C3163回轉(zhuǎn)式六角車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

word文檔可自由復(fù)制編輯C3163回轉(zhuǎn)式六角車床回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要回轉(zhuǎn)式六角車床的刀架是機(jī)床的重要組成部分。隨著回轉(zhuǎn)式六角車床的發(fā)展，數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。

電動(dòng)刀架是回轉(zhuǎn)式六角車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理地選配電動(dòng)刀架，并正確實(shí)施控制，能夠有效的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。本設(shè)計(jì)主要是對(duì)立式四工位電動(dòng)刀架機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)校核，并運(yùn)用AutoCAD軟件，做出了回轉(zhuǎn)刀架裝配圖，對(duì)電動(dòng)刀架有了更直觀的了解。關(guān)鍵詞:回轉(zhuǎn)式六角車床回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄摘要 1一緒論 31.1.國內(nèi)發(fā)展情況 31.2.國外發(fā)展情況 31.3.結(jié)構(gòu)組成與動(dòng)作循環(huán) 41.4.技術(shù)性能與發(fā)展趨勢 41.4.1.C3163回轉(zhuǎn)車床精度 41.4.2.運(yùn)轉(zhuǎn)性能 41.4.3.潤滑與密封 41.4.4.負(fù)載能力與剛度 41.4.5可靠性方面 5二、設(shè)計(jì)任務(wù) 5三、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5四、自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理 7五、主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì) 96總結(jié) 16致謝 17參考文獻(xiàn) 18一緒論1.1.國內(nèi)發(fā)展情況我國的刀架生產(chǎn)還處在發(fā)展階段，品種、規(guī)格、可靠性等方面還需要有一個(gè)完善的過程，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到成熟?；旧喜捎脗鹘y(tǒng)材料和傳統(tǒng)，加上部分外購配套件的可靠性較差造成產(chǎn)品整體的可靠性與外國的差距。國內(nèi)部分刀架回轉(zhuǎn)原理為電機(jī)經(jīng)彈簧理合器帶動(dòng)蝸桿，再由蝸輪帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)都苻D(zhuǎn)體時(shí)，由霍爾元件不斷檢測刀架轉(zhuǎn)體是否到位，到位后霍爾元件發(fā)出信號(hào)，然后反轉(zhuǎn)鎖緊。主要采用有銷盤、內(nèi)齒盤，外齒盤組成的三端齒定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。其控制部分主要選用MCS-51系列單片機(jī)以及ATMEL公司的AT89等同類產(chǎn)品進(jìn)行控制。煙臺(tái)機(jī)床附件廠是目前我國生產(chǎn)刀架水平最高的廠家，特別是可以生產(chǎn)帶刀頭的刀架。該廠家全套引進(jìn)意大利的生產(chǎn)線，產(chǎn)品屬于高檔型。1.2.國外發(fā)展情況國外數(shù)控機(jī)床附件產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用比較早，經(jīng)驗(yàn)豐富，再由于技術(shù)進(jìn)步，新材料，新結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn)與應(yīng)用，使得其產(chǎn)品的可靠性比較高。國外主要分為日本和歐美兩大流派。其產(chǎn)品的特點(diǎn)是夾緊力大，采用專用電機(jī)，體積小，轉(zhuǎn)矩大，可靠性高，耐磨，可靠性較高。比如，日本日研公司部分回轉(zhuǎn)刀架的核心部件蝸桿副，蝸輪采用氮化鋼，齒部表面采用氮化處理，硬度高；蝸桿為硬質(zhì)合金蝸桿；整個(gè)蝸桿副為硬齒面接觸，耐磨。既實(shí)現(xiàn)了高速又保證了高可靠性。還有德國的肖特（SAUTER）、意大利的杜普洛馬蒂克（DUPLOMATIC）和巴魯法迪（BARUFFALDI）等，他們都有自己的系列、規(guī)格和專利。像肖特（SAUTER）的刀架，采用行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)方向均為同一方向，沒有像蝸桿副的降速機(jī)構(gòu)的交叉軸設(shè)計(jì)，易于一體化布置。采用牙嵌式齒行離合器的升起和加緊，空行程轉(zhuǎn)角、小效率高，且自鎖功能可靠。其控制部分大都與機(jī)床一起采用CNC控制，目前國際比較好的系統(tǒng)有西門子，法拉克，三菱等。1.3.