磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)說(shuō)明書(shū)

長(zhǎng)春大學(xué)光華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專(zhuān)用紙

摘要

磨床是金屬切削機(jī)床中的一個(gè)大類(lèi)，以精度高.品種多著稱(chēng)，是能源.交通.冶金.航天.軍工等行業(yè)精密加工必備的設(shè)備之一。磨床是利用磨具對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。隨著機(jī)械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高以及新型材料的應(yīng)用增多，磨削加工技術(shù)正朝著超硬度磨料磨具、開(kāi)發(fā)精密及超精密磨削和研制高精度、高剛性、多軸的自動(dòng)化磨床等方向發(fā)展。此外，對(duì)磨床的環(huán)保要求越來(lái)越高，絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對(duì)沒(méi)有切削液或切屑外濺的現(xiàn)象。我要設(shè)計(jì)的是磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其實(shí)也就是在設(shè)計(jì)擺線磨床。該磨床具有加工效率高、工件質(zhì)量好、設(shè)備成本大大降低的特點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于進(jìn)行自動(dòng)化控制。

關(guān)鍵詞:磨床金屬切削旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)

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Abstract

Thegrinderisthatgreatly,oneinmetalcuttingmachinetoolissimilarto,usesaccuracyheight.Howcelebratedthebreedis,isthesourcesofenergy.Traffic.Metallurgy.Aerospace.Warindustrywaitsforoneoftheequipmentthatindustryprecisionworkmustpreparefor.Thegrinderistomakeuseofagrindingapparatustocarryoutthemachinetoolthatthegrindingprocessesonworkpieceoutside.Requirethatceaselessriseandthenewmaterialsapplicationincreaseby,thegrindingprocessingtechnologydevelopsthepreciseandsuper-precisegrindinganddevelopshigh-accuracy,heightstiffnesstosurpassingthehardnessabrasivegrindingapparatus,withthefactthatmechanicalproductaccuracy,reliabilitycomposeinreplylife-span"s,polyaxisautomationgrinderwaitdirectiondevelopment.Thegrinderenvironmentalprotectionrequestisbesides,facetofacemoreandmorehigh,themostmachinetoolsproductalladoptentireenclosedcovershell,phenomenonnotcuttingliquidabsolutelyorsplashingontooutsidecuttings.ThatIwanttodesignthatisagrinderrevolutionworkingtable,isjustinthelinegrinderdesigningpenduluminfact.Andbeagrinder"sturntohavethecharacteristicthattheheightprocessingefficiency,workpiecemassregards,equipmentcostreducegreatly,thestructuresimplicity,theautomationbeinginprogresseasilycontrol.

Keywords:GrinderMetal-cuttingRevolutionworkingtable

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目錄

第一章緒論...............................................................................................11.1本課題研究意義...........................................................................................................11.2課題調(diào)研情況總結(jié).......................................................................................................11.2.1德國(guó)磨床的發(fā)展近況................................................................................................21.2.2日本磨床的發(fā)展近況................................................................................................31.2.3國(guó)內(nèi)磨床的發(fā)展近況................................................................................................41.2.4國(guó)內(nèi)磨床的發(fā)展現(xiàn)狀...............................................................................................51.3擺線磨床在設(shè)計(jì)上所亟需解決的問(wèn)題和改進(jìn)方法...................................................71.4磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)分析及運(yùn)動(dòng)學(xué)特征...............................................................9第二章原理及方案設(shè)計(jì)............................................................................112.1磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理.....................................................................................112.2磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì).............................................................................112.2.1已有的結(jié)構(gòu)方案......................................................................................................112.2.2改進(jìn)的結(jié)構(gòu)方案......................................................................................................122.2.3改進(jìn)方案的特征......................................................................................................15第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................................................163.1選擇電動(dòng)機(jī).................................................................................................................163.1.1選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型.................................................................................................163.1.2選擇電動(dòng)機(jī)容量.....................................................................................................163.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速......................................................................................................163.2計(jì)算傳動(dòng)比................................................................................................................163.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).............................................................................163.3.1蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)速......................................................................................................173.3.2蝸輪蝸桿的功率......................................................................................................173.4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.................................................................................................173.4.1蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算..............................................................................................173.4.2求蝸輪圓周數(shù)度并校核效率..................................................................................183.5蝸輪蝸桿的校核.........................................................................................................183.5.1校核蝸輪的齒面接觸強(qiáng)度......................................................................................183.5.2校核蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度..........................................................................................18結(jié)論.................................................................................................20致謝.................................................................................................21

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參考文獻(xiàn).................................................................................................22

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第一章緒論

1.1本課題研究意義

磨床是金屬切削機(jī)床中的一個(gè)大類(lèi)，以精度高.品種多著稱(chēng)，是能源.交通.冶金.航天.軍工等行業(yè)精密加工必備的設(shè)備之一。磨床是利用磨具對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。大多數(shù)磨床是利用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削加工，少數(shù)的是使用油石.砂帶等其他磨具和游離磨料進(jìn)行加工，如：珩磨機(jī).砂帶磨床等。隨著高精度.高硬度機(jī)械零件數(shù)量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造的發(fā)展，磨床的性能.品種和產(chǎn)量都在不斷的提高和增長(zhǎng)。當(dāng)今，磨削技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向著采用超高磨具，發(fā)展高速、高效高精度磨削新工藝。我要設(shè)計(jì)的是磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其實(shí)也就是在設(shè)計(jì)擺線磨床。它是一種加工擺線針輪行星減速器種的主要零件白線論的加工磨床，起組成包括有工作臺(tái)、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、磨頭和磨頭橫向切入機(jī)構(gòu)，主技術(shù)特點(diǎn)是其中的磨頭為砂帶磨頭，由砂帶電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種設(shè)計(jì)的目的在于提供一種能夠大幅度提高擺線輪加工效率的新型擺線輪磨床。該磨床具有加工效率高、工件質(zhì)量好、設(shè)備成本大大降低的特點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于進(jìn)行自動(dòng)化控制。

1.2課題調(diào)研情況總結(jié)

