研磨盤畢業(yè)設(shè)計說明書

1、研磨盤畢業(yè)設(shè)計說明書研磨盤畢業(yè)設(shè)計說明書黃河科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）300研磨機設(shè)計摘要研磨是超精密加工中一種重 要加工方法，其優(yōu)點是加工精度高，加工材料范圍廣。研磨機是用涂上或嵌入磨料的研具對工件表面進行研磨的磨床，是保證研磨加工的重要條件。由于傳統(tǒng)研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和 加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點，這使得傳統(tǒng)研磨應(yīng)用受到了一定限 制，為了提高研磨加工效率，機械研磨機已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的 手工研磨。目前國內(nèi)使用研磨機的種類比較多，研磨機從加工精度上基本分為兩種：一種是加工不僅對精度要求較高并對面形精度也有所要求的工件；另外一種是加工只要求表面粗糙度的零件，例如各種材質(zhì)的機械密封環(huán)、

2、陶瓷片、氣缸活塞環(huán)、油泵葉片軸承端面及硅、銘、石英晶體、石墨、藍寶石、光學水晶、玻璃、鋰酸鋰、硬質(zhì)合金、不銹鋼、粉灰冶金等金屬材料的平面研磨。這種研磨機適合加工一些尺寸較小，而且數(shù)量較大的零件。本文主要是合理的分析了研磨機的傳動系統(tǒng)和研磨機械 原理，本研磨機設(shè)計由電動機、減速裝置、傳動裝置、研磨盤組成，根據(jù)研磨功率選擇了合理的電動機，并設(shè)計了減速 裝置和主要的傳動零件及研磨盤主軸。為了使其具有足夠的剛度、強度和穩(wěn)定性，對蝸輪蝸桿減 速器上的主要零部件進行了壽命校核，同時還對研磨盤主軸 上的主要零部件進行了強度校核。關(guān)鍵詞：平面磨削 研磨 主軸 星型輪系傳動 300 Grinding Machi

3、ne Design Abstract:Grinding is a kind of important ultra-precision processing processing method, its advantage is processing precision is high, wide range of materials. Grinding machine is covered with or embedded with the abrasive research in the surface of the grinding machine, is the guarantee of

4、 grinding the important condition. As the traditional grinding existence processing efficiency is low, the manufacturing cost is high, the processing precision and processing quality is not stable shortcomings, this makes the traditional grinding application subject to a certain limit, in order to i

5、mprove the grinding machining efficiency, mechanical grinding machine have replaced the traditional manual polishing. At present domestic use the types of grinding machine is more, from processing precision grinding machine on basic divided into two kinds: one kind is processing not only to higher a

6、ccuracy and precision to form across the requirements of the workpiece; Another is only required processing surface roughness of parts, such as all kinds of material mechanical sealing rings, ceramics, cylinder piston ring of blades, oil pump bearing end face and silicon, ge, quartz crystal, graphit

7、e, sapphire, optic crystal, glass, lithium niobate, hard alloy, stainless steel, FenHui metallurgical and other metal material plane grinding. This kind of grinding machine is suitable for processing some smaller, and the greater number of parts. This paper is mainly reasonable analysis the grinding

8、 machine transmission system and grind mechanical principle, the grinding machine design from motor, slow, device, gearing, grinding plate composition, according to grinding chosen the reasonable motor power, and design a slowdown and the main transmission device parts and grinding plate spindle. In

9、 order to make it has enough stiffness, strength and stability of worm gear and worm reducer is the main parts were checking service life, and at the same time also on grinding plate spindle is the main parts were strength check. Keyword :flat surface grinding grinding principal axis star gear trans

10、mission黃河科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄前1第一章 研磨機的發(fā)展史3 1.1研磨技術(shù)發(fā)展狀況3 1.2固著磨料高速研磨的研究現(xiàn)狀4 1.3研磨機的發(fā)展情況5第二章 研磨原理分析7 2.1研磨機的工作原理72.2研磨網(wǎng)紋分析 8 2.3研磨速度分析8第三章 研磨機傳動系統(tǒng)分析10 3.1電動機的選擇10 3.1.1選擇電動機的類 型10 3.1.2選擇電動機的功率10 3.1.3確定電動機的轉(zhuǎn)速113.2計算總傳動比12 3.3研磨盤主軸的運動和動力參數(shù)123.3.1研磨盤主軸的轉(zhuǎn)速 12 3.3.2研磨盤主軸的功率 12 3.3.3 研磨盤主軸轉(zhuǎn)速12第四章 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計13 4.