結(jié)構(gòu)組成與動(dòng)作循環(huán)典型的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架一般有動(dòng)力源（電極或油缸，液壓馬達(dá)）、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、預(yù)分度機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、檢測裝置、接口電路、刀具安裝臺(tái)（刀盤）、動(dòng)力刀座等組成。數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的動(dòng)作循環(huán)為：T指令（換刀指令）刀盤放松（抬起）轉(zhuǎn)位刀位檢測預(yù)分度精確定位刀具鎖緊結(jié)束，答復(fù)信號(hào)。1.4.技術(shù)性能與發(fā)展趨勢數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的技術(shù)發(fā)展很快，現(xiàn)正逐步形成標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品。我國數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架標(biāo)準(zhǔn)草案中所規(guī)定的主要技術(shù)性能如下：1.4.1.精度定位精度要求高，一般要求工位目標(biāo)位置重復(fù)定位精度在，刀槽的工作位置定位精度在0.03-0.05。各種形位公差為。因此定位機(jī)構(gòu)均采用精密多齒盤。先進(jìn)工藝用浮硬齒面對(duì)研,重復(fù)定位精度可高達(dá)另外,刀盤加工趨向用淬火硬磨削,以獲得刀槽精度的長期保持性及高的剛度，刀架轉(zhuǎn)速30r\min。1.4.2.運(yùn)轉(zhuǎn)性能雙向轉(zhuǎn)位就近換刀(最短路程換刀)的結(jié)構(gòu)正在開發(fā)應(yīng)用,如雙向滾子端面凸輪機(jī)構(gòu),可顯著縮短換到周期。為了克服刀盤高速轉(zhuǎn)位引起的慣性沖擊,使用恰當(dāng)?shù)木彌_元件是其發(fā)展趨勢。1.4.3.潤滑與密封目前趨向于開發(fā)能終生潤滑的產(chǎn)品,即在使用全過程中,不需要用戶再采取任何潤滑措施。因工作環(huán)境惡劣,對(duì)密封性能要求很高,通常規(guī)定在刀架體內(nèi)棋道壓力105pa氣路,浸入裝有防銹液的試驗(yàn)箱內(nèi),在規(guī)定時(shí)間內(nèi),不得有漏氣現(xiàn)象。1.4.4.負(fù)載能力與剛度數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的負(fù)載能力與剛度,除了與有關(guān)零件的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)等有關(guān)外,受刀盤鎖緊力影響也很大。一般小型產(chǎn)品鎖緊力為左右,高性能產(chǎn)品可達(dá)以上。對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的靜剛度目前尚無規(guī)范要求,有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提出測詳見定,但缺乏數(shù)據(jù)指示。對(duì)動(dòng)剛度,動(dòng)態(tài)性能,在生產(chǎn)實(shí)踐中反映出其影響明顯,但也無可靠數(shù)據(jù)指示提出,這些方面是今后研究開發(fā)中的重要方向。1.4.5可靠性方面可靠性是產(chǎn)品性能的綜合反映。對(duì)轉(zhuǎn)塔刀架目前一般要求平均無故障時(shí)間(MTBF)為次,高級(jí)的已經(jīng)達(dá)到次以上,國內(nèi)產(chǎn)品在設(shè)方面亟待提高。二、設(shè)計(jì)任務(wù)題目：回轉(zhuǎn)式六角車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一臺(tái)四工位立式回轉(zhuǎn)刀架，適用于C3163經(jīng)濟(jì)型車床。要求繪制自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。推薦刀架所用電動(dòng)機(jī)的額定功率為90W，額定轉(zhuǎn)速1440r/min，換刀時(shí)要求刀架轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為30r/min。三、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)普通的三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速太快，不能直接驅(qū)動(dòng)刀架進(jìn)行換刀，必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)臏p速。根據(jù)立式轉(zhuǎn)位刀架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用蝸桿副減速時(shí)最佳選擇。蝸桿副傳動(dòng)可以改變運(yùn)動(dòng)的方向，獲得較大的傳動(dòng)比，保證傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，并且具有自鎖功能，還可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的小型化。