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,因此σ<[σ],故安全。1ca1传动系统设计机械的传动系统是传递转矩和转矩,目的是使执行元件与负载之间在转矩和转速方面得到最佳匹配。传动机构采用皮带轮减速,通过变频器来控制主轴转速。(1)电动机的选择三相异步电机,结构简单,维护容易,运行可靠,价格便宜,具有较好的稳定性和动态特性,因此我们选择三相异步电机。电机所需输出的功率为:P=3kW容量相同的同类型电机,有不同的转速,低转速电动机的极数多,外廓尺寸及质量都较大,价格高,但可使传动转动比较小,从而降低传动装置的成本;高速电机则相反。因此在确定电机时进行了综合考虑。n'inr/min()daw式中:n':为电动机可选转速范围,单位为r/mindi:传动装置的合理范围an:为工作机转速,单位为r/minwn'=in=2×720=1440r/mindaw7:..计中常选用同步转速为1000或1500r/min的电动机,所以选择1500r/,。—4电动机的主要参数额定堵转堵转最大转转动惯量满载时功率电流转矩矩kg·m2类型(kW)转速电流效率功率额定额定额定转(r/min)(A)(%)—4平面高速研磨机达到的加工精度高,所以要求主轴转动平稳、无冲击、刚度好、轴向及径向跳动小;同时为扩大机床的加工范围,主轴系统还因具有变速功能。因此采用交流电机边变频器来控制机床的主轴转速。机床传动系统链为:电动机——皮带轮——机床主轴这样在主轴传动环节上就减轻了由于传动链零件机械加工精度低对主轴平稳运转的影响。变频器具有调速范围广,可以无级调速、转速平稳、效率高等优点,而且还可以在运转中调速。因为固着磨料在研磨加工过程中存在着比较严重的冲击,所以机床主轴在启动时作无冲击的缓加速运动,在停止时做缓减速运动,主轴的这一运动方式可以通过调整变频器的有关参数来实现。(2)带传动设计带传动是由固联于主轴上的带轮1(主带轮)、固联于从动轴上的带轮3(从带轮)和紧套在两带轮上传动带2组成()。当原动机驱动主带轮转动时,由于带和带轮间摩擦,便拖动从带轮一起转动,并传递一定的动力。带传动具有结构简单,传动平稳,造价低以及缓冲吸振等特点。8:..)确定计算功率Pca计算功率P是根据传递的功率P,并考虑到载荷性质和每天运行时间ca长短等因素的影响而确定的。即P=KP()caA式中:P:计算功率,单位为kWP=3kWcaP:传递额定功率,单位为kWK:工作情况系数AK由表知取K==KP=×3kW=)选择带型由计算功率P==1500r/min,根据表知选普通Aca型V带。3)确定带轮的基准直径d和dd1d2①初步确定小带轮的基准直径d根据V带截型,参考表选取dd1d1d为了提高V带的寿命,宜选取较大的直径,故取dmind=110㎜d1②计算带的速度πdnπdυ=p11d11160×1000601000()πdnπdnυ=p22≈d22160×100060×1000式中:υ、υ:分别为主、从动轮的圆周速度,单位为m/s12nn:分别为主从动轮的转速,单位为r/min1、2d、d:主动轮和从动轮的节圆直径,可用d、d近似代替,p1p2d1d2单位为㎜。×112×1460υ=p11≈d11==×100060×100060××224×720υ=p22≈d22==×100060×100060×1000:..=25~30m/smaxυυυ<υ1max2max③(d+d)<a<2(d+d)d1d20d1d2取a=600㎜0计算所需带的基准长度LdL’=2a+π(d+d)+(dd)(224112)2=2×600+(110+220)+24×600()=1123mm由表,L=1250㎜d由于V带的中心距一般是可以调整的,故可采用下式作近似计算'LLaa+dd02()12501123=600+2=(如带深长而松弛后的张力)的需要,中心距的变动范围为:a=()=×1250==a+()=+×1250=701mm④验算主轮上的包角α1ddα≈1800d2d1×()224112=1800×=≥120010:..