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文档简介
组合机床回转工作台夹具设计 --PAGE52-摘要品种能够快速变换以满足市场需求。性化,适应可调可变、多品种加工的市场需求。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们的青睐,它应用多位主轴(PLC字控制(NC)等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床AbstractThatthemanufacturing,industryofincenturyontwonationaldayisfacedwiththevisitosrequirementdriveregardedwithtendernessandcannotcalculateandquicklyischangeableandcomesfromthemarketcompetitionthatthewholeworldconstantlyincreases,andcompeteconstantlytoaggravate.Theconstantlychangeofmarketaskstheproductbreedofmanufacturingsystemprocesscanvaryquicklywiththesatisfiedmarketrequirement.Thebuilding-blockmachinehasrepresentedatpresentthehighertechnologystandardofourcountrybuilding-blockmachineequipment,whatitisalongwiththecompetitioninmarket aggravatesandtoraisingofproductrequirement,highprecision,highproductivity,flexibleization,manybreeiesandtheshortcycleandthedigitalcontrolbuilding-blockmachine histransfermachineis lashingtradition thebuilding-blockmachinetradeenterprise,thereforethedevelopmentofthoughtofbuilding-blockmachineequipmentmustbeinordertoraisebuilding-blockmachineprocessprecision,building-blockmachineflexible,building-blockmachineworkreliabilityandcompletesetofnatureofbuilding-blockmachinetechnologygivesfirstplacetoattacksthedirection.Ontheonehand,strengtheningtheapplicationofdigitalcontroltechnology,andraisethebuilding-blockmachineproductdigitalcontrolrate.Ontheotherhand,developnewparts,particularlymanycoordinatespartsfurther,andmakeshismodularizationandtheflexibleization,andsuitstotransferthemarketrequirementvariableandmanybreeiesprocess .Building-blockmachineandhistransfermachinearecollectingmechanicalandelectricalequippinginthemanufacturetechniqueandcompletesetoftechnologythatthesyntheticalautomationleveloforganicwholeishigher.ItispracticalthatitscharacteristicishighefficiencyandGaoZhi'seconomy,thusbytheextensiveuseintheengineeringmachinery,traffic,sourcesofenergy,warindustry,lightindustryandfamilyelectricityetctrades.Traditionalbuilding-blockmachineandbuilding-blockmachinetransfermachineofourcountry