FZ15S五軸加工中心的自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì)

摘要隨著我國國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和國防建設(shè)的需要，對(duì)高檔的數(shù)控機(jī)床提出了急迫的大量需求。機(jī)床是一個(gè)國家制造業(yè)水平的象征。而代表機(jī)床制造業(yè)最高境界的是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，從某種意義上說，反映了一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平狀況。長期以來，以美國為首的西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家，一直把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)作為重要的戰(zhàn)略物資，實(shí)行出口許可證制度。特別是冷戰(zhàn)時(shí)期，對(duì)中國、前蘇聯(lián)等社會(huì)主義陣營實(shí)行封鎖禁運(yùn)。愛好軍事的朋友可能知道著名的“東芝事件”：上世紀(jì)末，日本東芝公司賣給前蘇聯(lián)幾臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，結(jié)果讓前蘇聯(lián)用于制造潛艇的推進(jìn)螺旋槳，上了幾個(gè)檔次，使美國間諜船的聲納監(jiān)聽不到潛艇的聲音了，所以美國以東芝公司違反了戰(zhàn)略物資禁運(yùn)政策，要懲處東芝公司。所謂面接觸式加工是指以面接觸成型的加工方式，如端面銑削(磨削)加工．這種加工方式的主要特點(diǎn)是：由于切削點(diǎn)有較高的切削速度，周期進(jìn)給量大，因而它具有較高的加工效率和精度．但由于受成型方式和刀具形狀的影響，它主要適合于中凸曲率變化較平坦的曲面的加工．五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工當(dāng)前和今后研究的重點(diǎn)所謂線接觸式加工是指加工過程中以線接觸成型的加工方式，如圓柱周銑、圓錐周銑、樟形窿削及砂帶磨削等．這種加工方式的特點(diǎn)是：由于切削點(diǎn)處切削速度較高，因而可獲得較高的加工精度，同時(shí)，由于是線接觸成型，因而具有較高的加工效率，已發(fā)展到對(duì)任意曲面線接觸加工的研究。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的使用，讓工件的裝夾變得容易。加工時(shí)無需特殊夾具，降低了夾具的成本，避免了多次裝夾，提高模具加工精度。采用五軸技術(shù)加工模具可以減少夾具的使用數(shù)量。另外，由于五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床可在加工中省去許多特殊刀具，所以降低了刀具成本。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床在加工中能增加刀具的有效切削刃長度，減小切削力，提高刀具使用壽命，降低成本。采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工模具可以很快的完成模具加工，交貨快，更好的保證模具的加工質(zhì)量，使模具加工變得更加容易，并且使模具修改變得容易。在傳統(tǒng)的模具加工中，一般用立式加工中心來完成工件的銑削加工。隨著模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展，立式加工中心本身的一些弱點(diǎn)表現(xiàn)得越來越明顯?，F(xiàn)代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工，球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常明顯，但是如果用立式加工中心的話，其底面的線速度為零，這樣底面的光潔度就很差，如果使用四、五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工技術(shù)加工模具，可以克服上述不足。關(guān)鍵詞：五軸加工中心機(jī)，驅(qū)動(dòng)，控制全套設(shè)計(jì)加QQ11970985或197216396AbstractCarvedfromtheprocessingprincipleofspeakingisakindofdrillingandmilling,engravingmachinedatainputmodeaccordingtotheneedsofease.Computerengravingmachinewithlaserengravingandmechanicalengravingofthetwocategories,thesetwocategorieshavealargepowerandsmallpowerofthepoints.Becausetheengravingmachineisverywiderangeofapplications,itisnecessarytounderstandthemostsuitablerangeofengravingmachineapplication.Smallpoweronlysuitablefordoublecolorplate,buildingmodel,smallsigns,three-dimensionalcrafts.Becausethepoweristoosmallandgreatlyaffectthescopeofitsapplication.Largepowerengravingmachineengravingmachinepowercandolittlethings.Themostsuitableforlarge-scalecutting,relief,sculpture.Inthenumericalcontrolmachinetool,theelectricspindleusuallyusesthefrequencyconversionspeedregulationmethod.Therearethreekindsofcontrolmodes,whichareordinaryfrequencyconversiondriveandcontrol,vectorcontroldrive,controlanddirecttorquecontrol.Theordinaryfrequencyconversionisthescalardriveandthecontrol,itsdrivecontrolcharacteristicistheconstanttorquedrive,theoutputpowerandtherotationalspeedisproportional.Thedynamicperformanceofthecommonvariablefrequencycontrolisnotgoodenough,thecontrolperformanceispooratlowspeed,theoutputpowerisnotstableenough,alsodoesnothavetheCaxisfunction.Butthepriceischeap,thestructureissimple,generallyusedforgrindingmachineandordinaryhighspeedmillingmachine,etc..VectorcontroltechnologytoimitatetheDCmotorcontrol,rotorfieldoriented,withthevectortransformmethodtoachievethedriveandcontrol,withgooddynamicperformance.Vectorcontroldriveatthebeginningofagreattorquevalue,coupledwiththesimplestructureoftheelectricspindleitself,theinertiaisverysmall,sotheaccelerationislarge,canbeachievedimmediatelyafterthestarttoallowlimitspeed.Thedriveandopenloopandclosedlooptwo.Thelattercanbeachievedwithpositionandvelocityfeedback,notonlyhasabetterdynamicperformance,alsocanrealizetheCshaftpower;andthedynamicperformanceoftheformerisabitpoor,alsodonothavecaxisfunction,butthepriceisrelativelycheap.Keywords:engravingmachine,drive,control目錄第一章緒論 6第二章五軸加工中心機(jī)簡介 82.1五軸加工中心機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 82.2刀具庫的類型及結(jié)構(gòu) 10第三章設(shè)計(jì)方案 123.1刀具庫結(jié)構(gòu)選擇 123.2旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 143.3棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15第四章相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算 164.1減速機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 164.1.1研究內(nèi)容 164.1.2擬訂傳動(dòng)方案 184.1.3電動(dòng)機(jī)的選擇 194.1.4確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及其分配 204.1.5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 204.2傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 224.2.1蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 224.2.2確定傳動(dòng)的主要尺寸 244.2電機(jī)選型計(jì)算 294.3軸的設(shè)計(jì) 314.3.1蝸輪軸的設(shè)計(jì) 314.3.2軸的結(jié)構(gòu)見圖3.3所示 354.3.3蝸桿軸的設(shè)計(jì) 364.4蝸輪軸的軸承的選擇和計(jì)算 374.5減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸（單位：mm） 38總結(jié) 41致謝 41參考文獻(xiàn) 42第一章緒論五軸加工中心從加工原理上講是一種鉆銑組合加工，五軸加工中心機(jī)多種數(shù)據(jù)輸入模式根據(jù)需要游刃有余。的五軸加工中心和2個(gè)范疇的機(jī)械五軸加工中心計(jì)算機(jī)五軸加工中心機(jī)，這些兩種大力量和小力量。因?yàn)樵谖遢S加工中心機(jī)應(yīng)用的非常寬的范圍，那需要理解機(jī)械五軸加工中心的應(yīng)用的范圍。用小小的力量適合雙排的建筑的模型，小的簽名，三次元技能。這是一個(gè)很大影響的范圍?？梢宰龃蟮碾娏ξ遢S加工中心機(jī)機(jī)器功率的五軸加工中心的小東西。最適合的大規(guī)模的切割的浮雕五軸加工中心。在數(shù)值控制工作機(jī)器中，電動(dòng)主軸通常使用速度調(diào)節(jié)速度的速度。控制模式的三種類型，通常的轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)的矢量控制驅(qū)動(dòng)，控制，及直接扭矩控制。通常的變換轉(zhuǎn)換標(biāo)量驅(qū)動(dòng)，那個(gè)驅(qū)動(dòng)控制特性驅(qū)動(dòng)一定的轉(zhuǎn)矩，輸出功率和轉(zhuǎn)速的比例。一般的變量性能不充分的話，控制性能低，輸出功率不穩(wěn)定，具有c軸功能。但是價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，一般使用的研磨盤和通常的高速銑床等。對(duì)直流馬達(dá)控制的矢量控制技術(shù)的方向的旋轉(zhuǎn)磁場矢量驅(qū)動(dòng)和控制的方法，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。在大大的轉(zhuǎn)矩值的第一次的軸和矢量控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)主軸本身的質(zhì)樸的構(gòu)造，慣性力非常小，因此加速了速度限制。驅(qū)動(dòng)和開放圈和封閉環(huán)的2個(gè)。以后者的位置和速度反饋可以達(dá)到，具有更好的動(dòng)態(tài)性能，能夠?qū)崿F(xiàn)c軸力，原來的運(yùn)動(dòng)性能稍微可憐，沒有c軸功能，但是，價(jià)格比較便宜。直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的又一種新型的高性能交流調(diào)速技術(shù)，其控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔明了，更適合于高速電主軸的驅(qū)動(dòng)，更能滿足高速電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬間準(zhǔn)停的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求，已成為交流傳動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)。