南昌PAGEIII南昌工程學院畢業設計(論文)機械與電氣工程學院系（院）機械設計制造及其自動化專業畢業設計（論文）題目數控回轉工作臺設計完成日期2013年5月2日

數控回轉工作臺設計NCrotarytabledesign總計畢業設計（論文）34頁表格5個插圖16幅Abstract南昌工程學院本科畢業設計（論文）PAGE30摘要數控機床在機械行業中扮演的角色越來越重要。特別是數控機床朝著大功率、高速度、高精度、高穩定性的方向發展，其可靠性已成為衡量其性能的重要指標。而數控回轉工作臺作為數控機床中不可或缺的部件，其精度已直接影響到機床的整體性能。為了提高效率，擴大機床制造范圍，數控機床除了做三軸直線進給運動之外，通常還需要用數控回轉工作臺來做加工的圓周運動。由此來滿足自動改變工件相對主軸的位置，讓機床更好的對工件各個面的加工。配合數控系統的控制，數控回轉工作臺可以有效提高生產率，消除人為誤差，提高加工精度。數控回轉工作臺主要是應用于數控銑床與數控鏜床或加工中心，它主要是用于對板類、箱體等類似工件的不間斷回轉加工和多面加工。本次主要設計方向是數控銑床中的數控回轉工作臺，我們對主要的零件進行了結構功能設計。裝配圖、零件圖用CAD軟件繪制。關鍵詞：數控銑床數控回轉工作臺蝸桿傳動AbstractTheNCmachineisplayinganincreasinglyimportantroleinmechanismmanufacture.Thereliabilityisthemainsignaltomeasureitsperformancewiththetendencyofhighpower,highspeed,highfidelityandhighstability.However,theNCrotatingtable,asaninevitablepartofNCmachine,hasaffecteditsoverallperformancedirectlybecauseofitshighfidelity.InordertoimprovetheoptionalefficiencyandexpandthetechnologyscopeofNCmachine,thefeedmovementmustfollowX,Y,andZcoordinateaxesaswellasbeingaccomplishedbyNCrotatingtabletofinishitscircularfeedmovement,toreachapurposethatenabletheindexingautomaticallytochangethepositionofmachiningworkpieceswithrelatedspindle,andfinallymakethesurfacemachiningconveniently.Besides,improvingproductivityandmachiningfidelity,eliminatingartificialerrors,canalsoberealizedwhentheNCrotatingtableisinconjunctionwiththecontrolofNCsystem.Itis,availabletorotatingandmulti-facedmachining,floorpartsandboxesparts,mainlyappliedinNCmillingmachinesandboringmachines.ThetopicinmyessayisprimarilydesignedforNCrotatingtableofmillingmachineswithkeypartsdesigningandchecking,usingtheautoCADsoftwaretorenderassemblydrawingandpartsdrawing.KeyWords:NCmillingmachines;NCrotatingtable;Wormtransmission目錄目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第一章緒論 