量数的最大***重量来计算。F1和F3是支承面的摩擦力;F2、F4则是导向面上因***下垂而引起的摩擦力。计算摩擦力时,***重量均按***平均重量计算。,***最大重量为20kg,***平均重量17kg,每个方向上10把刀,***重量m170kg;***不平衡重量W800N。法向约束力FN1700N,。×1700187N所以负载所需功率取传动比i40。传动总效率为:式中:1??联轴器的功率;η2??蜗杆的功率;η3??轴承的功率;:..4??把如上计算的负载转矩,转换为电机轴上的转矩TL为:考虑到实际情况比计算时所设定条件复杂,~,亦即:根据以上计算结果,所选电机型号如下:表2-,就要求降低传动的速度,传动比选为i40。Ⅰ轴Ⅱ:..Ⅱ:电机输出轴Ⅰ轴Ⅱ轴表2-2运动和动力参数表轴功率转矩TN?mm转速nr/ⅠⅡ:..,一般不采用伺服电机的低速段。刀库需要在伺服电机恒转矩下运转工作,并且减速比不能过大,否则不能达到刀库需要的转矩,这就要求减速装置既要很大的减速比,又要保证电机工作在恒转矩下,选用蜗杆减速装置。:..特点和应用蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。在绝大多数情况下,两轴在空间是互相垂直的,轴交角为90°。它广泛应用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造部门中,最大传动功率可达750kW,通常用在50kW以下;最高滑动速度可达35m/s,通常用在15m/s以下。蜗杆传动的主要优点是结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。在传递动力时,传动比一般为8~100,常用的为15~50。在机床工作台中,传动比可达几百,甚至到1000。这时,需采用导程角很小的单头蜗杆,但传动效率很低,只能用在功率小的场合。在现代机械制造业中正力求提高蜗杆传动的效率,多头蜗杆的传动效率已可达到98%。与多级齿轮传动相比,蜗杆传动零件数目少,结构尺寸小,重量轻。缺点是在制造精度和传动比相同的条件下,蜗杆传动的效率比齿轮传动低,同时蜗杆一般需用贵重的减摩材料(如青铜)制造。蜗杆传动多用于减速,以蜗杆为原动件。也可用于增速,齿数比单级为5~15,但应用很少。二精度等级的选择蜗杆可以在车床上切制,也可以在特种铣床上用圆盘铣刀或指形铣刀铣制。由于蜗杆传动的轴间距离必须与蜗杆滚刀在切制蜗轮时的轴间定位距离相等才能得到正确的啮合,所以蜗轮要用与它相捏合的蜗杆同样大小的滚刀来切制。由于蜗杆传动啮合轮齿的刚度较齿轮传动大,所以制造精度对传动的影响比齿轮传动更显著。蜗杆传动规定了12个精度等级,对于动力传动,要按照6~9级精度制造。:..材料选择考虑到蜗杆传动难于保证高的接触精度,滑动速度有较大,以及蜗杆变形等因素,故蜗杆,蜗轮不能都用硬材料制造,其中之一(通常为蜗轮)应该用减摩性良好的软材料来制造。蜗轮材料。通常是指蜗轮齿冠部分的材料。主要有以下几种:⑴铸锡青铜是适用于和持续运转的工况,离心铸造的可得到致密的细晶粒组织,可取大值,砂型铸造的取小值。⑵铸铝青铜适用于的工况,抗胶合能力差,蜗杆硬度应不低于45HRC。⑶铸铝黄铜点蚀强度高,但磨损性能差,宜用于低滑动速度场合。⑷灰铸铁和球墨铸铁使用于的工况,前者表面经硫化处理有利于减轻磨损,后者若与淬火蜗杆配对能用于重载场合。直径较大的蜗轮常用铸铁。蜗杆材料。蜗轮直径很大时,可以采用青铜蜗杆,蜗轮则用铸铁。在要求持久性高的动力传动中,可选用渗碳钢淬火,也可选用中碳钢表面或整体淬火以得到必要的硬度,制造时必须磨削。用氮化钢氮处理的蜗杆可以不磨削,但需要抛光。只有在缺乏磨削设备是才选用调质蜗杆。受短时冲击载荷的蜗杆,不宜用渗碳钢淬火,最好用调质钢。铸铁蜗轮与镀铬蜗杆配对时,有利于提高传动的承载能力和滑动速度。四蜗杆和蜗轮的结构蜗杆通常与轴做成整体很少做成装配式的。蜗轮可指成整体的或组合的。组合蜗轮的齿冠可以铸在或用过盈配合装在铸铁或铸钢的轮心上,常用的配合为H7/r6。为了增加过盈配合的可靠性,沿着接合缝还要拧上螺钉,螺钉孔中心线偏向轮毂一侧。当蜗轮直径较大时,可采用螺栓联接,最好采用受剪螺栓联接。:..蜗杆蜗轮传动设计计算:ZA型蜗杆减速器,,转速n1500r/min,传动比i40。工作机载荷平稳,动力机有轻微振动。预期寿命12000h。蜗杆采用45钢,表面硬度45HRC,蜗轮材料采用ZCuSn10P1,砂型铸造,计算步骤如下表:计算项目计算内容计算结果初选[d1/a]值当量摩擦系数设vs1m/s~,查《机械设计》,取大值ρv3°选[d1/a]值在《机械设计》,查得[d1/a],γ6°(z11),《机械设计》《机械设计》Ⅰ线查出接触疲劳极限由《机械设计》:..《机械设计》°,z11;×~~~[d1/a]×××40d2252mm蜗杆导程角tanγz1m/d11×°蜗轮宽度取b250mm蜗杆圆周速度相对滑动速度:..