1、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器+步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)系統(tǒng)是目前市面上使用最多的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最受歡迎的是三相混合式步進(jìn)電機(jī)，約占90%以上的市場份額，究其原因是價(jià)格便宜，配上雷賽高細(xì)分驅(qū)動(dòng)器后效果良好。但缺陷也比較明顯，例如：共振、噪音、轉(zhuǎn)速提高力矩降低、長時(shí)間工作容易丟步、電機(jī)溫升過高等。2、混合伺服驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)混合伺服在國內(nèi)的使用一直沒有普及，究其原因有很多，國外的做混合伺服的廠家不多，而價(jià)格相對(duì)于交流伺服相比沒有非常大的優(yōu)勢，只能在一些特殊的行業(yè)中使用。改進(jìn)有：提高高速性能、減少發(fā)熱，減少共振。3、交流伺服驅(qū)動(dòng)器+交流伺服電機(jī)交流伺服在五軸加工中心機(jī)的使用還是比較少的，主要原因是價(jià)格比較高，另外交流伺服的應(yīng)用對(duì)于機(jī)床的結(jié)構(gòu)、電器、控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)都有一定的要求，就像木桶原理一樣，最短的那塊板決定了木桶盛水的量，因些交流伺服一般都是應(yīng)用于高端的機(jī)型。交流伺服具有：響應(yīng)快、力矩大、高轉(zhuǎn)速、高精度、發(fā)熱少，持續(xù)長時(shí)間工作，齊全的報(bào)警系統(tǒng)等。缺點(diǎn)：不同的設(shè)備要用不同的伺服參數(shù)，調(diào)節(jié)參數(shù)要求高水平的技術(shù)工程師。第二章五軸加工中心機(jī)簡介2.1五軸加工中心機(jī)發(fā)展?fàn)顩r隨著人們對(duì)廣告五軸加工中心機(jī)的認(rèn)識(shí)和掌握，應(yīng)用范圍和應(yīng)用水平也會(huì)逐步提高，如廣告業(yè)、印章業(yè)、工藝禮品業(yè)、藝術(shù)模型業(yè)、木器加工業(yè)、模具業(yè)等等?？杉庸さ牟牧习▉喛肆?、雙色板、PVC、ABS板、石材、仿石材、金屬、鋁塑板等各種材料。廣告業(yè)：雕塑、各種標(biāo)志、標(biāo)簽、大理石、銅矩陣，每一個(gè)字體的標(biāo)記、商標(biāo)、金屬材料等。手工業(yè)、工藝品、紀(jì)念品，每一次系統(tǒng)的人物、圖形、鐵藝術(shù)雕塑、撥號(hào)。模具加工：建筑模型，模型，熱沖壓，電波，微注塑成型，鞋，徽章，壓紋模具，餅干，巧克力和糖果。密封：角板、木材、塑料、有機(jī)、方便的安裝墊材料，如存儲(chǔ)系統(tǒng)、時(shí)間戳。應(yīng)用材料與應(yīng)用中國剪紙、賀卡、賀卡、花崗巖、大理石、花崗巖、玻璃、水晶、雕塑、裝飾材料等。刺繡，其工作原理為發(fā)射高強(qiáng)度振鏡，先進(jìn)控制，軌跡生成各種五軸加工中心織物布，孔引領(lǐng)時(shí)尚潮流。它不是同一質(zhì)量的繡花機(jī)刺繡。首先，從對(duì)繡花機(jī)的視覺設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，一個(gè)一個(gè)在不同面料的服裝顏色的結(jié)合，色彩模式是結(jié)合質(zhì)量繡花”、“控制系統(tǒng)的服裝面料加工的顏色，以同色面料的深度層次方法繡織物”，“彩色褶皺。這種面料在自然界中是獨(dú)一無二的，不可能是任何設(shè)計(jì)師，自然，簡約的風(fēng)格。其次，從刺繡機(jī)的表現(xiàn)形式和特點(diǎn)出發(fā)，單行定義，不能表達(dá)基本上連續(xù)的束細(xì)膩的刺繡的設(shè)計(jì)“，也很高，所以只是互補(bǔ)的繡花和五軸加工中心機(jī)。作為一個(gè)女人我今年夏天在鏤空?qǐng)D案，直接影響模型的光學(xué)方法，所有的處理單元的成本增加10至20元，而且供不應(yīng)求。時(shí)尚的產(chǎn)品新鮮度，它必須在時(shí)尚。目前應(yīng)用的牛仔加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)我們是花的牛仔服裝生產(chǎn)，如貓的胡須在各種效果，漂白效率，節(jié)能，相信在不久的將來污染的優(yōu)越性，代替沙道，牛仔。電腦五軸加工中心機(jī)由計(jì)算機(jī)，五軸加工中心機(jī)控制器，五軸加工中心機(jī)主機(jī)三部分組成。工作原理：是通過計(jì)算機(jī)內(nèi)配置的專用五軸加工中心軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和排版，并由計(jì)算機(jī)把設(shè)計(jì)與排版的信息自動(dòng)傳送至雕刻機(jī)控制器中，再由控制器把這些信息轉(zhuǎn)化成能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的帶有功率的信號(hào)(脈沖串)，控制五軸加工中心機(jī)主機(jī)生成X，Y，Z三軸的五軸加工中心走刀路基徑。同時(shí)，五軸加工中心機(jī)上的高速旋轉(zhuǎn)五軸加工中心頭，通過按加工材質(zhì)配置的刀具，對(duì)固定于主機(jī)工作臺(tái)上的加工材料進(jìn)行切削，即可五軸加工中心出在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)的各種平面或立體的浮雕圖形及文字，實(shí)現(xiàn)五軸加工中心自動(dòng)化作業(yè)。五軸加工中心機(jī)多種數(shù)據(jù)輸入模式根據(jù)需要游刃有余。它可以兼容以色列的Castmate、英國的ArtCAM、法國的Type3、北京文泰等國內(nèi)外先進(jìn)的五軸加工中心軟件，還可以兼容精雕機(jī)ENG格式的JD軟件。五軸加工中心機(jī)圓弧優(yōu)化指令能根據(jù)加工工件的特點(diǎn)自動(dòng)消除速度振紋。傳統(tǒng)的CNC控制系統(tǒng)常常存在以下問題:曲線速度比直線速度慢，曲線精度比直線差，做三維浮雕時(shí)機(jī)器抖動(dòng)非常厲害且速度慢，精度差等。本控制系統(tǒng)的應(yīng)用徹底解決了這一難題，既提高了加工效率(加工時(shí)間可縮短30%-300%)，又可以消除速度振紋，提高加工質(zhì)量。五軸加工中心機(jī)采用加寬高精度圓柱形直線導(dǎo)軌，穩(wěn)定性好，精度高。加工行程大于160毫米，高于其他設(shè)備，特別適合制作吸塑模具，承攬半成品加工等，使得工作不像其他五軸加工中心機(jī)那樣僅僅局限對(duì)PVC，亞克力等加工。五軸加工中心機(jī)在加工過程中，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整加工深度。在加工過程中，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整加工速度和入刀速度。