11、1蝸桿傳動設(shè)計計算13 4.1.1蝸桿傳動材料的選擇13 4.1.2選擇齒數(shù)13 4.1.3驗算滑動速度13 4.1.4主要尺寸計算13 4.1.5 熱平衡計算14 4.2軸的設(shè)計和校核14 4.2.1蝸輪軸的設(shè)計 15 4.2.2蝸桿軸的設(shè)計19 4.3滾動軸承壽命的校核23 4.3.1軸承的受力分析24 4.3.2軸承的選擇及壽命校核24 4.4減速器箱體的設(shè)計計算 26 4.4.1箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料264.4.2鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸26第五章研磨盤主軸設(shè)計285.1主軸的設(shè)計28 5.1.1選擇軸白材料28 5.1.2按許用扭轉(zhuǎn) 剪應(yīng)力初估軸的直徑 28 5.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計28 5

12、.2軸的校 核28 5.3主軸軸承的選擇及壽命校核32 5.3.1軸承的受力分析32 5.3.2主軸軸承的選擇及壽命校核32第六章 鍵等相關(guān)標準的選擇34 6.1鍵的選擇34 6.2聯(lián)軸器的選擇34 6.3 螺栓，螺母，螺釘?shù)倪x擇 34 結(jié)論 36致 謝 37參考文獻 38黃河科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第39頁前言研磨機是用涂上或嵌入磨料的研具對 工件表面進行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球面、螺紋面和其他型面。研磨機是保證研磨加工的重要條件，因此人們專門研究了 各種不同的研磨機。目前國內(nèi)生產(chǎn)高速研磨機的廠家不少，但由于研磨加工的 針對性較強，對不同的工件，研磨

13、加工的方法也有很大的差 別，所以人們研究開發(fā)生了許多專用的研磨機。研磨機從加工精度上基本分為兩種：一種是加工不僅對精度要求較高并對面形精度也有所要求的工件；另外一種是加工只要求表面粗糙度的零件 ，例如主要 用于LED藍寶石襯底、光學玻璃晶片、 石英晶片、硅片、諸 片、模具、導(dǎo)光板、光桿接頭等各種材料的單面研磨、拋光等。這種研磨機適合加工一些尺寸較小，而且數(shù)量較大的零件。在研磨中將工件與磨料一起置入一容器內(nèi)，加以振動，進行研磨拋光。還有人專門研制由相應(yīng)的振動研磨機。目前這種振動研磨機國內(nèi)外都有廠家生產(chǎn)，而且這種研磨 加工技術(shù)比較成熟，應(yīng)用也日趨廣泛。目前國內(nèi)外生產(chǎn)后一種的廠家較多。為提高加工效率

14、人們研制由雙面研磨機，如蘭州東勝機 械制造有限責任公司生產(chǎn)的 DSL9B-5P型雙平面研磨機，它加 工生的產(chǎn)品精度為10微米級，平面度及平行度在千分之一毫 米。還有深圳宏達公司生產(chǎn)的雙平面研磨機，具平行度及平面度也為千分之一毫米。球面高速研磨機按加工工件表面的曲率半徑不同，分為大球面、中球面和小球面三種，其中 Q875型高速精磨機和 QJM-40小球面高速精磨機和 QJM-100中球高速研磨機應(yīng)用 較為普遍。隨著科技的進步和社會的發(fā)展 ，人們對加工精度的要求越 來越高。加工技術(shù)水平也在不斷提高，由原來的精密、超精密加工發(fā)展到現(xiàn)在的納米級加工。納米級高效研磨加工技術(shù)主要采用固著磨料高速研磨加 工

15、方法。固著磨料高速研磨與傳統(tǒng)的散粒磨料研磨不同，具磨料的密度分布是可控的利用固著磨料研磨的這一特點，根據(jù)工件磨具間的相對運 動軌跡密度分布，合理地設(shè)計磨具上磨料密度分布，以使磨 具在研磨過程中所由現(xiàn)的磨損不影響磨具面型精度，從而顯 著提高工件的面型精度，并且避免修整磨具的麻煩。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的研磨機基本上都是中大型的，其中高速研磨機的發(fā)展方向主要是進一步提高研磨加工質(zhì)量和加 工效率，提高研磨機的自動化程度，以減輕操作者的勞動強 度，而對維修設(shè)備現(xiàn)場使用的便攜式研磨機還沒有人進行研 究和開發(fā)。研磨機設(shè)計的技術(shù)難點是：1,合理地設(shè)計研磨機的結(jié)構(gòu)，以保證研磨機具有足夠的剛、強度和穩(wěn)定性，從而避免研磨