chieflyusesthemachine,electricity,gasandhydraulicpressurecontrol,anditsprocessobjectchieflyisthefairlybiggerbig-and-middle-sizedchestaspectofproductionlotandspoolresemblesthepart,accomplishingtheperforateandreamingandreamhole,processvariouswhorls,boreholeandcarendfaceandprotruding,thevariousshapeformslotsofTanginsidethehole,aswellasmillplaneandtakesshapefaceetc.Constantlyprogressivealongwiththetechnology ,building-blockmachine-flexiblebuilding-blockmachineofonekindofnewtype moreandmoresuffersfavouingofpeople,anditsapplicationmultidigitprincipalaxischestandcanexchangeprincipalaxischestandcodeareaccompanyedtheautomaticchangeofclampingapparatusandtool,andarejoinedinmarriagewithprogrammableordercontroller(PLC)anddigitalcontrol(NC)etc,abilitywantonchangeworkcyclecontrolandthedrivesystem,andtheabilityisnimblesuitsmanybreeiesprocesss transfersthevariablebuilding-blockmachine.Moreovertherecentyearsbuilding-blockmachineprocesscentersandoccupyinginthebuilding-blockmachinetradesuchasdigitalcontrolbuilding-blockmachineandmachinetoolassistancemachine(rinseingmachine,assemblymachine,syntheticalmeasurementmachine,testingmachineandtransportthread)etcarealsobigger.目录摘要1Abstrac„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5第一章设计任务书及求„„„„„„„„„„„„„„„„7第二章夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„92.192.2加工工件简图及工艺分析„„„„„„„„„„„„„112.3定位方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„122.4加紧方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„132.5夹具体方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„142.6夹具的具体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„162.7定位误差分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„18第三章203.1回转工作台概述„„„„„„„„„„„„„„„„ 203.2回转工作台方案设计„„„„„„„„„„„„„„ 213.2.1 齿轮传动设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3.2.2 轴的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„373.3 液压系统的设计„„„„„„„„„„„„„„„„45前 言打下坚实的基础和积累丰富的经验,因此本次毕业设计具有很重要的意义。本次毕业设计的主要任务是设计用于减振器活塞及支承座上双面活塞孔的加工组合机床.。因此《毕业设计说明书》对双面活塞孔的加工组合机床做了系统的组合机床的设计,,根据具体加工对象的具体情况进行专门设计,这是当前最普遍的一种,其二,随着组合机床在我国机械行业的广泛应用,,发明了具有通用部件的组合机床叫做“专能组合机床毕业设计的基本要求是:既要完成任务,又要培养学生独立动手的操作能力,而且把对学生的培养学态度,使学生树立正确的生产观点和技术经济观点。在设计过程中,多次经焦锋老师和焦作市科林齿轮有限公司的林师傅的耐心指导,在此表示深深的谢意!由于本人水平有限,时间仓促,设计中难免有不少缺点和错误,恳切的希望杨老师和读者提出宝贵意见,给予批评指正!