五軸加工中心機(jī)完全由卡特自行設(shè)計(jì)的嵌入式CNC控制器，可在惡劣環(huán)境中使用。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。2.2刀具庫的類型及結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)：五軸加工中心的廣告，簽名，標(biāo)簽，大理石，黑客帝國的銅，標(biāo)志，商標(biāo)的各自字體，作為這樣的金屬材料。工業(yè)工藝品，工藝品，禮品，時(shí)間為系統(tǒng)的文字，圖形，藝術(shù)五軸加工中心鐵，拔號(hào)。加工：建筑模型、模具、壓印電動(dòng)射出成形、鞋、徽章、軋花、餅干、巧克力、甜點(diǎn)。木：木，塑膠，有機(jī)，儲(chǔ)存系統(tǒng)百里香。方便的應(yīng)用材料和應(yīng)用在中國紙，有一張卡片大理石。刺繡和煅燒鏡，高度控制振動(dòng)高強(qiáng)度器的那項(xiàng)工作原理，以各種各樣的織物的軌跡引領(lǐng)時(shí)尚和趨勢的大廳。那不是刺繡縫紉刺繡的同樣的品質(zhì)。首先，從刺繡機(jī)的視覺設(shè)計(jì)的角度，1個(gè)不同的表面質(zhì)地的禮服的顏色的結(jié)合，顏色的圖形，大量的刺繡』的組合的組合的組合的顏色，刺繡的織物的顏色，刺繡的fabric，同樣的顏色的表面的質(zhì)地的顏色的表面的顏色。在自然中獨(dú)特的，什么設(shè)計(jì)師，不做的自然，單純的風(fēng)格。其次，表現(xiàn)形式和刺繡機(jī)的特征，1行的定義，實(shí)質(zhì)地連續(xù)的光束的纖細(xì)刺繡的設(shè)計(jì)不成，又，「互補(bǔ)刺繡和五軸加工中心機(jī)。作為女性，我在這個(gè)夏季的水印圖案的下，直接影響模式的光學(xué)的方法是，所有的處理單元成本的10-20元增加，不過，供給不足。時(shí)尚產(chǎn)品的新鮮，要成為時(shí)尚。牛仔布的加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用的現(xiàn)狀是牛仔布的服裝的生產(chǎn)的花，影響的各種各樣的貓的胡須的，漂白效率，省能源，近將來的污染的優(yōu)勢性，砂之道的地方，牛仔。2：保證刀柄槽在換刀位置上的軸向位置精度。3：消除反向間隙的影響。1．自動(dòng)換刀過程上一工序加工完畢，主軸在“準(zhǔn)?！蔽恢?，由自動(dòng)換刀，其過程如下：（1）刀套下轉(zhuǎn)90°本機(jī)床的刀庫位于立柱左側(cè)，刀具在刀庫中的安裝方向與主軸垂直。換刀之前，刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)將待換刀具送到換刀位置，之后把帶有刀具的刀套向下翻轉(zhuǎn)90°，使得刀具軸線與主軸線平行。（2）機(jī)械手逆時(shí)針轉(zhuǎn)75°在機(jī)床切削加工時(shí)，機(jī)械手的手臂與主軸中心到換刀位置的刀具中心線的連線成-75°，該位置為機(jī)械手的原始位置。機(jī)械手換刀的第一個(gè)動(dòng)作是逆時(shí)針轉(zhuǎn)75°，兩手爪分別抓住刀庫上和主軸上的刀柄。（3）刀具松開機(jī)械手抓住主軸刀具的刀柄后，刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)松開刀具。（4）機(jī)械手拔刀機(jī)械手下降，同時(shí)拔出兩把刀具。（5）交換兩刀具位置機(jī)械手帶著兩把刀具逆時(shí)針轉(zhuǎn)180°，使主軸刀具與刀庫刀具交換位置。（6）機(jī)械手插刀機(jī)械手上升，分別把刀具插入主軸錐孔和刀套中。（7）刀具夾緊刀具插入主軸錐孔后，刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊刀具。（8）機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)180°液壓缸返回驅(qū)動(dòng)機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)180°。（9）機(jī)械手順時(shí)針再轉(zhuǎn)75°機(jī)械手順時(shí)針再轉(zhuǎn)75°，回到原始位置。（10）刀套順時(shí)針上轉(zhuǎn)90°刀套帶著刀具順時(shí)針向上轉(zhuǎn)90°，為下一次選刀做準(zhǔn)備。2．刀庫結(jié)構(gòu)如刀庫系統(tǒng)圖所示，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，直流伺服電動(dòng)機(jī)接通，其運(yùn)動(dòng)經(jīng)過十字聯(lián)軸節(jié)、蝸桿、蝸輪傳到刀盤，刀盤帶動(dòng)其上面的16個(gè)刀套轉(zhuǎn)動(dòng)，完成選刀的工作。每個(gè)刀套尾部有一個(gè)滾子，當(dāng)待換刀具轉(zhuǎn)到換刀位置時(shí)，滾子進(jìn)入撥叉的槽內(nèi)。同時(shí)氣缸的下腔通壓縮空氣，活塞桿帶動(dòng)撥叉上升，放開位置開關(guān)，用以斷開相關(guān)的電路，防止刀庫、主軸等有誤動(dòng)作。撥叉在上升的過程中，帶動(dòng)刀套繞著銷軸逆時(shí)針向下翻轉(zhuǎn)90°，從而使刀具軸線與主軸軸線平行。刀套下轉(zhuǎn)90°后，撥叉上升到終點(diǎn)，壓住定位開關(guān)，發(fā)出信號(hào)使機(jī)械手抓刀。通過圖中的螺桿，可以調(diào)整撥叉的行程，而撥叉的行程又決定刀具軸線相對(duì)主軸軸線的位置。刀套的錐孔尾部有兩個(gè)球頭銷釘。在螺紋套與球頭銷之間裝有彈簧，當(dāng)?shù)毒卟迦氲短缀?，由于彈簧刀的作用，使刀柄被夾緊。擰動(dòng)螺紋套，可以調(diào)整夾緊力的大小，當(dāng)?shù)短自诘稁熘刑幱谒轿恢脮r(shí)，靠刀套上部的滾子來支承。第三章設(shè)計(jì)方案3.1刀具庫結(jié)構(gòu)選擇使用CNC五軸加工中心機(jī)加工產(chǎn)品使用的刀具型號(hào)多種多樣，而且五軸加工中心的材料非常廣泛，硬到各類金屬、大理石，軟到PVC、發(fā)泡板、有機(jī)玻璃等。一句話，五軸加工中心什么材質(zhì)的產(chǎn)品，就要使用什么樣的刀具。加工一個(gè)好的產(chǎn)品，只有一把好的刀具是不夠的，還要看看刀具的型號(hào)、尺寸、刀具、材質(zhì)、參數(shù)是否合適。所以用戶需要了解刀具。

