買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本次設(shè)計(jì)是對(duì) 螺紋在線加工部件 的 設(shè)計(jì) 。在這里主要包括 : 主軸箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的 設(shè)計(jì) 、 進(jìn)給部件 的 設(shè)計(jì) 、 刀具卡緊 部件 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)工作的基本技能的訓(xùn)練，提高了分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，并為進(jìn)行一般機(jī)械的設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一定條件。 整機(jī)結(jié)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器將需要的動(dòng)力傳遞到絲桿上，絲桿帶動(dòng)絲桿螺母，從而帶動(dòng)整機(jī) 進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)， 而主軸箱通過(guò)二級(jí)齒輪減速帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) , 改設(shè)計(jì) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)自動(dòng)化水平。更顯示其優(yōu)越性，有著廣闊的發(fā)展前途。 本論文研究?jī)?nèi)容： (1) 螺紋在線加工部件 總體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)。 (2) 螺紋在線加工部件 工作性能分析。 (3)電動(dòng)機(jī)的選擇。 (4) 螺紋在線加工部件 的傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì)。 (5)對(duì)設(shè)計(jì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算分析和校核。 (6)繪制整機(jī)裝配圖及重要部件裝配圖和設(shè)計(jì)零件的零件圖。 關(guān)鍵詞： 螺紋在線加工部件 ， 滾珠絲杠 ,進(jìn)給傳動(dòng) ,主軸箱 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is of to of a of of on of by to so as to by It a of (1) of of (2) of (3) (4) of (5) of (6) of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 緒論 . 1 紋在線加工部件的要求 . 9 題的目的及意義 . 9 內(nèi)外概況綜述 . 11 課題研究的內(nèi)容及方法 . 12 要的研究?jī)?nèi)容 . 12 計(jì)要求 . 12 鍵 的技術(shù)問(wèn)題 . 12 2 螺紋在線加工部件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 13 紋在線加工部件的構(gòu)成 . 13 紋在線加工部件的工作原理 . 13 孔的基本尺寸和切削用量 . 15 速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 18 3 進(jìn)給結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 20 給部位齒輪的傳動(dòng)計(jì)算 . 20 速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 20 速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 23 給絲杠傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 26 向進(jìn)給滾珠絲桿副的選擇 . 27 程確定 . 27 定絲桿的等效轉(zhuǎn)速 . 27 計(jì)工作臺(tái)質(zhì)量及負(fù)重 . 27 定絲桿的等效負(fù)載 . 28 定絲桿所受的最大動(dòng)載荷 . 28 度的選擇 . 29 擇滾珠絲桿型號(hào) . 29 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 核 . 30 界壓縮負(fù)荷驗(yàn)證 . 30 界轉(zhuǎn)速驗(yàn)證 . 31 桿拉壓 振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率 . 31 機(jī)的選擇 . 32 機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 . 32 機(jī)扭矩計(jì)算 . 33 4 主軸箱的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 35 給結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 35 速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 39 的計(jì)算 . 42 速軸的計(jì)算 . 42 間軸的計(jì)算 . 46 速軸的計(jì)算 . 50 5 鍵連接的選擇和計(jì)算 . 54 速軸（ I 軸）上鍵的選擇及校核 . 54 間軸（ ）上鍵的選擇及校核 . 54 速軸（ ）上鍵的選擇及校核 . 55 6 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 . 56 7 主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 59 動(dòng)松拉刀系統(tǒng) . 60 動(dòng)松拉刀系統(tǒng)的關(guān)鍵零件 . 61 結(jié) 論 . 