畢業(yè)論文-8刀位液壓星型刀塔設計【全套圖紙】

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1畢業(yè)設計的背景及目的2</p><p>　　1.2刀塔概況及發(fā)展趨勢4</p><p>　　1.2.1刀塔概況4</p><p>　　1.2.2刀塔

2、發(fā)展趨勢5</p><p>　　1.3現代數控機床的特點及發(fā)展趨勢6</p><p>　　1.3.1現代數控機床的特點6</p><p>　　1.3.2現代數控機床的發(fā)展趨勢8</p><p>　　1.3.3現代技術給機床業(yè)帶來的新動向10</p><p>　　2 刀塔的設計及計11</p>

3、<p>　　2.1刀塔的功能,類型和應滿足的要求11</p><p>　　2.1.1機床刀塔的功能12</p><p>　　2.1.2機床刀塔的類型12</p><p>　　2.1.3機床刀塔應滿足的要求13</p><p>　　2.2數控車床刀塔總體方案設計與選擇14</p><p>　　2.2.

4、1刀塔的整體方案設計14</p><p>　　2.2.2車床刀塔的轉位機構方案設計14</p><p>　　2.2.3刀塔定位機構方案設計15</p><p>　　2.3車床刀塔的工作原理16</p><p>　　2.4刀塔的設計計算17</p><p>　　2.4.1液壓馬達的選型計算17</p&g

5、t;<p>　　2.4.2刀盤設計與計算18</p><p>　　2.4.3齒輪的計算18</p><p>　　2.4.4刀塔主軸的計算38</p><p>　　3液壓系統(tǒng)設計與計算39</p><p>　　3.1刀塔液壓控制系統(tǒng)液壓泵及油泵電動機的選擇計算39</p><p>　　3.1.1液

6、壓油泵的選擇39</p><p>　　3.1.2油泵電動機功率的選擇計算39</p><p>　　3.2 液壓缸的設計42</p><p>　　3.2.1 選擇液壓缸類型42</p><p>　　3.2.3以速度為主計算液壓缸的內徑和活塞桿直徑42</p><p>　　3.3數控車床液壓系統(tǒng)原理設計43&

7、lt;/p><p>　　3.3.1液壓回路的原理43</p><p><b>　　4 致謝45</b></p><p><b>　　5參考文獻46</b></p><p><b>　　1緒 論</b></p><p>　　1.1畢業(yè)設計的背景及目的&l

8、t;/p><p>　　現代工業(yè)發(fā)展其實就是制造工藝的發(fā)展，而這其中一個非常重要的因素就是制造工具——機床的發(fā)展。現代機床的發(fā)展都趨向于自動化、復合化以及高速化。而作為制造業(yè)主力軍的數控機床來說，它的發(fā)展更是日新月異。制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經濟發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標志著該國或地區(qū)經濟的實力，科技水平，生活水準和國防實力。國際市場的競爭歸根到底是各國制造生產能力及機械制造裝備的競爭[1]。</p>&

9、lt;p>　　當前，數控機床發(fā)展迅猛，一方面向高速、高效、高精度方面發(fā)展，同時，在制造行業(yè)中廣泛存在原有設備的數控改造和系統(tǒng)升級問題。作為關鍵附件，高性能的刀塔對于提高機床整體運行的可靠性、穩(wěn)定性和效率有著重要意義，數控刀塔是由數控系統(tǒng)來控制的，因此，在刀塔本身性能提高的情況下，如何實現控制任務就顯得十分重要了。國內數控車床轉塔刀架的設計和生產都是依賴先進國家的，而且產品的性能方面跟國外還有一定的差距，期待開發(fā)設計一種性能最優(yōu)，最

10、有實用價值的轉塔刀架，來適應市場，替代進口產品低價位的數控車床用轉塔刀架，占領國內市場，并達到國際領先水平，為國產機床工業(yè)的發(fā)展作出貢獻。數控車床今后將向中高當發(fā)展，中檔采用普及型數控刀架配套，高檔采用動力型刀架，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種，預計近年來對數控刀架需求量將大大增加，隨著數控車床的發(fā)展，數控刀架開始向快速換刀、電液組合驅動和伺服驅動方向發(fā)展，因此對刀塔的設計以及它本身性能的研究就顯得十分重要。</p>

11、<p>　　機床擁有量在一定程度上標志著國家的制造能力的大小。因此,我國對機床工業(yè)的發(fā)展十分重視,經過40多年的努力,目前我國已是機床生產的大國之一,機床的年產量超過16 萬臺,各類機床品種已達2500多個,年產值達220億元,機床產業(yè)已是我國國民經濟的重要組成部分。我國的機床擁有量也是驚人的，在八十年代初已達到328萬臺以上, 居世界第二位。目前初略估計,我國機床擁有量已接近400 萬臺。但是也應看到, 我國所擁有的機床

12、, 大約有一半以上是質量較差的, 還有相當數量的機床的役齡已超20～30年,且數控機床、精密加工機床在整個機床擁有量中的所占的比例很小。另一方面, 我國所制造的機床中, 現代數控、精密的機床所占比例也很小, 整個機床產值與機床產量之比很不相稱,機床的質量和可靠性也不能適應現代制造業(yè)的需要。因此,在我國目前所擁有的數控和精密加工機床中,多數是從國外進口的[2]。</p><p>　　近十多年來,我國在技術改造上,一

13、改以往傳統(tǒng)的強調在原來舊機床上進行改進的做法,而是用購置大量新的各類數控機床來實施技術更新。如一汽的轎車生產線、建設集團的汽車空調器生產線, 都大量使用數控機床、加工中心和機電一體化的專用加工設備, 使工廠生產率、加工質量和加工自動化程度都有了極大的提高, 能與世界先進的同類工件加工生產線相媲美。航天工業(yè)總公司近年來花了數億元購置了數百臺各類數控機床、機械加工中心, 并先后建立了CAD、CAM 和FMC 試點。所有這一些,形成了一種巨大

14、的推動力,促我國工藝技術和管理人員的素質。也使加工產品的功能和精度有了長足的進步。在技術引進上,八十年代我國就引進了FANUC的技術,與SIEMENS也有合作,對促進我國數控系統(tǒng)的開發(fā)也起到過一定的促進作用。但我國數控技術更新換代的步伐很慢, 且所引進的技術含量也值得商榷,尤其在引進技術時著眼促進形成我國自己的技術基礎上考慮不夠, 這是值得引起注意的一個問題。在引進數控機床等貴重設備時,普遍目的性很強,以滿足加工需要。但從整體上看,引進

