3353 三軸鉆攻孔加工2寸C字夾夾具及轉臺設計,三軸鉆攻孔,加工,夾具,轉臺,設計 目錄第一章 概述 11.1 C 字夾及加工轉臺概述 ..........................................11.2 加工轉臺的國內外現(xiàn)狀 ..........................................21.2.1 國內加工轉臺的技術狀況 ...................................21.2.2 國外加工轉臺的技術現(xiàn)狀 ...................................31.3 本次設計主要內容 ..............................................4第二章 設計方案論證 ...............................................12.1 各種方案簡述 ..................................................12.1.1 方案一 ...................................................12.1.2 方案二 ...................................................12.1.3 方案三 ..................................................22.2 各種方案比較 ..................................................32.3 本章小結 ......................................................3第三章 設計中的有關計算 ..........................................13.1 電動機的選擇 ..................................................13.2 傳動裝置總傳動比的計算及其分配 ................................23.3 蝸桿傳動系統(tǒng)的設計與校核 ......................................23.3.1 選擇蝸桿傳動類型 .........................................23.3.2 選擇材料 .................................................23.3.3 按齒面接觸疲勞強度進行設計 ...............................23.3.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 ...........................43.3.5 校核齒根彎曲疲勞強度 .....................................53.3.6 驗算效率 ?...............................................63.4 錐齒輪傳動設計及校核 ..........................................63.4.1 選錐齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) .......................63.4.2 按齒面接觸疲勞強度設計 ...................................73.4.3 按齒根彎曲疲勞強度設計 ...................................83.5 軸的設計及強度校核計算 .......................................113.5.1 蝸輪傳動軸 .............................................113.5.2 錐齒輪傳動軸 ..........................................133.7 總裝配圖 .....................................................153.8 本章小結 .....................................................17結論 18參考文獻 1致謝 2摘 要C 字夾是木工等常用的工具。C 字夾螺孔的加工是主要工藝內容，其加工的好壞直接影響夾緊螺桿在夾緊和松開時正常運動。在 C 字夾的制作過程中，C 字夾螺孔的加工作為主要工藝內容，一般均在兩臺不同的鉆床上進行加工，要裝、卸兩次。而且一次只能加工一個孔。這樣，不僅影響加工精度，而且加工效率低，勞動強度也大。