63 參考文獻(xiàn) . 64 致 謝 . 66 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 1 緒論 紋在線加工部件的要求 對(duì)于大型工業(yè)設(shè)備，在日常維護(hù)或技術(shù)改造過(guò)程中，難免需要在大型固 定基礎(chǔ)件上加工螺紋，大型固定基礎(chǔ)件不易拆卸移動(dòng)，為了不影響生產(chǎn)，采用通用機(jī)床上常規(guī)的加工方法以不適合。當(dāng)螺紋直徑較大（ 40，需采用專(zhuān)用加工設(shè)備。本課題擬設(shè)計(jì)滿(mǎn)足上述要求的專(zhuān)用加工設(shè)備。 1 以 80用鏜削方法，多次加工底孔和多次加工螺紋表面，分析計(jì)算切削用量，確定所需要的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和初始參數(shù)（軸向切削力和徑向切削力）； 2、要求采用數(shù)控方式實(shí)現(xiàn)各運(yùn)動(dòng)的控制和關(guān)聯(lián)，滿(mǎn)足不同螺紋規(guī)格的加工需要，通過(guò)切換能實(shí)現(xiàn)螺紋退刀槽的加工； 3 專(zhuān)用鏜削頭經(jīng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主軸實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，機(jī)床主軸 精度按普通精度機(jī)床要求； 4 主軸組件采用可伸縮式套筒結(jié)構(gòu)，主軸端結(jié)構(gòu)可安裝鉆頭，鏜桿，切槽刀具。 題的目的及意義 近年來(lái)，隨著汽車(chē)、機(jī)械、航天等工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對(duì)齒輪提出了更高的要求：傳動(dòng)速度大、承載能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行噪音小、制造成本低，相應(yīng)地對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)等方面也提高了要求。在這種背景下，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、先進(jìn)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的交叉融合，使齒輪相關(guān)技術(shù)的研究進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。 齒輪加工機(jī)床是一種技術(shù)含量高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)床系統(tǒng)，由于齒輪使用的量大面廣，齒輪加工機(jī)床 已成為汽車(chē)、摩托車(chē)、工程機(jī)械、船舶等行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。 特別是，隨著汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)齒輪的需求量日益增加，對(duì)齒輪加工的效率、質(zhì)量及加工成本的要求愈來(lái)愈高使齒輪加工機(jī)床在汽車(chē)摩托車(chē)等行業(yè)中占有越來(lái)越重要的作用。 機(jī)床 是齒輪加工機(jī)床中的一種，占齒輪加工機(jī)床擁有量的 40%它主要用來(lái)加工圓柱齒輪和蝸輪等。 傳統(tǒng) 機(jī)床 完全依靠機(jī)械內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)滾刀與工件的同步運(yùn)動(dòng)和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)往需要經(jīng)過(guò)多級(jí)齒輪傳動(dòng)，并且引入蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)使得機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜調(diào)整維護(hù)非常困難也降買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 低了加工精度。 螺紋在線加工部件 高加工精度、高生產(chǎn)率的特點(diǎn)，在制造 業(yè)中的應(yīng)用比例越來(lái)越大，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。隨著風(fēng)電、船舶、建材產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展 ,國(guó)內(nèi)對(duì)大型高檔機(jī)床的需求旺盛 ,且要求效率高、精度高。國(guó)內(nèi)機(jī)床技術(shù)與國(guó)外有很大差距。國(guó)內(nèi)還沒(méi)幾家單位有能力加工直徑為兩米的大型 螺紋在線加工部件 ,全世界也只有兩家 ,分別在德國(guó)和美國(guó)。在這種情況下 ,有好幾年 ,中國(guó)的大型 螺紋在線加工部件 都需進(jìn)口這兩家的產(chǎn)品。從國(guó)外進(jìn)口 ,價(jià)格貴 ,交貨期長(zhǎng) ,售后服務(wù)麻煩。所以研制加工直徑兩米以上的大型 螺紋在線加工部件 和有必要。 對(duì) 螺紋在線加工部件 的設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專(zhuān)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。