15、的數控設備幾乎是“萬國牌的,尤其是數控系統(tǒng),這給維修造成了困難,從長遠考慮,將會影響設備</p><p>　　數控機床的大量推廣使用,充分發(fā)揮數控機床的作用,合理管理,提高開動率是十分重要的國外統(tǒng)計資料表明,普通機床的最好開動率不超過15%,而數控機床的開動率可高達85%，而從調查我國引進數控機床使用情況來看,管理和使用情況參差不齊,開動率一般不超過50%,且也有只達到30%以下開動率的管理不夠完善的原因很多,大

16、致有:</p><p>　　1) 引進的設備種類繁多,增加了管理的復雜性;</p><p>　　2) 數控系統(tǒng)的種類很多,增加了管理的工作量;</p><p>　　3) 引進的軟件由于裝備不同而不能充分運用;</p><p>　　4) 同一地區(qū)引進同一設備數量過多,超過所需很多而使設備閑置[3]。</p><p>　　

17、本次的課題是8位星型液壓刀塔設計，該機構可以一次裝夾8把動力刀，可以在加工過程中一次性的進行多道工序的加工，大大提高了加工精度和生產效率。</p><p>　　本次設計的主要內容是：</p><p>　　1）對刀塔的結構，刀塔的傳動形式以及驅動方式的設計；</p><p>　　2）刀塔與刀座的連接形式、刀座的選擇；</p><p>　　3)刀

18、具的交換動作設計、交換時間以及定位鎖緊計算；</p><p>　　4)刀塔其他輔助部件的設計其結構尺寸進行選擇設計，根據課題所要求的刀塔的驅動方式，對其進行設計進而加以優(yōu)化。</p><p><b>　　本課題的意義在于:</b></p><p>　　1）根據設計要求，在最短的時間內設計出最優(yōu)的8位星型刀塔結構，并對其進行動力驅動；</p

19、><p>　　2）減少物質的浪費，用最少的材料設計出滿足其設計要求及加工精度的刀塔結構；</p><p>　　3)為解決同類問題即關于刀塔的結構形式、刀塔的驅動方式，提供一種研究方法；</p><p>　　4)培養(yǎng)綜合運用專業(yè)基礎知識和專業(yè)技能來解決工程實際問題的能力；</p><p>　　5)強化工程實踐能力和意識,提高本人綜合素質和創(chuàng)新能力；

20、</p><p>　　6）使本人受到從事本專業(yè)工程技術和科學研究工作的基本訓練,提高工程繪圖、計算、數據處理、外文資料文獻閱讀、使用計算機、使用文獻資和手冊、文字表達等各方面的能力；</p><p>　　7）培養(yǎng)正確的設計思想和工程經濟觀點，理論聯系實際的工作作風，嚴肅認真的科學態(tài)度以及積極向上的團隊合作精神。</p><p>　　1.2刀塔概況及發(fā)展趨勢</

21、p><p><b>　　1.2.1刀塔概況</b></p><p>　　刀塔是數控車床非常重要的部件,數控車床根據其功能，刀塔上可安裝的刀具數量一般為8把、10把、12把或者16把，有些數控車床可以安裝更多的刀具。刀塔的結構形式一般為回轉式，刀具沿圓周方向安裝在刀塔上，可以安裝徑向車刀、軸向車刀、鉆頭、鏜刀。車削加工中心還可安裝軸向銑刀、徑向銑刀。少數數控車床的刀塔為直排

22、式，刀具沿一條直線安裝。</p><p>　　數控車床可以配備兩種刀塔：</p><p>　　1) 專用刀塔 由車床生產廠商自己開發(fā)，所使用的刀柄也是專用的。這中刀塔的優(yōu)點是制造成本低，但缺乏通用性。</p><p>　　2) 通用刀塔 根據一定的通用標準，而生產的刀塔，數控車床什產廠家可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。</p><p&

23、gt;　　目前動力刀塔主要可分為兩大主流，一是日系工具機大廠自行開發(fā)的動力刀塔，另一個則是刀塔制造廠商所開發(fā)的動力刀塔。</p><p>　　目前國內數控刀塔以電動為主，分為立式和臥式兩種。立式刀塔有四、六工位兩種形式，主要用于簡易數控車床；臥式刀塔有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉，就近選刀，用于全功能數控車床。另外臥式刀塔還有液動刀塔和伺服驅動刀塔[4]。如下圖是上海六馨刀塔。</p>&l

24、t;p>　　圖1.1上海六馨生產的刀塔圖</p><p>　　圖1.2上海六馨生產的刀塔圖</p><p>　　1.2.2刀塔發(fā)展趨勢</p><p>　　當前，國產數控機床發(fā)展迅猛，并向高速、高效、高精度、柔性化、環(huán)保方面發(fā)展。我國數控機床的快速發(fā)展，急需數控機床附件的大力跟進，也就是說好馬還須配好鞍。 國產數控車床今后將向中高檔發(fā)展，中檔采用普及型數控刀塔

25、配套，高檔采用動力型刀塔，兼有液壓刀塔、伺服刀塔、立式刀塔等品種，預計近幾年對數控刀塔需求量將大大增加。</p><p>　　數控刀塔今后的發(fā)展趨勢是：隨著數控車床的發(fā)展，數控刀塔開始向快速換刀、電液組合驅動和伺服驅動方向發(fā)展 ，具體來說有一下幾個方面：</p><p>　　1）刀塔轉位時間最短，且轉位準確。刀塔的質量主要取決于換刀時間和故障率。</p><p>　

26、　2）刀塔定位精度高、動作迅速、穩(wěn)定可靠。因為數控機床的切削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置。由于在加工過程中刀尖位置不進行人工調整，因此，轉塔刀塔在結構上必須有良好的強度和剛性，以及合理的定位結構，以保證轉塔刀塔在每一次轉位之后，具有盡可能高的重復定位精度。</p><p>　　3）可多刀夾持，雙向轉位和任意刀位就近選刀。</p><p>　　4）應用范圍廣，維修方便等特點。</