目前，五軸加工中心機(jī)加工的產(chǎn)品越來越復(fù)雜，最終用戶對(duì)產(chǎn)品的要求越來越高。要完成一個(gè)產(chǎn)品的加工，一般都需要使用多把刀具、多個(gè)工序才能實(shí)現(xiàn)。因此，用戶需要對(duì)許多刀具進(jìn)行管理。本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)刀架庫結(jié)構(gòu)，如上圖所示，刀具盤有10個(gè)刀位，可以容納10把刀具，刀具通過刀架固定在刀架盤上，刀架結(jié)構(gòu)如下圖所示：夾持鉤；2，螺栓組建；3，彈簧刀架盤由1，2,3三部分組成，在空載狀態(tài)下，彈簧講夾持鉤頂住，使得前部處于加緊狀態(tài)從而將刀具進(jìn)行固定。當(dāng)?shù)毒弑蝗∽邥r(shí)，在彈性力作用下刀具能夠平穩(wěn)地移動(dòng)，而不需要另外的傳送機(jī)構(gòu)。3.2旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)刀架盤；2，固定螺栓；3，軸承；4，套筒；5，旋轉(zhuǎn)軸如上圖所示，刀架和刀具被固定在刀架盤上，刀架盤通過螺栓固定在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸與套筒之間通過軸承連接，使得旋轉(zhuǎn)軸可以帶動(dòng)刀架盤進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)。3.3棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1棘輪；2，驅(qū)動(dòng)輪如上圖所示，驅(qū)動(dòng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)棘輪旋轉(zhuǎn)，棘輪帶動(dòng)3.2節(jié)中旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)刀架盤的步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。棘輪帶有10個(gè)運(yùn)動(dòng)槽，保證刀架盤的每個(gè)刀具能夠步進(jìn)式運(yùn)動(dòng)。第四章相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求機(jī)械零件的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要的具體內(nèi)容，因此，必須從機(jī)器整體出發(fā)來考慮零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，而如果零件的結(jié)構(gòu)不合理，則不僅不能省工省料，甚至使相互組合的零件不能裝配成合乎機(jī)器工作和維修要求的良好部件，或者根本裝不起來。機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合性指標(biāo)，設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)最大限度的考慮經(jīng)濟(jì)性。提高設(shè)計(jì)制造經(jīng)濟(jì)性的主要途徑有：①盡量采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論個(gè)方法，力求參數(shù)最優(yōu)化，以及應(yīng)用CAD技術(shù)，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，降低設(shè)計(jì)成本；②合理的組織設(shè)計(jì)和制造過程；③最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化零部件；④合理地選擇材料，改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，盡可能采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝和新技術(shù)，使其用料少、質(zhì)量輕、加工費(fèi)用低、易于裝配⑤盡力改善機(jī)器的造型設(shè)計(jì)，擴(kuò)大銷售量。提高機(jī)器使用經(jīng)濟(jì)性的主要途徑有：①提高機(jī)器的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，以提高機(jī)器的生產(chǎn)率和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量；②選用高效率的傳動(dòng)系統(tǒng)和支承裝置，從而降低能源消耗和生產(chǎn)成本；③注意采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)、潤滑和密封裝置，以延長機(jī)器的使用壽命，并避免環(huán)境污染。機(jī)器在預(yù)定工作期限內(nèi)必須具有一定的可靠性。提高機(jī)器可靠度的關(guān)鍵是提高其組成零部件的可靠度。此外，從機(jī)器設(shè)計(jì)的角度考慮，確定適當(dāng)?shù)目煽啃运剑η蠼Y(jié)構(gòu)簡單，減少零件數(shù)目，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件及可靠零件，合理設(shè)計(jì)機(jī)器的組件和部件以及必要時(shí)選取較大的安全系數(shù)等，對(duì)提高機(jī)器可靠度也是十分有效的。4.1減速機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1研究內(nèi)容（1）蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn)蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速化，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動(dòng)效率不高，精度不高。蝸輪蝸桿減速器是以蝸桿為主動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和制動(dòng)的一種機(jī)械裝置。當(dāng)蝸桿作為傳動(dòng)裝置時(shí)，在蝸輪蝸桿共同作用下，使機(jī)器運(yùn)行起來，在此過程中蝸桿傳動(dòng)基本上克服了以往帶傳動(dòng)的摩擦損耗；在蝸桿作為制動(dòng)裝置時(shí)，蝸輪，蝸桿的嚙合，可使機(jī)器在運(yùn)行時(shí)停下來，這個(gè)過程中蝸桿蝸輪的嚙合靜摩擦達(dá)到最大，可使運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器在瞬間停止。在工業(yè)生產(chǎn)中既節(jié)省了時(shí)間又增加了生產(chǎn)效率，而在工藝裝備的機(jī)械減速裝置，深受用戶的美譽(yù)，是眼前當(dāng)代工業(yè)裝備實(shí)現(xiàn)大小扭矩，大速比，低噪音，高穩(wěn)定機(jī)械減速傳動(dòng)獨(dú)攬裝置的最佳選擇。（2）方案擬訂A、箱體(1)：蝸輪蝸桿箱體內(nèi)壁線的確定；(2)：軸承孔尺寸的確定；(3)：箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；a.箱體壁厚及其結(jié)構(gòu)尺寸的確定b.軸承旁連接螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸的確定c.確定箱蓋頂部外表面輪廓d.外表面輪廓確定箱座高度和油面e.