于是，就需要設計多主軸鉆床，同時需要設計多工位孔加工的工裝設備。而轉臺式多工位鉆、攻自動設備的設計中，多工位準停式轉臺和鉆、攻夾具的設計為主要內容。本文首先概述了加工轉臺的基本定義與國內外一些重要生產商的成果。第二部分論述了所想到的三種方案并對這些方案優(yōu)缺點作了分析和對比。在彼此比較后決定選第一種方案。第三部分則是說明了加工轉臺的主要機械傳動部分的設計以及對它們的校核過程。加工轉臺的傳動部分主要由蝸輪蝸桿、錐齒輪、主軸三部分組成。經過校核后所有設計均符合要求。用 ProE 軟件完成轉臺的三維總裝圖，然后得到了整個轉臺的二維裝配圖和蝸輪蝸桿、錐齒輪、軸等二維零件圖。在文章的最后簡明的介紹了做本次畢業(yè)設計的一些心得體會。關鍵詞 加工轉臺；蝸輪蝸桿；錐齒輪；滾珠絲桿；ProEABSTRACTC word clip is carpenter etc commonly used tools. C word processing is the screw holes with the main technology content, its processing of a direct impact on the clamping screw in the clamping and loosen the normal movement when. In the C word clip of the production process, the C word clamp screw holes as the main content of the processing technology, in general are two sets of different drilling on the processing, pack, discharge twice. And one can only processing a hole. So, not only affect machining precision and the processing efficiency is low, the intensity of labor is also big. So, need to design more spindle drilling machine, also need to design of progressive hole processing fixtures equipment. And turned in the desktop of progressive drilling, tapping the design of the automatic equipment, progressive must stop type turntable and drilling, tapping fixture design as the main content. This paper summarizes the basic definition and processing turntable for domestic and foreign some important producers results. The second part of the paper is that the thought of three solutions to these solutions and analyzes and compares their advantages and disadvantages. In each other after comparing decided to choose the first plan. The third part is that the processing of the main mechanical transmission part turntable for the design and process of checking on them. The main transmission parts processing turntable by the worm, bevel gear, spindle of three parts. After checking all the requirements are designed. Drawing using ProE software table 3 d assembly drawing, then by the whole table 2 d assembly drawing and worm gear and worm, bevel gear and shafts two-dimensional drawing. At the end of the article simply introduces the graduation design do some of the comments. Keywords: Worm Gear & Worm，Taper Gear，Ball Screws ,ProE 1第一章 概述1.1 C 字夾及加工轉臺概述C字夾是木工等常用的工具。