而工科類(lèi)學(xué)生更應(yīng)側(cè)重于從生產(chǎn)的第一線獲得生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)和技能，獲得工程技術(shù)經(jīng)用性崗位的基本訓(xùn)練，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可樹(shù)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(guò)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)的能力，提高解決本專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，從而擴(kuò)大、深化所學(xué)的專(zhuān)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(wèn)題的正確指導(dǎo)思想、方法手段，樹(shù)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)。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料的搜集、整理、數(shù)據(jù)的查詢(xún)，方案的確定，撰寫(xiě)、電路的設(shè)計(jì)以及畢業(yè)答辯等活動(dòng)，初步了解數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的方式的種類(lèi)何工作原理，接受初步的數(shù)控機(jī)床的訓(xùn)練和熏陶，深化和綜合基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)協(xié)作精神，樹(shù)立高 度的工作責(zé)任感的能力，同時(shí)系統(tǒng)的對(duì)我們?nèi)晁鶎W(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，全面的復(fù)習(xí)整理，查缺補(bǔ)漏，以達(dá)到熟練掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)的目的，并綜合運(yùn)用和深化所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論識(shí)培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決一般工作實(shí)際問(wèn)題的能力，樹(shù)立高度的責(zé)任感，以便在日后工作中能得心應(yīng)手。能更好的適應(yīng)社會(huì)的需要，充分發(fā)揮自己的才華，貢獻(xiàn)自己的一份力量。 隨著教育改革的逐步深入，為落實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育三大新的教育目標(biāo)打破以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐為輔的傳統(tǒng)教育方法，提高學(xué)生的買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 創(chuàng)新能力及靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，以便能最快的適應(yīng)工作的需求。 內(nèi)外概況綜述 我國(guó)生產(chǎn) 機(jī)床 的歷史始于 1953 年，經(jīng)過(guò) 30 年的努力，到 80 年代初已進(jìn)入世 機(jī)床主要生產(chǎn)國(guó)家行列。目前，國(guó)產(chǎn) 機(jī)床 以傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)式為主，品種、系列齊全。傳統(tǒng)機(jī)床 完全依靠機(jī)械內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)滾刀與工件的同步運(yùn)動(dòng)和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，往往需要經(jīng)過(guò)多級(jí)齒輪傳動(dòng)，并且引入蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)使得機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜調(diào)整維護(hù)非常困難也降低了加工精度。近幾年，我國(guó)在 機(jī)床 設(shè)計(jì)技術(shù)方面研究的主要經(jīng)歷了從統(tǒng)機(jī)械式 機(jī)床 通過(guò)數(shù)控改造發(fā)展為 2 至 3 軸（直線運(yùn)動(dòng)軸）實(shí)用型數(shù)控高效 機(jī)床 ，到全新六軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速機(jī)床 的開(kāi)發(fā) ,最大主軸轉(zhuǎn)速一般為 1200 轉(zhuǎn) /分，與發(fā)達(dá)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品相比我國(guó)仍然存在著不小的差距，究其原因主要還是因?yàn)榛A(chǔ)研究差，整體設(shè)計(jì)能力不足，由此導(dǎo)致新技術(shù)應(yīng)用慢和仿制比重較大，如零傳動(dòng)技術(shù)干切技術(shù)在齒輪加工機(jī)床中的應(yīng)用一直處于落后狀態(tài)。 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，德國(guó)西門(mén)子、利勃海爾和日本的馬扎克、法拉克掌握著數(shù)控系統(tǒng)的最高水平，利勃海爾數(shù)控系統(tǒng) 16 個(gè)軟件包的價(jià)格接近母機(jī)價(jià)格，軟件和母機(jī)一起賣(mài)，不分開(kāi)出售，軟件利潤(rùn)非常高。目前國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)使用的中高檔機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)基本都是國(guó)外進(jìn)口。同時(shí)國(guó)內(nèi)研制加工效率高、精度高直徑為兩米的大型 螺紋在線加工部件 的單位的能力比較弱，而從國(guó)外進(jìn)口 ,價(jià)格貴 ,交貨期長(zhǎng) ,售后服務(wù)麻煩。