隨著高精度.高硬度機(jī)械零件數(shù)量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造的發(fā)展，磨床的性能.品種和產(chǎn)量都在不斷的提高和增長(zhǎng)。

為適應(yīng)市場(chǎng)多變形勢(shì)的需求，磨床行業(yè)今年來(lái)加強(qiáng)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，使老產(chǎn)品不斷更新，并開(kāi)發(fā)了一批適銷(xiāo)對(duì)路的高效.精密.數(shù)控磨床及各類(lèi)專(zhuān)用磨床新產(chǎn)品，使中國(guó)磨床市場(chǎng)迅速活躍起來(lái)，表現(xiàn)在磨床的產(chǎn)量、銷(xiāo)售量都在迅速增長(zhǎng)。同時(shí)數(shù)控磨床的顯著增長(zhǎng)優(yōu)化了磨床的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。及數(shù)控立式復(fù)合磨床為例，復(fù)合磨床的加工對(duì)象是大型的圓工件，這類(lèi)工件的加工長(zhǎng)期以來(lái)是采用立式磨床。立式磨床是以立式車(chē)床為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)制造的，其布局形式和總體結(jié)構(gòu)都與立式車(chē)床相似。機(jī)床一般具有較高的剛性和抗性，加工精度高于立式車(chē)床。生產(chǎn)廠家也多為重型機(jī)床制造廠商。

今年來(lái)，隨著用戶需求的增加，工件的規(guī)格擴(kuò)展到中小尺寸，立式磨床生產(chǎn)也隨之?dāng)U展到一些著名的磨床專(zhuān)業(yè)廠，產(chǎn)品的技術(shù)含量也較大的提升。在機(jī)床的結(jié)構(gòu)、總體布局、控制技術(shù)以及先進(jìn)的配置方面都有很大的發(fā)展，逐步形成了較完整的數(shù)控復(fù)式磨床系列產(chǎn)品。同時(shí)，復(fù)合磨床配置了自動(dòng)砂輪交換系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)量等。逐步演變?yōu)槟ハ骷庸ぶ行�，有些廠家還與其他的金屬加工手段如銑削、鉸削等想結(jié)合，形成效率更高、加工范圍更廣、加工集成度更高的加工中心。

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1.2.1德國(guó)磨床的發(fā)展近況

前幾年德國(guó)ELB公司生產(chǎn)的BRILLIANT系列二坐標(biāo)CNC成型磨床，其垂直和橫向?yàn)閿?shù)控軸，縱向?yàn)橐簤嚎刂�，砂輪修整采用安裝在工作臺(tái)上的金剛石滾輪，適用范圍較廣；SUPER-BRILLIANT系列是三坐標(biāo)CNC平面和成型磨床，床身用天然花崗巖制成，幾何精度極高，導(dǎo)軌用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，機(jī)械驅(qū)動(dòng)無(wú)反沖，從而保證工件有較好的表面光潔度；BRILLIANT-FUTURE為以上二個(gè)系列的改進(jìn)產(chǎn)品，床身用人造花崗巖制作，縱向用靜壓導(dǎo)軌，齒形帶傳動(dòng)，垂直和橫向?qū)к墳轭A(yù)加荷直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，滾珠絲杠傳動(dòng)，三軸CNC控制AC伺服電機(jī)，0.5μm的測(cè)量分辨率。同時(shí)ELB公司開(kāi)發(fā)了具有當(dāng)代最新技術(shù)的磨床產(chǎn)品，即以機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的CAM-MASTER系列柔性磨加工單元，

CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中心，控制軸最多可達(dá)到24軸，另外由于全面推行模塊化設(shè)計(jì)，使專(zhuān)用磨床制造周期縮短，ELB公司還開(kāi)發(fā)了多種高效專(zhuān)用磨床，如SFVG100/2專(zhuān)用磨床，具有可傾斜磨頭，連續(xù)修整，緩進(jìn)給，斜切入磨削功能，用十一根CNC控制軸，如同一臺(tái)磨加工中心。

圖1-1德國(guó)ELB平面磨床

西門(mén)子公司的SINUMERIK840D系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有二十多根伺服軸，坐標(biāo)連續(xù)行程控制，手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入或通過(guò)外部計(jì)算機(jī)輸入，遠(yuǎn)程診斷，可隨砂輪直徑減小而變化行程，砂輪修整量自動(dòng)補(bǔ)償，滾珠絲杠間隙誤差補(bǔ)償?shù)取?/p>

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圖1-2SINUMERIK840D系統(tǒng)操作面板

圖1-3西門(mén)子840D控制柜

西門(mén)子3G系統(tǒng)是專(zhuān)為磨削加工而開(kāi)發(fā)的，裝有用來(lái)人機(jī)對(duì)話的操作提示裝置，在軸線傾斜時(shí)，也可進(jìn)行直線和圓弧插補(bǔ)，在磨削中經(jīng)常出現(xiàn)的運(yùn)行循環(huán)，如主軸擺動(dòng)，用外部信號(hào)中斷執(zhí)行程序，砂輪切入，砂輪修整等專(zhuān)用準(zhǔn)備功能，編制固定循環(huán)程序。其不僅能使用外部測(cè)量裝置（開(kāi)關(guān)信號(hào)），還能當(dāng)連接上一個(gè)合適的測(cè)量頭時(shí)能直接去控制裝置與最終尺寸進(jìn)行比較。

1.2.2日本磨床的發(fā)展近況

日本FANUC公司開(kāi)發(fā)了OG高速高性能數(shù)控系統(tǒng)，其中O-GSG適用于平面磨床，可根據(jù)磨削零件不同形狀，有四種不同的磨削方法，具有砂輪軸角度傾斜控制功能，荒磨、粗磨、精磨、無(wú)火花磨削一整套磨削循環(huán)，砂輪滾壓修整后位置補(bǔ)償功能，修整器相對(duì)于被修整輪法線方向控制功能，修整滾輪外緣圓弧半徑補(bǔ)償功能，砂輪形狀圖形顯示功能及磨削參數(shù)顯示等，系統(tǒng)最小設(shè)定單位0.1μm，屬"緊湊"型數(shù)控系統(tǒng)，價(jià)格較低。