C字夾螺孔的加工是主要工藝內容，其加工的好壞直接影響夾緊螺桿在夾緊和松開時正常運動。如圖1-1所示。圖1-1 C字夾產品圖設計一臺兩回轉坐標數(shù)控轉臺(由分度圓工作臺、擺角體、擺角體支架組成)，安裝在三直線坐標數(shù)控銑床或加工中心工作臺上，可實現(xiàn)五軸聯(lián)動加工，如圖l所示。然而傳統(tǒng)的五軸數(shù)控機床的兩回轉坐標與機床滑板制作成一體，這對于用三直線坐標加工的絕大多數(shù)場合來說，兩回轉坐標傳動機構，盡管鎖緊不動，長時歇置，造成浪費，并且它的剛性往往遠不如直線坐標，影響機床加工精度、強力高效加工等。如果能把兩回轉坐標數(shù)控轉臺做成數(shù)控機床附件，在不需要時，工件直接裝夾在工作臺上加工；在需要時，工件裝在數(shù)控轉臺上加工，靈活選用。五軸聯(lián)動加工還有一個顯著特點，多種場合要求五面全部暴露在刀具之下，不與裝夾發(fā)生干涉，如果在數(shù)控轉臺的分度軸內設置工件拉緊裝置，且用戶能根據(jù)生產需要，隨時改制工件定位方式。在C字夾的制作過程中，C字夾螺孔的加工作為主要工藝內容，一般均在兩臺不同的鉆床上進行加工，要裝、卸兩次。而且一次只能加工一個孔。這樣，不僅影響加工精度，而且加工效率低，勞動強度也大。于是，就需要設計多主軸鉆床，同時需要設計多工位孔加工的工裝設備。21.2 加工轉臺的國內外現(xiàn)狀1.2.1 國內加工轉臺的技術狀況我國從六十年代開始研制萬能轉臺，最初時長春轉臺研究所研制的定型產品WD 系統(tǒng)，先后移植給寧夏青山轉臺廠、廣州轉臺廠，目前國內市場生產電子萬能轉臺廠家比較多，主要有濟南轉臺廠生產的 WDW, WDS 系列，長春轉臺研究所生產的 CSS-1100C, CSS-2200 系列，寧夏青山轉臺廠、廣州試驗儀器廠生產的WD 系列，長春市第二轉臺廠生產的 CMT5000 系列等。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，力學性能的自動測試己成為體現(xiàn)測試技術現(xiàn)代化的重要標志。目前，估計國內己擁有數(shù)萬臺國產及進口的各類轉臺，其中，大部分轉臺因不具備電測能力而談不到測試的自動化和現(xiàn)代化；一部分轉臺雖然具有電測能力或配備了計算機，但因其技術落后或經多年運行而工作己不可靠。這些大量的現(xiàn)有設備如何能跟上時代使其繼續(xù)發(fā)揮效能，己受到廣泛關注。中國轉臺行業(yè)從上個世紀 80 年代以后開始進行電子化、微機化的升級。在 80 年代初期有一些科研院所和高等院校以課題的方式開始進行轉臺的升級改造工作。從實現(xiàn)力學性能測試自動化現(xiàn)代化的要求來考慮，轉臺升級改造的中心環(huán)節(jié)是將現(xiàn)代計算機技術引入轉臺，在轉臺主機或主體系統(tǒng)完好的情況下，配置先進的數(shù)據(jù)采集測試結果自動處理系統(tǒng)或自動控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)測試自動化，減少人為因素干擾，自動存儲數(shù)據(jù)，提高測試效率。由于國內的工業(yè)基礎水平限制，在 80 年代和 90 年代初國產的電子式和微機式的轉臺普遍存在電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性差、軟件實用性不強等問題，直到 90 年代中期，隨著中國 IT 技術的飛速發(fā)展，轉臺也進入了一個新的發(fā)展階段。在當今新技術革命的浪潮中，轉臺行業(yè)正在擺脫傳統(tǒng)產品范疇而迅速向高新技術產業(yè)發(fā)展。這不僅因其本身與信息、能源和新材料等領域有著密切的關系，而更重要的是它能夠直接為眾多的高新技術領域及產業(yè)提供必不可少的測試設備。目前轉臺產品的更新?lián)Q代較快，轉臺正朝著智能化發(fā)展。近幾年在國外大約一、二年就推出一代新型產品，國內進行這方面研究的廠家也較多，如上海華龍測試儀器廠( 如圖 1-2 所示)等。計算機技術的進步己經為試驗過程的自動完成與數(shù)據(jù)3的自動處理提供了條件，研究人員努力將更先進、更可靠的技術應用于轉臺，保證試驗的準確、高效。圖 1-2 上海華龍數(shù)控機床產品1.2.2 國外加工轉臺的技術現(xiàn)狀國外的轉臺研究一般以企業(yè)為中心展開，目前美國的 MTS 公司、英國的INSTRON 公司、德國申克公司和日本的島津制作所等通過自己多年的研究，均具有了自己獨具特色的轉臺產品。