數(shù)控系統(tǒng)和功能部件發(fā)展滯后已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。國(guó)產(chǎn)中檔數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率只有 35%，而高檔數(shù)控系統(tǒng) 95%以上依靠進(jìn)口。功能部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總體占有率約為30%，其中高檔功能部件市場(chǎng)占有率更低。臺(tái)灣地區(qū)品牌功能部件約占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的 50%，其余 20%為歐盟、日本等品牌產(chǎn)品。據(jù)國(guó)家海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 2010 年我國(guó)進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)金額達(dá) 美元， 機(jī)床 附件 (含功能部件和夾具 )類(lèi)產(chǎn)品達(dá) 美元。 以高速、高精、復(fù)合、智能等為特征的高檔 螺 紋在線加工部件 關(guān)鍵技術(shù)雖然已經(jīng)取得明顯進(jìn)步，一批共性、基礎(chǔ)技術(shù)和新產(chǎn)品研發(fā)也有了新的進(jìn)展，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還存在較大差距。有些關(guān)鍵技術(shù)，如：高速高精運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)綜合補(bǔ)償技術(shù)、多軸聯(lián)動(dòng)和復(fù)合加工技術(shù)、智能化技術(shù)、高精度直驅(qū)技術(shù)、可靠性技術(shù)等尚需進(jìn)一步突破，有些重大技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化還有一段路程。以企業(yè)為主體、以市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的研發(fā)體系尚未真正建立，行業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展缺乏高新技術(shù)支撐。 我國(guó) 機(jī)床 工具行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量整體 水平已經(jīng)有了很大提高，對(duì)提升產(chǎn)業(yè)的整體素質(zhì)和買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 核心競(jìng)爭(zhēng)力起到了重要作用，也得到廣大用戶(hù)的認(rèn)可。但在產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性方面，例如： 機(jī)床 早期故障率較高，精度穩(wěn)定性周期短，工程能力系數(shù) ( )、平均無(wú)故障工作時(shí)間 (指標(biāo)與國(guó)際先進(jìn)水平比較尚有一定差距。加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量工作，解決深層次的質(zhì)量問(wèn)題依然不容忽視。 課題研究的內(nèi)容及方法 要的研究?jī)?nèi)容 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本文擬進(jìn)行的研究?jī)?nèi)容如下 : 1 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的環(huán)境要求和本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定 螺紋在線加工部件 整體設(shè)計(jì)方案。 2 確定的性能參數(shù)，對(duì)初步模型進(jìn)行靜力學(xué)分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇電機(jī)。 3 從所要功能的實(shí)現(xiàn)出發(fā)，完成 螺紋在線加工部件 各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 4 完成主要零部件強(qiáng)度與剛度校核。 計(jì)要求 1 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，提出 螺紋在線加工部件 的整體設(shè)計(jì)方案 ； 2 完成 螺紋在線加工部件 結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì) ； 3 通過(guò)相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，完成電機(jī)選型； 4 完成 螺紋在線加工部件 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 繪 制 螺紋在線加工部件 結(jié)構(gòu)總裝配圖、主要零件圖 。 鍵的技術(shù)問(wèn)題 1 方案選擇 2 整體 設(shè)計(jì) 3 電機(jī)選型 設(shè)計(jì) 4 強(qiáng)度 校核 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 2 螺紋在線加工部件 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 紋在線加工部件 的構(gòu)成 該機(jī)在整體結(jié)構(gòu)的主要零部件有底座基礎(chǔ)、縱向?qū)к?、橫向?qū)к?、支柱、切削頭、工作臺(tái)、控制箱、等組成。其中底座基礎(chǔ)上安裝有地腳螺栓，縱向?qū)к壷误w通過(guò)地腳螺栓與基礎(chǔ)體固定在一起。 