11.1概述 11.2數控回轉工作臺的發展及展望 11.3數控回轉工作臺的原理 21.4設計要求及主要參數 31.4.1設計準則 31.4.2本次設計中的一些主要參數 4第二章數控回轉工作臺的結構設計 52.1設計工作臺的基本要求 52.2數控回轉工作臺傳動方案的選擇 52.3電機的選擇 62.3.1選擇步進電機的注意事項 62.3.2電機的參數計算 72.4齒輪的設計 92.4.1齒輪材料確定 92.4.2齒輪強度計算 102.4.3尺寸計算 132.4.4齒輪結構設計 142.5蝸輪蝸桿設計 152.6聯軸器的選擇 182.7輸入軸的設計 192.7.1軸上參數計算 192.7.2輸入軸結構設計 232.8蝸桿軸的設計 232.8.1軸參數設計 232.8.1軸強度的校核 262.8.2渦輪軸結構設計 262.9軸承的選擇 272.10箱體結構設計 272.10.1箱體結構 272.10.2箱體參數設計 29總結 31參考文獻 32附錄 33致謝 34第一章緒論南昌工程學院本科畢設計（論文）PAGE3第一章緒論1.1概述數控銑床作為效率比較高的機械制造設備，現在應用的已經非常普遍了。在加工工件時，將工件裝在回轉臺上，為了滿足工件的加工需求，能給工件加工到更多的表面，除了一般機床都能進行的三軸直線運動之外，還必須用回轉工作臺來給工件做回轉運動。數控系統控制著工作臺，去做各種需求的圓周運動。必要時它可以和其他的坐標軸一起聯動，這樣來加工復雜一點的零件。同時在精度的保證下，理論上可以實現任意角度、任意分度的轉動。數控回轉工作臺的結構最常見的是用電機作為動力源，再者是齒輪傳動來減速，最后是蝸輪蝸桿連接工作臺，起到帶動轉動的作用。設計中回轉精度是主要的參考對象。現在技術越來越先進，社會對回轉工作臺的要求也是很大。回轉工作臺分類可能會有很多，但是一般是可以分為兩種，它們是數控回轉工作臺，還有就是分度臺。數控回轉工作臺可以自動的運動加工，它的結構和市面上的一般機床的進給機構可能有點相似。它們最主要的不同的地方在于一般機床是做直線運動的，但是數控回轉工作臺還可以做回轉的運動。兩種回轉臺從外表上看上去是差不多的，關鍵不同在于它們的內部。數控回轉工作臺又可以細分為兩種，一種開環,另一種是閉環。開環與閉環結構上是看不出什么區別的，它們的區別在于閉環它多了一個角度測量的功能。這個測量功能會反饋和系統給的指令相互對比，選擇閉環的話，工作加工的精度會高一些。1.2數控回轉工作臺的發展及展望目前國內數控機床可以說得到了快速的發展，近年來取得的進步也是非常明顯不過了。尤其是國內的數控系統，從沒有到現在的這么成熟。可以說我國的數控技術大有可為，不斷在接近西方國家的先進技術。作為機床的主要組成部分，回轉工作臺相對機床的各方面的性能來說是非常重要的。在未來數控回轉工作臺主要是向著兩個極端發展，一個是開發小型轉臺，一個是大型轉臺。于此同時呢它在性能方面主要還是朝著以更強的以鋼為材料的蝸輪，這樣可以很大程度的增加工作臺轉動的速度，增加轉臺承擔負載的能力。未來在設計形式上也是向著多軸一起聯動的趨勢前進。在不久的將來，我國機床的附件將會朝著高檔的水平發展。不管是產品質量或是產品性能，都會慢慢跟上西方發達國家的水平。并不斷地創新，走出自己的特色。加強對產、學、研的結合力度，從而走專業化生產道路，面向市場，滿足數控機床發展的需求。1.3數控回轉工作臺的原理數控回轉工作臺應用最多的還是在這三個機床中，它們分別是數控銑床、加工中心還有就是數控鏜床了。與一般的工作臺比較起來，在外形上我們很難發現它們會有怎樣的不同，它們使用著不同的驅動。數控回轉工作臺是可以跟其他的伺服結合一起運動。圖1-1閉環內部結構步進電機；2-主動齒輪；3-偏心環；4-從動齒輪；5-柱銷；6-壓塊；7-螺母；8-鎖緊螺釘、11-軸承蓋、套筒；9-蝸桿；10-蝸輪；12、13-加緊瓦；14-壓緊液壓缸；15-活塞；16-彈簧；17-鋼球；18-光柵；如下圖1-1所示該結構圖就是演示的閉環數控回轉工作臺的內部結構，這種工作臺是由1電機作為動力元件的，然后2、4齒輪傳動作為減速器的效果給電機減速。在用齒輪傳動帶動9蝸桿，9與蝸輪10配合轉動這就可以帶動工作臺轉動了。通常消除反向間隙、傳動間隙的方法有很多的，這里是用了偏心環3就能達到消除齒輪2、4之間的嚙合側隙的目的了。設計中為了實現蝸桿9、齒輪4連接在一起，其中間采用的是楔形拉緊圓柱銷5。用這種連接方式的優點的是還可以減少各軸和軸套之間的配合間隙。回轉臺轉角的位置是采用光柵18來進行測量的，它的測量結果會與指令信號相互比較。如果其中存在偏差，那么將偏差放大，然后由控制電機使其朝著降低偏差的方位回轉，從而使工作臺達到精確定位的目的，設計中對于臺面的鎖緊通過均勻分布的小油缸14達到目的。在其要加緊時，通過油缸上面的上腔注入壓力油，從而使活塞15向下移動，然后鋼球17，來推開裝置中的夾緊塊12、13，從而使蝸輪處于夾緊狀態。當回轉臺工作時，只需由數控系統來發指令，從而夾緊液壓缸14，使其上腔的油回流到油箱，而鋼球17此時在彈簧16彈力的作用下向上運動，然后夾緊塊12、13會從蝸輪中松開，就在這時蝸輪就可以同回轉工作臺一起按系統的指令做回轉運動。這個工作臺的導軌面采用滾柱軸承來支承，并同時采用圓錐滾子軸承來確保正確的回轉中心的位置。工作臺是由鑲鋼滾柱導軌來支撐的，這樣可以使回轉臺平穩的運動。1.4設計要求及主要參數1.4.1設計準則將嚴格按照以下設計準則來完成本次設計：1） 創造性的利用所需要的物理性能2） 分析原理和性能3） 判別功能載荷及其意義4） 預測意外載荷5） 創造有利的載荷條件6） 提高合理的應力分布和剛度7） 重量要適宜8） 應用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸9） 根據性能組合選擇材料10）零件與整體零件之間精度的進行選擇11）功能設計應適應制造工藝和降低成本的要求1.4.2本次設計中的一些主要參數回轉精度：第二章數控回轉工作臺的結構設計南昌工程學院本科畢業設計（論文）PAGE35第二章數控回轉工作臺的結構設計2.1設計工作臺的基本要求數控回轉工作臺一般是由三部分組成的，其中一部分是傳動裝置，另一部分是原動機，還有工作臺。其中的傳動裝置主要是在其中傳遞運動，讓工作臺運轉。合理的傳動方案主要滿足以下要求：（1）機械的功能要求：應滿足工作臺的功率、轉速和運動形式的要求。（2）工作條件的要求：例如工作環境、場地、工作制度等。（3）工作性能要求：保證工作可靠、傳動效率高等。（4）結構工藝性要求；如結構簡單、尺寸緊湊、維護便利、工藝性和經濟合理等。數控回轉工作臺作為數控銑床裝夾工件的機床附件，它對機床的影響是非常大的。而數控回轉臺合理的傳動方案的好壞直接影響到數控回轉工作臺的性能。所以選擇合適的傳動方案對于本次設計顯得尤為重要。2.2數控回轉工作臺傳動方案的選擇設計前對數控回轉工作臺進行了詳細的分析，為了設計的產品達到預期的要求我們確定傳動方案為：電機—帶動—齒輪傳動—帶動—蝸桿蝸輪——工作臺的方案。如下圖2-1是此次設計的工作臺傳動方案簡圖：圖2-1設計方案傳動方案分析：首先齒輪傳動具有承受載能力高，運動傳遞平穩、準確，傳遞功率和圓周速度范圍大、傳動效率高、結構緊湊等特點。同時蝸桿傳動的特點：1．結構緊湊蝸輪蝸桿的傳動比可以達到很高的。要是和一般的傳動裝置比的話，在傳動比如果是一樣的情況下，蝸輪蝸桿的尺寸會小很多，所以節約了空間。2．傳動噪聲少蝸桿齒與蝸輪的嚙合是不斷的，它們在傳動的過程中，傳動發出的聲音較小。3．自鎖當蝸桿中的導程角比齒輪間的當量摩擦角更小時，如果蝸桿是主動件，那么機構將可以自動鎖定。4．高成本蝸桿工作是會有滑動速度，有損耗，功率也不高，而具有自鎖功能的蝸桿傳動效率就更低了。為了解決這個弊端，在設計過程中蝸輪一般的話會用稀有的有色金屬作為材料。經以上對傳動方案的分析總結一下：考慮將齒輪傳動作為高速級，把蝸輪蝸桿放在低速級，這樣傳動方案被認為是較為合理的。2.3電機的選擇根據本次設計的需求，初步選取步進電機作為動力源。