日本島津 UEH 型及美國 SATEX 公司的 HVL型液壓萬能機均采用電液何服交流控制雙向缸，負荷、變形、位移控制由電液伺服閉環(huán)控制，同時具有電測和計算機數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理功能。電液伺服系統(tǒng)的優(yōu)點是動態(tài)響應快，工作范圍廣，適合動態(tài)轉臺，其缺點是用于液壓萬能轉臺上未能發(fā)揮其特點，且造價高，擾污染能力低，能耗大。德國申克公司的 UPM 液壓萬能轉臺控制原理是由速度控制器控制力矩電機進而帶動壓力控制閥施加負荷，并具有速度和電流反饋，保證加荷速度，轉臺還具有計算機數(shù)據(jù)處理和控制功能，是一種傳統(tǒng)的控制方式。日本島津制作所生產的 UDH 系列液壓萬能轉臺其采用自行設計的電液伺服閥組件控制柱塞缸，可自動和手動兩種操作，具有計算機控制4和數(shù)據(jù)處理功能，其系列性能好，機種覆蓋廣，缺點是自動化程度低。如圖 1-3所示為日本津島的 AG-X 系列立式電子萬能轉臺。英國 INSTRON 公司的電液伺服轉臺有 1300 系列和 8500 系列。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，部分轉臺正向小型化，便攜化發(fā)展，以滿足人們現(xiàn)場測量的要求。電子轉臺的軟件也隨著軟件編程手段的進步正向自動化、智能化和可重構化不斷發(fā)展。從目前國內外轉臺發(fā)展的技術水平分析，國內與國外在轉臺的性能方面還存在著不少差距。但是我們看到，通過國內科技人員的不懈努力，這種差距在逐步縮小。隨著國內材料、電子、芯片產業(yè)的不斷發(fā)展，轉臺賴以發(fā)展的工業(yè)基礎不斷增強，只要投入足夠的研發(fā)力量，我們必將趕上國際先進水平。1.3 本次設計主要內容在C字夾的制作過程中，C字夾螺孔的加工作為主要工藝內容，一般均在兩臺不同的鉆床上進行加工，要裝、卸兩次。而且一次只能加工一個孔。這樣，不僅影響加工精度，而且加工效率低，勞動強度也大。于是，就需要設計多主軸鉆床，同時需要設計多工位孔加工的工裝設備。主要設計四工位準停轉臺和C字夾鉆、攻夾具。要求裝置轉臺采用內嚙合齒輪式結構（同時對傘齒輪嚙合、蝸桿傳動等進行分析），由電或液驅動控制四工位轉臺準停。C字夾鉆、攻夾具要能實現(xiàn)一次可加工三個，采用氣動夾緊，對三個工件采用浮動柔性夾緊。要求整個過程按照順序有序進行。繪制四工位準停轉臺總裝圖、C字夾鉆、攻夾具總裝圖。1第二章 設計方案論證2.1 各種方案簡述2.1.1 方案一電動機產生動力后輸出進入渦輪蝸桿傳動系統(tǒng)，進一步減速并改變運動旋轉方向后，通過左右錐齒輪傳動系統(tǒng)傳遞到轉臺主軸。由錐齒輪的轉動帶動與主軸相連的工作臺。從而完成轉臺的傳動系統(tǒng)設計。如圖 2-1 所示。圖 2-1 方案一示意圖2.1.2 方案二電動機產生動力后輸出到蝸桿傳動系統(tǒng)，進一步減速并改變運動旋轉方向后，通過鏈傳動系統(tǒng)傳遞到轉臺主軸。由鏈輪的轉動帶動轉臺主軸轉動。從而完成轉臺的傳動系統(tǒng)設計。如圖 2-2 所示。2圖 2-3 方案二示意圖2.1.3 方案三電動機產生動力后輸出到蝸桿傳動系統(tǒng)，進一步減速并改變運動旋轉方向后，通過同步帶輪傳動系統(tǒng)傳遞到轉臺主軸。由同步帶輪的轉動帶動轉臺主軸轉動。從而完成轉臺的傳動系統(tǒng)設計。如圖 2-3 所示。圖 2-3 方案三示意圖32.2 各種方案比較齒輪傳動的特點:①能保證瞬時傳動比恒定,平穩(wěn)性較高 ,傳遞運動準確可靠；②傳遞的功率和速度范圍較大；③結構緊湊、工作可靠,可實現(xiàn)較大的傳動比；④傳動效率高,使用壽命長；⑤齒輪的制造、安裝要求較高.齒輪材料一般是鑄鐵等。鏈傳動的特點:①和齒輪傳動比較,它可以在兩軸中心相距較遠的情況下傳遞運動和動力；②能在低速、重載和高溫條件下及灰土飛揚的不良環(huán)境中工作；③和帶傳動比較,它能保證準確的平均傳動比,傳遞功率較大,且作用在軸和軸承上的力較??；④傳遞效率較高,一般可達 0.95～0.97；⑤鏈條的鉸鏈磨損后,使得節(jié)距變大造成脫落現(xiàn)象；⑥安裝和維修要求較高.鏈輪材料一般是結構鋼等。帶傳動(皮帶傳動) 特點(優(yōu)點和缺點): ①結構簡單,適用于兩軸中心距較大的傳動場合；②傳動平穩(wěn)無噪聲,能緩沖、吸振；③過載時帶將會在帶輪上打滑,可防止薄弱零部件損壞,起到安全保護作用；④不能保證精確的傳動比.帶輪材料一般是鑄鐵等。渦輪蝸桿傳動最主要的特點就是具有反向自鎖的功能，而且相比其它傳動具有較大的速比，渦輪蝸桿的輸入、輸出軸不在同一軸線上，甚至不在同一個平面上。自身的缺點，那就是渦輪蝸桿的傳動效率不夠高，精度也不是很高。方案一：采用錐齒輪傳動,并且蝸桿傳動帶有自鎖作用，可以實現(xiàn)轉臺自鎖，采用錐齒輪驅動工作臺，結構緊湊，效率高，工作可靠、壽命長，傳動比穩(wěn)定；方案二：采用了與方案一相似的傳動系統(tǒng)，唯一不同的是它采用了鏈傳動驅動工作臺運動。