紋在線加工部件的工作原理 本課題主要設(shè)計(jì)一套數(shù)控加工大型零部件上孔內(nèi)螺紋加工的主軸箱，進(jìn)給箱內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框圖如圖所示，通過(guò)對(duì)主軸箱的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于螺紋的加工。這是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，聯(lián)系兩個(gè)執(zhí)行件，以形成復(fù)合成形運(yùn) 動(dòng)的傳動(dòng)鏈，稱(chēng)為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。它的作用是保證兩個(gè)末端件之間的 相對(duì)速度 或相對(duì)位移保持嚴(yán)格的比例關(guān)系，以保證被加工表面的性質(zhì)。如在 臥式車(chē)床 上車(chē) 螺紋 時(shí)，連接主軸 和刀具之間的傳動(dòng)鏈，就屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。此時(shí)，必須保證 主軸 （工件）每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)， 車(chē)刀 移動(dòng)工件 螺紋 一個(gè)導(dǎo)程，才能得到要求的 螺紋導(dǎo)程 。對(duì)于主運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)是采用交流伺服電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳到主軸上，主軸帶動(dòng)刀具回轉(zhuǎn)在孔內(nèi)加工出螺紋，而另一方面也采用交流伺服電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)傳到絲杠螺母副，絲杠的回轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺母移動(dòng)，利用螺母座與主軸的套筒聯(lián)結(jié)，由于主軸和套筒的剛性連接，從而使得主軸隨著螺母的移動(dòng)而移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。另外在主運(yùn)動(dòng)的減速機(jī)構(gòu)上安裝編碼器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主軸的轉(zhuǎn)速，以便及時(shí)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速，保證螺紋的加工質(zhì)量。對(duì)于鉆孔加工和螺紋加工類(lèi)似，但卻是一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，聯(lián)系交流伺服電動(dòng)機(jī)和主軸，使主軸得到給 定的速度運(yùn)動(dòng)，并傳遞一定的動(dòng)力，外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 傳動(dòng)比 的變化，只影響 生產(chǎn)率 或 表面粗糙度 ，不影響加工表面的形狀。 因此，外聯(lián)系傳動(dòng)鏈不要求兩末端件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)關(guān)系。通過(guò)主軸的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刀具同時(shí)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工出所要求的孔。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 伺服電動(dòng)機(jī)是指能夠精確地控制轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的一類(lèi)電動(dòng)機(jī)，它在機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)給伺服系統(tǒng)中是執(zhí)行元件。常用的伺服電動(dòng)機(jī)分為四大類(lèi)：直流伺服電動(dòng)機(jī)；交流伺服電動(dòng)機(jī)；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)均采用位置閉環(huán)控制，一般用于要求精度高、速度快的伺服系統(tǒng)；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要用于開(kāi)環(huán)控制，一般用于精度、速度要求不高，成本較低的伺服系統(tǒng)中。相比于其 他電動(dòng)機(jī)，交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電機(jī)特點(diǎn) ： 無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。 定子繞組散熱比較方便。 慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。 適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。 同功率下有較小的體積和重量。 減速機(jī)構(gòu)采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： 1、使用的 圓周速度 和功率范圍廣； 2、效率較高； 3、 傳動(dòng)比 穩(wěn)定； 4、壽命長(zhǎng)； 5、工作可靠性高； 6、可實(shí)現(xiàn)平行軸的之間傳動(dòng)。 在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常常需要檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部 件的位移和速度。