ac軸數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理資料

設(shè)計(jì)（論文）題目學(xué)院名稱專業(yè)（班級(jí)）姓名（學(xué)號(hào)）指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)（論文）題目學(xué)院名稱專業(yè)（班級(jí)）姓名（學(xué)號(hào)）指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說月書（2012屆）A、C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)（偏C軸）機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（08—3班）楊超（20080409）余道洋2012年5月19日目錄TOC\o"1-5"\h\z中文摘要………………………1英文摘要………………………21緒論………………32引言………………4主要技術(shù)參數(shù)………………5\o"CurrentDocument"3C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及其校核計(jì)算712121916蝸桿與蝸輪的選用及校核1916軸承的選用與校核……………………23TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"4C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………29軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………31\o"CurrentDocument"蝸輪、蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………38\o"CurrentDocument"C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的總裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41三維建?！?3\o"CurrentDocument"5結(jié)論與展望466致謝474849參考文獻(xiàn)資料附錄A

4849C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)（偏C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)（偏C軸）摘要：數(shù)控車床今后將向中高擋發(fā)展，中檔采用普及型數(shù)控刀架配套，高檔采用動(dòng)力型刀架，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種，預(yù)計(jì)近年來對(duì)數(shù)控刀架需求量將大大增加。但是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)更有發(fā)展前途,它是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被使用于臥式的鏜床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。本課題主要介紹了它的原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)以上部分運(yùn)用AUTOCAD做圖，最后是對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)提出的一點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)蝸輪傳動(dòng)Abstract：ThedevelopmentofCNClatheswillbeinthemiddleandhighblockinthefuture.ThemiddlerangeCNClatheswouldusethepopularCNCturretsupporting.Thehighgradetypewouldusethepowerturret,whichhavethehydraulicturret,theservoturretandtheverticalturret.Inrecentyears,thedemandofCNCturretisbeexpectedtoincreasegreatly.However,theNCrotarytableismorepromising,itcouldachievethecircumferencefeedandthedividingmovementanditisoftenusedinthehorizontalboringmachinesandthemachiningcentersinordertoimprovetheprocessingefficiencyandaccomplishmoretechnology.Itmainlyconsistsofthemotor,thegeardrive,thewormdriveandtheworktable.Besides,italsocaneliminationthegapandpresstheworm.Ingeneral,itisaveryusefulprocessingtool.ThisissuemainlyintroducestheprinciplesoftheNCrotarytableandthedesignofthemechanicalstructure,andusestheAUTOCADtoprensentthem.IntheendthisissueprovidessomesuggestionsforthetheNCrotarytable.Keywords：NCrotarytableGeardriveWormdriveWormgear1緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，可樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過渡。使學(xué)生進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)所學(xué)的知識(shí)，使之系統(tǒng)化、綜合化。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的技能，提高解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，從而擴(kuò)大、深化所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能。培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻(xiàn)、外文資料的閱讀與翻譯、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文字表達(dá)等基本工作實(shí)踐能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。使學(xué)生學(xué)會(huì)初步掌握解決工程技術(shù)問題的正確指導(dǎo)思想、方法手段，樹立做事嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于探索、具有創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。2引言課題來源與研究意義隨著生產(chǎn)力水平的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)最普遍的應(yīng)用。而數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被使用于臥式的鏜床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是解決C軸回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理和機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算部分，設(shè)計(jì)思路是先原理后結(jié)構(gòu)，先整體后局部。目前數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和加工中心上，它的總的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）在規(guī)格上將向兩頭延伸，即開發(fā)小型和大型轉(zhuǎn)臺(tái)；（2）在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪，大幅度提高工作臺(tái)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)臺(tái)的承載能力；（3）在形式上繼續(xù)研制兩軸聯(lián)動(dòng)和多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的市場(chǎng)分析：隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，加工中心將會(huì)越來越多地被要求配備第四軸或第五軸，以擴(kuò)大加工范圍。估計(jì)近幾年要求配備數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的加工中心將會(huì)達(dá)到每年600臺(tái)左右。預(yù)計(jì)未來5年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過剩、受到宏觀調(diào)控的影響而繼續(xù)保持著較低的行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有望保持較高的增長(zhǎng)率，特別是那些國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)振興和發(fā)展的裝備子行業(yè)。作為裝備制造業(yè)的母機(jī)，普通加工機(jī)床將獲得年均15％－20％左右的穩(wěn)定增長(zhǎng)。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的圓周進(jìn)給由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)完成，稱為數(shù)控機(jī)床的第四軸：回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以與X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，從而加工出各種球、圓弧曲面等?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)精確的自動(dòng)分度，擴(kuò)大了數(shù)控機(jī)床加工范圍。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于數(shù)控鏜床和銑床，其外形和通用工作臺(tái)幾乎一樣，但它的驅(qū)動(dòng)是伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式。它可以與其他伺服進(jìn)給軸聯(lián)動(dòng)。它的進(jìn)給、分度轉(zhuǎn)位和定位鎖緊都是由給定的指令進(jìn)行控制的。工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是由伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)齒輪減速后由蝸桿傳給蝸輪。當(dāng)工作臺(tái)靜止時(shí)必須處于鎖緊狀態(tài)。為此，在蝸輪底部的輻射方向有4對(duì)夾緊瓦，并在底座上均布同樣數(shù)量的小液壓缸。當(dāng)小液壓缸的上腔接通壓力油時(shí)，活塞便壓向鋼球，撐開夾緊瓦，并夾緊蝸輪。在工作臺(tái)需要回轉(zhuǎn)時(shí)，先使小液壓缸的上腔接通回油路，在彈簧的作用下，鋼球抬起，夾緊瓦將蝸輪松開。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度主要取決于蝸桿副的傳動(dòng)精度，因而必須采用高精度蝸桿副。在半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，可以在實(shí)際測(cè)量工作臺(tái)靜態(tài)定位誤差之后，確定需要補(bǔ)償角度的位置和補(bǔ)償?shù)闹?，記憶在補(bǔ)償回路中，由數(shù)控裝置進(jìn)行誤差補(bǔ)償。在全閉環(huán)控制系統(tǒng)中，由高精度的圓光柵發(fā)出工作臺(tái)精確到位信號(hào)，反饋給數(shù)控裝置進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則我們的設(shè)計(jì)過程中，本著以下幾條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：（1）創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能（2）分析原理和性能（3）判別功能載荷及其意義（4）預(yù)測(cè)意外載荷（5）創(chuàng)造有利的載荷條件（6）提高合理的應(yīng)力分布和剛度（7）重量要適宜（8）應(yīng)用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸（9）根據(jù)性能組合選擇材料（10）零件與整體零件之間精度的進(jìn)行選擇（11）功能設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求1）最大回轉(zhuǎn)半徑：300mm（2）回轉(zhuǎn)角度：0?360°3)回轉(zhuǎn)精度：0．03°最大承載重量100kg5)傳動(dòng)比：1203回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)及其校核計(jì)算傳動(dòng)方案的選擇傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)時(shí)應(yīng)滿足的要求回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作臺(tái)組成，傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。在本課題中，原動(dòng)機(jī)采用應(yīng)采用伺服電機(jī)，工作臺(tái)為T形槽工作臺(tái)，傳動(dòng)裝置由齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)組成。合理的傳動(dòng)方案主要滿足以下要求：（1）機(jī)械的功能要求：應(yīng)滿足工作臺(tái)的功率、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式的要求。（2）工作條件的要求：例如工作環(huán)境、場(chǎng)地、工作制度等。（3）工作性能要求：保證工作可靠、傳動(dòng)效率高等。（4）結(jié)構(gòu)工藝性要求；如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、使用維護(hù)便利、工藝性和經(jīng)濟(jì)合理等。傳動(dòng)方案及其分析，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)方案有兩種：方案一為一級(jí)和二級(jí)都是齒輪傳動(dòng);傳動(dòng)方案圖方案一的最大缺陷是:，無法使工作臺(tái)完成自鎖。而方案二雖然傳動(dòng)效率低，但以上三個(gè)功能全部都能完成。所以數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)傳動(dòng)方案為方案二：步進(jìn)電機(jī)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)工作臺(tái)。傳動(dòng)方案三維圖該傳動(dòng)方案分析如下：齒輪傳動(dòng)承受載能力較高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，傳遞功率和圓周速度范圍很大，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿傳動(dòng)有以下特點(diǎn)：1?傳動(dòng)比大，與其他傳動(dòng)形式相比，傳動(dòng)比相同時(shí)，機(jī)構(gòu)尺寸小，因而結(jié)構(gòu)緊湊。傳動(dòng)平穩(wěn)蝸桿齒是連續(xù)的螺旋齒，與蝸輪的嚙合是連續(xù)的，因此，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低?？梢宰枣i當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于齒輪間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，若蝸桿為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)將自鎖。這種蝸桿傳動(dòng)常用于起重裝置中。4?效率低、制造成本較高蝸桿傳動(dòng)方面：齒面上具有較大的滑動(dòng)速度，摩擦磨損大,，。為了提高