第一章设计任务书及要求组合机床在我国得到广泛的应用,在组合机床上可以完成钻孔、铰孔、攻丝、生产部门中,在国民经济中占有较重要的地位。—设计条件1对减振器活塞支撑座的孔进行粗加工2减振器活塞表面直径40cm、加工孔厚度10cm、活塞总厚度22cm2.5mm3减振器活塞表面均匀分布8个大孔直径3mm均匀分布8个小孔直径4加工工件材料:一级铸铁。5所选电动机转速约为910~1000r/min。6批量条件:大批量生产。7制造条件:一般制造条件,中型工厂生产。二设计内容设计方案的选择与计算。总体结构的设计,成套图纸及说明书。三设计关键选择合适的主轴及主轴箱、合适的夹具和工作台的液压转动装置。设计适合中型工厂生产的零部件。必须保证产品的精度和经济性。四设计要求(一)运转定性轴承有一定的润滑性。主要零部件不易损坏。对提升线速度有一定的要求。环境的机械传动平稳,支撑零件具有足够的刚度,无明显的振动。(二)无害性工作时噪声低于标准规定的水平。轴承无漏油现象。尽量减少各种振动和冲击。(三)技术经济性结构简单,减轻自重,减少制造成本,系列化。采用较高的传动系统。(四)结构工艺性无特殊加工的零部件。结构易于拆装,运货。(五)造型艺术性外观造型新颖。尺寸比例符合美观规律。外观,结构,材料的选择和表面处理协调。(六)设计规范性零部件尽量采用标准件。技术参数符合优先数系。第二章 夹具设计组合机床夹具概述“工欲其善,必先利其器”这是我国劳动人民在生产斗争中对工具重要性所作的结论。在现代化生产中,工具(工艺装备)的作用也是如此。种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备(有时要结合夹紧一起考虑)来保证。2、能提高加工效率。所设计的夹具结构在生产批量相适应的条件下,应尽量采用夹紧可靠、快速高效的夹紧机构与传动方式以缩短辅助时间提高劳动生产率。3();良好的排屑措施、滑润方式以及操作维护方便等要求。、考虑夹具的适应性。在满足所要求的加工质量条件下,有时应考虑产品近也是夹具设计经常需要主意的问题之一夹具是组合机床的重要组成部件,是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于现实被加工零件的准确定位,夹压,刀具的导向,以及装卸工件时的限位等等作用的。组合机床具具和一般的夹具所起的作用看起来好像很接近,但其结构和设计要有很大的影响。下面介绍一下组合机床夹具的一些主要特点。部分之一。夹具,则多采用电气——机械的加紧方式。使工件产生不容许的变形。(的关键部件,其设计、制造和调整都必须有严格的要求,使其能持久地保持精度。不从机床上拆下夹具的情况下,能够跟换易损件和维护调整。位组合机床夹具是指工件在几个工位上顺序或平行—顺序加工的机床夹具回转鼓轮夹具等。加工工件简图及工艺分析零件图如下所示:图2—1,加工零件图168个大孔的直径为φ3mm,8个小孔直径为φ2。5mm.加工孔的工序应排在中心孔的精加工之机床设计为多工位回转式组合机床的形式。根据孔的加工大小的不同和位置的限24810个手动夹具,工件以其中心孔和一端面定位。定位方案设计在组合机床上加工时,必须使被加工零件对刀具及其导向保持正确的相对位.85个自由度,具体分析如图所示:采用一面一孔的定位方式消除了工件的5 加紧方案设计作用而产生的位移或震动,使工件在加工过程中能继续保持定位所得到的正确位置。但是,并非全部加紧机构都具备上述三部分,有时可能缺少其中的某一部分,例如手动机构往往就很简单。设计夹具机构时,应满足的要求如下:保证加工精度 加紧机构应能保证工件可靠地接触相应的定位基不应由于切削力的作用而产生位移和晃动。为此,必须保证加紧机构能产生足够的加紧力,同时还要求具有较高的刚性。由于组合机床通常都是多面多刀同时加工的,夹具往往在较大的切削力不应破坏工件的以加工表面,也不应引起工件过大的变形,加紧机构应力求使工件加紧稳定和变形较小,为此,应当正确的选择加紧部位和设置辅助支撑等。保证生产率 加紧机构应当具有适当的自动化程度,加紧动作力求迅速。保证工作可靠——具有自锁功能 加紧机构除了应当能产生足够的加紧力外,通常还要求具有自锁性能,以保证它的工作可靠性性的原则下,加紧力应越小越好,这样可以避免使用庞大而复杂的加紧加紧机构和减小加压变形。操作方便,使用安全 由于组合机床生产率高,操作比较频繁因此加紧机构应当操作方便省力,采用手动加紧机构时操作力通常不应超过8~10公斤。鉴于以上设计加紧机构的要求,考虑到所夹工件太小,不适合自动加紧,因此采用手动加紧的方式。夹具体方案设计够的壁厚,刚性不足处可适当增加加强筋。力求结构简单、重量轻。夹具体的外形一般尺寸较大,结构比较复杂,而且各表面间的相互位置精度要求高,应特别注意其结构工艺性。题。型夹具,在夹具体上应设置吊环螺栓或者起重孔,以便于吊运。3~5mm的凸台,以便于减少加工面积。综合以上考虑和分析,结合钻孔的要求,具体夹具设计如下所示:簧片径向胀开从而将工件定心并加紧。