27、p><p>　　刀塔設計正在向模塊化、標準化、高速化方向發(fā)展[5]。</p><p>　　1.3現代數控機床的特點及發(fā)展趨勢</p><p>　　1.3.1現代數控機床的特點</p><p>　　縱觀二十世紀以來, 特別是近十多年來, 機床借助于微電子、計算機技術的飛速進步, 正向著高精度、多功能、高速化、高效率、復合加工功能、智能化等方向邁進,

28、 明顯地反映出時代的特征, 其主要表現為:</p><p>　　1)高精度化：當代工業(yè)產品對精度提出了越來越高的要求, 儀器、鐘表、家用電器等等都有相當高精度的零件, 典型的高精度零件如陀螺框架、伺服閥體、渦輪葉片、非球面透鏡、光盤、磁頭、反射鼓等,這些零件的尺寸精度要求均在微米、亞微米級。因此,加工這些零件的機床也必須受到需求的牽引而向高精度發(fā)展。如中等規(guī)格的普通機加中心的定位精度, 八十年代初為±0

29、.012mm～300 mm ,到了九十年代初,已提高為±0.002～0.005 mm全程(如瑞士D IX I 公司的座標鏜銑中心)。航天工業(yè)是當今高精度數控加工機床發(fā)展的典型的受益工業(yè)部門之一。第一代慣性器件、伺服機構等高精度儀表零件的高精度關鍵部位的尺寸精度均在1Lm 以下。而當前第二代慣性器件,以動馬達為例, 其關鍵部位的尺寸精度已提高到0. 1～0.2 mm,為適應這種要求,機床主軸回轉精度已達到0. 1 mm 以下。當

30、前一些透鏡、磁盤等的精度也已要求0.1 mm以下的精度,為適應這種需要,數控機床和機械加工中心也必須提高精度,才能與之相適應。為此,在計算機技術發(fā)展的推動下,各種加工精度補償技術得到應用和發(fā)展。機床的結構材料,在高精度機床上也已</p><p>　　2) 高速度化：提高生產率是機床技術發(fā)展的的永恒主題,這也表現在提高機床主軸的轉速上。在八十年代中期,中等規(guī)格的機加中心的最高轉速為4000～6000r/min;而傳

31、統(tǒng)機床的轉速均在3000r/min以下;而到了九十年代,則達到了8000～12000r/min,甚至達到50000r/min。為了適應主軸的高速化,滾珠軸承采用油氣潤滑、噴霧潤滑、環(huán)下潤滑,使用陶瓷滾珠軸承等,各種新型軸承如靜壓軸承、動壓軸承、磁力懸浮軸承等也開始得到應用。另一方面,為提高生產率,縮短工具交換和托板交換等非切削時間也有很大的進步。如數控車床的刀塔__轉位時間已從1～30s, 減少到0.4～0.6s; 機加中心的換刀機構的

32、改進,換刀時間也從5～10s 減少到1～3s; 托板交換時間則由12～20s 減少到6～10s, 有的少到2.5s; 坐標軸的快速移動目前已提高到18～24m/min, 甚至達到30～40m/min。所有這些對縮短非切削時間都起了很大的作用。上述各項措施突出表明了高速化對提高生產率的作用。</p><p>　　3) 高柔性化：當代產品的多樣化和個性化, 對機床提出了更高的柔性加工要求。如: 車削加工中心可以進行銑

33、削、鉆孔; 銑削加工中心可以車削、鉆孔、攻絲; 切削與磨削可在一臺機床上完成; 最近還有一家日本公司為滿足用戶需要, 將電加工與切削加工集成于一臺機床上完成。這種將各種加工功能在一臺機床上進行集成, 均是為了能在一臺機床上實現一次裝夾就能完成不同工件的不同的加工要求, 以充分展示機床加工的柔性。而機械加工中心的出現, 正是適合了這種發(fā)展趨勢, 并與當代產品的多樣化和個性化發(fā)展默契配合。單件、小批量產品的傳統(tǒng)加工, 許多精密零件的生產準備

34、時間很長, 如慣性平臺的四大件, 以往的小批量的生產準備周期要長達一年半以上, 而使用機械加工中心, 則可在同一機械加工中心上逐個完成臺體、外環(huán)、內環(huán)和基座這四大件的加工, 成套提供裝配, 大大縮短了生產準備周期和加工時間。</p><p>　　4) 高度自動化：自動化是指在全部加工過程中, 減少人的“介入”,而能自動地完成規(guī)定的任務。傳統(tǒng)的自動化往往與大批量生產加工聯系在一起, 使用大量專用機床和組合機床。而目

35、前可以通過數控機床和機械加工中心, 不僅能在大批量生產中實現自動化加工, 也可在小批量、多品種產品的加工中實現自動化生產。另外還應注意的是自動化的“面”也在不斷擴展,如自動編程、自動換刀、自動上下料(工件)、自動加工、自動檢測、自動監(jiān)控、自動診斷、自動對刀、自動傳輸、自動調度、自動管理等等。自動化程度的提高, 進一步推動了標準化和進線的生產能力。機械加工的自動化大大提高了生產率, 但檢測計量往往是一個薄弱環(huán)節(jié)。如復雜箱體的加工, 在機械

36、加工中心上的加工周期已縮短到幾個小時, 而傳統(tǒng)檢測,則需要幾倍于加工時間。而今生產型三坐標測量機進入生產線, 緩解了這種矛盾, 使自動化更加全面。另外,數控機床也有了自動檢測的系統(tǒng)(如英國Renishaw公司的測量系統(tǒng)) , 使在線檢測成為現實, 檢測自動化更加完善。</p><p>　　5) 造型宜人化：當一臺機床展示時, 是其外觀給人們留下第一形象。近年來, 機床造型的宜人化已成為一門學科, 宜人化的內容,

37、除了外觀、顏色之外, 考慮操作使用時方便、省力等人體學知識也是一個重要的方面。好的數控機床不僅要功能齊全、操作可靠安全、性能良好, 而且要成為外觀宜人和符合操作人體學的一件藝術品。</p><p>　　6) 高的可靠性：這是一項硬指標, 好的數控機床的無故障工作時間(MTBF) 目前已達到30000h以上,甚至更高。航天工業(yè)總公司在儀表可靠性方面積累有相當豐富的經驗,這可以移植到機床數控系統(tǒng)上來。如在技術管理上通