主要考慮到步進電機加載驅動才能運轉，而它的驅動信號是脈沖信號。當沒有脈沖時，電機就回停止，只要加入合理的脈沖信號，步進電機就回轉動一定的角度。想要其較高的轉動速度可以增加脈沖信號的頻率就可以。同時步進電機擁有瞬時啟動，關閉時急速停止的特點。它的過載性能也是相當好，它的轉速基本不受負載大小的影響，這也是選擇步進電機的總要原因。另外步進電機還可以改變脈沖信號來實現對其的控制調整，相當方便快捷。所以步進電機速度精度都能滿足要求。在相當多的機械加工過程中需要微量進給。其實步進電機和伺服都是可以的。但是經過深思熟慮的考量之后，還是決定在本設計中使用步進電機。2.3.1選擇步進電機的注意事項必須保證：電機的功率必須大于工作所需的功率，這是前提。在保證功率滿足要求的前提下為了不浪費，還是要用小功率的電機。各種的工作負載力矩要符合步進電機的矩頻特性曲線之內，只有這要才能保證工作臺運轉的可靠性。所選的步進電機必須滿足數控回轉工作臺的回轉精度。2.3.2電機的參數計算按照設計、工作對電機的綜合要求，本次設計選用兩相混合式步進電機作為本數控回轉工作臺的動力源。電機的選擇必須考慮到工作臺的負載及及其回轉臺自身的重量。1）電機功率的計算回轉臺工作的功率的算法：（2-1）（2-2）其中，根據步進電機的工作效率我們可以知道電機功率：（2-3）（2-4）式中：為步進電機到工作臺之間的總效率為齒輪傳動的傳動效率為一對軸承效率為蝸桿的效率由表2-1列出的傳動效率可得：表2-1各種傳動效率序號類別方式效率1圓柱齒輪傳動一般的齒輪傳動2滾動軸承球軸承3蝸桿傳動雙頭蝸桿4蝸桿傳動圓弧面蝸桿0.85～0.95齒輪傳動的傳動效率：=軸承的效率：=蝸桿傳動的傳動效率：=因此由3-4式得傳動總效率：由3-3式可知道電機功率：由此得出一般電機的額定功率的范圍：取電機額定功率2）確定電機轉速查參考文獻[3]表1-8，可取：齒輪傳動比：3-5蝸桿傳動比：所以計算總傳動為：電機的轉速范圍：3）傳遞轉矩轉矩的范圍：根據轉矩范圍，同時為了降低步進電機的價格和重量，本次設計選取常用的兩相混合式步進電機型號為：56BYG250D-0241，其各項的參數如表2-2所示:表2-256BYG250D-0241型電機參數兩相混合式步進電機規格型號步距角相電流A保持轉矩/轉動慣量/重量外形尺寸56BYG250D-02410.9/2460156×56×764)回轉精度校核在本次設計的主要技術參數中要求回轉精度：回轉精度=所計算的值符合回轉精度要求，所選的56BYG250D-0241型兩相混合式步進電機滿足設計要求，固選用。2.4齒輪的設計2.4.1齒輪材料確定根據GB/T10085—1988的推薦，本設計齒輪傳動采用直齒圓柱齒輪傳動的形式如圖2-2所示。其中Ⅰ為小齒輪，Ⅱ為大齒輪。同時考慮到齒輪傳動要求的效率可以小點沒關系，對速度也沒要求，所以齒輪傳動桿選用45號鋼。考慮到效率提升，以及各齒面的損耗，要求齒輪面的硬度為45-55HRC。齒輪材料如下：1）齒輪7級精度；2）小齒輪用40Gr（調質處理），硬度為3）大齒輪用45鋼，調質處理，采用腹板式；4）選用傳動比為，其中取小齒輪齒數為，那么大齒輪齒數為圖2-2一級齒輪傳動2.4.2齒輪強度計算1、（2-5）式中：K為載荷系數為小齒輪轉矩為齒寬系數為彈性系數為接觸疲勞許用應力（1）計算式中各參數1）本設計中試選取載荷系數為；2）算出小齒輪的轉矩由電機的轉距可知：3）查參考文獻[1]表10-7，取齒寬系數為4）查參考文獻[1]表10-6可得齒輪材料的彈性影響系數為5）查參考文獻[1]圖10-21d通過齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限6）小齒輪的轉速（2-6）式中：為小齒輪轉速其大小等于電機的轉速，其余均為已知，固：7)查參考文獻[1]圖10-19本設計取接觸疲勞壽命系數為，8)計算接觸許用應力本設計選取失效概率，安全系數，則取較小者：=522.5MPa將計算出來的各數值代入3-5式中小齒輪的分度圓直徑求得：（2）計算各參數1）周轉速度2）齒寬b計算3)齒寬與齒高之比模數