鏈傳動與齒輪傳動相比，它的制造與安裝精度要求較低，成本也低，但運轉時不能保持恒定的瞬時傳動比；磨損后易發(fā)生跳齒；工作時有噪聲；不宜用在載荷變化較大、高速和急速反向傳動中。方案三：采用了與方案一相似的傳動系統(tǒng)，唯一不同的是它采用了同步帶輪傳動驅動工作臺運動。結構簡單,適用于兩軸中心距較大的傳動場合；傳動平穩(wěn)無噪聲,能緩沖、吸振；過載時帶將會在帶輪上打滑,可防止薄弱零部件損壞,起到安全保護作用；不能保證精確的傳動比.帶輪材料一般是鑄鐵等。綜合上述三種方案的優(yōu)缺點以及目前市場上主流轉臺形式，最后決定選擇第一種方案為本設計所采取的最終方案。42.3 本章小結為了達到高精度轉臺的目的，可以有很多方法來實現(xiàn)。這次設計只考慮了三種方案，仔細對比三個方案，最后選定方案一為本次設計最終方案。1第三章 設計中的有關計算3.1 電動機的選擇由設計要求及已知條件可知，假設轉臺設計速度為 180mm/min，轉臺所施加的外力為 100KN。故(3-1)31801036PFVW????式中：F—— 轉臺輸出力， N；V——絲杠速度，m/s。 電機功率在傳遞過程中必然有一定的損失。參閱查文獻[3]可知，錐齒輪之間傳動效率為 0.97，渦輪蝸桿間傳動效率為 0.7，其他聯(lián)結件傳動效率為 0.91。故0.97.091.56總 錐 蝸 其h=′′=所以 (3-2)3563Pw???總電 機上式中 P ——轉臺有效功率；——轉臺總效率?？偛殚單墨I[1]結合實際情況選擇合適型號為 Y801-4，它的額定功率為 0.55KW、滿載轉速為 1390r/min。如圖 3-1 所示。圖 3-1 電機三維示意圖23.2 傳動裝置總傳動比的計算及其分配已知轉臺速度以此求得主軸轉速 wn(3-3) 1802.5miwVnrp?式中： V——速度，m/s；。電動機選定后，按照電動機的滿載轉速 及轉臺工作部分轉速 ，可計算出mnwn傳動裝置的總傳動比。(3-4) 13906.782.5mwni?ii蝸 錐再按照常用傳動機構性能及適用范圍，初步選擇各個出動部分傳動比如下：。312ii?蝸 錐 ，3.3 蝸桿傳動系統(tǒng)的設計與校核3.3.1 選擇蝸桿傳動類型根據(jù) GB/T10085-1988 的推薦，采用漸開線式蝸桿（ ZI） 。3.3.2 選擇材料考慮到傳動效率不大，速度中等，則鍋桿用 45 鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，幫鍋桿螺旋齒面淬火，硬度為 45～55HRC；蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造；為節(jié)約成本,僅齒圈用青銅制造,而輪芯用灰鑄鐵 HT100制造。3.3.3 按齒面接觸疲勞強度進行設計根據(jù)閉式蝸桿傳動設計準則查文獻[2]，先按齒機接觸疲勞強度進行計算，3再校核齒根彎曲疲勞強度，由式（3-5）傳動中心距（3-5）??232EHZaKT?????????（1）確定作用在蝸輪上的轉矩 2按 =1，估取效率 =0.67；1Z?r/min9.53.79mPTNn???電電 21390/4.8mni??蝸22..6m?電（2）確定載荷系數(shù)Ｋ因工作載荷較穩(wěn)定，幫取載荷系數(shù) =1，由查文獻[2]選取使用系數(shù)K?=1.15；由于轉速不高，沖擊不大，可取動載荷 =1.05；則AK v。1.2v??（3）確定彈性影響系數(shù) EZ因選用青銅蝸輪與鋼蝸桿配對，所以 。1260EZMP?（4）確定接觸系數(shù) ?先假設蝸桿分度圓直徑 和傳動中心距 的比值 =0.35,從查文獻[2]中可1da1d查得 =2.9。Z?（5）確定施用接觸應力 ??H?根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，可以從查文獻 [2]中查得蝸輪的基本許用應力 。??'268HMPa??可以令蝸桿傳動的壽命為 5 年（43800H） ；應力循環(huán)次數(shù) ；82601.40hNjnL??4；78810.46.HNK??則 。??'2.20MPa??（6）計算中心距 a2316.91.797.80m??????????取中心距 =100mm，因 ,故從查文獻[2]中取模數(shù) m=5,蝸桿分度圓直徑ai?=80mm。這時 =0.5，從圖 11-18 中可查得接觸系數(shù) ，因為 ，1d1d '2.6Z?'Z??因此以上計算結果可用。3.3.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（1）蝸桿軸向齒距 =15.7mm；直徑系數(shù) =10；齒頂圓直徑 =60mm；齒根ap1dqm?1ad圓直徑 =48mm；分度圓導程角 = ；蝸桿軸向齒厚1fd?'"54238?