FANUC系統(tǒng)是日本富士康公司的產(chǎn)品，通常其中文譯名為發(fā)那科。FANUC系統(tǒng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)有非常悠久的歷史，有多種型號(hào)的產(chǎn)品在使用，使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在這些型號(hào)中，使用最為廣泛的是FANUC0系列。

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圖1-4FANUC0系統(tǒng)綜合連接圖1圖1-5FANUC0系統(tǒng)綜合連圖2

系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝、各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計(jì)了比較健全的自我保護(hù)電路。

PMC信號(hào)和PMC功能指令極為豐富，便于工具機(jī)廠廠商編制PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口，以太網(wǎng)接口，能夠完成PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸。

FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類(lèi)似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以再較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。

鑒于前述的特點(diǎn)，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)擁有廣泛的客戶。使用該系統(tǒng)的操作員隊(duì)伍十分龐大，因此有必要了解該系統(tǒng)的一些軟、硬件上的特點(diǎn)。

1.2.3國(guó)內(nèi)磨床的發(fā)展近況

美國(guó)ALLEY-BRANDLY公司生產(chǎn)的8400CNC、8600CNC數(shù)控系列，適用于車(chē)床、銑床和磨床，其8400CNC最多可控制6根伺服軸，任2軸可進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，任3軸可進(jìn)行螺旋線插補(bǔ)，6軸直線插補(bǔ)。8600CNC系列最多能控制17個(gè)坐標(biāo)，包括8個(gè)參與插補(bǔ)軸，8個(gè)位控制軸及1個(gè)主軸，具有圖形顯示，擴(kuò)展分支程序，顯示加工時(shí)間，高速程序校驗(yàn)，刀具壽命監(jiān)測(cè)等功能。

美國(guó)CapcoMachinerySystems,Inc.成立于1940年，是世界一流的軋輥磨床專(zhuān)業(yè)制造商。其產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于鋼鐵業(yè)、鋁業(yè)、銅業(yè)、不銹鋼、造紙以及其他軋機(jī)軋輥相關(guān)行業(yè)的領(lǐng)袖企業(yè)。Alcoa,Norandal,Thyssenkrupp,Ugine,Bethlehem,OlinBrass,TangEng,WaterburyFarrel等等世界著名企業(yè)均把Capco作為保障其產(chǎn)品質(zhì)量的高品質(zhì)軋輥磨床的首選或唯一選擇。

Capco軋輥磨床優(yōu)勢(shì)非常明顯，剛性好、精度高、壽命長(zhǎng)、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、重載、高效、使用成本低，被用戶譽(yù)為“目前世界上性價(jià)比最好的軋輥磨床”。Capco公司集60年的軋輥磨床制造經(jīng)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新，應(yīng)客戶要求，針對(duì)其他廠家軋輥磨床存在的缺陷，利用最新科技進(jìn)步成果，采用了“直接進(jìn)給”，全數(shù)字絕對(duì)式交流伺服電機(jī)，真正的計(jì)算機(jī)控制等最先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念和最新科技的完美結(jié)合,讓Capco成為精密軋輥磨削行業(yè)最佳解決方案的專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商。

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圖1-6SuperGrinderTM5-10噸級(jí)冷軋軋機(jī)工作輥磨床

圖1-7SuperGrinderTM100噸以上軋板軋機(jī)軋輥磨床

此外，世界上許多國(guó)家還合共同開(kāi)發(fā)新型機(jī)床。例如：英國(guó)JONES&SHIPMAN公司與美國(guó)A-B公司開(kāi)發(fā)了A-B8600數(shù)控系統(tǒng)用于FORMAT5型數(shù)控平磨，由CNC控制液壓閥，驅(qū)動(dòng)縱向可調(diào)速運(yùn)動(dòng)，橫向與磨頭進(jìn)給用滾珠絲杠副，直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，間斷式砂輪修整，CRT圖形模擬顯示。同時(shí)還可以配用其他型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)，以滿足不同用戶的要求。

1.2.4國(guó)內(nèi)磨床的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)從80年代開(kāi)始生產(chǎn)數(shù)控平面磨床，各開(kāi)發(fā)廠家分別走過(guò)了自行研制，與大學(xué)及科研單位合作開(kāi)發(fā)至直接引進(jìn)成熟數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展道路。例如：杭州機(jī)床廠是一家具有五十年歷史，專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)平面磨床的制造廠，它從80年代中期開(kāi)始生產(chǎn)數(shù)控平磨，先后開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了MGK7132臥軸矩臺(tái)高精度平磨，MK7130系列普通數(shù)控平磨，MLK7140數(shù)控緩進(jìn)給成型磨，MGK7120、MK7163、MK7150臥軸矩臺(tái)數(shù)控平磨，MKY7760立軸數(shù)控雙端面磨，MKY7660、MKY7650/101臥軸數(shù)控雙端面磨，以及HZ-K1610，HZ-K201*，HZ-050CNC，HZ-KD201*、HZ-K3015、HZ-K3020、HZ-K4020等專(zhuān)用數(shù)控龍門(mén)式平面與導(dǎo)軌磨床。數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，有與大專(zhuān)院校及科研單位合作研制的單板機(jī)系統(tǒng)，也有自行開(kāi)發(fā)的以單片機(jī)為主機(jī)的簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)，及采用數(shù)控主機(jī)廠生產(chǎn)的成熟數(shù)控系統(tǒng)等。其生產(chǎn)的MGK7120高精度平磨，采用了日本FANUC公司的POWERMAT

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E-D雙軸數(shù)控系統(tǒng)，控制磨頭進(jìn)給，最小進(jìn)給量0.1μm，具有自動(dòng)完成磨削循環(huán)功能。