齒高齒高比4）載荷系數的計算根據，精度7級，查參考文獻[1]圖10-8可以知道動載荷系數，直齒輪；；查參考文獻[1]表10-4用插值法查得在精度7級，齒輪不是對稱布置時，；由、，查參考文獻[1]圖10-13得；故載荷系數：6）7）計算模數m2、查得參考文獻[1]式10-5知道計算彎曲強度的公式如下:(2-7)（1）計算公式內的各數值1）查參考文獻[1]圖10-2得小齒輪的彎曲疲勞強度極限為；大齒輪的彎曲疲勞強度極限為2）查參考文獻[1]圖10-18取小齒輪的彎曲疲勞壽命系數為；大齒輪的彎曲壽命系數為3）設計采用彎曲疲勞安全系數,查參考文獻[1]式10-12(2-8)得：4）計算載荷系數K5)查參考文獻[1]表10-5得到齒形系數小齒輪：大齒輪：6）查參考文獻[1]表10-5得應力校正系數小齒輪：大齒輪：7）求齒輪的將所求的參數代上式3-7中得：（2）兩種強度設計由以上計算的模數對比可知：按照齒面接觸強度來計算的模數m要大于由齒根彎曲強度計算的模數m。齒輪模數m數值在設計中要以彎曲強度為主，由此我們不妨使用模數,并我們就就近用,分度圓直徑使用。通過這知道小齒輪齒數：即小齒輪齒數為：大齒輪齒數：即大齒輪齒數為：按照這種方法設計出的齒輪，既符合了齒面接觸疲勞強度，又符合了齒根彎曲疲勞強度，并且做到了結構的緊湊，避免浪費資源。2.4.3尺寸計算1）求分度圓直徑2）中心距3）齒輪寬度的計算本設計中取，2.4.4齒輪結構設計如圖2-3，2-4所示，分別為小齒輪、大齒輪的零件圖。兩齒輪都是采用實心結構，采用單鍵連接齒輪與軸。圖2-3小齒輪圖圖2-4大齒輪圖2.5蝸輪蝸桿設計查GB/T10085-1988，本次設計還是選漸開線式，傳動比為。在材料的選取上，考慮到蝸桿傳動功率挺小的，速度也快不起來，所以：1）蝸桿選45鋼；2）為了提高效率和耐磨性，所以蝸輪蝸桿螺旋齒面要求淬火，其硬度為45-55HRC；3）蝸桿用鑄錫磷青銅ZcuSn10P1,金屬模鑄造。為了節約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。2.5.1蝸輪蝸桿強度設計按齒面接觸疲勞強度進行設計：設計，再校核齒根彎曲疲勞強度，由參考文獻[1]，得傳動中心距：(2-9)式中：K為載荷系數為蝸桿上的轉矩為彈性影響系數為接觸系數為許用接觸用力確定式中各參數1）計算蝸輪上的轉矩按，估取效率，則那么為2）載荷系數由于工作載荷較為穩定，所以選取載荷分布不均勻系數，查參考文獻[1]表11-5選取使用系數為，同時考慮到載荷系數不高，工作中對蝸輪蝸桿沖擊不大，故選取動載荷系數則3）彈性影響系數因為本設計中蝸輪選用的材料為鑄錫磷青銅來和材料為45鋼的蝸桿相配，故選取。4）接觸系數設計中先假設蝸桿分度圓直徑和中心距a的比，查參考文獻[1]圖11-18中可得。5）許用接觸應力本設計中蝸輪為，并且鑄造用的是金屬模，蝸桿的螺齒面硬度，可查參考中可以基本許用應力為。應力循環次數壽命系數則將以上參數代入式3-9中計算中心距取中心距，因，查參考文獻[1]表11-2本設計取模數為，設計中蝸桿分度圓直徑為。這時，查參考文獻[1]圖11-18中可以得到接觸系數為，因為，所以以上的所有計算結果均符合要求。2.5.2蝸桿與蝸輪的參數（1）蝸桿1）軸向齒距查參考文獻[1]表11-3得2）查參考文獻[1]表11-2可知直徑系數，分度圓導程角，3）查參考文獻[1]表11-3得齒頂圓直徑4）查參考文獻[1]表11-3得齒根圓直徑5）查參考文獻[1]表11-3得蝸桿軸向齒厚（2）蝸輪1）查參考文獻[1]表11-2可知蝸輪齒數，變位系數；驗證傳動比而設計中的傳動比誤差為，是允許的，符合設計要求。2）查參考文獻[1]表11-2可知蝸輪分度圓直徑3）查參考可知蝸輪齒頂高4）查參考文獻[1]表11-2可知蝸輪喉圓直徑5）查參考蝸輪齒根高6）查參考文獻[1]表11-2蝸輪齒根圓直徑7）蝸輪咽喉圓半徑2.6聯軸器的選擇目前市面上常用的聯軸器已經標準化了，在聯軸器選擇的過程中可以根據載荷的特點、工作條件和要求選擇合適的類型。然后根據傳動的轉矩及其它參數進行選擇。