=7.85mm。蝸桿的三維示意圖如圖 3-2 所示。2asm??圖 3-2 蝸桿三維示意圖（2）蝸輪蝸輪齒數(shù) =31；變位系數(shù) =0.500；驗算傳動比 =31,這時的傳動比誤差2Z2Xi5為 0，所以成立。蝸輪分度圓直徑 =155mm；蝸輪喉圓直徑2d= + =160mm；蝸輪齒根直徑 = - =138mm；蝸輪咽喉母圓半徑2ad2ahf2fh=20mm。蝸輪三維意圖如圖 3-3 所示。1gr??圖 3-3 蝸輪三維示意圖3.3.5 校核齒根彎曲疲勞強度（3-6）??21.53tFFaFKYdm?????當量齒數(shù) ????22 33'"13.051cos5.76cos48vZ???根據(jù) =0.500， =31.051,從查文獻[2]中可查得齒形系數(shù) =3.34。2X2v 2FaY螺旋角系數(shù) =1- =0.9592Y?140??許用彎曲應力 =??F?'FNK從查文獻[2]中查得由 ZCuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用彎曲應力6=56Mpa,壽命系數(shù) ， ??'F?66998100.597.41FNK???= =33.4Mpa'FN??21.531.53279630.52.341.90ta FY MPadm? ??????彎曲強度滿足要求。3.3.6 驗算效率 ?（3-7）tan()(0.95~.6)v????已知分度圓導程角 = ； ； 與相對滑動速度 有關。?'"4238?rctf?vsv150139.65/60cos6os.7sdnv m???????查文獻[2]用插值法查得 =0.026、 =1.65 代入式中得vfv?0.1.95.392???大于原估計值 0.7，因此符合設計要求。3.4 錐齒輪傳動設計及校核3.4.1 選錐齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1）選用標準直齒錐齒輪傳動；2）由于轉臺速度不高，故選用 7 級精度（GB10095-88 ）由查文獻[2]所得；3）選擇材料 由查文獻[2]選用 40Cr 材料，并經調質及表面淬火，齒面硬度為48～55HRC；4）選用小錐齒輪 =25，大錐齒輪齒數(shù) =50，1Z2Z73.4.2 按齒面接觸疲勞強度設計由查文獻[2]中的公式 （3-8）????2131 22.90.5EHRRZKTdu??????????（1）確定公式內的各計算數(shù)值1）選載荷系數(shù) K K= AV??使用系數(shù) 由查文獻[2]取 =1.0 A動載荷系數(shù)可按查文獻[2]中低一級精度線及 V（m/s）查取 =1.08；齒vK間載荷分配系數(shù) 取為 1；齒向載荷分布系數(shù) ；HaF及 1.5HFHe????由查文獻[2]可得 =1.10；eK??K= =1.0 1.08 1.5 1.1 1.0=1.782AV???2) 彈性影響系數(shù)，查文獻[2]可取 =189.8 ；EZEZ12MPa3) ,通常取 = ；/Rb??R?134）由查文獻[2]查得 = =710Mpa；lim1H?li25)由查文獻 [2]計算應力循環(huán)次數(shù)=602N860.4380.591njLh????=601 16）由查文獻[2]取接觸疲勞壽命系數(shù) =0.98， =1.04；1HNK2HN7)計算接觸疲勞許用應力取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（10-12 ）得??1lim0.987165.8HNKMPaS????2li2434（2）計算1）試算小錐齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值進式（3-8）1td??H?8=79.3Mpa1td???????2 21323 2189..67932.9.650.505/EHRRZKTu???? ????????????? ?2)計算圓周速度179.34.81.6/6060tdnVms????3）計算齒寬 b 及模數(shù) m.2.3R???；1.05tdmZ?4)按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑3311.7829..6tbkd???5）計算模數(shù)13.289mZ3.4.3 按齒根彎曲疲勞強度設計（3-9）??1324(0.5)FaSRYkTmZu??????（1）確定式中的各值1）載荷系數(shù) K= 1.851.0.782AVFK????2）由查文獻[2]可查得齒輪彎曲疲勞強度極限為 10FEMPa?彎曲疲勞壽命系數(shù)及安全系數(shù)可得 S=1.4, ,1.9,NK2.95N3)計算彎曲疲勞許用應力??170.9548.6FNEKaS????22 17.MP94）計算大、小錐齒輪 并加以比較??FaSY?