16、機在高速運行中由現(xiàn)振動現(xiàn) 象；2,壓力可調(diào)的工件加壓方式。研磨機設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)是：1.使磨具能達到均勻磨損，從而避免了磨具修整的麻煩，降低磨具的損耗，提高加工效率，保證工件的加工精度和質(zhì)量； 2.合理地確定由被研磨的工件相對于磨具的位置。主要技術(shù)指標：研磨盤直徑 D=300mm ; 工作壓力 FN=900N ; 摩擦系數(shù) f=0.5 ; 研磨盤轉(zhuǎn)速 n=060r/min ; 第1章 研磨機的發(fā)展 史1.1研磨技術(shù)發(fā)展狀況研磨是一種重要的精密和超精密加工方法它是指利用磨具通過磨料作用于工件表面，進行微量加工 的過程。研磨加工的特征是加工精度和質(zhì)量高。并且加工材料廣，幾乎可以加工任何固態(tài)材料。近年

17、來，隨著人們對產(chǎn)品性能的要求日益提高，研磨加工 以其加工精度和加工質(zhì)量高再次受到人們的關(guān)注。尤其近幾年信息技術(shù)和光學技術(shù)的發(fā)展，對光學零件不僅 需求量增大，而且對其質(zhì)量和精度都提由很高要求，而研磨 作為光學加工中一種非常重要的加工方法，起到了不可替代 的作用。許多人從事研磨加工技術(shù)的研究，目的都是進一步提高研 磨加工效率和加工精度，降低加工成本。目前國內(nèi)外研磨加工普遍采用散粒磨料在慢速研磨機上 研磨，存在的缺點主要有：1,磨料散置于磨盤上，為避免磨料飛濺，磨盤轉(zhuǎn)速不能太高，因此加工效率低；2,磨料與從工件上磨下的碎屑混淆在一起，不能充分發(fā)揮切削作用，而且還要與這些碎屑一起 被清洗掉，浪費能源、

18、浪費磨料；3.磨料在磨盤上是隨機分布的，具分布密度不均，造成對工件研磨切削量不均，工 件面形精度不易控制。特別是磨料與工件間的相對運動具有隨機性，這也增加了工件面形精度的不確定因素；4.在研磨加工中要嚴格控制冷卻液的流量，以避免沖走磨料，這使得冷卻效果變差，容 易引起工件升溫，造成加工精度下降；5.大顆粒磨料起主要切削作用，易劃傷工件表面，所以對磨料尺寸均勻性要求 高；6.磨料能嵌入軟材質(zhì)的工件表面，影響工件的使用性 能；7.在研磨中磨料之間相互切削，浪費磨料；8.磨盤磨損后修整難，需要三個磨盤對研；9.各道工序間清洗工件要嚴格；10.工人勞動強度大，對工人操作技術(shù)水平要求 局。由于傳統(tǒng)研磨存

19、在上述缺點，所以許多人在研究如何改 進這種研磨技術(shù)。有人研究新型研磨液，有人研究不同磨料和不同材料磨盤 的研磨效果，以尋求對應(yīng)于不同工件的最佳磨料和磨盤。刀具的質(zhì)量直接影響著被加工工件的質(zhì)量。為提高工件的質(zhì)量，人們對刀具提生了較高的要求，特別 是用于精密和超精密加工的金剛石刀具都要采用研磨加工。所以國內(nèi)外一些人專門研究刀具加工技術(shù)的研究。為了提高加工效率，有人研究可以同時加工工件兩個表面 的雙面研磨機。最近人們也探索了許多新的研磨技術(shù)，如施加特殊研磨 力研磨，有振動研磨、磁性流體研磨和磁力研磨。采用微粒子沖擊去除材料研磨，有彈性發(fā)射加工、非接觸研磨和利用電泳動研磨用特殊工具研磨有砂帶研磨、液體