作用在聯軸器上的轉矩：式中：為聯軸器公稱轉矩P為驅動功率n為工作轉速K為工作系數，取K=2則：再根據后面初步確定的軸1最小端直徑：考慮到聯軸器連接的電機和軸1，在工作中或許有小小震動，并且電機啟動頻繁，所以選用彈性套柱銷聯軸器。又由于聯軸器應該滿足轉矩小于聯軸器公稱轉矩的要求，再根據標準GB/T4323-1984，選用TL1型彈性套柱銷聯軸器，其公稱轉矩為6300N·mm。其標記為：2.7輸入軸的設計本設計中軸1材料采用45鋼，調質處理，其結構如圖2-5所示；圖2-5軸12.7.1軸上參數計算（1）求輸入軸上的，設計中取軸承傳動效率聯軸器傳動效率（2）計算作用于齒輪上的力上面我們已經求出了小齒輪分度圓直徑是40.5mm軸上力情況分析如下圖2-6所示；圖2-6軸1受力圖（3）求軸最小直徑因為設計選取軸是45鋼，而且是調質處理，可知,于是得用輸入軸的最小直徑端作為聯軸器安裝的地方，該段與聯軸器相配,根據聯軸器的型號故取。從動端半聯軸器L=22mm，為保證軸段的擋圈壓有空間安放，VI-VII段的長度要取比L略小一點，故取。因為VI-VII左端需制出一軸肩，故取V-VI段的直徑（4）軸的設計1）本設計擬定軸1上零件的結構情況如圖2-7所示；2）本設計中軸承初步為滾動軸承。考慮到軸承在工作中同時受到了徑向力與軸向力的作用，所以設計中采用單列圓錐滾子軸承。根據工作的需求，并且，查參考文獻[2]表9-30初步選定圓錐滾子軸承30204。其尺寸為，所以，。3）按照軸向定位來確定軸的各段參數如圖2-7所示為軸1的結構。圖2-7軸1分段4)軸上周向定位半聯軸器、齒輪與軸三者的周向定位都是采用平鍵連接方式。按由參考文獻[1]表6-1得mm。同時設計中為了確保齒輪與軸的配合有較好的對中性，故取齒輪與軸的配合為，同樣在半聯軸器與軸連接中，選取平鍵為，選取半聯軸器與軸的配合為。同時滾動軸承與軸的周向定位設計中采用過度配合來，為。5）倒角、圓角查參考文獻[1]表15-2，選軸兩端的倒角，各軸肩處的圓角半徑在圖中可以看出。6）求軸的載荷如圖2-8所示，是軸1輸入軸所受的應力分析圖；從設計中軸的工作環境和結構圖可以得知截面B才是軸的危險截面。下表為截面上的、及M，如表2-3所示；表2-3軸1截面應力支反力F軸上彎矩M軸總彎矩軸上扭矩T圖2-8輸入軸應力7)根據彎扭合成應力來計算校對輸入軸在對輸入軸校核時，一般只需校核輸入軸上承受最大扭矩、彎矩所在的截面的強度，即危險截面A。查參考文獻[1]式15-5和上述表中的參數，再加上輸入軸單方向旋轉的，其扭矩切應力就是它的脈動循環變應力，取。計算軸的應力：設計中已經選取了軸1是45鋼，采用調質處理，查參考文獻[1]表51-1可以知道，明顯滿足的條件，所以是安全。2.7.2輸入軸結構設計如圖2-9所示，為設計的輸入軸的結構，軸共分六段。各軸段的參數已經列出，詳見軸CAD圖紙。圖2-9軸1結構圖2.8蝸桿軸的設計本設計中蝸輪軸是45鋼，調質處理。2.8.1軸參數設計1.蝸桿軸上、和的計算聯軸器齒輪2.齒輪上力計算大齒輪分度圓直徑已經在齒輪的設計中算出為而3.計算軸最小直徑。查參考文獻[1]式15-2，查參考文獻[1]表15-3，選取，則取由此取軸兩端的直徑是4.軸的結構軸結構如下圖2-10所示。由于軸承同時受到了徑向力和軸向力，所以設計中選用單列圓錐滾子軸承。根據要求并因為，所以選用單列圓錐滾子軸承，其尺寸為。圖2-10蝸桿軸結構（1）計算各軸長1）設計滿足最小軸要求2）設計確保大齒輪合理裝配3)設計確保蝸桿安裝4）結合與渦輪的配合設計（4）渦輪軸各端倒角為，其軸肩的各圓角的半徑為R2圖2-11軸2力圖對渦輪軸受力分析，如圖2-11為渦輪軸的受力分析圖；可以從圖中明顯得知截面A才是危險的。下表2-4為截面A處的及M的值：表2-4截面應力軸載荷支反力力F軸上彎矩M軸總彎矩軸上扭矩T2.8.1軸強度的校核設計中在對渦輪軸校核時，一般只需校核渦輪軸受到最大扭矩、彎矩截面的強度，即截面A。參考文獻[1]式15-5和上述表中的參數，再加上軸是單向旋轉的，渦輪軸的扭矩切應力就是脈動循環變應力，選。