MKY7650/101全自動(dòng)數(shù)控雙端面磨床是與意大利VIOTTO公司技術(shù)合作產(chǎn)品，采用西門(mén)子SIMATICS5-115U可編程控制器控制，CRT顯示，機(jī)床的左、右磨頭由二軸直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)床能進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)磨削循環(huán)選擇。配有意大利馬爾波斯E9型測(cè)量系統(tǒng)，二個(gè)測(cè)量頭，一個(gè)測(cè)量砂輪，將砂輪磨損量反饋給控制系統(tǒng)，進(jìn)行砂輪補(bǔ)償；另一個(gè)測(cè)量頭測(cè)量磨削后的工件，并將測(cè)量結(jié)果輸入控制系統(tǒng)，由伺服電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償進(jìn)給；左、右磨頭用VIOTTO光柵作位置測(cè)量控制，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)從工件上料到磨削完畢的全閉環(huán)和全自動(dòng)加工。

HZ-050CNC數(shù)控直線滾動(dòng)導(dǎo)軌專(zhuān)用磨床，是為上海市科技結(jié)合生產(chǎn)重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目第三次科技攻關(guān)項(xiàng)目而開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用磨床。既具有平面磨削功能又有成型磨削功能，它采用了美國(guó)A-B公司生產(chǎn)的8400MP數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床有7根數(shù)控軸，X、Y、Z三根磨頭進(jìn)給軸和U、V、W三根砂輪修整軸由系統(tǒng)直接控制，另一軸Q為臥式砂輪橫向進(jìn)給（磨削平面用）通過(guò)SLC可編程控制器加IMC定位模塊，由系統(tǒng)I/O口輸入8400MP主機(jī)，控制其位置，具有在磨削中連續(xù)修整砂輪或間隙式砂輪修整補(bǔ)償進(jìn)給等自動(dòng)加工能力。

HZ-KD201*六軸數(shù)控龍門(mén)式雙磨頭平面磨床，采用FANUC-0MC數(shù)控系統(tǒng)，用四根CNC軸分別控制兩個(gè)磨頭的橫向和垂直進(jìn)給，用一根PMC軸控制周邊磨頭的砂輪修整器金剛筆進(jìn)給，另一根PMC軸控制萬(wàn)能磨頭的分度旋轉(zhuǎn)。充分利用了系統(tǒng)性能，降低生產(chǎn)成本，提高了機(jī)床的性價(jià)比。

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圖1-8杭州機(jī)床廠M7120E/HZ普通精度系列臥軸矩臺(tái)平面磨床

圖1-9杭州機(jī)床廠M7140HM7140H×16M140H×20普通精度系列臥軸矩臺(tái)

平面磨床

我國(guó)在裝備制造業(yè)上起步較晚，技術(shù)相對(duì)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，所以長(zhǎng)期以來(lái)在一些機(jī)械制造上和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上都被其他國(guó)家所壟斷，比如德國(guó)長(zhǎng)期壟斷中國(guó)高鐵專(zhuān)用數(shù)控磨床市場(chǎng)，作為自立自強(qiáng)的中國(guó)人，我們一定要打破這種被壟斷的枷鎖，努力研制屬于我們自己的制造技術(shù)。在這個(gè)信息化的產(chǎn)業(yè)時(shí)代，我們也唯有這樣才能參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，屹立于世界民族之林。

1.3擺線磨床在設(shè)計(jì)上所亟需解決的問(wèn)題和改進(jìn)方法

一種擺線輪磨床，其結(jié)構(gòu)組成包括工作臺(tái)、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和磨頭，其特征在于磨頭為纏繞于主動(dòng)軸（38）與銷(xiāo)軸（36）上、由砂帶電機(jī)（24）帶動(dòng)的砂帶磨頭，還包括有磨頭橫向切入機(jī)構(gòu)、該機(jī)構(gòu)是由安裝有砂帶磨頭的溜板（25）、控制溜板微小進(jìn)給量的蝸輪蝸桿微動(dòng)機(jī)構(gòu)、手動(dòng)調(diào)整的齒條絲母機(jī)構(gòu)和兩機(jī)構(gòu)的離合選擇機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成的，手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的齒條（20）與齒套（22）之間設(shè)有與齒條（20）嚙合的離合絲母（30）和與離合絲母（30）一端活動(dòng)嵌入聯(lián)接的齒條套筒（26），該套筒（26）另一端處設(shè)有一與齒套（22）螺紋連接的、其上固定安裝有離合選擇手柄（32）的壓蓋（9）,微動(dòng)機(jī)構(gòu)的微動(dòng)手輪（33）安裝在蝸桿（15）上，溜板（25）與齒套（22）固定連接。

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圖1-10擺線輪磨床的總裝結(jié)構(gòu)原理圖

目前有秦川機(jī)床廠國(guó)內(nèi)獨(dú)家生產(chǎn)的擺線輪磨床，已為比較定型結(jié)構(gòu)，其工作原理是按擺線展成法通過(guò)磨削砂輪來(lái)加工工件上的齒形曲線的，這種磨床主要是由砂輪、砂輪座、砂輪座縱向及橫向切入機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和砂輪修整器及其操作機(jī)構(gòu)構(gòu)成的。

砂輪是通過(guò)與加工坯件的點(diǎn)接觸來(lái)磨制工件的，在磨削坯件過(guò)程中，砂輪不僅要有橫向的磨制進(jìn)給量，而且還要有縱向的綜合切入量，因此現(xiàn)有磨床中采用的大量的齒輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，操作步驟相當(dāng)繁瑣，在此基礎(chǔ)上位保證所磨削工件的加工精度，需要有金剛石筆修整器及其操作機(jī)構(gòu)對(duì)砂輪的形狀不斷修整，砂輪與金剛石都有較大的磨損消耗，設(shè)備成本高，這種現(xiàn)有磨床由于砂輪與被加工坯件為點(diǎn)磨削方式，工件每轉(zhuǎn)動(dòng)一周只能磨出一條線，為了磨出整個(gè)齒面，需操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)砂輪不斷向下進(jìn)給，被加工工件需要轉(zhuǎn)無(wú)數(shù)周才能完成，一般磨削每對(duì)工件需要2小時(shí)的時(shí)間，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)率低；另外，采用這種磨削方式所加工出的擺線輪，其齒面粗糙度難以提高，一般為0.8微米，其表面光潔度和幾何精度也較低。綜上所述，現(xiàn)有的擺線輪磨床的種種弊端均表明了，采用砂輪的磨削方式是很不科學(xué)的，亟待改進(jìn)。