38、常使用的元件篩選、在線裝配、整機調試及環(huán)境試驗、全面質量管理等等都可有借鑒之處[6]。</p><p>　　1.3.2現代數控機床的發(fā)展趨勢</p><p>　　為了滿足市場和科學技術發(fā)展的需要，為了達到現代制造技術對數控技術提出的更高的要求，數控未來仍然繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向發(fā)展。 </p><p>　　1) 開放式：為

39、適應數控進線、聯網、普及型個性化、多品種、小批量、柔性化及數控迅速發(fā)展的要求，最重要的發(fā)展趨勢是體系結構的開放性，設計生產開放式的數控系統(tǒng)，例如美國、歐共體及日本發(fā)展開放式數控的計劃等。</p><p>　　2) 基于PC的第六代方向：基于PC所具有的開放性、低成本、軟硬件資源豐富等特點，更多的數控系統(tǒng)生產廠家會走上這條道路。至少采用PC機作為它的前端機，來處理人機界面、編程、聯網通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔數控

40、的任務。PC機所具有的友好的人機界面，將普及到所有的數控系統(tǒng)。遠程通訊，遠程診斷和維修</p><p>　　3) 高速化、高效化：機床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質量和精度。超高速加工技術對制造業(yè)實現高效、優(yōu)質、低成本生產有廣泛的適用性。90年代以來，隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加/

41、減速度直線電機驅動進給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護裝置等一系列技術領域中關鍵技術的解決，歐、美、日各國爭相開發(fā)應用新一代高速數控機床，加快機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元（電主軸，轉速15000－100000r/min）、高速且高加/減速度的進給運動部件（快移速度60～120m/min，切削進給速度高達60m/min）、高性能數控和伺服系統(tǒng)以及數控工具系統(tǒng)都出現了新的突破，達到了新的技術水平。</p><

42、;p>　　根據高效率、大批量生產需求和電子驅動技術的飛速發(fā)展，高速直線電機的推廣應用，開發(fā)出一批高速、高效的高速響應的數控機床以滿足汽車、農機等行業(yè)的需求。還由于新產品更新換代周期加快，模具、航空、等工業(yè)的加工零件不但復雜而且品種增多。</p><p>　　4) 高精度化：精密化是為了適應高新技術發(fā)展的需要，也是為了提高普通機電產品的性能、質量和可靠性，減少其裝配時的工作量從而提高裝配效率的需要。從精密加工

43、發(fā)展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級（<10nm），其應用范圍日趨廣泛。超精密加工主要包括超精密切削（車、銑）、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工（三束加工及微細電火花加工、微細電解加工和各種復合加工等）。隨著現代科學技術的發(fā)展，對超精密加工技術不斷提出了新的要求。新材料及新零件的出現，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機床，完善

44、現代超精密加工技術，以適應現代科技的發(fā)展。</p><p>　　隨著高新技術的發(fā)展和對機電產品性能與質量要求的提高，機床用戶對機床加工精度的要求也越來越高。為了滿足用戶的需要，近10多年來，普通級數控機床的加工精度已由±10μm提高到±5μm，精密級加工中心的加工精度則從±3～5μm，提高到±1～1.5μm。</p><p>　　5) 高可靠性：數控

45、系統(tǒng)的可靠性要高于被控設備的可靠性在一個數量級以上，但也不是可靠性越高越好，仍然是適度可靠，因為是商品，受性能價格比的約束。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時內連續(xù)正常工作，無故障率P(t)＝99%以上的話，則數控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。MTBF大于3000小時，對于由不同數量的數控機床構成的無人化工廠差別就大多了，我們只對一臺數控機床而言，如主機與數控系統(tǒng)的失效率之比為10:1的話（數控

46、的可靠比主機高一個數量級）。此時數控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時，而其中的數控裝置、主軸及驅動等的MTBF就必須大于10萬小時。</p><p>　　6) 智能化：隨著人工智能在計算機領域的不斷滲透和發(fā)展，數控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高，智能化的內容包括在數控系統(tǒng)中的各個方面。</p><p>　?。?）應用自適應控制技術</p><p>　　數控系統(tǒng)能

47、檢測過程中一些重要信息，并自動調整系統(tǒng)的有關參數，達到改進系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。</p><p>　?。?）引入專家系統(tǒng)指導加工</p><p>　　將熟練工人和專家的經驗，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數數據庫為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。</p><p>　　（3）引入故障診斷專家系統(tǒng)</p><p>　?。?）智能化數

48、字伺服驅動裝置</p><p>　　可以通過自動識別負載，而自動調整參數，使驅動系統(tǒng)獲得最佳的運行。</p><p>　　可以通過自動識別負載，而自動調整參數，使驅動系統(tǒng)獲得最佳的運行。</p><p>　　綜上所述，由于數控機床不斷采納科學技術發(fā)展中的各種新技術，使得其功能日趨完善，數控技術在機械加工中的地位也顯得越來越重要，數控機床的廣泛應用是現代制造業(yè)發(fā)展的必

49、然趨勢[6]。</p><p>　　1.3.3現代技術給機床業(yè)帶來的新動向</p><p>　　飛快的科技進步, 給機床發(fā)展提出了更高的期望和要求, 在這種需求的帶動下, 機床的設計朝著性能價格比更高、構造更合理新穎、更為用戶服務方面著想發(fā)展, 出現了一些新的動向。摘其要點簡介如下:</p><p>　　1) 廉價數控機床的涌現</p><p&g

50、t;　　近年來, 全球機床業(yè)界掀起了一陣廉價加工中心的高潮, 其發(fā)展速度極快,成為近幾年國際機床展覽會中的“寵兒”。與過去的數控機床相比, 其特點是售價極低。這</p><p>　　一方面應歸功于計算機技術的高速進步, 數控系統(tǒng)廣泛采用個人計算機(PC) , 更具開發(fā)能力, 更能實現高精度加工, 提高分辨率, 改善伺服跟蹤系統(tǒng), 使控制功能更可靠, 而價格隨PC 機的下降而大幅度下降。另一方面, 追數控機床“全功

51、能”的心態(tài)被實際生產需要所替代, 數控機床只保留實用的功能, 刪除多余功能, 從機構上大幅度減少零件數量。廉價數控機床的設計要點是緊密結合工藝, 從生產實際需要出發(fā), 提高質量, 降低成本。廉價數控機床的出現和發(fā)展, 展示了機床發(fā)展的基本趨勢。</p><p>　　2）全新結構的數控機床</p><p>　　最早在美國IMTS94 機床博覽會上, 出現了被稱為“六條腿”的機床。這種新型結構