20、結(jié)合劑砂輪研磨、采用 研磨膜研磨和固著磨料研磨，復(fù)合研磨有機械化學研磨和電 解研磨法等。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，人們研究生來了高速研磨 機變速控制方法，這種技術(shù)屬于機械加工技術(shù)中的超精密加 工技術(shù)，在研磨加工開始及結(jié)束兩個階段控制磨具轉(zhuǎn)速的變 化，使之有一個緩慢、迅速、緩慢的提速和降速過程。其效果在于大為減輕磨具與工件表面的沖擊，從而提高加 工精度和加工效率。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對加工精度的要求越來越高， 加工技 術(shù)水平也在不斷提高，由原來的精密、超精密加工 ，發(fā)展到現(xiàn) 在的納米級加工。但是目前的納米級加工技術(shù)普遍存在著加工效率低、成本高的問題，這就限制了納米加工技術(shù)的推廣應(yīng)用。1.2 固

21、著磨料高速研磨的研究現(xiàn)狀固著磨料高速研磨是將散粒的磨料固結(jié)起來，制成專用磨具，在高速研磨機上進 行研磨的方法。所用的專用磨具是根據(jù)工件的要求，用不同的磨料制成丸 片，再用丸片制成不同形狀的磨具。固著磨料高速研磨國外是在六十年代發(fā)展起來的，我國是 從七十年代開始著手研究的。固著磨料研磨很好地解決了傳統(tǒng)的散粒磨料研磨中所存 在的大部分缺欠。其最大特點是能顯著提高研磨加工效率，而加工效率低是 限制傳統(tǒng)研磨廣泛應(yīng)用的最大障礙，因此固著磨料高速研磨 一生現(xiàn)就受到了人們的重視。長春理工大學從七十年代起開始從事固丸片著磨料研磨 加工技術(shù)的研究，并成立了專門從事這一技術(shù)研究的課題 組，探討了在固著磨料研磨中，

22、研磨壓力、研磨速度、冷卻 液等對研磨效率和加工質(zhì)量的影響，這些研究有力地推動了 這一新技術(shù)的推廣應(yīng)用。由于固著磨料研磨具有許多優(yōu)點，因此不僅國內(nèi)的專家 學者從事這一技術(shù)的研究，而且國外也有人從事這一技術(shù)的 研究。早在80年就有人研究固著磨料研磨機理，固著磨料研磨 加工工件已加工表面粗糙度及破壞層等的變化規(guī)律。研究的加工材料是玻璃，重點是探討工件已加工表面粗糙 度和材料去除量隨研磨加工時間的變化規(guī)律。還比較了不同冷卻液的效果。發(fā)現(xiàn)了表面粗糙度與破壞層深度有一恒定關(guān)系，這就使人 們能根據(jù)工件表面粗糙度值來確定下道工序的去除深度。目前國外較重視磨料性能的改進，以及丸片制作技術(shù)的 研究，如探討如何避免

23、丸片的脫層及裂縫，避免丸片中混入空氣，提高磨料和結(jié)合劑的均勻性等為了更好地改善固著磨料研磨效果，提高丸片質(zhì)量，日本 東京大學有人還研究了利用電泳沉積法制造高質(zhì)量、細磨粒 丸片。采用他們研制的丸片加工硅片，已加工表面質(zhì)量得到了很 大改善。國外還有人采用金剛石丸片研磨加工球面和非球面，提高 了加工效率，取得了很好的效果。為進一步完善固著磨料研磨加工技術(shù)，長春理工大學的 楊建東老師對固著磨料的浮動研磨中工件轉(zhuǎn)速進行了研究， 解決了工件轉(zhuǎn)速與偏心距、研磨壓力、工件半徑、工件與磨 具間的摩擦系數(shù)等加工參數(shù)之間的關(guān)系，并提由了磨具均勻 磨損及工件均勻研磨理論。1.3 研磨機的發(fā)展情況研磨機是用涂上或嵌入磨

24、料的研 具對工件表面進行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球面、螺紋面和其他型面。研磨機是保證研磨加工的重要條件，因此人們專門研究了 各種不同的研磨機。目前國內(nèi)生產(chǎn)高速研磨機的廠家不少，但由于研磨加工的 針對性較強，對不同的工件，研磨加工的方法也有很大的差 別，所以人們研究開發(fā)生了許多專用的研磨機。研磨機從加工精度上基本分為兩種: 一種是加工不僅對精度要求較高并對面形精度也有所要求的工件。另外一種是加工只要求表面粗糙度的零件，例如各種材質(zhì)的機械密封環(huán)、陶瓷片、氣缸活塞環(huán)、油泵葉片軸承端面及硅、銘、石英晶體、石墨、藍寶石、光學水晶、玻璃、鋁酸鋰、硬質(zhì)合金、不銹鋼、粉