為改進(jìn)砂輪磨削所帶來(lái)的弊病，我的主要設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)用砂帶取代砂輪磨削方式，由砂帶磨削方式的優(yōu)點(diǎn)在于：

1，砂帶的寬度大于被加工件的齒面寬度，它與工件線接觸，為線成型加工方

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式，工件每轉(zhuǎn)一周，整個(gè)齒面都會(huì)得到磨削，其生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂輪的點(diǎn)成型方式，實(shí)踐表明，每對(duì)工件的加工時(shí)間由原來(lái)的2小時(shí)縮短到40分鐘。

2，由于采用了砂帶的線接觸磨削方式將原有的砂輪磨削所需要的縱向進(jìn)給方式、橫向切入方式以及砂輪座的綜合進(jìn)給方式大大簡(jiǎn)化成單一的橫向進(jìn)給方式，還無(wú)需砂輪修整機(jī)構(gòu)，使設(shè)備構(gòu)成大為簡(jiǎn)潔，整機(jī)成本至少降到原來(lái)的五分之一，使操作程序大大簡(jiǎn)化，方便了操作者，這都是助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且設(shè)備結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化還為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本磨床自動(dòng)化控制創(chuàng)造了條件。

3，用砂帶加工出的工件幾何精度和表面光潔度大大提高，其表面粗糙度僅為0.4微米，由于砂帶的磨削為彈性磨削，而且又有較大的散熱面積，在加工過(guò)程中不會(huì)使加工工件變形、燒傷或出現(xiàn)微觀的龜裂現(xiàn)象，因而工件的表面精度和光潔度得以提高，提高了工件的加工質(zhì)量，同時(shí)也克服了砂輪在磨制過(guò)程中突然破碎所造成的不安全隱患，保證了生產(chǎn)安全。

4，砂帶的更換操作非常方便，只需2、3分鐘即可完成，節(jié)省了現(xiàn)有的擺線輪磨床中砂輪更換所需的找平衡和金剛石筆修整的輔助時(shí)間。

5，砂帶的使用可以使工件的加工成本進(jìn)一步降低，雖然砂帶的消耗數(shù)量略大于砂輪，但因每個(gè)砂帶價(jià)格僅為砂輪價(jià)格的1/14，同時(shí)又易于更換，因此磨床的經(jīng)濟(jì)效益仍是非常顯著的。綜上所述，這樣設(shè)計(jì)出的磨床具有生產(chǎn)效率高、加工工件質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。

圖1-11砂帶磨削方式原理圖

1.4磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)分析及運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由上臺(tái)面（4）、中臺(tái)面（10）和下臺(tái)面（3）組成。上臺(tái)面與中臺(tái)面、下臺(tái)面之間各有一組滾動(dòng)導(dǎo)軌，兩組導(dǎo)軌方向互相垂直的“十字導(dǎo)軌”見(jiàn)B-B剖視。

運(yùn)動(dòng)由蝸桿（12）和主軸（9）同時(shí)傳至工作臺(tái)。蝸桿（12）和主軸（9）同時(shí)傳至工作臺(tái)。蝸桿（12）傳動(dòng)與下臺(tái)面（3）相固定的蝸輪（2），使下臺(tái)面（3）作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)中臺(tái)面及“十字導(dǎo)軌”傳至上臺(tái)面（4）；主軸（9）經(jīng)偏心套（7）

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及雙列向心球軸承，帶動(dòng)上臺(tái)面（4）作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于“十字導(dǎo)軌”的聯(lián)系，蝸桿（12）和主軸（9）都能將運(yùn)動(dòng)傳給上臺(tái)面（4），而互不相干擾。

“十字導(dǎo)軌”內(nèi)安放圓柱形滾動(dòng)體（6），導(dǎo)軌間隙用螺釘（15）調(diào)節(jié)。下臺(tái)面(3)由底座（1）上的平面圓導(dǎo)軌和帶錐孔的滑動(dòng)軸承支承。滑動(dòng)軸承的間隙為0.005-0.01mm，靠配磨墊片（11）保證。在偏心套（7）的下端面上開(kāi)有徑向槽，與主軸（9）上端面的徑向槽滑動(dòng)配合。松開(kāi)緊固螺釘（8），移動(dòng)偏心套（7），便可調(diào)節(jié)上、下臺(tái)面之間的偏心量，其大小為銷(xiāo)（13）和（14）之間的距離。調(diào)好偏心量后，將螺釘（8）擰緊。

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第二章原理及方案設(shè)計(jì)

2.1磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理

旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由上臺(tái)面、中臺(tái)面、下臺(tái)面構(gòu)成。上臺(tái)面與中臺(tái)面，中臺(tái)面與下臺(tái)面之間各有一組滾動(dòng)導(dǎo)軌，兩組導(dǎo)軌方向互相垂直，實(shí)現(xiàn)X和Y方向的運(yùn)動(dòng)；下臺(tái)面與蝸桿相連，運(yùn)動(dòng)由蝸桿和主軸同時(shí)傳至工作臺(tái)。蝸桿傳動(dòng)與下臺(tái)面相固定的蝸輪，使下臺(tái)面作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)中臺(tái)面及十字導(dǎo)軌傳至上臺(tái)面；主軸經(jīng)偏心套及雙列向心球軸承，帶動(dòng)上臺(tái)面作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于十字導(dǎo)軌的聯(lián)系，蝸桿和主軸都能將運(yùn)動(dòng)傳給上臺(tái)面，而互不相干。十字導(dǎo)軌內(nèi)安放圓柱形滾動(dòng)體，導(dǎo)軌間隙用螺釘調(diào)節(jié)。下臺(tái)面由底座上的平面圓導(dǎo)軌和帶錐孔的滑動(dòng)軸承支承�；瑒�(dòng)軸承的間隙為0.005-0.01毫米，靠配磨墊片來(lái)保證。在偏心套的下端面上開(kāi)有徑向槽，與主軸上端面上的徑向鍵滑動(dòng)配合。松開(kāi)緊固螺釘，移動(dòng)偏心套，便可調(diào)節(jié)上、下臺(tái)面之間的偏心量，其大小為銷(xiāo)和銷(xiāo)之間的距離。調(diào)好偏心量后，將螺釘緊固。