那么計算軸的應力：設計中已經選輸入軸是45鋼，調質處理。查參考文獻[1]表51-1可以知道，明顯滿足的條件，所以是安全。2.8.2渦輪軸結構設計如圖2-13所示，為渦輪軸7共六段。各部分的參數已完成計算。圖2-12軸2結構圖2.9軸承的選擇本次設計共用到兩對軸承，分別是在輸入軸和蝸桿軸上。由于都受到了軸向力與周向力的作用，所以本設計中都采用滾動軸承。滾動軸承作為機械中應用最廣泛的部件之一，其主要是通過元件的滾動接觸從而支撐零件的轉動。較滑動軸承而言，滾動軸承具有摩擦力較小，便于啟動，消耗功率少等優點。并且目前較常用的滾動軸承大部分都已經標準化，所以在采用滾動軸承時，只需要根據工作條件來準確的選擇軸承的型號。考慮到設計中各軸在不同方面的誤差會直接導致加工誤差，因此在本設計中選用了調心性能較好的圓錐滾子軸承。此軸承在工作時不僅可以同時兩個方向的力作用，分別是徑向及軸向。而且它的外圈是可以分開的，在安裝時，游隙是可調的。該軸承的代碼為3000，再按安裝尺寸挑選軸承的型號。本設計中輸入軸所采用的，渦輪軸選用的.1、軸承游隙的選擇設計中軸承游隙是可以調節的。它可以通過端蓋下面的墊片從而調整，這種方法快捷。2、軸承潤滑滾動軸承在工作是，應該使用潤滑來避免軸承元件磨損。潤滑可以達到減少摩擦與盡量減少磨損，同時還起到冷卻、減震、密封等用處。可以說合理的潤滑對提升軸承的性能起到非常大的作用。滾動軸承常采用的潤滑方法有好多。其中有脂潤滑、油潤滑和固體潤滑。考慮到回轉臺工作啟動頻繁，工作時長，溫度相對較高。所以設計中采用油潤滑。3、軸承密封裝置設計中軸承密封的目的是隔離水，灰塵等等一些雜質，并保證潤滑劑不會流失。密封裝置又能分兩大類，它們是接觸式、非接觸式。本設計中，選用的是接觸式密封中的唇形密封圈。2.10箱體結構設計2.10.1箱體結構如圖2-13為本次數控回轉工作臺箱座的結構UG截圖，本設計在滿足設計要求的前提下盡量減少數控回轉工作臺箱體的體積，從而減少其所占空間。圖2-13箱座2）如圖2-14所示為數控回轉工作臺箱蓋，與上面箱座相配合。圖2-14箱蓋3）工作臺裝配如圖2-15所示為數控回轉工作臺裝配UG圖，可以看出箱體的整體結構。圖2-15數控回轉工作臺2.10.2箱體參數設計主要零件的質量：工作臺：21.05Kg渦輪：8.94Kg齒輪軸：0.788Kg大齒輪：3.9Kg蝸桿軸：4.15Kg輸出軸：5.7Kg表2-5回轉工作臺結構尺寸參數名稱參數符號尺寸（mm）箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度箱體凸緣厚度箱座底部凸緣厚度20箱座地腳螺釘直徑16箱座地腳螺釘數4108箱蓋、箱座肋厚6.8軸承端蓋外徑tL定位銷的直徑d6.4軸承端蓋螺釘直徑l60參數名稱參數符號尺寸（mm）第三章總結PAGEIV總結數控回轉工作臺已經廣泛的應用于各類數控機床中，主要是數控銑床、數控磨床和加工中心。隨著數控機床的不斷更新換代，對數控回轉工作臺的要求也越來越高。從某方面來說，回轉臺決定了數控機床的性能。數控回轉工作臺朝著精度高、穩定性強方向發展。回轉工作臺有控制系統控制實現了智能化，減少了人為的干預，從而降低了人為誤差。本次設計的數控回轉工作臺結構較為常見，采用齒輪減速再加蝸輪蝸桿的結構。該結構較為簡單，并且精度夠，回轉臺的穩定性強。設計過程中涉及到較多機械類的知識，也有好多自己的知識盲區，趁著此次畢業設計的機會把以前所學的知識溫習了一遍，相信會映象更深。同時也查閱了好多參考文獻，擴充了自己的知識面。提升了自己的知識運用能力。參考文獻PAGE34參考文獻[l]濮良貴,紀名剛.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2006[2]吳宗澤,盧頌峰,冼鍵生.簡明機械零件設計手冊[M].北京:中國電力出版社，2010[3]吳宗澤.機械設計課程設計手冊[M].北京:高等教育出版社,2006[4]孫恒,陳作模,葛文杰.機械原理[M].北京:高等教育出版社,2006[5]鄭金興.