買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 加工中心刀具庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要 課題是 加工中心刀具庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 刀庫容量 40 把刀，最大刀具直徑 160刀速度 1 秒 /刀位。 刀具庫 由 電機(jī)傳動 。 這種刀庫在數(shù)控加工中心上應(yīng)用非常廣泛 ,其換刀過程簡單，換刀時間短；總體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，動作準(zhǔn)確可靠；維護(hù)方便，成本低。本課題的目的就是要通過對 加工中心刀庫 的優(yōu)化設(shè)計以提高換刀速度，減少助助時間。 關(guān)鍵 詞：加工中心，刀 具庫，電 機(jī)，數(shù)控 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is of of 40 60 / is by C is is is is of is to to 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 緒 言 . 1 題的目的 . 1 題設(shè)計方案的選擇和設(shè)計手段 . 1 庫系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 . 2 庫系統(tǒng)的發(fā)展方向 . 2 第 2 章 加工中心刀具庫總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 5 計參數(shù) 或原始數(shù)據(jù) . 5 套線速度 . 5 參數(shù)確定 . 5 載轉(zhuǎn)矩選電機(jī) . 5 第 3 章 鏈參數(shù)計算 . 9 送鏈的設(shè)計 . 9 承的選型及校核 . 11 強(qiáng)度計算 . 13 傳動的運動特性 . 13 傳動的動載荷 . 15 傳動的受力分析 . 16 輪接觸強(qiáng)度的計算 . 17 第 4 章 二級齒輪傳動零件的設(shè)計計算 . 18 速級齒輪 的設(shè)計計算 . 18 速級齒輪的設(shè)計計算 . 21 的計算 . 25 速軸的計算 . 25 間軸 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 出軸 . 34 速軸的計算 . 38 連接的選擇和計算 . 38 速軸（ I 軸）上鍵的選擇及校核 . 38 間軸（ ）上鍵的選擇及校核 . 39 速軸（ ）上鍵的選擇及校核 . 39 動軸承的選擇和計算 . 40 軸器的選擇和計算 . 43 要尺寸及數(shù)據(jù) . 43 滑與密封 . 44 總 結(jié) . 45 參考文獻(xiàn) . 46 致 謝 . 47 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 言 題的目的 未來工具機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，均以追求高速、高精度、高效率為目標(biāo)。隨著切削速度的提高，切削時間的不斷縮短，對換刀時間的要求也在逐步提高；換刀的速度已成為高等級工具機(jī)的一項重要指標(biāo)。 本課題的目的就是要通過對 刀庫的設(shè)計以提高換刀速度，減少助助時間。 （ 1） 提高換刀速度的基本原則 工具機(jī)的換刀裝置，通常由刀庫和換刀機(jī)構(gòu)組成，有些應(yīng)用機(jī)械手臂換刀，有些換刀方式并不需要機(jī)械手臂，刀庫的形式和擺放位置也不一樣。為了適合高速運動的需要，高速工具機(jī)在結(jié)構(gòu)上已和傳統(tǒng)的工具機(jī)不同。以刀具運動進(jìn)給為主，減小運動工件的質(zhì)量，已成為高速工具機(jī)設(shè)計的主流。因此，設(shè)計換刀裝置時，要充分考慮到高速工具機(jī)的結(jié)構(gòu)特征 9。 （ 2）提高換刀速度的主要技術(shù)方法 適合于工具機(jī)的快速自動換刀技術(shù)主要有以下幾個方面：在傳統(tǒng)自動換刀裝置的基礎(chǔ)上提高動作 速度，或采用動作速度更快的機(jī)構(gòu)和驅(qū)動元件。例如，機(jī)械凸輪結(jié)構(gòu)的換刀速度高于液壓和氣動結(jié)構(gòu)。根據(jù)高速工具機(jī)的結(jié)構(gòu)特點設(shè)計刀庫和換刀裝置的形式和位置。例如，傳統(tǒng)工具機(jī)的刀庫和換刀裝置多裝在立柱一側(cè)，在高速工具機(jī)則多為立柱移動的進(jìn)給方式，為減輕運動件質(zhì)量，刀庫和換刀裝置不宜再裝在立柱上。采用新方法進(jìn)行刀具快速交換，不用刀庫和機(jī)械手方式，而改用其它方式換刀。例如不用換刀，用換主軸的方法。使用適合于高速工具機(jī)的刀柄。如 卸刀具的行程短，可以使自動換刀裝置的速度提高?？焖僮詣訐Q刀裝置采用 心短錐 柄刀是發(fā)展的趨勢。 題設(shè)計方案的選擇和設(shè)計手段 I 設(shè)計方案選擇 刀庫是刀具交換系統(tǒng)的一部分，加工中心的刀具交換系統(tǒng)也稱為自動換刀裝置（ ,它通常是由刀庫和機(jī)械手組成。自動換刀裝置是加工中心不可缺少的組成部分，也是加工中心的象征，又是加工中心成敗的關(guān)鍵。 加工中心有立式、臥式、龍門式幾種，所以這些機(jī)床的刀庫和自動換刀裝置也是各種各樣。加工中心上的刀庫類型有鼓輪式刀庫，鏈?zhǔn)降稁?，格子箱式刀庫和直線刀庫等。 （ 1）鼓輪式刀庫： 應(yīng)用較廣，這種刀庫的結(jié)構(gòu)緊湊，但因刀具單環(huán)排列、定向利用率低，大容量刀庫 的外徑較大，轉(zhuǎn)動慣量大，選刀時運動時間長。因此這種刀庫的容量較小，一買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 般不超過 32 把刀具。 （ 2）鏈?zhǔn)降毒?容量較大，當(dāng)采用多環(huán)鏈?zhǔn)降稁鞎r，刀庫的外形較緊湊，占用空間小，適合用于做大容量刀庫。在增加存儲刀具數(shù)目時，可增加鏈條的長度，而不增加鏈輪直徑，因此，鏈輪的圓周速度不會增加，且刀庫的運動慣量不像鼓輪式刀庫增加的那么多。 （ 3）格子箱式刀庫 刀庫容量大，結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高，但布局不靈活，通常將刀庫安放于工作臺上。有時甚至在使用一側(cè)的刀具時，必須更換另一側(cè)的刀座板。 （ 4）直線式刀庫 結(jié)構(gòu)簡單，刀庫容量較 小，一般用于數(shù)控車床，數(shù)控鉆床，個別加工中心也有采用。 結(jié)合所給題目，初步?jīng)Q定采用鏈?zhǔn)降稁鞊Q刀方案。 庫系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 近年來刀庫的發(fā)展儼然已超越其為裝備的角色，在特有的技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展出符合工具機(jī)高精度、高效能、高可靠度及多任務(wù)復(fù)合等概念產(chǎn)品，多樣化產(chǎn)品，左右工具機(jī)在生產(chǎn)效能及產(chǎn)品精度的表現(xiàn)。刀庫的容量、布局，針對不同的工具機(jī)，形式也有所不同。根據(jù)刀庫的容量、外型和取刀的方式可大概分為斗笠式刀庫、圓盤式刀庫、鏈條式刀庫 7。其發(fā)展趨勢為： （ 1）高效能的產(chǎn)品 發(fā)展符合高荷重、高容量、高速 化概念的刀庫產(chǎn)品。 （ 2）輕量化、低成本的產(chǎn)品 發(fā)展符合重量輕、成本低概念的刀庫產(chǎn)品。 庫系統(tǒng)的發(fā)展方向 刀庫系統(tǒng)作為自動化加工過程中所需的儲刀及換刀需求的一種裝置，為數(shù)控機(jī)床縮短機(jī)床非切削時間，降低勞動強(qiáng)度提供了必要條件，是數(shù)控機(jī)床的重要的功能部件，必將向以下幾個方向發(fā)展。