25、灰冶金等金屬材料的平面研磨。這種研磨機適合加工一些尺寸較小，而且數(shù)量較大的零件。在研磨中將工件與磨料一起置入一容器內(nèi)，加以振動，進 行研磨拋光。還有人專門研制由相應(yīng)的振動研磨機。目前這種振動研磨機國內(nèi)外都有廠家生產(chǎn)，而且這種研磨 加工技術(shù)比較成熟，應(yīng)用也日趨廣泛。目前國內(nèi)外生產(chǎn)后一種的廠家較多。我國在八十年代研究生來第一臺PJM320型平面研磨機。曾獲得國家科學大會獎。現(xiàn)在西安秦川發(fā)展有限公司生產(chǎn)的PJM320B就是以它為原型改進的。在光學加工中研磨又稱精磨，所以研磨機也稱為精磨機。目前還有南京儀機股份有限公司生產(chǎn)的PLM-400精密拋光機。以及我國臺灣高鋅精密有限公司生產(chǎn)的各種精磨機。其中平

26、面精磨機有 DL-380和CDL-600和及CDL-900型號 和雙面精磨機有 CDL-4B-4L和CDL-6B-6L及CDL-9B-5L等 型號。其中CDL-380型研磨機研磨精度高，可達到的平面度為 0.2以5 0.5以裱面粗糙度 Ra為提高加工效率人們研制由雙面研磨機，如蘭州東勝機械制造有限責任公司生產(chǎn)的 DSL9B-5P型雙平面研磨機，它加工生的產(chǎn)品精度為10微米級，平面度及平行度在千分之一毫米。還有深圳宏達公司生產(chǎn)的雙平面研磨機，具平行度及平面 度也為千分之一毫米。球面高速研磨機按加工工件表面的曲率半徑不同，分為大 球面、中球面和小球面三種，其中 Q875型高速精磨機和 QJM-40

27、小球面高速精磨機和 QJM-100中球高速研機應(yīng)用較 為普遍。國外高品質(zhì)的研磨機床已實現(xiàn)系列化，而且加工精度已 達到很高的水平。如SPEEDFAM高速平面研磨機，具有粗研磨及精研磨的 廣泛研磨能力，能以短時間和低成本獲得較高的平行度、平 面度以及表面粗糙度。即使不熟練的操作人員，亦能達到尺寸公差3以m、平面度 0.3以田平彳t度3以帶面粗糙度Ra0.2以m以內(nèi)的高精度加工 水平。又如Takao NAKAMURA 等人研制的硅片研磨機，可同時 加工5片直徑為125mm的硅片，當硅片厚度在 500515以m 時，經(jīng)過2430min的拋光，尺寸可達到 480 ±3以m,平均 材料去除率0.

28、510.57以m/min目前國內(nèi)外生產(chǎn)的研磨機基本上都是中大型的。對于小型便攜式高速研磨機的研究有限。而目前便攜式的研磨機只有專門維修閥門的維修機具。目前國內(nèi)外的高速研磨機的發(fā)展方向主要是進一步提高研磨加工質(zhì)量和加工效率，提高研磨機的自動化程度，以減輕 操作者的勞動強度。而對維修設(shè)備現(xiàn)場使用的便攜式研磨機還沒有人進行研 究和開發(fā)。第2章 研磨原理分析 2.1研磨機的工作原理 目前，平 面研磨機主要用于各種精密零件如LED藍寶石襯底、光學玻璃晶片、石英晶片、硅片、諸片、模具、導(dǎo)光板、光桿接頭 等各種材料的單面研磨、拋光主要使用端面研磨機。端面研磨機有多種，在本行業(yè)使用較多的要算是平面行星鏈輪式”