圖2-1擺線磨床結(jié)構(gòu)原理圖

2.2磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

2.2.1已有的結(jié)構(gòu)方案

現(xiàn)在普遍應(yīng)用的擺線輪磨床的工作原理是按擺線展成法通過(guò)磨削砂輪來(lái)加工工件上的齒形曲線的，這種磨床主要是由砂輪、砂輪座、砂輪座縱向及橫向切入機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和砂輪修整器及其操作機(jī)構(gòu)構(gòu)成的，砂輪是通過(guò)

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與加工坯件的點(diǎn)接觸來(lái)磨制工件的，在磨制坯件過(guò)程中，砂輪不僅要有橫向的磨制進(jìn)給量，而且還要有縱向的綜合切入量，因此現(xiàn)有磨床中采用大量的齒輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，操作步驟相當(dāng)繁瑣，在此基礎(chǔ)上位保證所磨削工件的加工精度，需要有金剛石筆修整器及其操作機(jī)構(gòu)對(duì)砂輪的形狀不斷修整，砂輪與金剛石都有較大的磨損消耗，設(shè)備成本高。這種現(xiàn)有磨床由于砂輪與被加工坯件為點(diǎn)磨削方式，工件每轉(zhuǎn)動(dòng)一周只能磨出一條線，為了磨出整個(gè)齒面，一般磨削每對(duì)工件需要兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低；另外，采用這種磨削方式所加工出的擺線輪，其齒面粗糙度難以提高，一般為0.8微米，其表面光潔度和幾何精度也較低。

2.2.2改進(jìn)的結(jié)構(gòu)方案

為了擺脫已有擺線輪磨床的種種弊端，我設(shè)計(jì)的擺線輪磨床其結(jié)構(gòu)組成包括工作臺(tái)、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、磨頭，其特征在于磨頭為纏繞于主動(dòng)軸與銷(xiāo)軸上、由砂帶電機(jī)帶動(dòng)的砂帶磨頭、還包括有磨頭橫向切入機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是由安裝有砂帶磨頭的溜板、控制溜板微小進(jìn)給量的蝸輪蝸桿微動(dòng)機(jī)構(gòu)、手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的齒條一端作為微動(dòng)機(jī)構(gòu)中的蝸輪軸，另一端安裝有手動(dòng)手輪，齒條與齒套之間設(shè)有與齒條嚙合的離合絲母和與離合絲母一端活動(dòng)嵌入聯(lián)接的齒條套筒，該套筒另一端設(shè)有一與齒套螺紋連接的、其上固定安裝有離合選擇手柄的壓蓋，微動(dòng)機(jī)構(gòu)的微動(dòng)手輪安裝在蝸桿上，溜板與齒套固定連接。

為使本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，針對(duì)砂帶磨削應(yīng)磨床組成結(jié)構(gòu)作了大量的改進(jìn)和自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)。其中之一就是對(duì)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)。該工作臺(tái)由上、中、下臺(tái)面和各相鄰臺(tái)面之間一組并相互垂直的十字滾動(dòng)導(dǎo)軌共同構(gòu)成工作臺(tái)。該工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成為：工作臺(tái)電機(jī)直接帶動(dòng)蝸輪蝸桿使與蝸輪同軸的下臺(tái)面作單方向自轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)交換齒輪系、錐齒輪副、主軸、可調(diào)偏心帶動(dòng)上臺(tái)面作與下臺(tái)面反方向的公轉(zhuǎn)，則工作臺(tái)自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的合成運(yùn)動(dòng)軌跡為擺線輪齒廓。其二的改進(jìn)是將磨頭橫向切入機(jī)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，它主要包括有安裝有砂帶磨頭的溜板、控制溜板移動(dòng)的蝸輪蝸桿微動(dòng)機(jī)構(gòu)和離合螺母的手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)及其手動(dòng)、微動(dòng)的離合選擇機(jī)構(gòu)構(gòu)成，手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的齒條20一端作為微動(dòng)機(jī)構(gòu)的蝸輪軸，另一端安裝有手動(dòng)調(diào)整手輪，齒條與齒套之間設(shè)有與齒條嚙合的離合絲母和與離合絲母活動(dòng)嵌入連接的齒條套筒，該套筒外端處設(shè)有一與齒套螺紋連接的、其上固定安裝有選擇手柄的壓蓋，微動(dòng)機(jī)構(gòu)的微動(dòng)手輪安裝在蝸桿上，溜板與齒套固定連接。該磨頭橫向切入機(jī)構(gòu)的工作實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：搬動(dòng)選擇手柄將壓蓋旋緊、使套筒、離合絲母被緊緊地固定在齒套內(nèi)無(wú)法旋動(dòng)，此時(shí)已為溜板微動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的蝸桿上微動(dòng)手柄時(shí)，經(jīng)蝸輪傳動(dòng)齒條，帶動(dòng)溜板微量移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給。當(dāng)反方向搬動(dòng)手柄及其壓蓋，使齒套內(nèi)的離合絲母與齒條套筒有一定松動(dòng)，這時(shí)