； ，由以上式子，可求得12,coscsVVZ???221cotZu??2163.45,6.;??；2118,1coscosVVZZ????由查文獻[2]查得：齒形系數(shù) =2.55 =2.17；1FaY2Fa由查文獻[2]查得：齒形系數(shù) =1.60 =1.8；SS；??12.5760.89454FaSY???；2.1..1073FaS?小錐齒輪的數(shù)值大。（2）設計計算將數(shù)據(jù)代入 3-9 得=??1324(0.5)FaSRYkTmZu??????322789630.8953.121(.)1?? ?對此計算結果可知：齒面接觸疲勞強度計算模數(shù) m 小于齒根彎曲疲勞強度的模數(shù)，取 m=4.0mm,已滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度， =1d； ；14.025mzm??2d?4.052z??圖 3-4 為小錐齒輪的三維示意圖，圖 3-5 為大錐齒輪的三維示意圖。10圖 3-4 小錐齒輪三維示意圖圖 3-5 大錐齒輪的三維示意圖113.5 軸的設計及強度校核計算3.5.1 蝸輪傳動軸圖 3-6 蝸輪傳動軸的結構示意圖軸的直徑由聯(lián)軸器內徑、渦輪內徑、軸承內徑等決定。如圖 3-6 傳動軸的結構示意圖。1 計算受力此傳動軸中間部分與渦輪相連接 ， 。按許14.8minnr?10.3685Pkw?用彎曲應力計算法校核。轉矩 6622 0.359.5109.5748PT Nn????A圓周力 278431tFNd?軸向力 126750atT??徑向力 ??22nsi31083cos()co(2).95rt ntnnFFaNa?????2 計算支承受力水平面反力 2106TNHF12垂直面反力 213697014NVFN??????3 計算彎矩水平面最大彎矩 9864HMm?A垂直面最大彎矩 153VN合成彎矩最大值 251.790HVm??A4 計算軸的轉矩軸受轉矩 2843TN?5 校核軸的強度針對某些危險截面（即彎矩和扭矩大而軸徑可能不足的截面）做彎扭合成強度校核計算。按第三強度理論，計算應力224()()caMTW?????W=4288 3m0.6?2524(1.79)(.7843)3.6caMP?????因選此輸出軸材料為 45 鋼，調質處理，由查文獻[2]查得 ??160MPa???，因此 ??1ca???，故安全。該軸的三維示意圖如圖 3-7。13圖 3-7 蝸輪傳動軸三維示意圖3.5.2 錐齒輪傳動軸圖 3-8 錐齒輪傳動軸的結構示意圖軸的直徑由聯(lián)軸器內徑、錐齒輪內徑、軸承內徑等決定。如圖 3-8 傳動軸的結構示意圖。1.力的計算此傳動軸左側部分與小錐齒輪相連接 ，按許用彎扭應力計算法校1n4.8minr?核。轉矩 32784TNm?A圓周力 131570tFNd??軸向力 11tan20si6a???徑向力 co5rt ??142.計算支承受力水平面反力 125703643642NHFN?????垂直面反力 121599034NVFN???3.計算彎矩水平面最大彎矩 581HMmA垂直面最大彎矩 42VN?合成彎矩最大值 25.610HV???A4.計算軸的轉矩軸受轉矩 27843TNm?5.校核軸的強度針對某些危險截面（即彎矩和扭矩大而軸徑可能不足的截面）做彎扭合成強度校核計算。按第三強度理論，計算應力224()()caMTW?????W=4288 3m0.6?2524(.61)(.783).caMP??????因選此輸出軸材料為 40Cr 鋼，調質處理，由查文獻[2]查得 ??170MPa???，因此??1ca???，故安全。該軸的三維示意圖如圖 3-9。15圖 3-9 錐齒輪傳動軸三維示意圖3.7 總裝配圖在上面計算與校核中，按照要求分別設計出了蝸輪蝸桿傳動系統(tǒng)、直齒錐齒輪傳動系統(tǒng)?，F(xiàn)在將他們按照相互關系組裝成為裝配體。傳動路線為：電動機產生動力后輸出到蝸桿傳動系統(tǒng)，然后由直齒錐齒輪帶動主軸轉臺轉動。其示意圖如圖 3-12 所示。其蝸桿傳動系統(tǒng)裝配圖如圖 3-13 所示。16圖 3-12 轉臺總裝配圖圖 3-13 蝸桿傳動系統(tǒng)裝配圖173.8 本章小結本轉臺設計部分主要有渦輪蝸桿傳動系統(tǒng)、直齒錐齒輪傳動系統(tǒng)、絲杠傳動系統(tǒng)等三部分組成。傳動系統(tǒng)受力、彎矩、轉矩要發(fā)生變形，變形過大就會影響零件的正常工作，影響轉臺的最終測試結果。所以要對它們進行強度、剛度校核，通過校核，所使用的傳動系統(tǒng)均符合要求。18結論C 字夾是木工等常用的工具。C 字夾螺孔的加工是主要工藝內容，其加工的好壞直接影響夾緊螺桿在夾緊和松開時正常運動。在 C 字夾的制作過程中，C 字夾螺孔的加工作為主要工藝內容，一般均在兩臺不同的鉆床上進行加工，要裝、卸兩次。