29、端面研磨機。其工作原理如圖2-1所示。圖21工作原理 1.環(huán)套2.齒圈3.行星輪 4.鑄鐵塊（壓工件）5.被研磨工件 6.鑄鐵研磨盤 7.傳動主軸 研磨盤由一臺YD系列電動機驅(qū)動，經(jīng)過聯(lián)軸器、蝸輪蝸桿傳動減速器、聯(lián)軸器以及傳動主軸以一定角速度旋轉(zhuǎn)。齒圈固定在研磨盤上，行星齒輪由齒圈帶動繞其中心公 轉(zhuǎn)，同時自轉(zhuǎn)，工件位于行星輪內(nèi)，.工件的運動由行星輪帶 動，同時在鑄鐵塊的壓力作用下工件繞其軸線自轉(zhuǎn)。因此，工件的運動是行星運動與自轉(zhuǎn)運動合成。在研磨開始前，工件和研磨盤都處于靜止狀態(tài)。當研磨開始時，研磨盤先轉(zhuǎn)動，工件由行星輪帶動作行星 運動，然后在研磨切削力作用下開始繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，工 件由靜止狀

30、態(tài)進入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的.過程為啟動過程，啟動過程結(jié) 束之后，工件的運動為行星運動與自轉(zhuǎn)運動合成運動。首先，將被研磨工件放入行星輪內(nèi)，工件鑄鐵塊的壓力 作用下使工件與研磨盤有一定的摩察力，進而達到磨削的目 的。行星輪3以n1的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，因行星輪 3與固定齒圈2嚙 合，驅(qū)使行星輪繞自己的中心旋轉(zhuǎn) （或稱自轉(zhuǎn)）的同時還繞中 心圓柱銷輪的中心旋轉(zhuǎn)（或替公轉(zhuǎn)）。此時工件端面上莫點的平面軌跡是一條曲線。另一方面，研磨盤 6以n的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在工件端面上上述莫點重合的研磨盤上相應(yīng)點的軌跡是一條圓弧。這樣，在工件端面上同一個點便有兩條軌跡通過而形成 磨網(wǎng)絞”。過該點分別與兩條軌跡曲線相切而存在的相對速度”（因兩條切線

31、所表明的速度方向不可能一致），這就具備了研磨工藝條件而實現(xiàn)了研磨過程。機械端面研磨工藝在三種產(chǎn)品的密封端面研磨中幾乎是最終工序（因為有的最后還要安排手工平面研磨）。因此，精度和表面粗糙度表列數(shù)據(jù)便是應(yīng)達到的要求。粗糙度與研磨盤的材科、 研磨劑材料及配方、研磨參數(shù)（相 對速度、研磨壓力 卜研磨工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定（機床、研具、工 件組成的工藝系統(tǒng)運動的平穩(wěn)程度）有關(guān)，與機床的研磨原理 也有關(guān)。對于密封端面的垂直度、平行度這是研磨工序的前遭工序已經(jīng)達到的精度，本研磨工序必須均勻去除研磨余量”得以保持原始精度。對于平面度是本序的主要任務(wù)，研磨工藝提高平面度降低表面粗糙度，保持垂直度和平行度。顯然，這“四度

32、”與端面研磨機的研磨原理都有直接關(guān)系。這是因為保持垂直度、平行度、提高平面度取決于密封端面的研磨過程中各點去除研磨余量是否相等（在剛開始研磨時端面凸部研磨量較凹部研磨量大是提高平面度初期研磨 階段的情況應(yīng)例外），也就是研磨全過程端面上各點的相對速 度是相等的（各點的研磨壓力也是相同的）。各點的研磨量相等。若端面上各點的相對速度 （研磨速度）相等，但從研磨開始 到終了各點的研磨速度有規(guī)律的變化，研磨壘過程結(jié)柬，各點研磨速度的。總積分值相等。即瞬時研磨量不相等，總研磨量各點相等。另一個條件是端面上各點的運動軌跡和研磨盤相應(yīng)點圓周運動軌 跡在工件端面上形成密集而交叉的冊磨網(wǎng)紋總之，要達到四度（垂直度

33、、平行度、平面度、粗糙度 ） 的要求，必須保證在工件端面上形成密集合理的研磨阿紋和 各點均勻的去除研磨余量。這就是研究端面研磨機研磨原理的生發(fā)點。2.2 研磨網(wǎng)紋分析 在平面上形成研磨同紋，可以從兩個 方面進行分析。一是工件被研平面上任意點的運動軌跡，同時研磨盤與工件相應(yīng)點的運動軌跡。這兩個運動軌跡在工件被研平面上形成冊磨網(wǎng)紋二是工件被研平面上任意點有二個瞬時速度，一個是工件 運動在該點的瞬時速度，另一個是因研磨盤運動在該點產(chǎn)生 的瞬時圓周速度。這兩個速度（運動）合成形成的綜合運動軌跡，該軌跡在工件平面上反復(fù)由現(xiàn)并移動位置而形成冊磨網(wǎng)紋2.3 研磨速度分析 工件端面上莫一點的 冊磨速度”系指