檢測(cè)角位移和速度常用的傳感器是增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，檢測(cè)線位移和線速度常用的則是直線光柵。這兩種位移檢測(cè)裝置本身就是 旋轉(zhuǎn)器，它們與控制系統(tǒng)的接口簡(jiǎn)單方便。 增量式旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)構(gòu)和工作原理：增量式旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光學(xué)式位置檢測(cè)元件，主要用以測(cè)量轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速，輸出信號(hào)為電脈沖，其外形如圖 4量式旋轉(zhuǎn)編碼器最初的結(jié)構(gòu)是一種光電盤(pán)，如圖 4一個(gè)圓盤(pán)的圓周上分成相等的透明買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 與不透明部分（構(gòu)成主柵），圓盤(pán) 與工作軸 1一起旋轉(zhuǎn)。此外還有一個(gè)固定不動(dòng)的圓形薄片（分度柵 8）與圓盤(pán)（主柵 7）平行放置，分度柵開(kāi)有 A 、 B 、 Z 三組狹縫。其中 A 、B 狹縫用于辨向，彼此錯(cuò)開(kāi) 1/4柵距（主柵上相鄰兩線的間距為一個(gè)柵距）； Z 狹縫用作零位。工作軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感光元件接收到的光通量會(huì)時(shí)大時(shí)小地連續(xù)變化（近似于正弦信號(hào)），經(jīng)放大，整形電路變換后輸出方波信號(hào)，如圖 4中 A 、 B 兩路方波的相位差 為 90 。若定義 A 相超前于 B 相時(shí)工作軸為正轉(zhuǎn)，則 B 相超前于 A 相時(shí)工作軸就為反轉(zhuǎn)。 Z 相是零位脈沖（每轉(zhuǎn)一個(gè)），通常用作測(cè)量基準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，從編碼器輸出的 A 、 B 相信號(hào)經(jīng)辨向和倍頻后，變成代表位移的測(cè)量脈沖被引入位置控制回路進(jìn)行位置調(diào)節(jié)；或經(jīng)頻率 為速度反饋信號(hào)送給速度控制單元進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。 孔的基本尺寸和切削用量 根據(jù)加 工螺紋的公稱(chēng)直徑確定孔徑的大小，查 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) (以下簡(jiǎn)稱(chēng)手冊(cè) )可知，普通螺紋的基本尺寸如圖所示（注：本課題主要研究螺距3 之間的螺紋）。本課題研究螺紋的公稱(chēng)直徑 D 在 0 之間，中徑公差等級(jí)為 8級(jí)。查手冊(cè)可知，直徑大于 孔采用兩個(gè)鉆頭分兩次來(lái)鉆出，先用直徑為 0 的鉆頭鉆，然后再擴(kuò)至所要求的孔徑，選用的刀具是錐柄麻花鉆（ 851438 ,刀具材料是 18 ,選用第一系列的刀具直徑， 工件材料選用為235Q 結(jié)構(gòu)鋼 b = 4600. 查 手冊(cè)得，鉆削加工的切削速度公式 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 m （ 1） 式中： f t d 由手冊(cè)查得 f = 65.0 當(dāng)?shù)毒咧睆?00 ， t ；當(dāng)?shù)毒咧睆?00 ，t 將相關(guān)參數(shù)代入公式得 2m i n ， 5m a x 鉆削時(shí)軸向力 N ，扭矩 M 及功率 P 的計(jì)算公式查手冊(cè)可知， N (2) (3) 1 8 7 6 0 (4) 根據(jù)（ 2）式，計(jì)算 ， a x 根據(jù)（ 3）式，計(jì)算 a n ，有： (5) 得 m in ， m 3 51m a x 將相關(guān)參數(shù)代入式（ 4）中得 ， 根據(jù)所計(jì)算的相關(guān)參數(shù)查相關(guān)資料，選擇 180定功率 額定力矩 30 ，額定轉(zhuǎn)速 2000 r ，額定線電流 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J 90 2，其安裝尺寸如圖所示， 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 電機(jī)性能曲線如上圖所示，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速在 m 5001250 r 之間時(shí)，轉(zhuǎn)矩在買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 間。 速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)選擇的電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)和切削加工時(shí)功率和轉(zhuǎn)矩的要求，初選進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 41i ，二級(jí)傳動(dòng)。 (2)加工螺紋的基本尺寸和切削用量 螺紋的公稱(chēng)直徑 D 查手冊(cè)知，如下表所示 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 選擇加工三角形內(nèi)螺紋的公稱(chēng)直徑 D 為 0 之間，螺距 p 在 之間。加工刀具的材料為硬質(zhì)合金 工形式是鏜削螺紋，工件材料選用為 235Q ab 。 切削速度計(jì)算公式： v （ 6） 其中 104t 為刀具耐用度 t 90 i 為行程次數(shù)， 根據(jù)查到的數(shù)據(jù)可知 i 為 2；切削速度 m ，m . 