一方面隨著主機(jī)的“單機(jī)多任務(wù)復(fù)合化”發(fā)展，刀庫也必將向容量大、結(jié)構(gòu)精、速度快、效率高的方向發(fā)展，以適應(yīng)主機(jī)的高轉(zhuǎn)速、高精度和強(qiáng)力切削的機(jī)械特性。此類刀庫大部分為臥式刀庫，有下面幾個特點： （ 1） 可遠(yuǎn)距離傳輸。 （ 2） 換刀時可同步打 刀，縮短換刀時間。 （ 3） 大容量且可擴(kuò)充。 （ 4） 高效且精準(zhǔn)的驅(qū)動和選刀系統(tǒng)。 （ 5） 控制系統(tǒng)復(fù)雜 （ 6） 刀具重量大。比如適合五軸聯(lián)動的立臥轉(zhuǎn)換伺服刀庫。而另一方面，刀庫僅作買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 為單純的儲刀倉功能存在，主軸主動抓刀的“固定地址換刀”刀庫也是發(fā)展的方向之一，此時刀庫好比數(shù)控系統(tǒng)的一個控制軸，僅有旋轉(zhuǎn)定位功能，如立車刀庫、轉(zhuǎn)盤刀庫等 8。 尤其以 40 盤式刀庫為代表，換刀速度和刀庫重量已經(jīng)成為衡量刀庫性能的主要參數(shù)之一，比如，吉輔 40 盤式刀庫的換刀速度 量已經(jīng)降到 295 在選材上更環(huán)保，在制作過程中減少消耗，使用過程智能 、安全等也是刀庫發(fā)展的方向之一。 鏈?zhǔn)降稁?的介紹 如圖 1示，鏈?zhǔn)降稁斓慕Y(jié)構(gòu)緊湊，刀庫容量較大，鏈環(huán)的形狀可以根據(jù)機(jī)床的布局配置成各種形狀，也可將換刀位突出以利換刀。當(dāng)鏈?zhǔn)降稁煨柙黾拥毒呷萘繒r，只需增加鏈條的長度和支承鏈輪的數(shù)目，在一定范圍內(nèi)，無需變更線速度及慣量。這些特點也為系列刀庫的設(shè)計與制造帶來了很大的方便，可以滿足不同使用條件。一般刀具數(shù)量在 30120 把時，多采用鏈?zhǔn)降稁臁?換刀位置 為保證刀套準(zhǔn)停精度和刀套定位剛性，鏈?zhǔn)降稁斓膿Q刀位置一般設(shè)在主動鏈輪上如圖 1示，或者設(shè)在盡可能 靠近主動鏈輪的刀套處，如圖 1示 鏈條形式 我國目前還沒有廠家生產(chǎn)加工中心刀庫專用鏈條，因而不得不用標(biāo)準(zhǔn)套筒輥子鏈，通過連接器把刀套固定在鏈條上。這種方式不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配調(diào)試費時，而且套筒位置精度亦差 我國部分廠家，購買日本椿本鏈條公司（ o.）生產(chǎn)的已轉(zhuǎn)有刀套的刀庫專用鏈條來裝備刀庫，效果頗佳?？紤]到刀具重量和刀庫工作的平穩(wěn)性，推薦采用： 定位塊手爪圖 1式刀庫換刀位置 定位插銷定位盤鏈輪手爪圖 1式刀庫換刀位置 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 鏈條 這種鏈條是套筒式鏈條，其輥子本身就是刀套，該鏈條型式及尺寸見表 1 1） 鏈輪節(jié)圓直徑p180s 式中 N 當(dāng)量齒數(shù)（實際齒數(shù) /3） 鏈輪外徑 N 8 0co 式中 P 鏈條節(jié)距 注：鏈輪齒數(shù)可從 9 個起使用。但是為了增加鏈條的耐用度和運行效率，齒數(shù)還 是盡可能多為好。鏈輪之間的中心距，以取鏈條節(jié)距整數(shù)倍為宜。 鏈條型號 刀具錐柄號 P O L H W R T 0 90 55 8 60 68 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 加工中心刀具庫總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 計參數(shù)或原始數(shù)據(jù) 刀庫容量 40 把刀，最大刀具直徑 160刀速度 1 秒 /刀位。 套線速度 選用 鏈條，錐柄號 40，滾子鏈的最大間距為 9080，大于 最大刀具直徑160以選用合格。 鏈行程 S=20P=2090=1800m m =1.8 m 一般推薦在 20 30m/間 ， 過快的線速度又影響刀庫工作可靠性 假設(shè)鏈的速度選用 20m/s） 參數(shù)確定 取鏈輪齒數(shù) z=24 鏈輪節(jié)圓直徑 DP 2378180s N 當(dāng)量齒數(shù)（實際齒數(shù) /3） P 鏈條節(jié)距 鏈輪外徑 D0 2 661 80c 鏈輪轉(zhuǎn)速 n 100060 1 0 0 0 0 . 