34、該點因夾具自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)而具有的線速度與旋轉(zhuǎn)的研磨盤上相 重合點的線速度的 向量和”。為了計算和研究問題方便，歷磨速度”可以分成 徑向研磨速度”和切向研磨速度研磨盤上各點只有切向線速度而無徑向線速度。工件端面上莫一點的 徑向研磨速度”就是該點徑向分量。該點的 切向研磨速度”是該點切向分量和研磨盤上重合點 切向線速度的向量和。圖22研磨軌跡 如圖22所示，一個是兩個工件中 心和中心輪中心成一直線的 A、B位置；另一個是工件端面 上最外圓莫點的切向線速度（繞O2旋轉(zhuǎn)）與研磨盤上重合點 的圓周速度相垂直的位置 Co為計算簡便，且因工件直徑很小而中心輪中心翻夾具中心 的距離（R1）很大。故將工件取在工件中心

35、與中心輪中心連線所在圓相切的 位置。此時，可近似的認為工件徑向研磨速度就是工件繞夾具中 心旋轉(zhuǎn)的線速度。而切向研磨速度是研磨盤線速度和夾具公轉(zhuǎn)線速度的向 量和。通過研磨速度分析和計算結(jié)果表明:工件在任何位置同一端面上各點的切向研磨速度幾乎相同；工件在任意位 置，端面上的切向研磨速度幾乎相同；工件端面切向速度的 不變性，與傳動結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)幾乎無關(guān)；由于工件端面上 任意點的軌跡是沿研磨盤圓軌跡幾乎同向而平穩(wěn)變化的曲 線，可想而知其徑向研磨速度變化亦很小，計算表明徑向研 磨速度在同一工件端面上的各點或同一瞬時不同工件位置 上工件端面各點的變化范圍較小，最小徑向速度是最大徑向 速度的1/2左右，且夾

36、具旋轉(zhuǎn)一周時，徑向速度的變化反復(fù) 由現(xiàn)。因此。工件端面上各點在研磨全過程中速度總積值是相等的。因此，行星式端面研磨原理就研磨速度而言是合理的。第三章 研磨機傳動系統(tǒng)分析圖3-1傳動系統(tǒng)1.研磨盤2.聯(lián)軸器3蝸輪蝸桿一級減速器 4.電動機5.聯(lián)軸器3.1 電動機的選擇 3.1.1選擇電動機的類型 考慮研磨機所需功 率和傳動裝置的總效率，選擇電動機的型號為Y802-4 o2.4 .2選擇電動機的功率 工作機上研磨盤的速度：工作機所需功率：其中，研磨機的效率 查機械設(shè)計手冊得蝸輪蝸桿傳動（雙 頭）效率，一個聯(lián)軸器效率，一對深溝球軸承效率，一對滾 動軸承效率，故電動機至研磨機主軸的總機械效率：電動機的

37、輸生功率：電動機的額定功率：查技術(shù)手冊得：蝸桿軸功率：蝸輪軸功率：2.5 .3確定電動機的轉(zhuǎn)速 查機械設(shè)計手冊：取單級（雙頭）蝸桿傳動比：則總傳動比的范圍：電動機的轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)為：綜合考慮，電動機的同步轉(zhuǎn)速選為。低速時，即nw=20r/min 時，同理可得 （11.3） =0.1990.258kw 160-800r/min 電動機的同步轉(zhuǎn)速選為。查技術(shù)手冊確定電動機的型號為Y802-4 ,滿載轉(zhuǎn)速nm=1390/2160r/min , P=0.75kw。研磨盤主軸功率：故合適。為了實現(xiàn)研磨機上研磨盤轉(zhuǎn)速能在n=060r/min變速,故在所選電動機上配裝變頻器，進而實現(xiàn)研磨機的調(diào)速。3.2 計算總