減摩擦性和耐磨性，蝸輪通常采用價(jià)格較貴的有色金屬制造。由以上分析可得：將齒輪傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，蝸桿傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)，傳動(dòng)方案較合理。電機(jī)的選擇1、伺服系統(tǒng)（servomechanism）是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。無刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。2、交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。3、伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。交流伺服電機(jī)和無刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一

些，因?yàn)槭钦也刂?，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。選取伺服電機(jī)許多機(jī)械加工需要微量進(jìn)給。要實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給，步進(jìn)電機(jī)、直流伺服交流伺服電機(jī)都可作為驅(qū)動(dòng)元件。伺服電機(jī)的特點(diǎn):一是過載性好，步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。；二是控制方便，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。；三是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的機(jī)械速度和位置控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整困難，使用伺服電機(jī)后，使得整機(jī)的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單和緊湊。1、電機(jī)型號(hào)的選擇按照工作要求和條件選擇松下MSME系列伺服電機(jī)。2、電機(jī)參數(shù)：型號(hào)功率(KW)額定轉(zhuǎn)矩(N?m)額定轉(zhuǎn)速(rpm)最大轉(zhuǎn)速(rpm)變壓器容量(kVA)MDDHT554030005000電機(jī)參數(shù)表3、：電機(jī)三維圖。電機(jī)三維圖傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