2、上刀體鎖緊與精定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于刀具直接安裝在上刀體上，所以上刀體要承受全部的切削力，其鎖緊與定位的精度將直接影響工件的加工精度。本設(shè)計(jì)上刀體的鎖進(jìn)玉定位機(jī)構(gòu)選用端面齒盤，將上刀體和下刀體的配合面加工成梯形端面齒。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí)，上下端面齒相互嚙合，這時(shí)上刀體不能繞刀架的中心軸旋轉(zhuǎn)；換刀時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，抬起機(jī)構(gòu)使上刀體抬起，等上下端面齒脫開后，上刀體才可以繞刀架中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，完成轉(zhuǎn)位動(dòng)作。3、刀架抬起機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要想使上、下刀體的兩個(gè)端面齒脫離，就必須設(shè)計(jì)適合的機(jī)構(gòu)使上刀體抬起。本設(shè)計(jì)選用螺桿-螺母副，在上刀體內(nèi)部加工出內(nèi)螺紋，當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過蝸桿-渦輪帶動(dòng)蝸桿繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作為螺母的上刀體要么轉(zhuǎn)動(dòng)，要么上下移動(dòng)。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí)，上刀體與下刀體的端面齒相互嚙合，因?yàn)檫@時(shí)上刀體不能與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使上刀體向上移動(dòng)。當(dāng)端面齒脫離嚙合時(shí)，上刀體就與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)計(jì)螺桿時(shí)要求選擇適當(dāng)?shù)穆菥?，以便?dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度時(shí)，使得上刀梯與下刀體的端面齒能夠完全脫離嚙合狀態(tài)。自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖，詳細(xì)的裝配圖在圖紙上。圖3.1自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖1—發(fā)信盤2—推力軸承3—螺桿螺母機(jī)構(gòu)4—端面齒盤5—發(fā)靠圓盤6—三相異步電動(dòng)機(jī)7—聯(lián)軸器8—蝸桿副9—反靠銷10—圓柱銷11—上蓋圓盤12—上刀體四、自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程如下圖4.1。圖4.2上表示自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架在換刀過程中有關(guān)銷的位置。其中上部的圓柱銷2和下部的反靠銷6起著重要作用。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí)，兩銷的情況如圖A所示，此時(shí)反靠銷6落在圓盤7的十字槽內(nèi)，上刀體4的端面齒和下刀體的端面齒處于嚙合狀態(tài)（上下端面齒在圖中未畫出）。需要換刀時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出刀架轉(zhuǎn)位信號(hào)，三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，通過蝸桿副帶動(dòng)蝸桿正向轉(zhuǎn)動(dòng)，與螺桿配合的上刀體4逐漸抬起，上刀體4與下刀體之間的端面齒慢慢脫開；與此同時(shí)，上蓋圓盤1也隨著螺桿正向轉(zhuǎn)動(dòng)（上蓋圓盤1通過圓柱銷與螺桿聯(lián)接），當(dāng)轉(zhuǎn)過約QUOTE時(shí)，上蓋圓盤1直槽的另一端轉(zhuǎn)到圓柱銷2的正上方，由于彈簧3的作用，圓柱銷2落入直槽內(nèi)，于是上蓋圓盤1就通過圓柱銷2使得上刀體4轉(zhuǎn)動(dòng)起來（此時(shí)端面齒已完全脫開）。上蓋圓盤1、圓柱銷2以及上刀體4在正轉(zhuǎn)的過程中，反靠銷6能夠從反靠圓盤7中十字槽的左側(cè)斜坡滑出，而不影響上刀體4尋找刀位時(shí)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)。上刀體4帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)到需要的刀位時(shí)，發(fā)信盤上對(duì)應(yīng)的霍爾元件輸出低電平信號(hào)，控制系統(tǒng)收到后，立即控制刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，上蓋圓盤1通過圓柱銷2帶動(dòng)上刀體4開始反轉(zhuǎn)，反靠銷6馬上就會(huì)落入反靠圓盤7的十字槽內(nèi)，至此，完成粗定位。此時(shí)，反靠銷6從反靠圓盤7的十字槽內(nèi)爬不上來，于是上刀體4停止轉(zhuǎn)動(dòng)，開始下降，而上蓋圓盤1繼續(xù)反轉(zhuǎn)，其直槽的左側(cè)斜坡將圓柱銷2的頭部壓入上刀體4的銷空內(nèi)，之后，上蓋圓盤1是下表面開始與圓柱銷2的頭部滑動(dòng)。