主軸轉(zhuǎn)速公式： n = 8） 同理主軸切削速度 v 在 m 8 入主軸轉(zhuǎn)速公式得轉(zhuǎn)速 n 的范圍在 m 動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速 m 2 0 0m 0 0 間根據(jù)螺紋加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速范圍可知，主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比符合要求。 主軸做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)鉆削 扭矩值 選擇 180傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 32i ，二級(jí)傳動(dòng)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 3 進(jìn)給 結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì) 給部位齒輪的傳動(dòng)計(jì)算 根據(jù) 前面章節(jié)介紹，該部分總傳動(dòng)比為 i=3 其中高速級(jí)取 速級(jí)取 . 速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 按設(shè)計(jì)計(jì)算公式 1 選擇齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 1）根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用 7 級(jí)精度（ 3）材料選擇 由表 (10擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280 齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 者硬度差為 40 4）初選小齒輪的齒數(shù)1 24Z ，2 1 1 1 . 5 2 4 = 3 6Z i Z ，選2 36Z 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式 2131 2 12 . 3 2 ( )t Ht d ud u （注 :腳標(biāo) t 表示試 選或試 算值 ,下同 .） （ 1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) 2）計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 1115 . 69 5 5 0 9 5 5 0 2 6 . 7 4 3）由表 10取齒寬系數(shù) （非對(duì)稱(chēng)布置） 4）由表 10取材料彈性影響系數(shù) 1 21 8 9 p5）由圖 10齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限li m 1 600；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度li m 2 5506）由式 10算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9116 0 6 0 1 4 6 0 1 ( 2 8 3 0 0 8 ) 3 . 3 6 4 1 0hN n j l 812 6 . 4 6 9 1 05 . 2 （ j 為齒輪轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合次數(shù)； 工作壽命） 7）由圖 10接觸疲勞壽命系數(shù)120 . 9 3 , 0 . 9 6H N H 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1，由式 10 1 l i m 112 l i m 22558528 （ 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑1入 H較小值 由計(jì)算式 2131 2 12 . 3 2 ( )t Ht d ud u 得， 1 ）計(jì)算圓周速度 11 3 . 6 5 5 76 0 1 0 0 0mV s 3）計(jì)算齒輪 b 1 1 4 6 . 5 2 4 6 . 5 2d m m m m 4)計(jì)算齒寬與齒高比 . 5 1 2 . 0 2 1 2 524z 齒輪高 *( 2 ) 2 . 0 2 1 2 5 2 . 2 5 4 . 5 4 7 8ah h c m m m 齒高比 4 6 . 5 2 1 0 . 6 74 . 5 4 7 85）計(jì)算載荷系數(shù) K 根據(jù) mV s ， 7 級(jí)精度，由圖 10得動(dòng)載系數(shù) 由表 10得 1表 10插值法， 7 級(jí)精度 ,小齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱(chēng)布置 查得 由 1 . 4 , 1 0 . 6 7H bk h 查圖 10 故載荷系數(shù) A V H K K K =文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑，由式（ 10 311 4 7 . 5 7t d m 7）計(jì)算模數(shù)114 7 . 5 1 1 . 9 724 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（ 10 13 212 F a s a （ 1）確定計(jì)算參數(shù) 1)圖 10得 小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限1 500F E ，大齒輪彎曲疲勞 強(qiáng)度極限為2 380F E 1） 由圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) 120 . 9 0 , 0 . 9 2F N F 3)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由公式 (10 111 3 1 4 . 2 9F N F 222 2 4 4 . 2 9F N F 4)算載荷系數(shù) A V F K