各軸轉(zhuǎn)速1、確定各級(jí)傳動(dòng)比：根據(jù)所選的傳動(dòng)方案，查閱文獻(xiàn)【1】，可得齒輪的傳動(dòng)比i選取的范圍為4…6；1渦輪蝸桿傳動(dòng)比i選取的范圍為8…40。2綜合考慮選?。糊X輪傳動(dòng)比i=；渦輪蝸桿傳動(dòng)比i=28.122、計(jì)算轉(zhuǎn)速：由所選的電機(jī)參數(shù)可知：=n=3000；=由所選的電機(jī)參數(shù)可知：=n=3000；=666.7r/min；666.728=23.8r/min。式中：n——電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，r/min；式中：0n,n,n分別為I軸，11軸，111軸的轉(zhuǎn)速，r/min；123i,i12依次為由電機(jī)軸（I軸）到II軸，11i,i12各軸輸入、輸出功率1、確定各級(jí)傳動(dòng)效率查閱文獻(xiàn)【1】可得：電機(jī)的傳動(dòng)效率耳=0.97；聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率耳=0.98；軸承的傳動(dòng)效率01n二0.99；齒輪的傳動(dòng)效率耳二0.98；渦輪蝸桿的傳動(dòng)效率耳二0.75。2342、計(jì)算輸入功率已知電機(jī)的額定功率為1.5kw，所以p=1.5kw；0p=pxn=pxnxn=1.5X0.98X0?97=1.43kw001010p=pxn=pxnxn=1.47x0.99x0.98=i.3kw112123p=pxn=pxnxn=1.3x0.99x0.75=1.0kw223224式中：p——電機(jī)的額定功率，kw；0p,p,pI軸，II軸，III軸輸入功率，kw；123n,n,n――依次為電動(dòng)機(jī)與i軸，i軸與11軸，11軸與I軸間的011223傳動(dòng)效率。3、計(jì)算輸出功率p'=pxn=1.43x0.99=1.42kw12p'=pxn=1.3x0.99=1.29kw22p'=p=1.0x0.99=0.99kw32式中：p',p',pI軸，11軸，111軸的輸出功率，kw。123計(jì)算各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩1、計(jì)算輸入轉(zhuǎn)矩已知電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩為14.3Nm。所以由此可得出：T=Txixq=14.3x0.98x0.97=13.6NmTOC\o"1-5"\h\z000iT=Txixq=13.6x4.5x0.98x0.99=59.4Nm1112T=Txixq=59.4x28x0.75x0.99=1233.8Nm2223式中：T——電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，N?m0Z――電機(jī)到I軸的傳動(dòng)比，且i=1；00T,T,T——分別為I軸，11軸，111軸的輸入轉(zhuǎn)矩，N?m。TOC\o"1-5"\h\z1232、計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩。T'=Txq=13.6x0.99=13.5Nm112T'=Txq=59.4x0.99=58.8Nm222T'=Txq=1233.8x0.99=1221.5Nm32式中：T',T',T分別為I軸，II軸，III軸的輸出轉(zhuǎn)矩，Nm。123運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果：軸名功率P(kw)轉(zhuǎn)矩T(Nm)轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比i效率q輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)30001I3000II66728III1動(dòng)力參數(shù)表齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1、根據(jù)所選的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)為一般工作機(jī)器，故選用7級(jí)精度(GB10095-88)。

3、材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS,二者材料硬度差為410HBS。4、選小齒輪齒數(shù)z=24；大齒輪齒數(shù)z=24x4.5=10812按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由文獻(xiàn)【1】中設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9）進(jìn)行計(jì)算，即：1）試選載荷系數(shù)K=1.3。t2）計(jì)算小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T=13.6Nm13）由文獻(xiàn)【1】表10-7選取齒寬系數(shù)Q=1。d4）由文獻(xiàn)【1】表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa2。E5）由文獻(xiàn)【1】表10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限a=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限a=550MPa。HLim1HLim26）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N=60njL=60x3000x1x(2x8x300x15)=1.296x101011hN=N=也6x101024.5=2.88x1097）由文獻(xiàn)【1】圖10-19取接觸疲壽命系數(shù)K=0.90;K=0.95。HN1HN28）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效率為1%,安全系數(shù)S=1，由此可得：Ka[a]=hn1_Lm=0.9x600MPa=540MPaH1SKaTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"[a]=hn2―=0.95x550MPa=522.5MPaH2S2、計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d，帶入[a]中較小的值。1tH3d>2.321t1.3x1.363d>2.321t1.3x1.36x1045.5/189.8、“門()2mm=34.9mm4.5522.51-(叩2=2.32x(euQ]1dH2）計(jì)算圓周速度v