由《机械设计》°齿面解除疲劳强度验算许用接触应力最大接触应力轮齿弯曲疲劳强度验算齿根弯曲疲劳极限由《机械设计》《机械设计手册》(此处取)合格温度计算传动啮合效率搅油效率根据蜗杆的润滑条件,查《机械设计手册》得:轴承效率根据蜗杆传动要求,查《机械设计手册》得:总效率:..箱体工作温度润滑油粘度和润滑方法润滑油粘度润滑方法由《机械设计》,可采用浸油润滑所有计算结果如表2-3所示:表2-3普通圆柱蜗杆传动几何尺寸计算名称代号公式及说明中心距aad1+d2+2x2m/2160mm蜗杆头数z1Z11蜗轮齿数z2Z2iZ140齿形角ZA型αX20°,其余αn20°《机械设计》与m匹配蜗杆齿顶圆直径da1da1d1+2ha*-2mha*+c***1**:..hf1hf1ha*+c*+?°蜗杆齿宽b1b112++-*+*-x2+c*++≤.+′1d′1d1+′2d′2d2252mm注:取齿顶高,径向间隙,。:..一概述链传动是在两个或多个链轮之间用链作为挠性拉曳元件的一种啮合传动,因其经济、可靠,故广泛用于农业、采矿、冶金、起重、运输、石油、化工、纺织等各种机械的动力传动中。链传动在传递功率、速度、传动比、中心距等方面都有很广的应用范围。目前,最大传递功率达到5000kW,最高速度达到40m/s,最大传动比达到15,最大中心距达到8m。由于经济及其他原因,链传动的传动功率一般小于100kW,速度小于15m/s,传动比小于8。二链轮链轮轮齿的齿形应保证链节能自由地进入和退出啮合,在啮合是应保证良好的接触,同时它的形状应尽可能地简单。。实际齿槽形状在最大、最小范围内都可以用,因而链轮齿廓曲线的几何形状可以有很大的灵活性。常用的齿廓为三圆弧一直线齿形。,腹板式,或将链轮与轴做成一体。链轮损坏主要由于齿的磨损。三链轮的材料链轮材料应能满足强度和耐磨性的要求。在低速、轻载、平稳传动中,链轮可采用中碳钢制造;中速、中载时,采用中碳钢淬火处理,其硬度40HRC~45HRC;:..重载、连续工作的传动采用低碳钢、低碳合金钢表面渗碳淬火或中碳钢、中碳合金钢表面淬火。载荷平稳、速度较低、齿数较多时,也允许采用的铸铁制造链轮。在工作环境较差、链轮容易磨损的场合,铸铁最好经过等温淬火处理或采用优质铸铁。四链轮主要尺寸名称符号公式及计算分度圆直径d齿顶圆直径齿根圆直径齿侧凸缘h??内链板高度查套筒滚子链相关参数齿宽(单排)b1??内链节内宽倒角宽倒角半径倒角深齿侧凸缘圆角半径链轮齿总宽注:表中相关参数查HP型套筒滚子链。第四章轴的设计:..,在设计汇总,蜗杆涡轮是作为一种减速装置,在减速装置中轴是既要收弯矩又要受扭矩的转轴。在一般情况下,轴的工作能力决定与它的强度和刚度,对与机床主轴,后者尤为重要。高速转轴则决定于它的振动稳定性。在设计轴是,除应按工作能力准则进行设计计算或校核计算外,在结构设计上还须满足其他一系列的要求。轴的设计,共包括如下内容:轴的材料选择,轴径的初步估算,轴的结构设计,按弯扭合成进行轴的强度校核,按疲劳强度进行轴的精确交合,轴的公差与配合的确定,轴的工作图的绘制。,减速装置的轴以45号钢调质处理应用最为广泛,硬度217HB~255HB,,,,。,可根据轴所传递的功率及轴的转速,按下式进行估算:该段轴上有一键槽将计算值加大3%,应为16式中:C??与轴材料有关的系数,由《机械设计》,根据轴的材料取112。,YLD型凸缘联轴器(GB5843-86摘录)。计算转矩为::..:T??许用名义转矩;k??工作情况系数,;根据Tc15N?m,查《机械设计课程设计手册》YL8,YLD8型凸缘联轴器就能满足传递转矩的要求Tn250N?m,其轴孔直径范围为d32~45mm。最后确定蜗杆轴轴伸处的直径为dmin40mm,型轴孔长度L84mm,D130mm,D1105mm,,螺栓数量为4,直径M10,型L0173mm。,既受径向力,也受轴向力,链式刀库传动主要承受径向力,选用角接触球轴承(GB/T292-94),固定和定位的要求,初步确定轴的阶梯段,该轴有8段。初步估计各段尺寸如图4?:..:..:..45钢调质,。轴的计算步骤列于下表。计算项目计算内容计算结果计算蜗杆受力蜗杆转矩蜗轮转矩轴向力径向力圆周力画蜗杆轴受力见图4?2b计算支承受力水平面反力垂直面反力水平面(xy)受力图见图4?2c垂直面(xz)受力图见图4?2e画轴弯矩图水平面弯矩图见图4?2d垂直面弯矩图见图4?2f合成弯矩图见图4?2g合成弯矩画轴转矩图轴受转矩TT1转矩图见图4?2h:..许用应力值应力校正系数画当量弯矩图当量转矩各段弯矩见图4?2i当量转矩图见图4?,可根据轴所传递的功率及轴的转速,按下式进行估算:该段轴上有一键槽将计算值加大3%,应为37mm式中:C??与轴材料有关的系数,由《机械设计》,,固定和定位的要求,初步确定轴的阶梯段,该轴有5段。估计各段尺寸如图4?3所示。:..:Thedocumentwascrea