3 3 3 6 0 1 0 0 0 9 . 2 5 r / m i 9 0vn 載轉(zhuǎn)矩選電機(jī) 加在伺服電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩比電動機(jī)額定連續(xù)轉(zhuǎn)矩 鏈?zhǔn)绞降稁熵?fù)載轉(zhuǎn)矩計算方法 鏈?zhǔn)降稁斓呢?fù)載轉(zhuǎn)矩 由刀具不平衡重量導(dǎo)向面（或支承面）的摩擦力 F 所組成，如圖 2示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 支承面的摩擦力 ; 是導(dǎo)向面上因刀具下垂而引起的摩擦力。不平衡重力可按刀庫一側(cè)裝滿刀、一側(cè)不裝刀時的最大重力差值來計算。 （ 1）確定不平衡重力 圖 2 ,不平衡重力 3mm （ 2）確定摩擦力 F 3 (2 鋼與銅之間的摩擦系數(shù)，約取 N 垂直作用在導(dǎo)向面上的壓力，包括刀具、刀柄 和刀座產(chǎn)生的重力，分別為 b， )(3 2 01 2 96 4 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 R 刀座 半徑，取 輪半徑） ； L 刀座長度，取 210 （ 3）確定每排刀具負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Tf 30300( m a 4）確定每排刀具作用在主動輪上的負(fù) 載轉(zhuǎn)矩 321/ T (2 1 圓柱齒輪傳動效率，取 2 鏈傳動效率 ,取 3 深溝球軸承傳動效率，取 考慮到實際情況比計算時所設(shè)定條件復(fù)雜，電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩的 ，亦即： 1 1 1 . 2 - 1 . 5 1 0 . 5 1 2 . 6 - 1 5 . 7 5 N 流伺服電機(jī)，是按發(fā)那科 (司的 許可證制造的產(chǎn)品，是為驅(qū)動機(jī)床伺服機(jī)構(gòu)而專門設(shè)計的。當(dāng)然也適用于其它各種伺服系統(tǒng)。電機(jī)體積小，重量輕，承 受過載能力強(qiáng)，檢測元件可配測速發(fā)電機(jī)，無刷旋轉(zhuǎn)變壓， 脈沖編碼器或感應(yīng)同步器。 根據(jù)以上計算結(jié)果，所選電機(jī)型號如下： 表 2選電機(jī)型號 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 考慮超載，選擇 直流伺服電動機(jī) 型 號 功率(額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 n r / 000 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 鏈參數(shù)計算 送鏈的設(shè)計 鏈傳動是一種撓性運動，它由鏈條和鏈輪組成。通過鏈輪輪齒與鏈 條鏈節(jié)的嚙合來傳 遞運動和動力。鏈傳動按用途不同可以分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈 。 圖 3傳動 滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖 3示：它是由內(nèi)鏈板 1、外鏈板 2、 銷軸 3、套筒 4 和滾子 5組成。內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈配合，滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間為間隙配合。當(dāng)內(nèi)、外鏈板相對撓曲時，套筒可繞銷軸自由轉(zhuǎn)動。滾子是活套在套筒上的，工作時，滾子沿鏈輪齒廓滾動，這樣就可減少齒廓的磨損。鏈的磨損主要發(fā)生在銷軸與套筒的接觸面上。