再次期間，上、下刀體的端面齒逐漸嚙合，實(shí)現(xiàn)精定位，經(jīng)過設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后，刀架電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，整個(gè)換刀過程結(jié)束。由于蝸桿副具有自鎖功能，所以刀架可以穩(wěn)定地工作。銷連接銷連接蝸桿-渦輪減速刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)螺桿正轉(zhuǎn)上蓋圓盤旋轉(zhuǎn)霍爾元件觸發(fā)蝸桿-渦輪減速上刀體抬起端面齒錯(cuò)開圓柱銷落入上蓋圓盤上刀體旋轉(zhuǎn)到位回答刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)螺桿反轉(zhuǎn)反靠銷反靠端面齒嚙合刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)延時(shí)鎖緊電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)圖4.1自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程五、主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)1.蝸桿副的設(shè)計(jì)計(jì)算自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的動(dòng)力源是三相異步電動(dòng)機(jī)。其中蝸桿與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，刀架轉(zhuǎn)位時(shí)蝸輪與上刀體直聯(lián)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率QUOTE=90W。,額定轉(zhuǎn)速=1440r/min，上刀體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTE=30r/min，則蝸桿副的傳動(dòng)比i=QUOTE/QUOTE=1440/30=48。刀架從轉(zhuǎn)位到鎖緊時(shí)，需要蝸桿反向，工作載荷不均勻，啟動(dòng)時(shí)沖擊較大，今要求蝸桿副的使用壽命QUOTE=10000h。（1）蝸桿的選型GB/T10085-1988推薦采用漸開線蝸桿和錐面包絡(luò)蝸桿。本設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)簡單，制造方便的漸開線型圓柱蝸桿。（2）蝸桿副的材料刀架中的蝸桿副傳動(dòng)的功率不大，但蝸桿轉(zhuǎn)速干，一次，蝸桿的材料選用45鋼，其螺旋齒面要淬火，硬度為45～55HRC,以提高其表面耐磨行；蝸輪的轉(zhuǎn)速較低，其材料主要考慮耐磨性，選用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，采用金屬模制造。（3）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)刀架中的蝸桿副采用閉式傳動(dòng)，多因齒面膠合或點(diǎn)蝕而失效。因此，進(jìn)行載荷計(jì)算時(shí)，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。按蝸輪接觸疲勞強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)計(jì)算的公式a≥QUOTE(4-1)式中a--蝸桿副的傳動(dòng)中心距，單位mm；K--載荷系數(shù)；TQUOTE--作用在渦輪上的轉(zhuǎn)矩QUOTE，單位N.mm；Z--彈性影響系數(shù)，單位MPZ--接觸應(yīng)力，[QUOTE]--許用接觸應(yīng)力，單位為MPa。從式中算出蝸桿副的中心距a之后，根據(jù)已知的傳動(dòng)比i=48，查表選擇一個(gè)合適的中心距a值，以及相應(yīng)的蝸桿，蝸輪參數(shù)。1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩QUOTE蝸桿頭數(shù)QUOTEZ=1，蝸桿副的傳動(dòng)效率=0.65，由電動(dòng)機(jī)的額定功率P=90W，可以算出蝸輪傳動(dòng)的功率PQUOTE=PQUOTEη，再由蝸輪的轉(zhuǎn)速n=30r/min求得作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩TQUOTE=9.55QUOTE=9.55QUOTE=18.623N·m=18623N·mm2）確定載荷系數(shù)K載荷系數(shù)K=KKK其中KA為使用系數(shù)，查表得，由于工作載荷不均勻，啟動(dòng)時(shí)沖擊較大，因此取K=1.15；K為齒向分布系數(shù)，因工作載荷在啟動(dòng)和停止時(shí)有變化，故取K=1.15；K為動(dòng)載系數(shù)，由于轉(zhuǎn)數(shù)不高。沖擊不大，可取K=1.05。