輸油溝的結(jié)構(gòu)確定f.箱蓋、箱座凸緣及連接螺栓的布置B、軸系部件(1)蝸輪蝸桿減速器軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a.軸的徑向尺寸的確定b.軸的軸向尺寸的確定(2)軸系零件強(qiáng)度校核a.軸的強(qiáng)度校核b.滾動(dòng)軸承壽命的校核計(jì)算C、減速器附件a.窺視孔和視孔蓋b.通氣器c.軸承蓋d.定位銷e.油面指示裝置f.油塞g.起蓋螺釘h.起吊裝置4.1.2擬訂傳動(dòng)方案本傳動(dòng)裝置用于帶式運(yùn)輸機(jī)，工作參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=3KN，工作速度=1.2m/s，滾筒直徑D=310mm，傳動(dòng)效率η=0.96，（包括滾筒與軸承的效率損失）兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；使用壽命8年。環(huán)境最高溫度80℃。本設(shè)計(jì)擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡圖如圖6.1所示。圖6.1傳動(dòng)裝置簡圖1—電動(dòng)機(jī)2、4—聯(lián)軸器3—級(jí)蝸輪蝸桿減速器5—傳動(dòng)滾筒6—輸送帶4.1.3電動(dòng)機(jī)的選擇（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V。（2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)所需的功率=/式中—工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為KW；η—電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率；—工作機(jī)所需輸入功率，單位為KW；輸送機(jī)所需的功率輸送機(jī)所需的功率P=Fv／1000·w=3000×1.2／1000×0.8=4.5kW電動(dòng)機(jī)所需的功率=／==0.99×0.99×0.8×0.99×0.99≈0.76=4.5／0.8=5.92kW查表，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率=7.5kw。（3）選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速==73.96r/min由表推薦的傳動(dòng)比的合理范圍，取蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比=10~40，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：=n=（10~40）×73.96=740-2959r/min符合這范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750、1000、1500、3000r/min四種，現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速1000r/min和1500r/min兩種常用轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析比較。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、傳動(dòng)比及市場供應(yīng)情況，選取比較合適的方案，現(xiàn)選用型號(hào)為Y132M—4。4.1.4確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及其分配減速器總傳動(dòng)比及其分配：減速器總傳動(dòng)比i=／=1440／73.96=19.47 式中i—傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比—工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位r/min—電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，單位r/min4.1.5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸的輸入功率軸ⅠP=P=5.92×0.99×0.99=5.8kW軸ⅡP=P=5.8×0.99×0.99×0.8=4.54kW（2）各軸的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)：=1440r/min軸Ⅰ：n==1440r/min軸Ⅱ：n==1440／19.47=73.96r/min（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸：=9550pd/nm=9550×5.92／1440=39.26Nm軸Ⅰ：T=9550p1/n1=9550×5.8/1440=38.46Nm軸Ⅱ：T=9550p2/n2=9550×4.54/73.96=586.22Nm上述計(jì)算結(jié)果匯見表3-1表3-1傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)輸入功率（kW）轉(zhuǎn)速n（r/min）輸入轉(zhuǎn)矩（Nm）傳動(dòng)比效率電動(dòng)機(jī)軸5.92144039.2610.98軸Ⅰ5.8144038.3619.470.784軸Ⅱ4.5473.96586.224.2傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）蝸桿材料選用45鋼，整體調(diào)質(zhì)，表面淬火，齒面硬度45~50HRC。蝸輪齒圈材料選用ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造，滾銑后加載跑合，8級(jí)精度，標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙c。1.按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)公式≥mm選z1，z2：查表7.2取z1=2，z2=z1×n1／n2=2×1440／73.96=38.94≈39.z2在30～64之間，故合乎要求。