因此，內(nèi)、外鏈板間應(yīng)留少許間隙，以便潤滑油滲入銷軸和套筒的摩擦面間。 鏈板一般 制成 8 字形，以使它的各個橫截面具有接近相等的抗拉強(qiáng)度，同時也減少了鏈的質(zhì)量和運動時的慣性力。 圖 3子鏈的結(jié)構(gòu) 當(dāng)傳遞大功率時，可采用雙排鏈或多排鏈。多排鏈的承載能力與排數(shù)成正比。但由于精度的影響，各排鏈承受的載荷不易均勻，故排數(shù)不宜過多。 滾子鏈的鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定，一般前者用于大買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 節(jié)距，后者用于小節(jié)距；當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需采用過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)的鏈板要受附加彎矩的作用，所以在一般情況下最好不用奇數(shù)鏈節(jié)。 鏈傳動是在兩個或多個鏈輪之間用鏈作為撓性拉曳元件的一種嚙合 傳動，因其經(jīng)濟(jì)、可靠，故廣泛用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運輸、石油、化工、紡織等各種機(jī)械的動力傳動中。 鏈傳動在傳遞功率、速度、傳動比、中心距等方面都有很廣的應(yīng)用范圍。目前，最大傳遞功率達(dá)到 5000 高速度達(dá)到 40 m/s,最大傳動比達(dá)到 15，最大中心距達(dá)到 8 m。由于經(jīng)濟(jì)及其他原因，鏈傳動的傳動功率一般小于 100 度小于 15 m/s，傳動比小于 8。 鏈輪 鏈輪輪齒的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能自由地進(jìn)入和退出嚙合，在嚙合是應(yīng)保證良好的接觸，同時它的形狀應(yīng)盡可能地簡單。 標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定鏈 輪的最大齒槽形狀和最小齒槽形狀。實際齒槽形狀在最大、最小范圍內(nèi)都可以用，因而鏈輪齒廓曲線的幾何形狀可以有很大的靈活性。常用的齒廓為三圓弧一直線齒形。 小直徑鏈輪可采用實心式，腹板式，或?qū)㈡溳喤c軸做成一體。鏈輪損壞主要由于齒的磨損。 鏈輪的材料 鏈輪材料應(yīng)能滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求。在低速、輕載、平穩(wěn)傳動中，鏈輪可采用中碳鋼制造；中速、中載時，采用中碳鋼淬火處理，其硬度 4045速、重載、連續(xù)工作的傳動，采用低碳鋼、低碳合金鋼表面滲碳淬火或中碳鋼、中碳合金鋼表面 淬火。 載荷平穩(wěn)、速度較低、齒數(shù)較多時，也允許采用 200 的鑄鐵制造鏈輪。在工作環(huán)境較差、鏈輪容易磨損的場合，鑄鐵最好經(jīng)過等溫淬火處理或采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 鏈輪主要尺寸 名稱 符號 公式及計算 分度圓直徑 d 237180s 頂圓直徑 266180c o a 齒根圓直徑 1 6 9rf 1 2 0c o t g h 內(nèi)鏈板高度 查套筒滾子鏈相關(guān)參數(shù) 齒寬（單排） 1 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 倒角寬 90 倒角深 1h 齒側(cè)凸緣圓角半徑 排數(shù)m 中相關(guān)參數(shù)查 套筒滾子鏈。 承的選型及校核 滾動軸承的選擇包括軸承類型選擇、軸承精度等級選擇和軸承尺寸選擇。 軸承類型選擇適當(dāng)與否，直接影響軸承壽命以至機(jī)器的工作 性能。選擇軸承類型時應(yīng)當(dāng)分析比較各類軸承的特性，并參照同類機(jī)器中的軸承使用經(jīng)驗。 在選擇軸承類型時，首先要考慮載荷的大小、方向以及軸的轉(zhuǎn)速。