則載荷系數(shù)K=KKKQUOTE≈1.39表5.1使用系數(shù)K工作類型IIIIII載荷性質(zhì)均勻，無沖擊不均勻，小沖擊不均勻，大沖擊每小時(shí)起動(dòng)次數(shù)<2525-50>50起動(dòng)載荷小較大大KA11.151.23）確定彈性影響系數(shù)Z鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配時(shí)，從有關(guān)手冊(cè)查的彈性影響系Z=160Mpa1/24）確定接觸系數(shù)Z先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值d1QUOTE/a=0.35。查表的Z=2.9表5.2鑄錫青銅蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力[σ]`(MPa)蝸輪材料鑄造方法蝸桿螺旋面的硬度≤45HRC>45HRC鑄錫磷青銅ZCuSn10P1砂模鑄造150180金屬模鑄造220268鑄錫鋅鉛青銅ZCuSn5Pb5Zn5砂模鑄造113135金屬模鑄造1281405）確定許用接觸應(yīng)力[]根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1金屬模制造蝸桿螺旋齒面硬度大于45HRC可查表的蝸輪的基本許用應(yīng)力`QUOTE=268MPa已知蝸桿為單頭，蝸輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)每個(gè)輪齒嚙合的次數(shù)j=1；蝸輪轉(zhuǎn)數(shù)QUOTE=30r/min；蝸桿副的使用壽命QUOTE=10000h。則應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N=60jn2QUOTEQUOTE=60×1×30×10000=1.8×107QUOTE壽命系數(shù)：K==QUOTE0.929許用接觸應(yīng)力：[]=KHN×[]`=0.929268=MPa6）計(jì)算中心距將以上各參數(shù)帶入4-1，求得中心距：a==44.8mmQUOTE查表取a=50，已知蝸桿頭數(shù)ZQUOTE=1，設(shè)模數(shù)m=1.6mm，得蝸桿分度圓直徑d28mm。這時(shí)QUOTEd/a=0.4，查表得接觸系數(shù)Z`=2.75。因?yàn)閆`<ZQUOTE所以上述計(jì)算結(jié)果可用。（4）蝸桿和渦輪的主要參數(shù)與幾何尺寸1)由蝸桿和渦輪的基本尺寸和主要參數(shù)蝸桿的參數(shù)與尺寸頭數(shù)ZQUOTE=1，模數(shù)m=1.6mm，軸向齒距PQUOTE=QUOTEm=5.027mm軸向齒厚SQUOTE=QUOTEm=2.514mm，分度圓直徑QUOTE=20mm直徑系數(shù)q=QUOTE==12.5分度圓導(dǎo)程角QUOTE=QUOTE==取齒頂高系數(shù)QUOTE=1，徑向間隙系數(shù)c=0.2，則齒頂圓直徑dQUOTE=dQUOTE+2QUOTEm=20+211.6=23.2mm，齒根圓直徑d=dQUOTE-2m（QUOTE+c）=20-21.6(11.6+0.2)=14.24mm。2)渦輪參數(shù)與尺寸因?yàn)槭欠菢?biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，根據(jù)推薦表11-1取齒數(shù)QUOTE=48，模數(shù)m=1.6mm，分度圓直徑為dQUOTE=mZQUOTE=76.8mm，變位系數(shù)XQUOTE===1渦輪喉圓直徑為dQUOTE=d+2h=d+2m(QUOTE+X)=76.8+21.6(1+1)=83.2mm渦輪齒根圓直徑d=d-2m(QUOTE-X-c)=76.8-21.6(1-1+0.2)=76.16mm渦輪咽喉母圓半徑r=a-=50-=8.4mm（5）校核渦輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度即檢驗(yàn)下式是否成立：QUOTEQUOTE[QUOTE]由蝸桿頭數(shù)Z=1，傳動(dòng)比i=35，可以計(jì)算出渦輪齒數(shù)Z=iZQUOTE=48則渦輪的當(dāng)量齒數(shù)：QUOTEZ===48.44根據(jù)渦輪變位系數(shù)X=1和當(dāng)量齒數(shù)=48.44查表的齒形系數(shù)QUOTE=2.08螺旋角影響系數(shù)=1-=0.9679根據(jù)渦輪的材料和制造方法，查表得渦輪基本許用彎曲應(yīng)力：[]`QUOTE=56MPa渦輪的壽命系數(shù)：==0.725渦輪的許用彎曲應(yīng)力：QUOTE=560.725=40.6將數(shù)據(jù)帶入得：==30.42，渦輪齒根的彎曲強(qiáng)度滿足要求。表5,3蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力（MPa）蝸輪材料鑄造方法單側(cè)工作雙側(cè)工作鑄錫青銅ZCuSn10P1砂模鑄造4029金屬模鑄造5640鑄錫鋅鉛青銅ZCuSn5Pb5Zn5砂模鑄造2622金屬模鑄造3226鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe3砂模鑄造8057金屬模鑄造9064灰鑄鐵HT150砂模鑄造4028HT200砂模鑄造4834(6)驗(yàn)算效率η已知=與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)。=從表11-18中用插值法查得；代入式中得，大于原估計(jì)值，因此不用重算。2.螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算1)螺距的確定刀架轉(zhuǎn)位時(shí)，要求螺桿在轉(zhuǎn)動(dòng)約到的情況下，上刀體的端面齒與下刀體的端面齒完全脫離;在鎖緊的時(shí)候，要求上下端面的嚙合深度達(dá)2mm。