夹具的具体设计通过对工件的具体分析和夹具加紧的要求,工件在加工时要承受刀具旋用,通过以上的分析可知,工件所受到的扭矩的大小为M=594.4N·mm,为了传递这样大的扭矩,根据碟形弹簧片的计算公式得需要施加的轴向力Q为:QK2Mtg(2)D式中 ——所需传递的转矩N;D——工件定位基面的直径μ——装夹表面的摩擦因数;β——碟形弹簧片锥面半角(°);K——安全系数;现取安全系数K=1.5。装夹表面的摩擦系数μ=0.3工件定位基面的直径D=12mm。则根据公式计算得:QK2Mtg(2)1.52594.4tg(92)60.8(N)D 120.3根据以上计算初选碟形弹簧片的数量和尺寸如下表所示:形式dDd1D1βtABaα和(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)序号16127119°0.51010130°根据尺寸可画出弹簧片的具体图如下所示:通过对夹具受力的分析根据力的大小现计算夹具的最小直径:选择夹具材料为45钢。根据查表可知45钢的许用应力大小为[δ]=216MP根据公δ=N/A [δ]得AN[]
60.8 0.28 mm 2164A 40.28D0.36mm 3.1416T316T3[]16594.433.14128根据公式求d
2.9mm根据公式可知所要求的夹具的最小直径相当小在这里为了适应工艺的要求并考虑到实际的情况,我们选择工件最小的直径为4mm。现对工件的具体设计如下:心轴体:压 紧 套 :2.7 定位误差分析的位置变动量( 。DW误差与相应尺寸应满足下面不等式: (11)DW 5 3因为所加工工件是在板状工件上加工均布的10φ310φ工件以底平面及定心和定位孔为定位基准。xyxy方向的位置仍然是变化的,其起最大变动量即为工件的定位误差,即1 0.0020.0020.004mm0.01mmDW 5所以工件定位良好
第三章 回转工作台设计回转工作台概述近年来国外发展了行星传动分度回转工作台。被加工工件在一个工位上装加合机床的应用范围。目前这种回转工作台在我国尚未形成通用部件。分类动和行星传动的回转工作台。齿盘定位和钢球定位等几种。不同的定位方式其结构不同,能达到的定位精度也不同。定位精度是分度按经济合理的原则选择分度回转工作台的定位方式。台通用部件中,以齿盘定位回转工作台技术性能最优。回转工作台方案设计设计回转工作台首先应当考虑到回转工作台夹具。现对回转工作台夹具做些这种夹具通常是由回转工作台和专用的小夹具组成。小夹具在上面以做了详900100012501400毫米六种规格,工位数为234568、10、12八种,小型回转工作台的转盘直径有500600、700、800、、5、6、、9、10、12八种。根据所加工零件的特点,选择回转工500mm10。设计时应正确选用回转工作台夹具的方案设置,除此之外对于如何布置小夹具应当注意下列问题。作台。台定有利于提高机床加工精度。相邻小夹具间的距离不宜太小,以免妨碍切削和冷却液的排除。 需要时小夹具的局部可超出工作台面,但但要检查与其它部件的尺心不同时,更要注意回转时的碰撞问题。工作台中心的切削力,以免加工时产生振动。以上是对回转工作台夹具掌握的一些情况为了满足上述要求,现对回转工作台作详细的方案设计:结合加工工件的特点和所掌握的一些情况决定工作台选用带回转式油缸分度10个工位,因此回转工作台每次旋转361801805中间采用齿轮传动的传动方式所以传动比为 36 根据所设计的特点和传动比的大小,采用二级传动的传动方式,初设传动比
2.5,2
2。第一级采所示:图3-1传动图齿轮传动设计齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,型式很多,应用广泛,传递的功率可达近十万千万,圆周速度可达200m/s。齿轮传动的主要特点有:1)效率高在常用的机械传动中,以齿轮传动的效率为高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%。这对大功率传动十分重要,因为即使效率只提高1%,也有很大的经济意义。结构紧凑在同样的使用条件下,齿轮传动所需要的空间尺寸一般较小。工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动,工作在矿井内工作的机器尤为重要。泛应用,也就是由于具有这一点。但是齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格较贵,且不宜用于传动距离过大的场合。齿轮传动可做成开式、半开式及闭式。如在农业机械、建筑机械以及简易的齿轮的主要失效形式有:1常见的齿面失效形式多为点蚀。所谓点蚀就是齿面材料在变化着的接触应力作用点,最后形成了明显的齿面损伤。塑性变形 塑性变形属于轮齿永久变形一大类的失效形式,它是由于在过大的应力作用下,轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的塑性变形一般发生在硬度低的齿轮上但在重载作用下硬度高的齿轮上也会出现塑性变形又分为滚压塑变和捶击塑变滚压塑编是由于啮合轮齿的相互滚压和滑动而引起的材料塑性流动所形成的。(一) 直齿圆柱齿轮的传动设计选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数由于回转工作台所要求的精度不高故选用7级精度(GB10095—88)10—1280HBS45240HBS40HBS。2 选小齿轮齿数为Z1=20ZZ2.520502 按齿面接触强度设计由《机械设计》第七版公式(10—9a)进行计算即:KT Zd 2.323 t1 1( E)2d