一般說來，球軸承便宜，在載荷較小時，宜優(yōu)先選用。滾子軸承的承載能力比球軸承大，而且能承受沖擊載荷，因此在重載荷或受有振動、沖擊載荷時，應(yīng)考慮選用滾子軸承。但要注意滾子軸承對角偏斜比較敏感。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 當(dāng)主要承受徑向載荷時，應(yīng)選用向心軸承。當(dāng)承受軸向載荷而轉(zhuǎn)速不高時，可選用推力軸承；如轉(zhuǎn)速較高，可選用角接觸球軸承。當(dāng)同時承受徑向裁荷和軸向載荷時，若軸向載荷較小，可選用向心球軸承或 接觸角不大的角接觸球軸承；若軸向載荷較大，而轉(zhuǎn)速不高，可選用推力軸承和向心軸承的組合方式，分別承受軸向載荷和徑向載荷； 當(dāng)軸向載荷較大，且轉(zhuǎn)速較高時，則應(yīng)選用接觸角較大的角接觸軸承。 各類軸承適用的轉(zhuǎn)速范圍是不相同的，在機(jī)械設(shè)計手冊中列出了各類軸承的極限轉(zhuǎn)速。一般應(yīng)使軸承在低于極限轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。向心球軸承、角接觸球軸承和短圓柱痞子軸承的極限轉(zhuǎn)速較高。適用于較高轉(zhuǎn)速場合。推力軸承的極限轉(zhuǎn)速較低只能用于較低轉(zhuǎn)速場合。 其次，在選擇軸承類型時還需考慮安裝尺寸限制、裝拆要求，以及軸承的調(diào)心件能和風(fēng)度，一般球軸承外形 尺寸較大，滾子軸承較小，滾針軸承的徑向尺寸最小而軸向尺寸較大，此外，不同系列的軸承，其外形尺寸也不相同。 選擇軸承一般應(yīng)根據(jù)機(jī)械的類型、工作條件、可靠性要求及軸承的工作轉(zhuǎn)速 n，預(yù)先確定一個適當(dāng)?shù)氖褂脡勖?用工作小時表示 )，再進(jìn)行額定動裁荷和額定靜載荷的計算。 對于轉(zhuǎn)速較高的軸承 (n10r 可按基本額定動載荷計算值選擇軸承，然后校核其額定靜載荷是否滿足要求。當(dāng)軸承可靠性為 90、軸承材料為常規(guī)材料并在常規(guī)條件下運轉(zhuǎn)時，取 500h 作為額定壽命的基準(zhǔn)，同時考慮溫度、振動、沖擊等變化，則軸承基本額 定動載荷可按下式進(jìn)行簡化計算。 C 基本額定動載荷計算值， N； P 當(dāng)量動載荷， N； 壽命因數(shù)； 1 速度因數(shù)； 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時取 大時取 2； 沖擊載荷因數(shù)； 1.5 溫度因數(shù)； 1 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷， N； 查表得， ； 。 在本輸送裝置中，可以假設(shè)軸承只承受徑向載荷，則當(dāng)量動載荷為： P=文獻(xiàn) 3的表 6， X=1， Y=0； 所以， P=128N。由以上可得： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 8 71 1 2 1 本輸送機(jī)中的軸承承受的載荷多為徑向載荷，所以選取深溝球軸承，查文獻(xiàn)的附表，并考慮軸的外徑，選取軸承 6305具體參數(shù)為：內(nèi)徑 d=25徑 D=62本額定載荷 基本額定靜載荷 限速度為 10000r/量為 然后校核該軸承的額定靜載 荷。額定靜載荷的計算公式為： 000 式中： 0C 基本額定靜載荷計算值， N; 0P 當(dāng)量靜載荷， N； 0S 安全因數(shù) ; 軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定靜載荷， 查文獻(xiàn) 3的表 6，對于深溝球軸承，其當(dāng)量靜載荷等于徑向載荷。 查文獻(xiàn) 3的表 6，安全系數(shù) r 5 31 1 2 000 由上式可知，選取的軸承符合要求 強(qiáng)度計算 傳動的運動特性 由于鏈?zhǔn)怯蓜傂枣湽?jié)通過銷軸鉸接而成，當(dāng)鏈繞在鏈輪上時，其鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合后，這一段鏈條將曲折成正多邊形的一部分。