太原理工大學(xué)工作間隙和回轉(zhuǎn)速度在磁研磨加工中的作用說明書.doc

第五章 機(jī)床設(shè)計(jì)概述 本次設(shè)計(jì)的是磁性研磨機(jī)床主軸箱，主要用來加工回轉(zhuǎn)體。設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：（一）加工工件尺寸范圍：D=30-60mm，L120mm（二）主軸軸數(shù) 4根，主軸自轉(zhuǎn)n375-600r/min（三）主軸軸向振動(dòng)：頻率f0-10Hz， 振幅a35mm （四）主軸箱升降速度v1200mm/min（五）工作臺(tái)：磁極數(shù)4對(duì)（可調(diào)）第六章 參數(shù)的擬定一 公比的選擇 在機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍一定的情況下，公比越小，相對(duì)速度損失越小，但轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)越多，主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，反之亦然。因此，公比的選擇應(yīng)根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)合理來確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合考慮，選擇=1.26。二 . 轉(zhuǎn)速序列的確定根據(jù)公比和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表以及最低轉(zhuǎn)速n=375 r/min，選擇主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列取值為：375 475 600 750 950 1180 。三 電動(dòng)機(jī)的選擇合理的確定電動(dòng)機(jī)功率，既能使機(jī)床充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不至于使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因數(shù)。根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇JO2-32-4型號(hào)的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率3.0kw,滿載時(shí)轉(zhuǎn)速1430 r/min。 第七章 傳動(dòng)設(shè)計(jì)一 主傳動(dòng)方案擬定擬定傳動(dòng)方案，包括傳動(dòng)形式的選擇以及開停，換向，制動(dòng)，操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng)形式則指?jìng)鲃?dòng)和變速的元件，機(jī)構(gòu)以及組成安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)形式，變速類型。傳動(dòng)方案和形式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此確定傳動(dòng)方案和形式，要從結(jié)構(gòu)，工藝，性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。傳動(dòng)方案有多種，傳動(dòng)形式更是眾多，比如，傳動(dòng)形式上有集中傳動(dòng)和分離傳動(dòng)；擴(kuò)大變速范圍可用增加傳動(dòng)組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)，分枝傳動(dòng)等形式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪，滑移齒輪，公用齒輪等。顯然，可能的方案有多種，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中我們采用集中傳動(dòng)形式的主軸變速箱。二 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式，結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇(一) 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目級(jí)數(shù)為Z的傳動(dòng)系統(tǒng)有若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各個(gè)傳動(dòng)組分別有Z1,Z2.個(gè)傳動(dòng)副。即Z=Z1Z2Z3傳動(dòng)副中由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子，可以有二種方案：6=；6=2（二） 傳動(dòng)式，結(jié)構(gòu)式的擬定六級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組的安排方式時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)，裝置和性能。在軸如果安裝滑移齒輪，為減小軸向尺寸，第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)，不能多，選擇3.主軸對(duì)加工精度，表面粗糙度的影響很大，因此主軸上的齒輪少些為好。 根據(jù)前多后少，前密后疏，前慢后快的原則，確定最后的結(jié)構(gòu)式為 6=3。最后擴(kuò)大組的變速范圍為： =1.26=2，滿足要求。三 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定四 傳動(dòng)圖的擬定：第八章 傳動(dòng)件的估算一 傳動(dòng)軸的估算：傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下，不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大的變形。因此，疲勞強(qiáng)度一般是主要矛盾。除了載荷很大以外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至于發(fā)生過大的變形。因此，必須保證傳動(dòng)軸的剛度。（一） 確定各軸的轉(zhuǎn)速：1.各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下：軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 n=475r/min軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 n=750r/min軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 n=1180r/min2.核算主軸的轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差一般不應(yīng)超過%，即： % 由上式我們可以計(jì)算得到： =0.1% （二） 傳動(dòng)軸直徑的估算dmm 其中：P-電動(dòng)機(jī)的額定功率 K,A-系數(shù) -從電動(dòng)機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積 n-該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 -該軸每米長(zhǎng)度允許扭轉(zhuǎn)角計(jì)算轉(zhuǎn)速n是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，可知軸都是花鍵軸，=1.5,A=83,K=1.07;軸是單鍵軸，=1,A=92,K=1.05;由此可得;軸的直徑：n=1180r/mind=24.3mm, 取25mm 軸的直徑：n=750r/mind=27.3mm ，取28mm 軸的直徑：n=475r/mind=32.5mm ,取35mm 此軸頸為平均軸頸，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)調(diào)整。二 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算（一） 齒輪齒數(shù)的確定 當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于定比傳動(dòng)輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和S及小齒輪的齒數(shù)可以從表3-9（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。一般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù)應(yīng)大于18-20。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4，以保證滑移時(shí)齒輪外圓不相碰。第一組齒輪：傳動(dòng)比： u=1，u=，u=查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)表3-9，齒數(shù)和S u=1， z,z u=, z,z u=, z,z 第二組齒輪：傳動(dòng)比： u=1，u=，查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)表3-9，齒數(shù)和S=90 u=1， z,z u=, z,z第三組齒輪：傳動(dòng)比: u，根據(jù)加工工件的尺寸和三爪卡盤的尺寸，選取齒輪模數(shù)為3，查表可知，齒數(shù)和S，選取過度輪的齒數(shù)都為42。（二） 齒輪模數(shù)的計(jì)算：1.齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速確定： 齒輪z安裝在軸上，則z的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： n 齒輪安裝在軸上，則的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： 齒輪z安裝在軸上，則z的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： n2.-齒輪彎曲疲勞計(jì)算： N m齒面點(diǎn)蝕的計(jì)算：A取A=59，由中心距A及齒數(shù)計(jì)算出模數(shù)：m根據(jù)計(jì)算選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。取m ,選取m =2.53.-齒輪彎曲疲勞計(jì)算： N m齒面點(diǎn)蝕的計(jì)算：A取A=69，由中心距A及齒數(shù)計(jì)算出模數(shù)：m根據(jù)計(jì)算選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。取m ,選取m =2.5.4標(biāo)準(zhǔn)齒輪： 從機(jī)械原理表5-3查的以下公式：齒頂圓 齒根圓 d 分度圓 d=mz 齒頂高 h 齒根高 h齒輪的具體數(shù)值見下表：齒輪齒數(shù)z模數(shù)m分度圓d齒頂圓d齒根圓d齒頂高h(yuǎn)齒根高h(yuǎn)1352.587.592.581.252.53.1252312.577.582.571.252.53.1253272.567.572.561.252.53.1254352.587.592.581.252.53.1255392.597.5102.591.252.53.1256432.5107.5112.5101.252.53.1257452.5112.5117.5106.252.53.1258302.5758068.752.53.1259452.5112.5117.5106.252.53.12510602.5150155143.752.53.12511423126132118.53.03.75125021001049522.51360212012411522.55.齒寬確定 由公式B=m（為模數(shù)）可得： 第一套嚙合齒輪B=6m