]H确定公式内的各计算数值K试选载荷系数为 t=1.3。计算小齿轮传递的扭矩T297.710210.5105082Nmm1由《机械设计》第七版表10—7选取齿宽系数 d=1。由《机械设计》第七版表106查得材料的弹性影响系数12Z 189.812E10—21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强 600MPa度极限 H;大齿轮的接触疲劳强度极限 550MPaHlim2 ;数也较低。K 1.6由《机械设计》第七版图 10—9查得接触疲劳系数 1 ,K 1.62 。计算接触疲劳许用应力1%s=1由《机械设计》第七版式得]H1
K HN1s
Hlim11.6600960MPaK H2
HN2 Hlin21.6550880s MPa2)计算:(1
d ,代[ ]中较小的值KT Z 1.350823.5 189.8d2.323 t1 1( E)22.323 ( )2mmd计算齿宽b
H
] 1 2.5 880 (2)bdd1t117.51mm17.51mmbhbh1tZm1tZt模数
17.51200.881h2.25m2.250.881.96mm齿高 tbh1.9617.51 8.9bh1.96(5) 计算载荷系数根据υ和7级精度,由《机械设计》第七版图10—8查得动载系数K1.1直齿轮,假设
KFb100N/mmAt
.由《机械设计》第七版表10—3K K 1.2查得 H F由《机械设计》第七版表10—2查得使用系数KA1;10—47称布置时,K 1.12220.23103bH d d将数据代入后得KH1.120.18(10.612)120.2310317.511.413由b/h=17.68,KH1.413,查《机械设计》第七版图 10—13得KF1.35;故载荷系数KKAKKHKH11.11.21.4131.865K3Kt31.8651.3(6)按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径,由《机械设计》第七版式(K3Kt31.8651.3dd1
17.51
19.8mm(6)
计算模数mmd Z1 1
19.8200.99按齿根弯曲强度设计2KT32KT3Z2d 11(Y Y[]FFS)m确定公式内的各计算数值FE1 FE(1)由《机械设计第七版图10—20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度限 500MP;大齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE1 FE(2)由《机械设计》第七版图 10—18查得弯曲疲劳寿命系数为K 2.5 K 2.5FN1 , FN2 。(3)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由《机械设计》第七版式(10—12)得[]
K FN1
FE1
2.5 MPa2.5 F1 S 1.4K 2.5380]FN2 FE2MPa679MPaF2 S 1.4计算载荷系数KKKKK K 11.11.21.351.814A F F查取齿形系数YF1由《机械设计》第七版表10—5查得 F1
2.80,Y
2.32,F2查取应力校正系数F2Y由《机械设计》第七版表10—5查得
1.55,Y
1.70。S1 S2Y YFS
[F]并加以比较Y Y 2.801.55F1[
S1]F1
0.005893YF2
YS
2.321.70 F2大齿轮的数值大32321.81450820.0061202m
0.65mmm大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,所取模数应当大于0.99,为了符合设计要求,使精度更高,特选模数为40100。这样设计的齿轮即满足了齿面接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,又符合了设计要求确保了精度。几何尺寸计算计算分度圆直径dZm40140mm1 1d2计算中心距
Zm1001100mm2a(d14)计算齿宽厚度
d)/2(40100)/270mm2bdd10.54020mm取B1=20mm,B2=25mm.验算T 2 T F12 N254.1Nt d1 40KF 1254.1Atb