兀dn兀x34.9x3000/_.o.v=i=m/s=5.48m/s60x100060x10003）計(jì)算齒寬b。b=e?d=1x34.9mm=34.9mmd1t4）計(jì)算齒寬與齒高之比-h模數(shù)：d34.9m=-^=mm=1.46mmtz241齒高：h=2.25m=2.25x1.46mm=3.29mmtb34.9106110.61h3.295）計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=5.48m/s,7級(jí)精度、由文獻(xiàn)【1】圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)K=1.15；v直齒輪，K=K=1；HaFa由文獻(xiàn)【1】表10-2查得使用系數(shù)K=1；A由文獻(xiàn)【1】表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，Kh卩=1.423Kh卩=1.423。b由一二10.61,Khh卩二1.423查文獻(xiàn)【1】圖10-13得KoF卩=1.35故載荷系數(shù)K=KKKK=1x1.15x1x1.423=1.636AVHaH卩6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由文獻(xiàn)【1】公式（10-10a）得：,,3疋…3卩.636“一

d=d=34.9x=38.67mm11tK1.31t7）計(jì)算模數(shù)m。d38.67m=—=mm=1.61mmz241按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由文獻(xiàn)【1】中彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式（10-5）3.2KTYY、m>1（FaSa）ez]'d1F1、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：1）由文獻(xiàn)【1】圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限q=500MPa；大FE1

齒輪的彎曲強(qiáng)度極限b二380MPa；FE22）由文獻(xiàn)【1】圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K二0.85,K二0.88;FN1FN23）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S二1.4，由文獻(xiàn)【1】公式（10-12）得：[b]=Kfnibfei=0.85%500MPa=303.57MPafS1.4[b]=Kfn2bFE2=0.88X380MPa=238.86MPafS1.44）計(jì)算載荷系數(shù)K。K二KKKK二lx1.15xlx1.35二1.55AVFaFB5）查取齒形系數(shù)。由文獻(xiàn)【1】表10-5查得Y二2.65;Y=2.226。Fa1Fa26）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由文獻(xiàn)【1】表10-5查得Y=1.58;Y=1.764。Sa1Sa2YY7）計(jì)算大、小齒輪的十占并加以比較。[b]FYY―Fa1~Sa1YY―Fa1~Sa1[b]F12.65x1.58303.57=0.01379YY—Fa2~Sa2[b]F22.226x1.764238.86=0.01644大齒輪數(shù)值大。2、設(shè)計(jì)計(jì)算：x0.01644mm=1.16mm；2x1.55x1.36x10x0.01644mm=1.16mm\1x242對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，m=1.5mm，按接觸強(qiáng)度算得得分度圓直徑d=38.67mm，算出小齒輪的齒數(shù)：1d38.67

z=1=沁271m1.5大齒輪齒數(shù)：z=4.5x27=121.5取z=12222這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。EE3、幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算分度圓直徑d=zm=27x1.5mm=40.5mm11d=11d=z222）計(jì)算中心距d+da=—i223）計(jì)算齒輪寬度m=122x1.5mm=183mm40.5+183mm=111.75mm2b=0d=1x40.5mm=40.5mm

d1取B=45,B=40。21渦輪與蝸桿的選用及校核選擇蝸桿傳動(dòng)類型根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿。1、選擇材料考慮到蝸桿的傳動(dòng)功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為15-55HRC。渦輪用鑄錫磷青銅ZcuSn10P1,金屬模鑄造。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由文獻(xiàn)【1】公式（11-12），傳動(dòng)中心距：3|ZZ

a>:KT（tp）2

20]

'H1、確定作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)矩T2按Z=1，估取效率耳=0.75，則1由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算可知：作用在渦輪上的轉(zhuǎn)矩T=1234Nm22、確定載荷系數(shù)因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)%=1;由表11-5選取使用系數(shù)K=1.15;由于載荷系數(shù)不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)K=1.05；則AvK=KKK=1.21ABv3、確定彈性影響系數(shù)Z因選用的是鑄錫磷青銅渦輪和鋼蝸桿相配，故Z二160MPa2。E4、確定接觸系數(shù)ZPd先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d和傳動(dòng)中心距a的比值2=0.35，從文獻(xiàn)【1】圖1a11-18中可查得Z二2.9。P5、確定許用接觸應(yīng)力R]H根據(jù)渦輪材料為鑄錫磷青銅ZcuSnP1,金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度大于45HRC，可從文獻(xiàn)【1】表11-7中查得渦輪的基本許用應(yīng)力9]'=268MPa。667H應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60jnL=60xlx一x12000=2.4x1072h20壽命系數(shù)K==0=0.9HNV2.4x107貝yQ]=K?Q]'=0.9x268=241.2MPaHHNH6、計(jì)算中心距嚴(yán)1x1234x103x（譬）2=176?89mm取中心距a=200mm，因i=26.7，從文獻(xiàn)【1】表11-2中取模數(shù)m=8,蝸桿分度圓直徑d=80mm。這時(shí)久=竺=0.4，從文獻(xiàn)【1】圖11-18中可查得接1a200觸系數(shù)Z'=2.74,，因?yàn)閆'<Z,因此以上計(jì)算結(jié)果可用。PPP蝸桿與渦輪的主要參數(shù)和幾何尺寸1、蝸桿軸向齒距P=25.133mm；直徑系數(shù)q=10；齒頂圓直徑d=96mm；齒根圓aa1直徑d=60.8mm；分度圓導(dǎo)程角丫=111836"；蝸桿軸向齒厚S=12.5664mm。f1a2、蝸輪蝸輪齒數(shù)Z=28;變位系數(shù)x=-0.5；22驗(yàn)算傳動(dòng)比i=2==28，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為=4.8%，是允許的。Z126.71蝸輪分度圓直徑d=mZ=8x28=224mm22蝸輪喉圓直徑d=d+2h=240mma22a2蝸輪齒根圓直徑d=d-2h=204.8mmf22f2校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