機械制造裝備設計[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社,2006[6]趙雪松,任小中,于華.機械制造裝備設計[M].武漢：華中科技大學,2009[7]文懷興.數控銑床設計[M].北京:化學工業出版社,2005[8]鄧三鵬.數控機床結構及維修[M].北京:國防工業出版社,2011[9]王友林.數控雙轉軸式回轉工作臺的結構與工作原理[J].煤礦機械,2009致謝附錄零件圖:小齒輪…………一張大齒輪 …………一張輸入軸 …………一張蝸桿軸…………一張定心軸 …………一張蓋板 …………一張調整套…………一張裝配圖：數控回轉工作臺………………一張致謝畢業的日子就在眼下，畢業設計也在不知不覺中完成。至今還沉浸在知識的海洋里，充實的生活中。在一個多月的努力，畢業設計完成預期的目標。以前一直以為，畢業設計知識一次對所學的知識的一次純粹的總結，最多不過是像以前的課程設計，知道參加了這次畢業設計才明白自己的這種想法是錯誤的。畢業設計是對自己的一次考驗，對自己的一種提升。有人說沒經歷過畢業設計的大學是不完整的，說的很有道理。畢業設計就好比是大學里的畫龍點睛之筆，雖然相對大學生活來說這一個月是短暫的，但這也是大學中最重要的一個月之一。在此我要真心感謝我的指導老師—曾紹平老師。感謝老師在畢業設計過程中給了大量的幫助。感謝幫助過我的同學，感謝這么多的參考文獻。感謝老師們在這大學四年來給我們的教育。設計過程中我通過翻閱資料，向老師請教，與同學間相互交流學習等方式，讓我受益良多。設計中有汗水，也有喜悅。這次經歷讓我懂得了將所學知識轉化到實際中的方法，對自己工作能力充滿信心。我想這次畢業設計的經歷是我人生中總要的財富。最后，對答辯組老師百忙之中抽出時間對論文進行評審表示衷心的感謝！基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統最佳啟停自校正（STR）調節器單片機控制的二級倒立擺系統的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監測系統基于32位嵌入式單片機系統的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養診斷專家系統的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統研究與開發基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統開發基于單片機的液壓動力系統狀態監測儀開發模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統開發基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統單片機系統軟件構件開發的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統用于單片機系統的MMC卡文件系統研制基于單片機的時控和計數系統性能優化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統的設計與實現基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監測系統基于單片機網絡的振動信號的采集系統基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現基于AT89S52單片機的通用數據采集系統基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統基于單片機的控制系統在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數控系統的研究與開發基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統研究HYPERLINK"/det