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已為手動(dòng)快速調(diào)整狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整手輪及齒條套筒，由其與絲母的活動(dòng)嵌入聯(lián)接帶動(dòng)絲母在齒條上同時(shí)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)溜板及磨頭的位置調(diào)節(jié)。在此為實(shí)現(xiàn)磨削加工過(guò)程的自動(dòng)化控制，本實(shí)施例中涉及了加工預(yù)置數(shù)自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，它是由電路控制部分和機(jī)構(gòu)傳感部分組成，其電路控制部分的主要控制部件為預(yù)置數(shù)計(jì)數(shù)器，本計(jì)數(shù)器中的逐一計(jì)數(shù)繼電器及其觸頭、終值分?jǐn)嚯娐防^電器及其觸頭分別與電磁閥F1、電磁閥F2、串聯(lián)后，并聯(lián)于電源兩端，電磁閥F1控制油缸，并有一棘輪機(jī)構(gòu)來(lái)推動(dòng)蝸輪蝸桿微動(dòng)機(jī)構(gòu)，油缸的活塞推動(dòng)棘爪驅(qū)動(dòng)蝸桿上的棘輪作單齒單步轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪蝸桿微動(dòng)機(jī)構(gòu)，推動(dòng)溜板做微小定量的切入進(jìn)給；油缸、活塞與齒套固定安裝，電磁閥F2開(kāi)動(dòng)時(shí)，控制油缸帶動(dòng)溜板退刀移動(dòng)；其機(jī)械傳感部分為安裝在工作臺(tái)主軸上的偏心輪和該偏心輪一側(cè)的行程開(kāi)關(guān)組成，當(dāng)由預(yù)置數(shù)預(yù)置一定工件的加工量并啟動(dòng)磨床后，傳感部分向預(yù)置計(jì)數(shù)器輸入每一已加工圈數(shù)，即計(jì)入每一徑向加工量，啟動(dòng)逐一計(jì)數(shù)器繼電器及其觸頭動(dòng)作，通過(guò)電磁閥F1、油缸帶動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)單步驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿微動(dòng)機(jī)構(gòu)，使溜板作單一進(jìn)給量切入移動(dòng)，例如其加工量為0.5mm時(shí)，則每一進(jìn)給量為0.005mm，當(dāng)每件旋轉(zhuǎn)100周加工完畢時(shí)，由預(yù)置計(jì)數(shù)器中的終值分?jǐn)嚯娐防^電器將電磁閥F2接入電路，啟動(dòng)油缸帶動(dòng)溜板作退刀移動(dòng)。本磨床為自動(dòng)化操作時(shí)，由選擇手柄達(dá)到造反微動(dòng)狀態(tài)。

在溜板上設(shè)有一退位擋板和其退位終點(diǎn)設(shè)置的行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)的電路聯(lián)接位置位于電機(jī)并聯(lián)控制回路的主回路上，當(dāng)由預(yù)置計(jì)數(shù)器完成預(yù)置加工量時(shí)，由終值分?jǐn)嗬^電器控制電磁閥及油缸帶動(dòng)溜板退程，當(dāng)其擋板到達(dá)行程開(kāi)關(guān)位置時(shí)，觸動(dòng)開(kāi)關(guān)使其切斷電機(jī)電路，使本磨床停止工作，以便進(jìn)行工件測(cè)量和更換工件的工作。

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圖2-2磨頭橫向切入機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2-3溜板微動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖

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圖2-4圖2-3A-A的剖視圖

2.2.3改進(jìn)方案的特征

１.其特征在于工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由工作臺(tái)電機(jī)直接帶動(dòng)蝸輪蝸桿，與蝸輪同軸的下工作臺(tái)作單方向自轉(zhuǎn)，同時(shí)同一蝸桿帶動(dòng)交換齒輪系、錐齒輪傳動(dòng)副、工作臺(tái)主軸和可調(diào)偏心帶動(dòng)上臺(tái)面作與下工作臺(tái)反方向公轉(zhuǎn)組成。

2.其特征在于設(shè)有加工預(yù)置數(shù)自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，它是由機(jī)械傳感部分和電路控制部分組成的，并以預(yù)置計(jì)數(shù)器為中心控制部件。

3.其特征還在于溜板上設(shè)有一退位擋板和其退位終點(diǎn)設(shè)置的行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)的電路聯(lián)接位置位于電機(jī)控制回路的主回路上。

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第三章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1選擇電動(dòng)機(jī)

3.1.1選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型

按工作要求和條件選取Y系列一般用途全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。

3.1.2選擇電動(dòng)機(jī)容量

電動(dòng)機(jī)輸出功率：Pd=Pw÷ηa*kw工作機(jī)所需的功率：Pw=FV÷1000*kw所以Pd=FV÷(1000ηa)*kw由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率ηa=η1η24η3η4η5η6

其中η1η2η3η4η5η6分別為聯(lián)軸器,軸承,窩桿,齒輪,鏈5和卷筒的傳動(dòng)效率.

查表可知η1=0.99(彈性鏈軸器)2=0.98(滾子軸承)η3=0.73單頭窩桿)η4=0.90鑄造的開(kāi)式齒輪傳動(dòng))5=0.96(滾子鏈)η6=0.96(卷筒)

所以:ηa=0.99x0.984x0.73x0.90x0.96x0.96=0.55p=i=nm1420==28.9r/min

3.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為

nw=60*1000V/πD=49.1r\\min

根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中查的蝸桿的傳動(dòng)比在一般的動(dòng)力傳動(dòng)中;i=60~600,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的范圍因?yàn)?/p>

N=(20~80)*n=(20~80)x49.1=982~3928r/min

在這個(gè)范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min和1500r/min,2800r/min.三種傳動(dòng)比方案,綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的情況來(lái)確定最后的轉(zhuǎn)速,為降低電動(dòng)機(jī)的重量和成本,可以選擇同步轉(zhuǎn)速1500r/min.根據(jù)同步轉(zhuǎn)速查表10-100確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y90L1-4。

3.2計(jì)算傳動(dòng)比

Ia=Nm/n=1400/2.21=528.30

由于為蝸桿傳動(dòng)、傳動(dòng)比都集中在蝸桿上，其他不分配傳動(dòng)比。

3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)

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3.3.1蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)速

蝸桿轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速相同蝸輪轉(zhuǎn)速：n=1420/22.3=63.67r/min

3.3.2蝸輪蝸桿的功率

蝸桿的功率：p=3.57*0.8*0.99=3.534KW蝸輪的功率：p=3.534*0.8*0.99=2.799kw

Td=9550*pm/nm=24.01N.M

T1=Td*i*η01=24.01*1.0.99=23.77N.m

T2=T1*i*η12=23.77*22.3*0.99*0.98=514.27N.m參數(shù)轉(zhuǎn)速功率轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比效率

3.4.1蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算

電動(dòng)機(jī)14203.5724.0122.30.99蝸桿14203.53423.7722.30.79蝸輪63.672.799514.2722.30.903.4傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