52、機床的六條腿能自由伸縮, 沒有導軌和拖板,也稱為虛軸機床(VirtualAxisMachine)。其精度相當于測量機, 比傳統(tǒng)機械加工中心高2～10倍; 剛度為傳統(tǒng)機械加工中心的5倍;對零件輪廓的加工效率是傳統(tǒng)加工中心的5～10倍。這種機床結構設想是德國STEWART 1962 年提出的,稱之為數學造型機床, 今天借助計算機技術的進步得以實現。目前展示的這種機床有:美國Ingersoll公司的DCTA EDRALHEXA POD,Gid

53、ding&Lewis公司的VARIAX(變量型),瑞士Geodetics公司的HEXA2POD(六足動物) , 俄羅斯的LAR IK 公司TM 系列加工中心。</p><p>　　3) 數控機床維修業(yè)中的機床翻新公司的出現</p><p>　　對于機電一體化的數控機床, 傳統(tǒng)的維修機制已經無法適應; 加上現代科學使數控系統(tǒng)不斷進步和極快的更新換代, 給舊機床的維修和配件更換帶來了太

54、多的困難。為適應這種快速的變化, 世界上一些著名的機床制造公司開始專門承接機床的改造翻新( Retrofit ) 業(yè)務, 如美國著名的得寶(DeVlingBullard )、辛辛那提(CincinnatiM ilacron) 等公司就開展了這種業(yè)務, 不僅進行舊機床的維修, 還能根據用戶要求對舊機床進行改造, 賦于舊機床“二次革命”, 而價格不到相同功能和質量的新機床的2/3～ 1/2。這種行業(yè)已在世界三大機床博覽會的展示臺上占據了重要

55、位置, 引起了參觀者很大興趣[7]。</p><p><b>　　2 刀塔的設計及計</b></p><p>　　2.1刀塔的功能,類型和應滿足的要求</p><p>　　2.1.1機床刀塔的功能</p><p>　　機床上的刀塔是安放刀具的重要部件，許多刀他還直接參與切削工作，如臥式車床上的四方刀塔，轉塔車床的轉塔刀塔

56、，回輪式轉塔車床的回輪刀塔，自動車床的轉塔刀塔和天平刀塔等。這些刀塔既安放刀具，而且還直接參與切削，承受極大的切削力作用，所以它往往成為工藝系統(tǒng)中的較薄弱環(huán)節(jié)。隨著自動化技術的發(fā)展，機床的刀塔也有了許多變化，特別是數控車床上采用電(液)換位的自動刀塔，有的還使用兩個回轉刀盤。加工中心則進一步采用了刀庫和換刀機械手，定現了大容量存儲刀具和自動交換刀具的功能，這種刀庫安放刀具的數量從幾十把到上百把，自動交換刀具的時間從十幾秒減少到幾秒甚至零

57、點幾秒。這種刀庫和換刀機械手組成的自動換刀裝置，就成為加工中心的主要特征。</p><p>　　2.1.2機床刀塔的類型</p><p>　　按換刀方式的不同，數控車床的刀塔系統(tǒng)主要有回轉刀塔、排式刀塔和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式,下面對這三種形式的刀塔作簡單的介紹。 </p><p><b>　　1）排式刀塔</b></p>

58、<p>　　一般用于小規(guī)格數控車床，以加工棒料或盤類零件為主。它的結構形式為：</p><p>　　夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機床的X坐標軸方向排列在橫向滑板上。刀具的典型布置方式如圖4所示。這種刀塔在刀具布置和機床調整等方面都較為方便，可以根據具體工件的車削工藝要求，任意組合各種不同用途的刀具，一把刀具完成車削任務后，橫向滑板只要按程序沿X軸移動預先設定的距離后，第二把刀就到達加工位置，這樣就

59、</p><p>　　完成了機床的換刀動作。這種換刀方式迅速省時，有利于提高機床的生產效率。寶雞機床廠生產的CK7620P全功能數控車床配置的就是排式刀塔。</p><p><b>　　2） 回轉刀塔</b></p><p>　　回轉刀塔是數控車床最常用的一種典型換刀刀塔，一般通過液壓系統(tǒng)或電氣來實現機床的自動換刀動作，根據加工要求可設計成四方

60、、六方刀塔或圓盤式刀塔，并相應地安裝4把、6把或更多的刀具?；剞D刀塔的換刀動作可分為刀塔抬起、刀塔轉位和刀塔</p><p>　　鎖緊等幾個步驟。它的動作是由數控系統(tǒng)發(fā)出指令完成的。回轉刀塔根據刀塔回轉軸與安裝底面的相對位置，分為立式刀塔和臥式刀塔兩種。 </p><p>　　3）帶刀庫的自動換刀裝置 </p><p>　　上述排刀式刀塔和回轉刀塔所安裝的刀具都不可

61、能太多，即使是裝備兩個刀塔，對刀具的數目也有一定限制。當由于某種原因需要數量較多的刀具時，應采用帶刀庫的自動換刀裝置。帶刀庫的自動換刀裝置由刀庫和刀具交換機構組成。</p><p>　　(a)回轉刀塔 (b) 排式刀塔</p><p>　　圖2.1 機床刀塔類型結構圖</p><p>　　2.1.3

62、機床刀塔應滿足的要求</p><p>　　1） 滿足工藝過程所提出的要求。機床依靠刀具和工件間相對運動形成工件表面，而工件的表面形狀和表面位置的不同，要求刀塔能夠布置足夠多的刀具，而且能夠方便而正確地加工各工件表面， 為了實現在工件的一次安裝中完成多工序加工，所以要求刀塔可以方便地轉位。</p><p>　　2）在刀塔以要能牢固地安裝刀具，在刀塔上安裝刀具進還應能精確地調整刀具的位置，采用

63、自動交換刀具時，應能保證刀具交換前后都能處于正確位置。以保證刀具和工件間準確的相對位置。刀塔的運動精度將直接反映到加工工件的幾何形狀精度和表面粗糙度上，為此，刀塔的運動軌跡必須準確，運動應平穩(wěn)，刀塔運轉的終點到位應準確。面且這種精度保持性要好，以便長期保持刀具的正確位置。</p><p>　　3）刀塔應具有足夠的剛度。由于刀具的類型、尺寸各異，重量相差很大，刀具在自動轉換過程中方向變換較復雜，而且有些刀塔還直接承

