文档介绍：精品设计
设计任务书
设计任务:
1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图
2 进行回转台间歇机构,主轴箱道具移动机构的选型,并进行机械运动方案评价和选择
3 按选定的电动机和执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定
4 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计
5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图
6 编写设计计算说明书
设计要求:
1 从刀具顶端离开工件表面65mm位置,快速移动送进了60mm后,在匀速送进60mm(5mm刀具切入量,45mm工件孔深,10mm刀具切出量),然后快速返回。回程和工作行程的速比系数K=2。
2 生产率约每小时60件。
3 刀具匀速进给速度2mm/s,工件装、卸时间不超过10s。
4 执行机构能装入机体内。
机械运动方案设计
根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下:
机构运动循环图
该专用机床要求三个动作的协调运行,即刀架进给、卡盘旋转和卡盘的定位。其工作过程如下:
机床工作运动模型
要确保在刀具与工件接触时卡盘固定不动,刀具退出工件到下次接触工件前完成卡盘旋转动作。几个动作必须协调一致,并按照一定规律运动。
机械总体结构设计
一、原动机构:
原动机选择Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=,满载转速n=1440r/min。
二、传动机构:
传动系统的总传动比为i=n/n6,其中n6为圆柱凸轮所在轴的转速,即总传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构(或外啮合行星减速轮系)减速。
三、执行部分总体部局:
执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分,两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此,在执行机构的设计过程中分为,进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计,卡盘的设计主要是间歇机构的选择。
在执行过程中由于要满足相应的运动速度,因此首先应该对于原动机的输出进行减速。下面先讨论减速机构传动比的确定:由于从刀具顶端离开工件表面65mm位置,快速移动送进了60mm后,在匀速送进60mm(5mm刀具切入量,45mm工件孔深,10mm刀具切出量),然后快速返回。要求效率是60件/小时,刀架一个来回(生产1个工件)的时间应该是1分钟。根据这个运动规律,可以计算出电机和工作凸轮之间的传动比为1440/1。两种方案的传动比计算,参考主要零部件设计计算。
下面讨论执行机构的运动协调问题:有运动循环图可知,装上工件之后,进刀机构完成快进、加工、退刀工作,退后卡盘必须旋转到下一个工作位置,且在加工和退刀的前半个过程中卡盘必须固定不动,由于卡盘的工作位置为四个,还要满足间歇和固定两个工作,于是选择单销四槽轮机构(或棘轮机构、不完全齿轮机构与定位销协调)解决协调问题,具体实现步骤参考
“回转工作台设计”。由于进刀机构的运动比较复杂,因此要满足工作的几个状态,用凸轮廓线设计的办法比较容易满足。廓线的设计参考主要零部件设计计算。
机械传动系统设计
1、涡轮蜗杆减速器:
采用如图机构,通过涡轮蜗杆加上一个定轴轮系实现了:
涡轮蜗杆减速机构
2、外啮合行星齿轮减速器:
采用如图采用渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动,实现传动比:
外啮合行星轮系减速机构
3、定轴轮系减速器:
采用如图采用渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动,实现:
定轴轮系减速机构
主要零部件的设计计算
减速机构设计:
方案一:涡轮蜗杆减速机构
结构图如下:
涡轮蜗杆减速机构
1、蜗杆:m=5mm d=40mm(机械原理,p346,表10-7)
2、涡轮:(d=mz) m=5mm z2=20 d2=100mm z4=36 d4=180mm
3、齿轮:此齿轮机构的中心距a=135mm,模数m=5mm,采用标准直齿圆柱齿轮传动,z5=18,z6=36,ha*=,(d=mz,d5=90mm,d6=180mm)
4、传动比计算:
方案二:外啮合行星齿轮减速器:
结构图如下:
外啮合行星轮系减速机构
图示z1=10, z2=36, z3=18, z4=21, z5=20, z6=17, z7=14, z8=40
传动比计算:i18=i12iH6i78
其中i12= -z2 /z1=-36/10
iH6=1/i6H
所以
又i78=-z8/z7=-40/12
所以
方案三:定轴轮系减速器
图示z1=17, z2=51, z3=12, z4=60, z5=12, z6=72, z7=13, z8=52,z9=12, z10=48,z11=48
传动比计算:i111==1440
定轴轮系减速机构
二、圆柱凸轮进刀机构设计:
1、运动规律:
刀具运动规