N/mm6.35N/mm100N/mm40 合适名称代号名称代号模数压力 角m分度圆直径d备注(mm)m=120dZm40140mm1 1d Zm10012 2齿 顶 高hahhm1a a齿 根 高hfh (hc)m11.25f a全 齿 高齿顶圆直径hdhhh 11.252.25a fd d2h402142a1 1ad d2h10021102a2 2 a齿根圆直径dd d2h401.2538.75ff1 1fd d2h1001.2598.75f2 2 f中 心aa(dd)/2(40100)/270mm1 2距齿数比 2Z1Z技术要求:1。热处理硬度 2。未注圆角半径53。未注倒角2*454。去毛刺3-2小直齿轮3-3大直齿轮(二) 锥齿轮传动的设计1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)由于回转工作台所要求的精度不高故选用8级精度(GB10095—88)10—140Cr,280HBS,大齿轮材料为45钢,调质硬度为240HBS40HBS。2 3) 选小齿轮齿数为Z1=20,大齿轮齿数为Z Z 2.5202 按齿面接触疲劳强度确定传动的主要参数和尺寸。d根据机械设计(北京理工大出版社)式(6—9)计算小锥齿轮分度圆直径1TKKK TKKK (43(10.5)2[]1 A H )2R R H1
(mm)式中:取减速传动的齿数比2;取齿宽系数R0.3;A按机械设计(北京理工大出版社)表5—3查得使用系数K 1A由机械设计(北京理工大出版社)511(a 21R2d 0.4 Km1 R 和齿轮悬臂支撑,查得
1.21。选小齿轮齿数为 Z1=20,大齿轮齿数为2 Z Z 220402 1tan1()26.51
9026.563.5,2,计算当量齿数Z和重合度Z 20Z1 22.351 cos1Z
cos26.540Z2 89.682 cos2
cos63.5Z Z由当量齿数 、 2,按机械设计(北京理工大出版社)表5-4查得E0.7901
, E0.920 。 则 重 合 度2 )(0.7900.51.4542 dH由机械设计(北京理工大出版社)5—128查得齿轮载荷分配系数K1.1H由机械设计(北京理工大出版社)式3)计算接触疲劳许用应力 Z[]H
Hlim S
(MPa)Hmin由机械设计(北京理工大出版社)图5—22查得110M0PaHliHliHmin由机械设计(北京理工大出版社)表5—8查得SHmin由机械设计(北京理工大出版社)式15000100r/min则N60nat6010011500091071 1N N2 1
/9107/24.5107NN由机械设计(北京理工大出版社)表5—7可知,当 0时,查Z Z 1得寿命系数 N1 N2 。两轮的接触疲劳许用应力为[]H1
[]H2
11001100MPa1将上述各数值代人上式得51511.211.1(41.454)30.320.50.3)2110021
23.86mm1 锥齿轮模数md Z23.86/201.198mm,取标准模数1 m=1.5mm分度圆直径dmZ1 1
1.52030mmd2m2Zm2Z2Z212R
mZ2
1.54060mm1.5 20240233.54mm1.52R齿宽bR0.333.5410mmR3:K由齿轮尺寸计算 值。小锥齿轮的平均分度圆直径d dm1 1
R
)300.510 )25.5333.54 mm平均速度n 25.53100 11 0.134/sm 601000 601000 Z 1000.0268根据m 1 和8级齿轮精度查机械设计(北京理工大出版K 1社)图可查得 V K由于两轮齿数没有变动,故其和 H值也无变动。K至此,可以看出由于 V值小于假设值,使齿轮齿面接触疲劳强度有较多的余量。若结构尺寸许可余量。若结构尺寸许可,就不必重新计算。校核齿根弯曲疲劳强度:校核应满足机械设计(北京理工大出版社)(611)KKKK Y 1 A V VF []F1 bd1
(10.5R
)2m F1 F2
YF2[]F1Y F2F1Y式中(1)齿形系数FF1根据当量齿数由机械设(北京理工大出版社图6—2查得Y 2.81F1Y 2.22F2Y重合度系数
0.250.75/
0.250.75/1.4540.766K K 1.18齿间载荷分布系数 F H弯曲疲劳许用应力]F根据机械设计(北京理工大出版社)式(5—34) Y[]
Flim
(MPa)F S YFminS由机械设计(北京理工大出版社)图 5—23 查得Flim1
Flim
300MP
a。由机械设计(北京理工大出版社)表
5—8查得SFmin1。由于两齿轮的弯曲应力循环次数均大于循环次数N0,故寿命系数YN1YN2=1。根据当量齿数ZV1、ZV2由机械设计(北京理工大出版社)图5—24S 查得相对应力修正系数Y10.785,Y2S 两轮的弯曲疲劳许用应力为 Y 301[]
FlimN1 382(MP)FmiSF1 S Y 10.78FmiS Y 3001[]
Flim2N2333.33(MPa)F2 S
YFmin2S2