當(dāng)量齒數(shù)：根據(jù)x=—0.5；2zv2螺旋角系數(shù)：許用彎曲應(yīng)力：從表11-18[a]'=當(dāng)量齒數(shù)：根據(jù)x=—0.5；2zv2螺旋角系數(shù)：許用彎曲應(yīng)力：從表11-18[a]'=56MpaF壽命系數(shù)1.53KTa=2Fddm12YFa2Y{F]28=30.2Z=——2=v2COS3Y(cos11.31°)3=30.2，從圖11-19中查得齒形系數(shù)Y=2.65。Fa211.30°140。140°YP=1亠1=0.919中查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力9K=FN106=0.7022.4x107[◎]=56x0.702=39.312MpaFa=1.53x1.21x1234x103x2.65x0.779=32.8Mpaf80x224x8彎曲強(qiáng)度是滿足的n=(0.95?0.96)tanY—tan(Y+申)v已知y=11.31。；p=arctanf；f與相對(duì)滑動(dòng)速度v有關(guān)。vvvs兀dn兀x80x667v===2.74m/ss60x1000cosY60x1000cos11.31o從文獻(xiàn)【1】表11-18中插值法查得f=0.030；p=143'，帶入式中得到vn=0.87大于估算值,因此不用重算。精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定GB/T考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)的動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從10089-1988圓柱蝸桿，渦輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f,標(biāo)注為8fGB/T10089-1988.GB/T軸承的選用與校核

;II軸選用圓錐滾子軸承30310軸承三維圖由文獻(xiàn)【5】表17-5查得基本額定動(dòng)載荷C二158KN，基本額定靜載荷rC二188KN。orII軸所受的軸向力，周向力，：1、對(duì)齒輪進(jìn)行受力分析，由文獻(xiàn)【1】公式10-3：2TF=十

tdiF=FtanartF1—cosa式中：T——小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，N?mm；1

d小齒輪的分度圓直徑，mm；1a——齒合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，a=20。。將已知數(shù)據(jù)代入公式得:F=十=666.7NF-Ftana=666.7xtan20°=242.6Nr'1T2、對(duì)渦輪蝸桿進(jìn)行受力分析，由文獻(xiàn)【1】公式11-7F二FT1A22T二2

d2F=F=Ftanarlr2T2式中：T,T——分別為蝸桿及渦輪上的公稱轉(zhuǎn)矩，N?mm；l2d,d――分別為蝸桿及渦輪的分度圓直徑，mm。l2將已知數(shù)據(jù)代入公式得：2T2x58.8xl0380二i二二1470N80di2T2xl2ll.5xl03224二2二二10817N224d2F二Ftana二10817xtan20二3937Nr2a23、求兩軸承所受到的徑向載荷F和Frlr2軸承受力分析圖該軸近似于一個(gè)超靜定梁，所以利用文獻(xiàn)【5】中超靜定梁的計(jì)算方法來計(jì)算支撐所受到的力。由II軸的受力分析可知：2FL3FL2LFL3r0V―AB——r2BCAB=r1AB6El16El16El式中：L=45mm;L=238mmABBC抗彎剛度。EI將已知數(shù)據(jù)代入式中可得：F二4490Nr0VFr2VFL—1FL—1FL+Fx40=r0VAB2r1AB2r2BCa2=4334NLBC二F+F—F—F二3300Nr2r2Vr1Fr1Vr0V同理：2七.0hLab6EIFL2LBCAB16EIFL3t1AB16EI將已知數(shù)據(jù)代入：F二1534Nr0HFr1Fr2HFr1H97120F+F——0F=45N238t1238roh2381250二F+F+F—F二3616Nt1t2r0Hr1H=.-F2+F2=￡33002+36162N=4895NSr1Vr1HFr2=y：F2+F2=€48842+452N=4884Nr2Vr2H4、兩軸承的計(jì)算軸向力F和Fa1a2對(duì)于30000B型軸承，按表13-7，軸承的派生軸向力F=eF，其中e為文dr獻(xiàn)【8】表13-5中的判斷系數(shù)，先取e二，因此可得：F=0.35F=1—45Nd1r1F=0.35F=1—09Nd2r2F+F>Fad2d1所以：iiF二F+F二12526Na1ad2F=F=1709Na2d25、軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P和P12因?yàn)椋篎12526―at==2.6>eF4895r1F1954―a2==1>eF1954r2由文獻(xiàn)【8】表13-5查得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為：對(duì)軸承1對(duì)軸承2X=0.4Y=1.511X=0.4Y=1.522因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13-6取f二1.2則：pP=f(XF+YF)二1.2X(4895x0.4+12526x1.5)N二20747N1p1r11a1P二f(XF+YF)二1.2x(4884x0.4+1709x1.5)N二5420N2p2r22a26、計(jì)算軸承壽命因?yàn)镻>P，所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算：12T106/C、10615800010L二(一)￡二x()3二2.2x104h>Lh60nP60x66720747h1式中：L軸承的預(yù)期壽命，L=15000h。hh故選軸承滿足要求。軸的校核I軸的校核I：