64、受切削力?？紤]到采用新型刀具材料和先進的切削用量，所以刀塔必須具有足夠的剛度，以使切削過程和換刀過程平穩(wěn)。</p><p>　　4）可靠性高。由于刀塔在機床工作過程中，使用次數很多，而且使用頻率也高，所以必須充分重視它的可靠性。</p><p>　　5）刀塔是為了提高機床自動化而出現的，因而它的換刀時間應盡可能縮短，以利于提高生產率。目前自動換刀裝置的換刀時間在0.8—6秒之間不等。而且還

65、在進一步縮短。</p><p>　　6）操作方便和安全。刀塔是工人經常操作的機床部件之一，因此它的操作是否方便和安全，往往是評價刀塔設計好壞的指標。刀塔上應便于工人裝刀和調刀，切屑流</p><p>　　出方向不能朝向工人，而且操作調整刀塔的手柄（或手輪）要省力，應盡量設置在便于操作的地方。</p><p>　　2.2數控車床刀塔總體方案設計與選擇</p>

66、;<p>　　2.2.1刀塔的整體方案設計</p><p>　　刀塔是車床的重要組成部分，用于夾持切削用的刀具，因此其結構直接影響到車床的切削性能和切削效率。根據前部分對機床刀塔類型、性能及其使用場合的綜合比較，并結合現有數控車床的實例，本次設計8刀位星型液壓刀塔。該刀塔的換刀動作分為刀盤抬起、刀盤分度轉位和刀盤鎖緊三個步驟，其中刀盤抬起和刀盤鎖緊由液壓來實現，而刀盤的分度轉位于液壓馬達驅動。<

67、;/p><p>　　2.2.2車床刀塔的轉位機構方案設計</p><p>　　一般來說，機床刀塔的轉位機構主要有以下幾種：</p><p>　　1） 液壓（或氣動）驅動的活塞齒條齒輪轉位機構</p><p>　　這種由液動機驅動的轉位機構調速范圍大、緩沖制動容易，轉位速度可調，運動平穩(wěn)，結構尺寸較小，制造容易，因而應用較廣泛。而轉位角度大小可由活

68、塞桿上的限位檔塊來調整。也有采用氣動的，氣動的優(yōu)點是結構簡單，速度可調，但運動不平穩(wěn)，有沖擊，結構尺寸大，驅動力小。故一般多用于非金屬切削的自動化機械和自動線的轉位機構中。</p><p>　　2）圓柱凸輪步進式轉位機構</p><p>　　這種轉位機構依靠凸輪輪廓強制刀塔作轉位運動，運動規(guī)律完全取決于凸輪輪廓形狀。圓柱凸輪是在圓周面上加工出一條兩端有頭的凸起=輪廓，從動回轉盤（相當于刀塔

69、體）端面有多個柱銷，銷子數量與工位數相等。當圓柱凸輪按固定的旋轉方向運動時，有的柱銷會進入凸輪輪廓的曲線段，使凸輪開始驅動回轉盤轉位，與此同時有的圓柱銷會與凸輪輪廓脫離，當柱銷接觸的凸輪輪廓由曲線段過渡到直線段時，即使凸輪繼續(xù)旋轉，回轉盤也不會轉動，即完成了一次刀盤分度轉位動作。如此反復下去，就能實現多次的刀塔換刀操作。由于凸輪是一個兩端開口的非閉合曲線輪廓，所以當凸輪正反轉進均可帶動刀盤正反兩個方向的旋轉。這種轉位機構轉位速度高、精度

70、較低，運動特性可以自由設計選取但制造較困難、成本較高、結構尺寸較大。這種轉位機構可以通過控制系統(tǒng)中的邏輯電路或PC程序來自動選擇回轉方向，以縮短轉位輔助時間[8][9]。</p><p>　　3）液壓馬達驅動的刀塔轉位</p><p>　　隨著現代技術的發(fā)展，可以采用液壓馬達驅動齒輪副（消除間隙）實現刀塔轉位，轉位的速度和角位移均可通過霍爾檢測元件定位，因而這種轉位機構轉位速度精度高，結構

71、簡單、實現容易[10]。</p><p>　　結合上述三種轉位機構的轉位機理和特點，并結合實際情況，本次設計的刀塔采可采用第三種轉位機構，液壓馬達驅動齒輪副帶動刀盤轉位。</p><p>　　2.2.3刀塔定位機構方案設計</p><p>　　目前在刀塔的定位機構中多采用錐銷定位和端面齒盤定位。由于圓柱銷和斜面銷定位時容易出現間隙，圓錐銷定位精度較高，它進入定位孔時

72、一般靠彈簧力或液壓力、氣動力，圓錐銷磨損后仍可以消除間隙，以獲得較高的定位精度。端齒盤定位由兩個齒形相同的端面齒盤相嚙合而成，由于齒合時各個齒的誤差相互抵償，起著誤差均化的作用，定位精度高。</p><p><b>　　端齒盤定位的特點：</b></p><p><b>　　1）定位精度高</b></p><p>　　由于

73、端齒盤定位齒數多，且沿圓周均布，向心多齒結構，經過研齒的齒盤其分度精度一般可達左右，一對齒盤嚙合時具有自動定心作用。所以中心軸的回轉精度、間隙及磨損對定心精度幾乎沒有影響，對中心軸的精度要求低，裝置容易。</p><p><b>　　2）重復定位精度好</b></p><p>　　由于多齒嚙合相當于上下齒盤的反復磨合對研，越磨合精度越高，重復定位精度也越好。</

74、p><p>　　3）定位剛性好，承載能力大，兩齒盤多齒嚙合。</p><p>　　由于齒盤齒部強度高，并且一般齒數嚙合率不少于90%，齒面嚙合長度不少于60%，故定位剛性好，承載能力大。</p><p>　　考慮到端面齒盤具有以上的各種優(yōu)點，因而本次設計的刀塔采用端面 [11[12]。</p><p>　　2.3車床刀塔的工作原理</p&g