确定带的条数zPz=cd()(P+ΔP)KK0aL式中:Ka:考虑包角不同时的影响系数,简称包角系数K:考虑带长度不同时的影响系数,简称长度系数LP:单根V带的基本额定功率0P:计入传动比的影响时,单根V带额定功率的增量参考设计手册表知,Ka=,K=,P=,ΔP==cd=()(P+P)KK(+)××=3⑥?500ca(?1)?q?2()0z?Ka式中:P:计算功率,单位为Kwcaz:带的条数:带的线速度,单位为m/sK:包角系数aq:传动带单位质量,单位为㎏/m参考表,q==500ca(1)+qυ2=500×(1)+××=117N由于新带容易松弛,所以对非自动张紧的带传动,。轴承的选择与安装轴承所承载的大小,方向和性质,是选择轴承类型的主要依据。对于纯轴向载荷,一般选用推力轴承。较小的纯轴向载荷,可选用推力球轴承;较大的纯轴向力载荷,可选用推力滚子轴承。对于纯径想载荷,一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。当轴承在承受径向载荷的同时,还有不大的轴向载荷时,可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚11:..轴承,或选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构,分别承受径向载荷和轴向载荷。由于主轴组件要保证一定的加工精度并承受工作压力和工作台的重力,因此要求有较高的精度、刚度和承载能力。因此在主轴前端应选用精度高、刚度好的D级双列短圆柱滚子轴承,和两个D级8112推力球轴承,后轴承装一对背对背放置的D级36212单列推力球轴承,这样两个方向的轴向力和径向力都能承载,保证了一定的旋转精度和刚度。为了防止制造、装配时推力轴承与主轴不同轴,在止推轴承处装有球面自动调心垫圈,以保证有较好的同轴度。为了提高轴承的旋转精度,增加轴承装置的刚度,减小机器工作时轴的震动,采用预紧的滚动轴承,机床的主轴轴承,采用预紧来提高其旋转精度与轴向刚度,同时减少工作时轴的震动。两轴承之间的隔套是为了施加预紧力,消除轴向间隙,两后轴承外圈不固定是为了补偿主轴受热深长。润滑对于滚动轴承具有很重要的意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀作用。轴承常采用的润滑方式有油润滑和脂润滑两类。此外也有采用固体润滑剂润滑的。选用哪一类润滑方式,这与轴承的速度有关,一般用滚动轴承的dn值(d为滚动轴承的内径,单位为㎜;n为轴承的转速,单位为r/min)表示轴承的速度大小。d=60mmn=50r/min~720r/mindn=60×200=12000dn=60×720=43200dn=12000~43200故选用脂润滑,润滑脂的润滑膜强度高,能承受较大的载荷,不易流失,一次加脂可以维持相当长的时间。箱体的设计箱体在各种机械中的主要功能是支承固定联接或做相对运动的部件或零件,放置各部件,以保证零部件之间的相互位置或相对运动的精度。本系统的箱体就是支承其他零部件的基础部件,在其上有很多安装零部件的加工面,起到保证个零部件相对位置的基准作用,同时不论是静载荷还是交变载荷,都要传给箱体,导致其受力复杂,这样在设计时就需要满足静刚度、抗振性、热温性和工艺性等技术要求。因此,。材料为HT200,这样结构具用足够的刚度,变形小,其几何精度和位置精度较高,机械加工工艺性好等。,因此12:..D级双列短圆柱滚子轴承和两个D级8112单向推力球轴承。后轴装有一对背对背放置的D级36212单列向心推力球轴承,这样两个方向的轴向力和径向了都能承受,保证有一定的旋转精度和刚度。为了防止制造、装配时推力轴承与主轴不同轴,在止推轴承处装有球面自动调心垫圈3,以保证有较好的同轴度。