38、傳動比 主傳動軸傳動比：即：蝸輪蝸桿傳動比：3.3 研磨盤主軸的運動和動力參數(shù)3.3.1研磨盤主軸的轉(zhuǎn) 速3.3.2研磨盤主軸的功率 3.3.3研磨盤主軸轉(zhuǎn)速 第四章 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計 4.1蝸桿傳動設(shè)計計算蝸桿傳動多在 需要交錯軸間傳遞運動及動力的場合使用。通常交錯角為，一般蝸桿為主動力。其主要優(yōu)點為傳動比大，工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，當蝸桿導(dǎo) 程角小于摩擦角時可以自鎖。其缺點是效率低，需要貴重的金屬。蝸桿傳動的類型有很多種，本文根據(jù)需要選用了普通的圓 柱蝸桿一阿基米德蝸桿（ZA）O4.1.1 蝸桿傳動材料的選擇 在蝸桿傳動中，普通齒輪傳動 中齒輪所發(fā)生的點蝕、彎曲、折斷、膠合和磨損等失效形式

39、必然都會由現(xiàn)。更特殊的是由于蝸桿傳動中齒輪在齒面間有較大的相對 滑動，磨損、發(fā)熱、膠合的現(xiàn)象更容易發(fā)生?；谖仐U傳動的特點，蝸桿副的材料組合首先要求具有 良好的減磨、耐磨、易于跑合的特性和抗膠合能力，此外要 求有足夠的強度。由于速轉(zhuǎn)不高、功率不大，蝸輪材料選用ZQA19-4 ,砂模鑄造，口=250MPa ;蝸桿材料選用 40Cr,表面調(diào)制處理，硬 度為 241286HBS。4.1.2 選擇齒數(shù) 查機械設(shè)計手冊，取 Z1=2, Z2=72 4.1.3驗算滑動速度 式中一蝸桿頭數(shù)；m一模數(shù)（mm）;一蝸桿分度圓直徑（mm）;一蝸桿分度圓柱上螺旋升角；一滑動速度，m/so所以，根據(jù)設(shè)計要求，原材料選

40、擇是合適的。4.1.4主要尺寸計算 根據(jù)以上計算結(jié)果，可以得到蝸桿 傳動的主要尺寸，如表 4-1所示。表4-1蝸桿傳動的主要尺寸名稱符號蝸桿蝸輪模數(shù)4 4頭數(shù)2 72分度圓直徑 d 40 288中心距a 164齒 頂圓直徑 48 296齒根圓直徑 30 278蝸輪最大外圓直徑 302齒頂圓弧直徑 一16齒根圓弧直徑 一25蝸輪輪緣 寬度 一36蝸桿分度圓柱上螺旋升角11.31齒距p特性系數(shù)q 10壓力角20螺旋方向右旋蝸輪變位系數(shù) 0 4.1.5熱平衡計算 蝸桿傳動的特點是效率低，發(fā)熱量較大。在工作中就可能由現(xiàn)齒面磨損加劇，甚至引起齒面膠合的 情況。由現(xiàn)工作失效的原因在于散熱不充分，溫升過高，

41、使?jié)櫥?油黏度降低，減小潤滑作用。因此，閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算。熱平衡計算的原理是：閉式蝸桿傳動正常工作時，由摩擦產(chǎn)生的熱量應(yīng)小于或等于 箱體表面散發(fā)的熱量，以保證溫升不超過允許值。公式為：式中，P=0.72kw,在通風良好的條件下，取，取允許潤滑油工作溫度，室溫，。將以上數(shù)據(jù)代入計算得箱體所需要有效散熱面積A為：這將為箱體設(shè)計和是否考慮采取散熱措施提供依據(jù)。4.2軸的設(shè)計和校核 4.2.1蝸輪軸的設(shè)計從設(shè)計機床的 工作特點來看，蝸輪軸要同時承受彎矩和轉(zhuǎn)矩作用。從傳動情況來看，轉(zhuǎn)矩是由蝸桿軸傳給蝸輪軸軸的，彎矩 主要是由主軸上兩個滾動軸承承受。選擇軸的材料 主軸材料選用40Cr鋼，調(diào)制處理，查 機械設(shè)計手冊得：硬度為 241286HBSA=12697。按許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力初估軸的直徑mm考慮到軸上的鍵槽，直徑應(yīng)增大 5%,則dA36.531.6mm,取d=55mm 軸 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)估算所得直徑，輪轂寬及安裝情況等條件， 軸的