75、t;<p>　　下圖2.1所示為回轉刀塔的結構圖，刀塔的松開和夾緊以及刀盤的分度轉位分別由液壓系統(tǒng)和液壓馬達來實現。安裝刀具的刀盤與主軸固定連接，換刀時，液壓缸注入壓力油，倆個與端齒盤固定的活塞拉動靜端齒盤向右移動，使得與動端齒盤脫開，既所謂的刀盤松開。當刀盤松開之后，微機判斷是正轉還是反轉，進而液壓泵給馬達供如壓力油，帶動刀盤旋轉，既所謂的換刀，另外指出，此次設計主軸帶動刀盤換刀，是通過液壓馬達帶動齒輪副，并且通過撥叉使

76、扭矩傳遞到主軸，進而帶動刀盤旋轉的。刀盤旋轉指定刀位后，液壓馬達帶刀盤停止轉動，與靜端齒盤固定的倆個液壓缸動作，活塞向左移動，使得經端齒盤和動端齒盤嚙合，完成精定位和刀盤的鎖緊。而當刀盤而刀盤的粗定位由霍爾元件實現，精定位由端齒盤的嚙合來完成（端面齒盤齒形為梯形狀）。當加工工件時，即動力刀座驅動，首先通過撥叉把馬達到刀盤的傳動鏈斷掉，然后為了使扭矩傳遞到刀座上，通過液壓泵把壓力油注入缸體右腔，活塞向左移動，傳動鏈則變成液壓馬達→齒輪副→

77、錐齒輪副→刀座。此時再刀盤緊鎖的狀態(tài)下，動力刀加工工件。于是如此循環(huán)往復。 </p><p>　　圖2.1 八刀位星型液壓裝配圖</p><p>　　2.4刀塔的設計計算</p><p>　　2.4.1液壓馬達的選型計算</p><p>　　假設用直徑為40mm的8齒圓柱銑刀，銑削寬度為25mm的鑄鐵，銑刀γ0=5 o, </p>

78、<p>　　fz =0.05mm/r, ap=4mm</p><p><b>　　則可計算銑削力為:</b></p><p><b>　　=992.92N</b></p><p>　　取最大銑削速度Vc=188m/min </p><p>　　則 </p>

79、<p>　　取 </p><p>　　銑削時，消耗功率為：</p><p>　　通過查液壓傳動控制手冊得到：CMK1系列齒輪馬達，型號為CMK1008(P28),額定轉速為1800r/min,理論輸出轉矩為20.63 </p><p>　　2.4.2刀盤設計與計算</p><p>　　刀盤相鄰刀位換刀時

80、間為0.1S，</p><p>　　則換刀時刀盤的轉速為 =75r/min</p><p>　　故 </p><p><b>　　=24</b></p><p>　　則： </p><p><b>　　=24</b&g

81、t;</p><p>　　可選擇 </p><p><b>　　輸入功率</b></p><p><b>　　=3.89KW</b></p><p>　　為防止根切，小齒輪齒數</p><p>　　2.4.3齒輪的計算</p><

82、;p><b>　　Ⅰ.高速級齒輪計算</b></p><p>　　1）選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數</p><p>　　(1)根據途中傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動</p><p>　　(2)傳動速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）</p><p>　　(3)材料選擇，由表10-1選擇，小齒輪材料

83、為40Cr(調質)，硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240HBS,二者材料硬度相差為40HBS</p><p>　　(4)選小齒輪齒數為20齒，大齒輪的齒數</p><p>　　2)按齒面接觸強度設計：</p><p>　　由設計計算公式(2.1)進行試算，即：</p><p><b>　　(1)確定公式各值&

84、lt;/b></p><p>　?、僭囘x載荷系數K1=1.3</p><p>　　②計算小齒輪傳遞的轉矩：</p><p><b>　?、鄄楸磉x齒寬系數</b></p><p>　　④查表查的材料的彈性影響系數</p><p>　?、莶閳D得按齒面硬度查的小齒輪得接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸

85、疲勞強度極限為</p><p>　?、抻墒?-13計算應力循環(huán)次數</p><p>　　=60×1800×2×（2×8×300×15）</p><p><b>　　=1.555×</b></p><p><b>　　=</b>&l

86、t;/p><p><b>　　=2.592×</b></p><p>　?、卟楸斫佑|疲勞壽命系數</p><p>　?、嘤嬎憬佑|疲勞許用應力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數S=1，則：</p><p><b>　　=540MPa</b></p>

87、;<p>　　=522.5 MPa</p><p><b>　　(2)計算</b></p><p>　?、僭囁阈↓X輪分度圓直徑,代入中較小的值</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=37.224mm</b></p>&

88、lt;p><b>　?、谟嬎銏A周速度V</b></p><p><b>　　=3.51m/s</b></p><p><b>　?、塾嬎泯X寬b</b></p><p><b>　　=1×37.224</b></p><p><b>

89、;　　=37.224mm</b></p><p>　?、苡嬎泯X寬與齒高之比</p><p>　　模數： </p><p><b>　　=1.8612mm</b></p><p>　　齒高： m2=2.25mm</p><p>　　=2.25×1.8

90、612</p><p><b>　　=4.188mm</b></p><p>　　所以 =8.89</p><p><b>　?、萦嬎爿d荷系數</b></p><p>　　根據V=3.51m/s 7級精度 </p><p>　　查圖取系數如下：

91、 </p><p>　　動載荷系數KV=1.22 </p><p><b>　　直齒輪</b></p><p>　　由表查得使用系數KA=1</p><p>　　由表用插值法查得7級精度小齒輪相對支承非對稱布置時</p><p>　　由=8.89，，查圖10-13得：</p>&

92、lt;p>　　故載荷系數： </p><p>　　=1×1.22×1×1.423</p><p><b>　　=1.736</b></p><p>　　⑥按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，</p><p><b>　　由式（2.3）得：</b&g

93、t;</p><p><b>　　=40.991mm</b></p><p><b>　　⑦計算模數m</b></p><p><b>　　=2.05mm</b></p><p>　　3）按齒根彎曲強度設計：</p><p>　　由式（2.4）得彎曲強度

94、的設計公式為：</p><p>　　（1）確定公式內的各計算數值</p><p>　?、儆蓤D10-20c查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p>　?、谟蓤D10-18取彎曲疲勞壽命系數 </p><p>　?、塾嬎銖澢谠S用應力</p><