該正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距 p，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù) z， 鏈輪每轉(zhuǎn)過一圈，鏈條走過 ， 所以鏈的平均速度 v 為 v = 100060 11 100060 22 式中 ： z 1 、 z 2 分別為主、從動鏈輪的齒數(shù) ； n 1 、 n 2 分別為主、從動鏈輪的轉(zhuǎn)速 ， r/ 鏈傳動的平均傳動比 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 1221 因為鏈傳動為嚙合傳動，鏈條和鏈輪之間沒有相對滑動，所以平均鏈速和平均傳動比都是常數(shù)。但是，仔細(xì)考察絞鏈鏈節(jié)隨同鏈輪轉(zhuǎn)動的過程就會發(fā)現(xiàn)，鏈傳動的瞬間傳動比和鏈速并非常數(shù)我們知道，鏈條由剛性鏈板通過鉸鏈連接而成。當(dāng)鏈條繞在鏈輪上時，其形狀如圖所示 ： 在主動鏈輪上，鉸鏈 A 正在牽引鏈條沿直線運動，繞在主動鏈輪上的其他鉸鏈并不直接牽引鏈條，因此，鏈條的運動速度完全有鉸鏈 A 的運動所決定。鉸鏈 A 隨同主動鏈輪運動的線速度 111 方垂直于 與鏈直線運動方向的夾角為 。 因此 ， 鉸鏈A 實際用于牽引鏈條運動的速度為 式中 。 R 1 為主動鏈輪的分度圓半徑 ， m。 因為 是變化的，所以即使主動鏈輪轉(zhuǎn)速恒定，鏈條的運動速度也是變化的。當(dāng) =11 1802 z 時，鏈速最低；當(dāng) =0， 鏈速最高， 1 是主動鏈輪上的一個鏈節(jié)所對的中心角。鏈速的變化呈周期性，鏈輪轉(zhuǎn)過一個鏈節(jié)，對應(yīng)鏈速變化的一個周期。鏈速變化的程度與主動鏈輪的轉(zhuǎn)速 1n 和齒數(shù) 1z 有關(guān)。轉(zhuǎn)速越高、齒數(shù)越少，則鏈速變化范圍越大 。 在鏈速 1 變化的同時，鉸鏈 A 還帶動鏈條上下運動，其上下運動的鏈速 111 y 也是隨 鏈節(jié)呈周期性變化的 。 在主動鏈輪牽引鏈條變速運動的同時，從動鏈輪上也發(fā)生著類似的過程。從動鏈輪上的鉸鏈 C 正在被直線鏈條拉動，并由此帶動從動鏈輪以 2 轉(zhuǎn)動。因為鏈速 x 方向與鉸鏈 的 C 的線速度方向之間的夾角為 ， 所以鉸鏈 C 沿圓周方向運動的線速度為 式 中， 2R 為從動鏈輪的分度圓半徑 ， 0m 由此可知從動鏈輪的轉(zhuǎn)速為 1122 x 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 在傳動過程中因為 在22180z內(nèi)不斷變化，加上 也是不斷變化，多以即使 1 是常數(shù) ， 2 也是周期性變化的 。 從上式中可得鏈傳動的瞬時傳動比為 可見鏈傳動的瞬時傳動比是變化的。鏈傳動的傳動比變化與鏈條繞在鏈輪上的多邊形特征有關(guān)，故以上現(xiàn)象稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。 傳動的動載荷 鏈傳動在工作過程中，鏈速和主從鏈輪的轉(zhuǎn)速都是變化的，因而會引起變化的慣性力及相應(yīng)的動載荷 。 鏈速變化引起的慣性力為 中 ： m 緊邊鏈條的質(zhì)量 ， c 鏈條變速運動的加速度 ， m / 2s 。 如果視主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動，則 s in)c o s( 21111 當(dāng)11 1802 z 時 , (2180s i n)180s i n() 2112111211m a 從動鏈輪因角加速度引起的慣性力為 22 式中 ： J 從 動系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到從動鏈輪軸的轉(zhuǎn)動慣性 ， 2 從動鏈輪的角速度， s. 鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)越少，則慣性力就越大，相應(yīng)的動載荷也就越大。