初估=0.82（2）蝸輪轉(zhuǎn)矩T2：T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.82／1440=614113.55Nmm（3）載荷系數(shù)K：因載荷平穩(wěn)，查表7.8取K=1.1（4）材料系數(shù)ZE查表7.9，ZE=156（5）許用接觸應(yīng)力[0H]查表7.10，[0H]=220MpaN=60×jn2×Lh=60×73.96×1×12000=5.325×107ZN===0.81135338[H]=ZN[0H]=0.81135338×220=178.5Mpa（6）md1：md1≥=1.1×614113.55×=2358.75mm（7）初選m，d1的值：查表7.1取m=6.3 ，d1=63md1=2500.47〉2358.75（8）導(dǎo)程角tan==0.2 =arctan0.2=11.3°（9）滑動(dòng)速度VsVs==4.84m/s（10）嚙合效率由Vs=4.84m/s查表得ν=1°16′1==0.2/0.223=0.896（11）傳動(dòng)效率取軸承效率2=0.99，攪油效率3=0.98=1×2×3=0.896×0.99×0.98=0.87T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.87／1440=651559.494Nmm（12）檢驗(yàn)md1的值md1≥=0.×651559.494×=1820＜2500.47原選參數(shù)滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求4.2.2確定傳動(dòng)的主要尺寸m=6.3mm，=63mm，z1=2，z2=39中心距aa==154.35mm(2)蝸桿尺寸分度圓直徑d1d1=63mm齒頂圓直徑da1da1=d1+2ha1=(63+2×6.3)=75.6mm齒根圓直徑df1df1=d1﹣2hf=63﹣2×6.3(1+0.2)=47.88mm導(dǎo)程角tan=11.30993247°右旋軸向齒距Px1=πm=3.14×6.3=19.78mm齒輪部分長度b1b1≥m(11+0.06×z2)=6.3×(11+0.06×39)=84.04mm取b1=90mm(2)蝸輪尺寸分度圓直徑d2d2=m×z2=6.3×39=245.7mm齒頂高h(yuǎn)a2=ha*×m=6.3×1=6.3mm齒根高h(yuǎn)f2=(ha*+c*)×m=(1+0.2)×6.3=7.56mm齒頂圓直徑da2da2=d2+2ha2=245.7+2×6.3×1.2=230.58mm齒根圓直徑df2df2=d2﹣2m(ha*+c*)=384﹣19.2=364.8mm導(dǎo)程角tan=11.30993247°右旋軸向齒距Px2=Px1=πm=3.14×6.3=19.78mm蝸輪齒寬b2b2=0.75da1=0.75×75.6=56.7mm齒寬角sin(α/2)=b2/d1=56.7／63=0.9蝸輪咽喉母圓半徑rg2=a—da2／2=154.35﹣129.15=25.2mm(3)熱平衡計(jì)算①估算散熱面積AA=②驗(yàn)算油的工作溫度ti室溫：通常取。散熱系數(shù)：Ks=20W/(㎡·℃)。73.45℃＜80℃油溫未超過限度（4）潤滑方式根據(jù)Vs=4.84m/s，查表7.14，采用浸油潤滑，油的運(yùn)動(dòng)粘度V40℃=350×10-6㎡/s(5)蝸桿、蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(單位：mm)①蝸輪軸的設(shè)計(jì)最小直徑估算dmin≥c×c查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.3得c=120dmin≥=120×=47.34根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.5，選dmin=48d1=dmin+2a=56a≥(0.07～0.1)dmin=4.08≈4d2=d1+(1～5)mm=56+4=60d3=d2+(1～5)mm=60+5=65d4=d3+2a=65+2×6=77a≥(0.07～0.1)d3=5.525≈6h由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4查得h=5.5b=1.4h=1.4×5.5=7.7≈8d5=d4﹣2h=77﹣2×5.5=66d6=d2=60l1=70+2=72②蝸桿軸的設(shè)計(jì)最小直徑估算dmin≥c×=120×=19.09取dmin=30d1=dmin+2a=20+2×2.5=35a=(0.07～0.1)dmind2=d1+(1～5)=35+5=40d3=d2+2a=40+2×2=44a=(0.07～0.1)d2d4=d2=40h查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4蝸桿和軸做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，青銅輪緣與鑄造鐵心采用H7/s6配合，并加臺(tái)肩和螺釘固定，螺釘選6個(gè)幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表：名稱代號(hào)計(jì)算公式結(jié)果蝸桿中心距=a=154.35傳動(dòng)比i=19.47蝸桿分度圓柱的導(dǎo)程角蝸桿軸向壓力角標(biāo)準(zhǔn)值齒數(shù)z1=2分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑=47.88蝸桿螺紋部分長度名稱代號(hào)計(jì)算公式結(jié)果蝸輪中心距=a=154.35傳動(dòng)比i=19.47蝸輪端面壓力角標(biāo)準(zhǔn)值蝸輪分度圓柱螺旋角o齒數(shù)==39分度圓直徑齒頂圓直徑=258.3齒根圓直徑蝸輪最大外圓直徑4.2電機(jī)選型計(jì)算（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V。（2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)所需的功率=/式中—工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為KW；η—電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率；—工作機(jī)所需輸入功率，單位為KW；輸送機(jī)所需的功率輸送機(jī)所需的功率P=Fv／1000·w=3000×1.2／1000×0.8=4.5kW電動(dòng)機(jī)所需的功率=／==0.99×0.99×0.8×0.99×0.99≈0.76=4.5／0.8=5.92kW查表，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率=7.5kw。（3）選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速==73.96r/min由表推薦的傳動(dòng)比的合理范圍，取蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比=10~40，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：=n=（10~40）×73.96=740-2959r/min符合這范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750、1000、1500、3000r/min四種，現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速1000r/min和1500r/min兩種常用轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析比較。