95、;p>　　取彎曲疲勞安全系數S=1.4</p><p>　　由式（10-12）得：</p><p>　　=303.57MPa</p><p>　　=238.86MPa</p><p><b>　?、苡嬎爿d荷系數K</b></p><p><b>　　=1.647</b>

96、</p><p>　　⑤查取齒形系數查得：</p><p>　　2.65 2.226</p><p><b>　?、薏楸聿榈茫?lt;/b></p><p>　　1.58 1.764</p><p>　　⑦〉計算大、小齒輪的，并加以比較：</p><p

97、><b>　　=0.01379</b></p><p><b>　　=0.01644</b></p><p><b>　　大齒輪的數值較大</b></p><p>　　（2）設計計算 </p><p><b>　　=1.41mm</b&g

98、t;</p><p>　　對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數，由于齒輪模數m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數與齒數的乘積）有關，可取由彎曲強度算的的模數1.41，并就近圓整為標準值m=1.5mm，按接觸強度算的的分度圓直徑=37.224mm，算出小齒輪齒數：</p><p><

99、b>　　25</b></p><p>　　大齒輪齒數： z2=6×25</p><p><b>　　=150</b></p><p><b>　　4）幾何尺寸計算</b></p><p>　　（1）計算分度圓直徑：</p><p>&

100、lt;b>　　=37.5mm</b></p><p><b>　　=150×1.5</b></p><p><b>　　=225mm</b></p><p><b>　?。?）計算中心距：</b></p><p><b>　　=131.25

101、mm</b></p><p><b>　?。?）計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　=1×37.5</b></p><p><b>　　=37.5mm</b></p><p>　　取=37.5mm =40mm</p>

102、;<p><b>　?、?低速級齒輪計算</b></p><p>　　1)選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數</p><p>　　(1)根據途中傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動</p><p>　　(2)傳動速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）</p><p>　　(3)材料選擇，由表10-1選擇

103、，小齒輪材料為40Cr(調質)，硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240HBS,二者材料硬度相差為40HBS</p><p>　　(4)選小齒輪齒數為Z3=20齒，大齒輪的齒數</p><p><b>　　Z4=4×20</b></p><p><b>　　=80</b></p>

104、<p>　　2)按齒面接觸強度設計：</p><p>　　由設計計算公式（2.1）進行試算 </p><p><b>　　(1)確定公式各值</b></p><p>　?、僭囘x載荷系數Kt=1.3</p><p>　?、谟嬎阈↓X輪傳遞的轉矩</p><

105、;p><b>　　=</b></p><p>　　已知數據經過高速級齒輪副傳動，假設傳遞效率為0.98，則輸出到低速級齒輪功率為</p><p><b>　　=3.812KW</b></p><p><b>　　=300r/min</b></p><p><b>

106、;　?、鄄楸磉x齒寬系數</b></p><p>　?、懿楸聿榈牟牧系膹椥杂绊懴禂?lt;/p><p>　　⑤按齒面硬度查的小齒輪得接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限為</p><p><b>　?、抻嬎銘ρh(huán)次數</b></p><p>　　=60×300×(2×8

107、5;300×15)</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?、呓佑|疲勞壽命系數</b></p><p>　?、嘤嬎憬佑|疲勞許用應力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系

108、數S=1，由式（10-12）得：</p><p><b>　　=540MPa</b></p><p><b>　　=522.5MPa</b></p><p><b>　　(2)計算</b></p><p>　?、僭囁阈↓X輪分度圓直徑,代入中較小的值</p><

109、;p><b>　?、谟嬎銏A周速度V</b></p><p><b>　　=1.079m/s</b></p><p><b>　　③計算齒寬b</b></p><p><b>　　=1×68.746</b></p><p><b>

110、　　=68.746mm</b></p><p>　　④計算齒寬與齒高之比</p><p><b>　　模數： </b></p><p><b>　　=3.43mm</b></p><p><b>　　齒高： </b></p><p>　

111、　=2.25×3.43</p><p><b>　　=7.72mm</b></p><p>　　所以 =8.90</p><p><b>　　⑤計算載荷系數</b></p><p>　　根據V=1.079m/s 7級精度 </p>&l

112、t;p><b>　　查圖表得： </b></p><p>　　動載荷系數KV=0.9 </p><p><b>　　直齒輪</b></p><p>　　查表得使用系數KA=1</p><p>　　查表用插值法查得7級精度小齒輪相對支承非對稱布置時</p><p>　

113、　由=11.1，，查圖10-13得：</p><p>　　故載荷系數： </p><p>　　=1×0.9×1×1.51</p><p><b>　　=1.359</b></p><p>　?、薨磳嶋H的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，得：</p><p>&l

114、t;b>　　=70.292mm</b></p><p><b>　?、哂嬎隳祄</b></p><p><b>　　=3.5146mm</b></p><p>　　3)按齒根彎曲強度設計：</p><p>　　由彎曲強度的設計公式（2.4）計算</p><p&

115、gt;　?。?）確定公式內的各計算數值</p><p>　?、俨楸淼眯↓X輪的彎曲疲勞強度極限</p><p>　　大齒輪的彎曲疲勞強度極限</p><p>　?、诓閳D取彎曲疲勞壽命系數 </p><p>　?、塾嬎銖澢谠S用應力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數S=1.4 得：</p>

116、<p>　　=303.57MPa</p><p>　　=238.86MPa</p><p><b>　?、苡嬎爿d荷系數K</b></p><p><b>　　=1.359</b></p><p><b>　　⑤查取齒形系數</b></p><p&g

117、t;<b>　　查表得：</b></p><p>　　2.65 2.18</p><p><b>　?、薏楸淼茫?lt;/b></p><p>　　1.58 1.79</p><p>　　⑦計算大、小齒輪的，并加以比較：</p><p><b&

118、gt;　　=0.01379</b></p><p><b>　　=0.01644</b></p><p><b>　　大齒輪的數值較大</b></p><p>　　（2）設計計算 </p><p><b>　　=2.8mm</b></p>

119、;<p>　　對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數，由于齒輪模數m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數與齒數的乘積）有關，可取由彎曲強度算的的模數2.8，并就近圓整為標準值m=3mm，按接觸強度算的的分度圓直徑=68.746mm，算出小齒輪齒數：</p><p><b>　　23</