圖I軸結(jié)構(gòu)圖1、求輸入軸上的P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩Tiii由已知的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)果可得：P=1.43kw；n=3000r/min；T=13.6Nmiii2、求作用在齒輪上的力?Ft么VF「么7-55_“48?圖I軸受力圖由已知公式可得：2TF=i

tdF=Ftanart

ncosa式中：T小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，N?mm；1d——小齒輪的分度圓直徑，mm；1a齒合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，a=20。將已知數(shù)據(jù)代入公式得:F=F=2心x1°3=666.7Nt40.5F=Ftana=666.7xtan20°=242.6Nrt3、求軸的載荷I軸所受的應(yīng)力圖丿V71l=r2H^-rrnlT.TnTn*1FrH丿V71l=r2H^-rrnlT.TnTn*1FrHFI軸應(yīng)力圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面，根據(jù)已知條件進(jìn)行計(jì)算:Fr1Fr1HFx48―t48+55=311NF=F-F=356Nr2Htr1HM=17105NmmHF=X48=113Nnv48+55F=F-F=130Nr2Vrr1VM=6215NmmV綜上：總彎矩M=''M2+M2=18200NmmHV4、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)已得出的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭矩切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6;則軸的計(jì)算應(yīng)力為:Jm2+(aT)2J182002+(0.6x13.6x103)20.1X353a===4.7Mpa0.1X353ca前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)【5】中表5-1查得Q]=60MPa，因此a<Q]；故安全。IIII軸結(jié)構(gòu)圖1II軸的校核IIII軸結(jié)構(gòu)圖1、求輸入軸上的P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T111由已知的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)果可得：P=1.3kw；n=667r/min；T=5934Nm12222222、求作用在軸上的力已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為183mm；蝸桿的分度圓直徑為80mm；992TF=2TF=十

tdiF=FtanartF=-F^-nCOSa式中：T式中：T1小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nmm；小齒輪的分度圓直徑，mm；齒合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，a=20。。將已知數(shù)據(jù)代入公式得:Fti=十=666.7NTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"F=Ftana=666.7xtan20°=242.6Nr1t2）對(duì)渦輪蝸桿進(jìn)行受力分析：廠廠2T\o"CurrentDocument"F=F=—i

t1a2di廠廠2TF=F=2a112dF=F=Ftanar1r212式中：T,T——分別為蝸桿及渦輪上的公稱轉(zhuǎn)矩，N?mm；12d,d――分別為蝸桿及渦輪的分度圓直徑，mm。12將已知數(shù)據(jù)代入公式得：=1470N廠2T2x58.8X103=1470NJ才-801224F=三=2X1211?5X103=10817N224a2F=Ftana=10817xtan20二3937Nr2a21、求軸的載荷II軸所受的應(yīng)力圖:II軸應(yīng)力圖II軸應(yīng)力圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面，根據(jù)已知條件進(jìn)行計(jì)算：