两轴承之间的隔套是为了施加预紧力,消除轴向间隙。两后轴承外全部固定是为了补偿主轴受热伸长。主轴前端装有较大的圆柱面,可以作为圆盘2定位的基准面。主轴下端装有内喷接头6,冷却液有主轴中心通孔喷出,冷却加工表面。。1—磨具;2—联接圆盘;3—球面垫圈;4—主轴;5—皮带轮;6—接头。。气动压头是利用高压空气的压力来实现加压的。高压空气由气管1进入汽缸4的上室,推动活塞3带动压力头5向下移动,从而实现加工过程中所需的各种压力。高压空气由气管2进入汽缸的下室,同时气管1接通大气,从而推动活塞3带动压力头5向上移动。气动压头的工作压力调节,是气压系统中的调压阀来实现的。13:..1—进气口;2—进气口;3—活塞;4—气缸:5—,这是高速研磨速度带来生热多的一个问题,这容易引起工件和磨具的热变形,因此必须考虑到冷却问题,为了提高冷却效果,平面高速研磨机的主轴设计为空心轴,冷却液通过主轴和磨具中心的圆孔进入磨具表面,并借助离心力作用向外飞溅,这不仅可以起到冷却作用,而却还可以冲走研磨下来的工件切屑,以免他们划伤工件表面,。为便于冷却液的循环使用,冷却液由冷却泵,从冷却液箱中吸出,经塑料管送到机床前面冷却液控制旋钮,由塑料管穿过上、下床身,进入主轴下端管接头,由主轴内孔及磨盘中心的圆孔喷出。回液从水盆底部出口管和回水管流回冷却液箱。1—进水管;2—控制按钮;3—回水管;4—进水管:5—冷却泵;6—。对高速研磨来说磨具对研磨加工的影响比较大,它直接影响着研磨加工的精度、加工质量、加工效率和加工成本。一般情况下,磨具是根据被加工工件的具体要求以及研磨机的状况来设计和制作。磨具主要由切削部分、支撑部分和安装部分组成。切削部分主要是对被加工工件表面进行微量切削。事实上在研磨加工过程中,不仅是磨料对工件14:..形式。对固着磨料研磨,一般是先把磨料制成丸片,在将丸片粘结在磨具上,形成磨具的切削部分。磨具的支撑部分一般是根据被加工工件的表面廓形上需要,尽量按表面廓形制造,以减小修整磨具的工作量。安装夹持部分是根据采用的机床及研磨加工运动关系来决定。磨料的选择磨料是用于切削部分的材料。它具有棱角、一定的硬度和韧性的粉状或粒状物质。由于磨料在加工时直接作用于工件表面,起切削加工作用,因此对磨料有一定的要求。1)硬度是磨料的最基本要求,它应比被加工材料硬,因为磨料硬度高,才能够切入被加工物体内。使低硬度的物体表面受到加工。2)韧性要高,不应因为研磨压力,而引起破坏,且不宜磨损。3)应有适当的自锐性。随研磨压力而产生响应的小碎屑,应成贝壳状断口的多角性。4)熔点或软化点应比被加工物高,研磨发热时,磨料的尖端不应融化或变软。5)化学稳定性要好,以避免在加工过程中,与其它物质引起化学反应。6)形状和粒度应均匀一致,每号磨料的尺寸应限制在一定的范围内。磨料的种类:常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬度磨料系及软磨料系等四类。氧化物系末了的主要成分是AlO,由于他们的纯度不同、结晶工艺不23同,而分成不同的品种。氧化物戏磨料因其强度、韧性大,与钢铁不发生反应,主要用于研磨钢类零件。碳化物系磨料主要以碳化硅、碳化硼等为基体。由于它硬度高、强度低、韧性低,与钢铁发生化学反应,主要用于研磨铸铁、硬质合金、宝石等硬而脆的材料。高硬度磨料系主要有金刚石及立方晶氮化硼。金刚石是硬度最高的磨料,适用于研磨除钢铁材料以外的所有材料,特别适用于研磨硬而脆的硬质合金、宝石、光学玻璃等。立方晶氮化硼是硬度仅次于金刚石的人造材料,它因耐热性(14000C)高于金刚石(8000C),对铁族金属的化学惰性高,特别适合于研磨硬而韧的钢材。立方晶氮化硼磨料在高温时与水容易产生化学变化,使磨料消耗增大,故用立方晶氮化硼磨料时不宜用水质切削液。软磨料主要是用于抛光,而不适合高速研磨。本设计选用金刚石作为磨具的磨料,金刚石是自然界中硬度最高的物质,莫氏硬度为10