10.9将上述各值代入机械设计(北京理工大出版社)式(6—11)得 2352511.211.182.810.48570.4MPa[]F1 10300.50.3)21.5 F1 70.42.2255.6MPa[]F2 2.81 F2分锥角分锥角1arcctg 1Z2Z 9063.52 1ZVZZ1 22.35ZZ2 134.51cos2cos12齿数齿根高hf1.81.8名称代号小齿轮大齿轮齿数ZZ20Z 4012齿数比 2当量圆柱齿轮齿数比4大端模m1.51.5数齿顶高h1.51.5直径dd直径dd301d 602dd d1 12hcos 32.7a 1d d 2hcosa2 2 a 2直径dd d2hcos 26.8ff1 1f1d d2hcosf2 2 f 2直径锥距RRd12sin33.541齿宽b100.3100.3R数齿顶角arctg(ha/R)2.56齿根角f farctg(h/R)3.07f顶锥角29.06266.06根锥角23.4360.43ff1f2分度圆 s2.355弧齿厚58.技术要求:1.2.未注倒角1X45.图3-4 小锥齿轮技术要求:1.2.未注倒角1X45.3-5大锥齿轮轴的设计(一) 轴的概述轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件,都必须安装在动力。3类。工作中既承受弯心轴和传动轴,阶梯轴则常用于转轴。(二)轴1的设计方案材料的选择对此回转工作台未提出特殊要求,功率不大,因此,选择常用的材料45钢,B正火处理由机械设计(北京理工大出版社)表 12—1查得 600MP,B 275MP,
140MP。初步估算轴的直径由机械设计(北京理工大出版社)表12—2按45钢查得C=110,安装齿轮处的轴头直径dC3
P323.140.00508260n323.140.00508260
8.9mm在这里取d=10mm.轴的结构设计7302E内经为15m14.25mm,由机械设计手册中查得该轴承定位端面的轴肩直径应取为。在这里齿轮与轴采用间隙配合,而轴承与齿轮之间应采用过根据以上所述,现画出轴的结构草图:按疲劳强度的安全系数校核( 1 ) 作 轴 的
4。力 简 图 :求作用在轴上的力T=5082N/mm齿轮上的圆周力: F 12 N169.4Nt1 60 F 12 N254.1Nt2 d1 40齿轮上的径向力:F1Ftan169.4tan20t1
61.66NF F1cosr1
61.6cos34.750.65NF F1sin161.6sin34.7a1F Ftg20r2 t2zy平面内
92.5NR R由图可知 ay
FFt1 t2以B点为基点作受力分析F 47.5Ft2
20Ray
25R 347.27N得 ayR 76.23Nby在zx面内bx由图可知RaxRbx
F Fr1 r2以B为基点作扭矩分析F 47.5Fr2
20Rax
25将数代入得Rax135.23NRbx7.92NM2M2ZY XY画弯矩图MZYMM2M2ZY XYT扭矩图2截面所受的弯矩M=7798.5
画出危险截面,并计算其应力
确定由图可知第二个截面所受的弯矩和转矩较大,因此应校核这个平面。弯曲应力 max W
7798.532103
79.5MPa扭转剪应力max
TW
25.9MPa t 16轴的材料为 45钢,调质处理。由《机械设计》第七版表 15—1查得 640MPa B ,
155MPa
,以上所述均小于查表所得值,均符合设计要求。轴零件图如下图所示:其余技术要求:调质硬度220-250HBS.2,未注倒角1X45度.3.未注圆角R1(二) 轴2的设计方案1 材料的选择B对此回转工作台未提出特殊要求功率不大因此选择常用的材料45钢正火处理由机械设计(北京理工大出版社)表 12—1查得 600MP,B 275MP,
140MP。2.初步估算轴的最小直径由机械设计(北京理工大出版社)表12—2按45钢查得C=110,安装齿轮处的轴头直径dC3
P323.140.00508260n323.140.00508260
8.9mm在这里取d=10mm.3。轴的结构设计7302E内经为15m14.25mm,由机械设计手册中查得该轴承定位端面的轴肩直径应取为。在这里齿轮与轴采用间隙配合,而轴承与齿轮之间应采用过轴的结构设计草图如下所示:4。轴的校核根据轴的弯曲疲劳强度和轴的扭转强度进行校核轴完全符合设计要求。5.轴具体零件图如下图所示:其余深向深3.3液压系统的设计由于机床的回转工作台的分度受到液压系统的控制,因此在这里做一些简单的介绍液压系统是组合机床及其自动线的重要组成部分。液压系统与机械、电气相配工步中,对力、速度和方向这三个参数不仅有量的要求,而且有质的要求。要使一个液压系据具体情况确定液压系统的具体方案。液压传动的回路的基本回路,在设计一些专用的回路和专用元件,就能组成一个完整的系统。现根据设计所要求将所设计的液压回路如下所示:液压油通过液压泵进入液压回路通过单项阀进入换向阀从而实现对回转工作台的控制。而换向阀的换向是靠挡铁来实现的,详细论述见总体设计方案。(一)液压缸的选择一个液压系统,
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