而且一次只能加工一個孔。這樣，不僅影響加工精度，而且加工效率低，勞動強度也大。于是，就需要設計多主軸鉆床，同時需要設計多工位孔加工的工裝設備。而轉臺式多工位鉆、攻自動設備的設計中，多工位準停式轉臺和鉆、攻夾具的設計為主要內容。本文首先概述了加工轉臺的基本定義與國內外一些重要生產商的成果。第二部分論述了所想到的三種方案并對這些方案優(yōu)缺點作了分析和對比。在彼此比較后決定選第一種方案。第三部分則是說明了加工轉臺的主要機械傳動部分的設計以及對它們的校核過程。加工轉臺的傳動部分主要由蝸輪蝸桿、錐齒輪、主軸三部分組成。經過校核后所有設計均符合要求。用 ProE 軟件完成轉臺的三維總裝圖，然后得到了整個轉臺的二維裝配圖和蝸輪蝸桿、錐齒輪、軸等二維零件圖。在文章的最后簡明的介紹了做本次畢業(yè)設計的一些心得體會。在這次設計中，查閱了關于轉臺的一些書刊資料，對轉臺有了基本的認識。在這種情況下，結合所查閱到的資料，設計出了三種方案，并對這三種方案進行了相互比較，最后選定了第一種方案。方案選定后，隨之對轉臺的傳動系統(tǒng)做了設計與校核。這些傳動系統(tǒng)有渦輪蝸桿傳動系統(tǒng)、直齒錐齒輪傳動系統(tǒng)。在一系列的力、彎矩、轉矩計算與校核后，確定所有零件的結構設計均符合要求。在設計與校核過程中，電動機的選擇要綜合考慮轉臺所輸出力、輸出速度，然后以此倒退求知電機功率及其外形尺寸。在選擇具體傳動比時，要選擇各種傳動機構合理范圍之內的值。蝸輪蝸桿的設計時，除了要計算齒受力情況外，還要校核蝸桿的彎曲強度。由于絲杠的轉速很低，故采用了錐齒輪傳動。畢業(yè)設計是對四年中所學知識的一次綜合性的考察，它可以比較全面的檢查我們的專業(yè)知識水平，及時讓我們發(fā)現(xiàn)缺點和不足。在畢業(yè)設計中，我回顧了四年所學的知識充分認識到了自己的欠缺，學會了運用手冊和查閱相關書籍資料，19學會了用標準來規(guī)范自己。畢業(yè)設計和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案的重要環(huán)節(jié)。所謂“溫故而知新 ”，只有對已學過的知識真正掌握了，才能吸收新的知識。而新的知識反過來則可以進一步促進對已學知識有新的理解。1參考文獻[1]. 吳宗澤、羅圣國，機械設計課程設計手冊（第三版） ， 北京　高等教育出版社，2006.5 4～170[2]. 濮良貴、紀名剛等，機械設計（第八版） ，北京 高等教育出版社，2006.6 186～272[3]. 成大先等，機械設計手冊（第四版）北京　化學工業(yè)出版社，2001.11 210～351[4]. 機械設計常用標準，機械原理及零件教研室，北京　機械工業(yè)出版社，1999.6 502～553　[5]. 《現(xiàn)代機械傳動手冊》編輯委員會，現(xiàn)代機械傳動手冊（第二版） ，北京　機械工業(yè)出版社，2002.5 145～167[6]. 廖希亮等，計算機繪圖與三維造型，北京 機械工業(yè)出版社，2002.9 23～345[7]. 楊黎明、黃凱、李恩至、陳實現(xiàn)，機械零件設計手冊，北京 國防工業(yè)出版社，1987.6，225～287[8]. 孫桓，機械原理， 北京　高等教育出版社，2006.5 174～201[9]. 傅衣銘、熊慧而等，材料力學，長沙　湖南大學出版社，2007.1 209～219[10].廖念釗、莫雨松等，互換性與技術測量(第四版) ，北京 中國計量出版社，2006.7 　1～117[11].朱孝錄等，機械傳動設計手冊，北京 電子工業(yè)出版社，2007.7 120～357[12].宋波，楊樂民等，脆性加工轉臺機械傳動機構設計，機械工程師，2008.4[13].李曉杰，CSS-2200 系列電子萬能轉臺，試驗技術與轉臺， 1996 年，卷 36,3～62致謝本次設計是在尊敬的 XX 老師的悉心指導和嚴格要求下完成的，導師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、高度的責任心以及嚴于律己、待人誠懇的思想品德深深的影響著我，這不僅使我順利完成了此項設計，而且也將成為使我受益終生的寶貴財富。幾個月的時間里，從課題的選定、資料的收集、方案的擬定、課題的具體設計到論文的審定改進，XX 都給與了極大的幫助，傾注了大量的心血。通過這次的畢業(yè)設計，學生不僅開拓了思路、擴大了視野、豐富了知識面，還初步掌握了處理具體實踐問題的科學方法，為學生今后發(fā)展打下了堅實的基礎。從課題的選擇到完成，XX 老師都始終給予我耐心細致的指導和不懈的支持和督促，在此謹向 XX 老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在完成論文的過程中，還得到了機械工程學院 XX 等多位老師的建議和指導，同時也得到了一些同學的的熱情幫助和鼓勵，對此，表示深深的感謝和衷心的祝福。譯文與原文3