同時，鏈條沿垂直方向也在做變速運動，也會產(chǎn)生一定的動載荷。 此外，鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對速度，也將引起沖擊和振動，當(dāng)鏈節(jié)和鏈輪輪齒接觸的瞬間，因鏈節(jié)的運動速度和鏈輪輪齒的運動速度在大小和方向上的差別，從而產(chǎn)生沖擊和附加的動載荷。顯然，節(jié)距越大，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，則沖擊越嚴(yán)重。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 傳動的受力分析 鏈傳動在安裝時，應(yīng)使鏈 條受到一定的張緊力。張緊力是通過使鏈條保持適當(dāng)?shù)拇苟人a(chǎn)生的懸垂拉力來獲得的。鏈傳動張緊的目的主要是使松邊不致過松，以免出現(xiàn)鏈條的不正常嚙合、跳齒或脫鏈。因為鏈傳動為嚙合傳動，所以與帶傳動相比，鏈傳動所需的張緊力要小得多。 鏈傳動在工作時，存在緊邊拉力和松邊拉力。如果不計傳動中的動載荷，則緊邊拉力和松邊拉力分別 為 12式中 ： 有效圓周力 ， N; 離心力引起的拉力 ， N； 懸垂拉力 ， N。 有效圓周力為000式中 ： P 傳動的功率 ， V 鏈速， m/s。 離心力引起的拉力為 2式中 ： q 為鏈條單位長度的質(zhì)量 ， kg/m。懸垂拉力 Ff= f,F f) 其中： F f =10 F f =(Kf+)10 式中： 鏈傳動的中心距， f 垂度系數(shù)，見下圖。圖中 f 為下垂度， 為中心線與水平面夾角。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圖 3垂拉力 輪接觸強(qiáng)度的計算 機(jī)械中各零件之間力的傳遞，總是通過兩零件的接觸來實現(xiàn)的。除了共形面相接觸的情況外大量存在著異形曲面相接觸的情況。這些異形曲面在未受外力時的初始接觸情況，不外乎是點接觸和面接觸兩種。 已知的原始條件有： 軌道的材料 : s=235b=440E=206據(jù)計算公式 E/R) 由上面的計算可知 P 064800/ =文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 第 4 章 二級齒輪 傳動零件的設(shè)計計算 速級齒輪的設(shè)計計算 按設(shè)計計算公式 1 選擇齒輪類 型 、精度等級、材料及齒數(shù)。 1）根據(jù)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。 2）運輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，選用 7級精度（ 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 4 . 0 2 2 4 = 9 6 . 4 8Z i Z ，選2 97Z 2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 由設(shè)計公式 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)各計算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) 2）計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 5 41119 5 . 5 1 0 3 . 4 3 1 0 m 3）由表 10（非對稱布置） 4）由表 10 21 8 9 p5）由圖 10m 1 600；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度li m 2 5506）由式 109116 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 （ 一齒面嚙合次數(shù)； 工作壽命） 7）由圖 10 9 3 , 0 . 9 6H N H 8）計算接觸疲