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、傳動(dòng)比及市場供應(yīng)情況，選取比較合適的方案，現(xiàn)選用型號(hào)為Y132M—4。4.3軸的設(shè)計(jì)4.3.1蝸輪軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料選取45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=600Mpa，由表查得其許用彎曲應(yīng)力=55Mpa查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（表10-1、10-3）（2）初步估算軸的最小直徑取C=120，得dmin≥=120×=47.34mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.5，選dmin=63（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①軸上零件的定位、固定和裝配單級(jí)減速器中，可將齒輪按排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，周向固定靠平鍵和過渡配合。兩軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。聯(lián)軸器以軸肩軸向定位,右面用軸端擋，圈軸向固定.鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成階梯形，左軸承從做從左面裝入，齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次右面裝到軸上。②確定軸各段直徑和長度Ⅰ段d1=50mm L1=70mmⅡ段選30212型圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑為60mm，寬度為22mm。故Ⅱ段直徑d2=60mm。Ⅲ段考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁、軸承端蓋與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，則取套筒長為38mm。故L3=40mm，d3=65mm。Ⅳ段d4=77mm,L4=70mm Ⅴ段d5=d4+2h=77+2×5.5=88mm,L5=8mmⅥ段d6=65mm,L6=22mmⅦ段d7=d2=760mm,L7=25（4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度①繪出軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖(a)圖②繪出軸的受力簡圖(b)圖③繪出垂直面受力圖和彎矩圖（c）圖NNN軸承支反力：NFRBV=Fr+FRAV=33.88+16.94=50.82N計(jì)算彎矩：截面C右側(cè)彎矩截面C左側(cè)彎矩④繪制水平面彎矩圖(d)圖軸承支反力：截面C處的彎矩⑤繪制合成彎矩圖(e)圖Nm圖3.2低速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩(a)軸的結(jié)構(gòu)與裝配(b)受力簡圖(c)水平面的受力和彎矩圖(d)垂直面的受力和彎矩圖(e)合成彎矩圖(f)轉(zhuǎn)矩圖(g)計(jì)算彎矩圖Nm⑥繪制轉(zhuǎn)矩圖(f)圖×105Nmm=586Nm⑦繪制當(dāng)量彎矩圖(g)圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩為Nm⑧校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度＜，安全。4.3.2軸的結(jié)構(gòu)見圖3.3所示圖3.3蝸輪軸的結(jié)構(gòu)圖4.3.3蝸桿軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=650Mpa，屈服極限=360Mpa，彎曲疲勞極限=300Mpa，剪切疲勞極限=155Mpa，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力=60Mpa。(2)初步估算軸的最小直徑最小直徑估算dmin≥cx=120x=19.09取dmin=20（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取軸承處的軸徑d=35mm，初選軸承型號(hào)為30207圓錐滾子軸承（GB/T297—94），采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，其中，齒根圓直徑mm，分度圓直徑mm，齒頂圓直徑mm，長度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，校核的方法與蝸輪軸相類似，經(jīng)過具體的設(shè)計(jì)和校核，得該蝸桿軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的，軸的結(jié)構(gòu)見圖3.4所示：圖3.4蝸桿軸的結(jié)構(gòu)草圖4.4蝸輪軸的軸承的選擇和計(jì)算按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步選用30212（GB/T297—94）圓錐滾子軸承，內(nèi)徑d=60mm,外徑D=110mm,B=22mm.（1）計(jì)算軸承載荷①軸承的徑向載荷軸承A：軸承B：②軸承的軸向載荷軸承的派生軸向力查表得：30212軸承15°38′32″所以，=17.173N=23.89N無外部軸向力。因?yàn)椋?，軸承A被“壓緊”，所以，兩軸承的軸向力為③計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷由表查得圓錐滾子軸承30211的取載荷系數(shù)，軸承A：＜e取X=1，Y=0，則軸承B：＜e取X=1，Y=0，則按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用30207圓錐滾子軸承（GB/T297—94），經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。具體的校核過程略。4.5減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸（單位：mm）(1)箱座（體）壁厚：=≥8，取=15，其中=154.35；(2)箱蓋壁厚：=0.85≥8，取=12；(3)箱座、箱蓋、箱座底的凸緣厚度：，；(4)地腳螺栓直徑及數(shù)目：根據(jù)=154.35，得，取df=18,地腳螺釘數(shù)目為4個(gè)；(5)軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑：(6)箱蓋、箱座聯(lián)結(jié)螺栓直徑：=9～14.4，取=12；(7)表2.5.1軸承端蓋螺釘直徑：高速軸低速軸軸承座孔（外圈）直徑100130軸承端