F=4490NF=4490NFL-1FL-1FL+Fx40r0VAB2r1AB2r2BCa2BCF=F+F-F-F=3300Nr1Vr0Vr2r2Vr1MV=1.1x106N?mmF=1534NF=F+F-F=45Nr2H238t1238r0H23812F=F+F+F-F=3616Nr1Ht1t2r0Hr1HMH=1.8x105N?mm2、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度。由于垂直和水平平面內(nèi)的危險(xiǎn)截面并不重合，所以分別進(jìn)行校核，根據(jù)已算出的數(shù)據(jù)，扭矩切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6。則軸的計(jì)算應(yīng)力：ca1Mca2ca1Mca2前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)【5】表5-1查得[a]=60MPa,因此a因此a<[a]，故安全。ca-14回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于直徑很小的鋼制齒輪，當(dāng)為圓柱齒輪時(shí)，若齒根圓到鍵槽底部的距離e<m（m為端面模數(shù)）；應(yīng)將齒輪和軸做成一體。tt、由于尺寸的限制，小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。L.gltlObiff?fi-250HESIL.gltlObiff?fi-250HESI半鹿!2斗,未建尺廿枝旨魴B/T1B曲斗小齒輪零件圖小齒輪的三維結(jié)構(gòu)圖小齒輪零件圖小齒輪的三維結(jié)構(gòu)圖對(duì)于大齒輪由于齒頂圓直徑d>160mm，所以做成腹板式的，以便節(jié)省材料。大齒輪三維結(jié)構(gòu)圖軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)I軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、初步計(jì)算軸的直徑；由文獻(xiàn)【8】公式5-3可得:式中：P——軸所傳遞的功率，kW；n軸的轉(zhuǎn)速，r/min；A――由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)。由軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表15-3，取A=112。并且由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可知：p=1.42kw；n=3000r/min；所以帶入公式:3142所以帶入公式:3142d'112V3000=1.42暫取20mm為軸的最小直徑。2、選取聯(lián)軸器根據(jù)所計(jì)算的最小軸徑，選取聯(lián)軸器型號(hào)；聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式:T=KTcaA由文獻(xiàn)【8】表14-1，考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故選取K=1.3，貝I」：AT=KT=1.3x13.5x103Nmm=17750NmmcaA根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由GB/T5843-1986推薦選用YL4型聯(lián)軸器。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于I軸上裝有齒輪；聯(lián)軸器；：I軸裝配圖I軸裝配圖根據(jù)選取原則:1）當(dāng)直徑變化的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化應(yīng)大些，一般去8mm。2）當(dāng)直徑變化只是為了拆裝零件方便時(shí)，直徑差可選3mm。3）軸上裝有齒輪、帶輪和聯(lián)軸器處的直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，裝有密封元件的滾動(dòng)軸承處的直徑則應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)徑尺寸一致。4）為了降低集中應(yīng)力，軸肩處的過渡圓角不宜過小。5）需要磨削加工的軸段常設(shè)置砂輪越程槽；車制螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。6）為了便于加工，直徑相近的軸段，其過渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致。綜上：---亠1郵■2m1045]01"---亠1郵■2m1045]01"—$TVJ-bO-暹YY烷煤山引-{ZI^KWII軸零件圖4、為了滿足最小直徑要求和與聯(lián)軸器裝配要求:d二20mmi-iil二49mmTOC\o"1-5"\h\z-ii5、為了滿足與軸承裝配要求：d=22mm\o"CurrentDocument"-iiid=25mm-ivd=25mmvl=32mmiii-ivl=26mmv6、為了滿足小齒輪的裝配要求要求：d=43mmIV-Vl=65mmIII-VII軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、初步計(jì)算軸的直徑；由已知公式可得：3[Pd>Ammn式中：P——軸所傳遞的功率，kW；n軸的轉(zhuǎn)速，r/min；A――由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)。由軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，根據(jù)表文獻(xiàn)【1】15-3，取A=112。并且由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可知：p=1.29kw；n=667r/min；所以帶入公式：d>112謠=13-95mm暫取30mm為軸的最小直徑。2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于II軸上裝有齒輪、：II軸裝配圖蝸桿的螺旋部分的直徑不大，所以常和軸做成一個(gè)整體，在有退刀槽的情況下，螺旋部分可以車制，也可以銃制。根據(jù)選取原則：

1）當(dāng)直徑變化的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化應(yīng)大些，一般去8mm。2）當(dāng)直徑變化只是為了拆裝零件方便時(shí)，直徑差可選3mm。3）軸上裝有齒輪、帶輪和聯(lián)軸器處的直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，裝有密封元件的滾動(dòng)軸承處的直徑則應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)徑尺寸一致。4）為了降低集中應(yīng)力，軸肩處的過渡圓角不宜過小。5）需要磨削加工的軸段常設(shè)置砂輪越程槽；車制螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。6）為了便于加工，直徑相近的軸段，其過渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致。綜上：II軸結(jié)構(gòu)圖II軸結(jié)構(gòu)圖3、為了滿足最小直徑和與大齒輪、角接觸球軸承配合的要求要求:d=30mm-iid=36mm-iiil=40mm-iil=39mmV-Vi4、為了滿足圓錐滾子軸承的裝配要求d=50mmIII-IVd=50mmVl=75mmIII-IVl=45mmV5、為了滿足渦輪蝸桿的裝配要求/=162mmIII-VIII軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、初步計(jì)算軸的直徑；由已知公式可得:式中：P——軸所傳遞的功率，kW；n軸的轉(zhuǎn)速，r/min；A――由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)。由軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，根據(jù)文獻(xiàn)【1】表15-3，取A=112。并且由運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可知：p=0.99kw；n=23.8r/min；3(099所以帶入公式：d>112——=38.8mm23.8暫取40mm為軸的最小直徑。2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于III軸上裝有軸承，以及與臺(tái)面聯(lián)接，：III軸裝配圖