一、選擇材料

蝸桿選40Gr,表面淬火45-55HRC;蝸輪邊緣選擇ZCuSn10p1,金屬模鑄造。二、確定許用應(yīng)力

材料的許用接觸[σH]=220N/mm材料的許用彎曲應(yīng)力[σF]=70N/mm應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nt=223204800接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)Zn=0.68彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn=0.55三、按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

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載荷系數(shù)K=1.2

傳動(dòng)比i=nm/nw=1420/63.7=22.3

初步估計(jì)蝸桿傳動(dòng)效率確定蝸桿的頭數(shù)Z1=2蝸輪齒數(shù)Z2=i*Zt=22.3*2=44.6≈45

確定模數(shù)及蝸桿直徑d2=mz2=6.3*50=330mm

3.4.2求蝸輪圓周數(shù)度并校核效率

蝸輪分度圓導(dǎo)程角α=arctanZ1m/d=arctan2×6.3/63=11度18分35秒蝸輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速n=n1/i=1420/26.5=53.6r/min蝸輪的圓周數(shù)度v=π×d×n/(60*1000)=0.937m/s滑動(dòng)速度Vs=π×d1×n1/（60*1000cosα）=4.78m/s嚙合效率η1=tanα1/tan(α+ρ)v=0.903

3.5蝸輪蝸桿的校核

3.5.1校核蝸輪的齒面接觸強(qiáng)度

材料彈性系數(shù)Ze=155使用系數(shù)Ka=1動(dòng)載系數(shù)Kv=1載荷系數(shù)Kα=1

蝸輪實(shí)際轉(zhuǎn)矩T2=9550*Pt*i*η/n=605.95N.m

許用接觸應(yīng)力σH=Ze*Ka*Kv*Kβ=125.62〈[σH]=139.13合格

3.5.2校核蝸輪齒根彎曲強(qiáng)度

蝸輪綜合齒形系數(shù)σF=666*609.95*1*1/63/334/6.3*4*0.906=11.12〈[σF]=38.5合格

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結(jié)論

在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，研究了磨床所涉及的理論知識(shí)和相關(guān)技術(shù)。主要完成了如下研究工作：查閱大量有關(guān)磨床資料、文獻(xiàn)尤其是磨床的發(fā)展史和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展研究狀況。綜合分析了磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法，深刻理解所研究的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理和結(jié)構(gòu)特征，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。

磨床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)：提供一種能夠大幅度提高磨床加工效率的新型擺線輪磨床；這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、自動(dòng)化程度高而且加工出的工件質(zhì)量好，使設(shè)備成本也大大降低。

雖然經(jīng)歷兩個(gè)月的辛苦努力，由于自己基礎(chǔ)薄弱，設(shè)計(jì)起來(lái)很困難，剛拿到題目的時(shí)候找資料是第一大難關(guān)，那時(shí)腦子里一片紊亂，無(wú)從下手，記得當(dāng)時(shí)在圖書(shū)館呆了幾個(gè)下午，挑了好多的書(shū)，但總是無(wú)法把那些片段串聯(lián)成一個(gè)方案，后來(lái)通過(guò)老師和同學(xué)們的幫忙，漸漸有了頭緒，確定了方案，正式著手設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)只有拿著書(shū)本慢慢學(xué)，慢慢看。經(jīng)過(guò)了兩個(gè)月的探索和鉆研，把原本書(shū)本上不清楚的東西都學(xué)會(huì)了，在這期間走過(guò)彎路，也曾不知所措過(guò)，但在指導(dǎo)教師劉悅教授的細(xì)心講解以及自己孜孜不倦的努力下，終于完成了設(shè)計(jì)。自己從中也獲得了無(wú)比的成就感和滿足感。

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致謝

通過(guò)這次設(shè)計(jì)感觸最深得是，知識(shí)的用途是很廣的，與實(shí)際的聯(lián)系是很密切的。設(shè)計(jì)過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)很多實(shí)際問(wèn)題，這就要發(fā)揮你的獨(dú)立處理問(wèn)題和協(xié)調(diào)問(wèn)題的能力，可能這會(huì)是參加工作一定會(huì)遇到的，對(duì)于知識(shí)掌握的扎實(shí)性和應(yīng)用的靈活性要求都要高中雖是很累，但再畫(huà)圖計(jì)算中我過(guò)得很充實(shí)。由于專(zhuān)業(yè)水平有限，設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有不足和不合理的地方，希望老師給予指正，再次表示感謝！

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參考文獻(xiàn)

[1]楊明倫，李玉盛．磨床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造．1996（04）[2]黃子行．磨床工作臺(tái)的改進(jìn)[J]．機(jī)械工人冷加工．201*，(03)

[3]金并，陳碧華．磨床工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)縱向微進(jìn)給的改裝[J]．機(jī)械制造．1987，(10)[4]陳友侃．大型平面磨床液壓系統(tǒng)的幾點(diǎn)改進(jìn)[J]．精密制造與自動(dòng)化．1994，(02)[5]陳友侃．M7150A大型平面磨床液壓系統(tǒng)解決存在問(wèn)題的探討[J]．磨床與磨削．1999，（02）

[6]曹玉君．內(nèi)圓磨床液壓系統(tǒng)的改裝[J]．制造技術(shù)與機(jī)床．1986，（11）[7]陳永法．磨床工作臺(tái)導(dǎo)軌潤(rùn)滑的改進(jìn)[J]．機(jī)械制造．1983，（12）[8]邱勇．工作臺(tái)導(dǎo)軌靜壓改造[J]．重型機(jī)械科技．201*（01）[9]黨錚.．工作臺(tái)導(dǎo)軌卸荷裝置[J]．制造技術(shù)與機(jī)床．1980（08）[10]邱國(guó)慶．液壓技術(shù)與應(yīng)用．北京：人民郵電出版社．201*

[11]費(fèi)羅洛夫KB．機(jī)械原理[M]．劉作毅，等，譯，北京：高等教育出版社1997[12]諾頓RL．機(jī)械設(shè)計(jì)-機(jī)器和機(jī)構(gòu)綜合分析[M]．陳立周，等，譯．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．201*.

[13]弗爾梅J．機(jī)構(gòu)學(xué)教程[M]．陳兆雄，譯．北京：高等教育出版社．1990

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