根據(jù)選取原則:1）當(dāng)直徑變化的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化應(yīng)大些，一般取8mm。2）當(dāng)直徑變化只是為了拆裝零件方便時(shí)，直徑差可選3mm。3）軸上裝有齒輪、帶輪和聯(lián)軸器處的直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，裝有密封元件的滾動(dòng)軸承處的直徑則應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)徑尺寸一致。4）為了降低集中應(yīng)力，軸肩處的過渡圓角不宜過小。5）需要磨削加工的軸段常設(shè)置砂輪越程槽；車制螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。6）為了便于加工，直徑相近的軸段，其過渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致。綜上：2￡7—I—打a—I—打aTV龍inin氏0.00410.0041X/IOM4III軸結(jié)構(gòu)圖3、為了滿足最小直徑和軸承裝配要求：d=40mmi-iid=40mmVl=16mmi-iil=37mmV4、為了滿足臺(tái)面裝配要求:d=104mmTOC\o"1-5"\h\z-iiil=11mm-iii5、為了滿足圓錐滾子軸承裝配要求：d=60mm-ivd=55mmiv-Vl=25mm-ivl=43mmiv-V6、為了滿足安裝尺寸的要求：d=50mmV-Vil=135mmV-Vi蝸輪和蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蝸桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用的渦輪結(jié)構(gòu)形式有齒圈式、螺栓連接式、整體澆鑄式以及拼鑄式。整體澆鑄式多用于尺寸很小的青銅渦輪或者鑄鐵渦輪，拼鑄式多用于成批制造渦輪。而根據(jù)我們得使用條件來看應(yīng)選用整體澆鑄式蝸輪，而且節(jié)約材料。因此我們選擇整體澆鑄式渦輪。、蝸輪三維圖蝸輪結(jié)構(gòu)圖箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體的主要作用是支撐軸系，保證傳動(dòng)件和軸系運(yùn)轉(zhuǎn)。在已確定的箱體結(jié)構(gòu)型式和箱體毛坯的鑄造方法，以及之前已進(jìn)行的裝配圖草圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，可全面進(jìn)行箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。箱體的高度對(duì)于采用浸油潤(rùn)滑的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，箱體的高度除了應(yīng)滿足齒頂圓到油池底面的距離不小于30-50mm外，還應(yīng)使箱體能容納一定量的潤(rùn)滑油，以保證潤(rùn)滑與散熱。箱體要有足夠的剛度箱體的剛度不夠，會(huì)在加工和工作過程中產(chǎn)生較大的變形，引起軸承座孔中心線歪斜，影響工作臺(tái)的正常工作。箱體的剛度主要取決于箱體的壁厚、軸承座螺栓聯(lián)接剛度和肋板尺寸。1、箱體要有合理的壁厚。軸承座、箱體底座等處承受較大的載荷，其壁厚應(yīng)相應(yīng)的加厚些。對(duì)于鑄造箱體，壁厚還行滿足鑄造壁厚最小值的要求，同時(shí)壁厚要盡可能一致，并采取圓弧過渡。2、為了提高軸承座處的聯(lián)接剛度，座孔兩側(cè)的聯(lián)接螺栓距離應(yīng)盡可能靠近,為此軸承座孔附近應(yīng)作出凸臺(tái)，其高度應(yīng)保證安裝時(shí)有足夠的扳手空間。3、為了提高軸承座附近箱體的剛度，在平壁式箱體上可適當(dāng)設(shè)置加強(qiáng)肋板。箱體外輪廓設(shè)計(jì)箱蓋頂部外輪廓常以圓弧和直線組成。大齒輪所在一側(cè)的箱蓋外表面圓弧,一般與大齒輪成同心圓。通常軸承座旁螺栓凸臺(tái)應(yīng)處于箱蓋圓弧的內(nèi)側(cè)。由于高速軸上齒輪較小，所以高速軸一側(cè)的箱蓋外表面不能按齒頂?shù)较潴w內(nèi)壁距離和壁厚確定，通常是根據(jù)軸承座凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸來確定。一般可使高速齒輪的軸承座旁螺栓凸臺(tái)位于箱蓋圓弧內(nèi)側(cè)。箱體凸緣與底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣、箱底座凸緣要有一定寬度。箱座底凸緣的寬度應(yīng)超過箱體內(nèi)壁。軸承座外端面應(yīng)向外凸出5-10mm，以便切削加工。箱體凸緣聯(lián)接螺栓應(yīng)合理布置，螺栓間距不宜過大，一般減速器不大于150-200mm。綜上所述:根據(jù)第三章所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案和之前軸、齒輪、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、箱座三維圖上箱體三維圖Hun箱座結(jié)構(gòu)圖回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的總裝配結(jié)構(gòu)將上述所設(shè)計(jì)的齒輪、蝸輪、蝸桿、軸以及箱體等零件根據(jù)傳動(dòng)方案進(jìn)行裝配，：總裝配三維圖根據(jù)所得的三維裝配圖可畫出cad裝配圖，、:總裝配主視圖

總裝配俯視圖傳動(dòng)原理：從裝配圖可以看出，電機(jī)通過螺栓、螺母固定在箱體上，并通過聯(lián)軸器將動(dòng)力傳給一級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并且進(jìn)行減速，小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，通過角接觸球軸承固定在箱體上；大齒輪采用腹板結(jié)構(gòu)，通過單鍵與蝸桿軸聯(lián)接。動(dòng)力再由大齒輪傳遞給二級(jí)蝸輪、蝸桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)行二次減速，蝸桿通過圓錐滾子軸承固定在箱體上，蝸輪通過螺釘與臺(tái)面聯(lián)接，所以蝸桿帶著蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪帶著臺(tái)面繞著III軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就滿了工作需要?？傃b配三維圖

繪制零件圖首先，利用Solidworks軟件進(jìn)行草圖編輯；然后利用特征菜單中的功能選項(xiàng)將平面圖形轉(zhuǎn)化三維圖形，最終得到箱體、箱蓋等六十多個(gè)零件。:宅<?草開繪智能尺

制\.項(xiàng)將平面圖形轉(zhuǎn)化三維圖形，最終得到箱體、箱蓋等六十多個(gè)零件。:宅<?草開繪智能尺

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