因此，螺桿的螺距P應(yīng)滿足P>2m故,今取螺桿的螺距P=6mm。2)其它參數(shù)的確定采用單頭梯形螺桿，頭數(shù)n=1，牙側(cè)角=，外螺紋大徑=50mm，牙頂間隙=0.5mm，基本牙型高度=0.5P=3mm，外螺紋牙高=3.5mm，外螺紋中徑=47mm，外螺紋小徑=43mm，螺桿螺紋部分長度H=50mm。3)自鎖性能校核螺桿-螺母材料均用45鋼，查表5-12取摩擦系數(shù)f=0.11；再求得梯形螺旋副的當(dāng)量摩擦角：而螺紋升角：QUOTE易得,因此滿足自鎖條件。3.軸承的選用滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一。它是依靠主要元件的滾動(dòng)接觸來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承摩擦力小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。并且常用的滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此使用滾動(dòng)軸承時(shí)，只要根據(jù)具體工作條件正確選擇軸承的類型和尺寸。驗(yàn)算軸承的承載能力。以及與軸承的安裝、調(diào)整、潤滑、密封等有關(guān)的“軸承裝置設(shè)計(jì)”問題。(1)軸承的類型考慮到軸各個(gè)方面的誤差會(huì)直接傳遞給加工工件時(shí)的加工誤差，因此選用調(diào)心性能比較好的深溝球軸承。此類軸承可以同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷，安裝時(shí)可調(diào)整軸承的游隙。然后根據(jù)安裝尺寸和使用壽命選出軸承的型號(hào)為：6203(2)軸承的游隙及軸上零件的調(diào)配軸承的游隙和欲緊時(shí)靠端蓋下的墊片來調(diào)整的，這樣比較方便。(3)滾動(dòng)軸承的配合滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，為使軸承便于互換和大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)孔于軸的配合采用基孔制，即以軸承內(nèi)孔的尺寸為基準(zhǔn)；軸承外徑與外殼的配合采用基軸制，即以軸承的外徑尺寸為基準(zhǔn)。(4)滾動(dòng)軸承的潤滑考慮到電動(dòng)刀架工作時(shí)轉(zhuǎn)速很高，并且是不間斷工作，溫度也很高。故采用油潤滑，轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)采用粘度越低的潤滑油；載荷越大，應(yīng)選用粘度越高的。(5)滾動(dòng)軸承的密封裝置軸承的密封裝置是為了阻止灰塵，水，酸氣和其他雜物進(jìn)入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┝魇ФO(shè)置的。密封裝置可分為接觸式及非接觸式兩大類。唇形密封圈靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)行螺旋彈簧的緊扣作用而套緊在軸上，以便起密封作用。唇形密封圈封唇的方向要緊密封的部位。即如果是為了油封，密封唇應(yīng)朝內(nèi)；如果主要是為了防止外物浸入，密封唇應(yīng)朝外。6總結(jié)回轉(zhuǎn)式六角車床上使用的回轉(zhuǎn)刀架也是一種簡單的自動(dòng)換刀裝置。自動(dòng)換刀裝置的換刀時(shí)間和可靠性直接影響到整個(gè)機(jī)床的質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)采用了四工位回轉(zhuǎn)刀架，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，蝸輪蝸桿的傳動(dòng)，有效的實(shí)現(xiàn)了縮短輔助時(shí)間,減少多次安裝零件引起的誤差。本次設(shè)計(jì)的四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)比較簡單，滿足時(shí)間短,刀具重復(fù)定位精度夠,以及安全可靠等基本要求?；剞D(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)的切削抗力和減少刀架在切削力作用下的位移變形，提高加工精度。由于車削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，對(duì)于回轉(zhuǎn)式六角車床來說，加工過程中刀架部位要進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后具有高的重復(fù)定位精。設(shè)計(jì)過程中所涉及的內(nèi)容有機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)等方面的知識(shí)，這次設(shè)計(jì)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)運(yùn)用能力的一次鍛煉，從而使對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)技能有機(jī)的結(jié)合起來，提高自己的知識(shí)運(yùn)用能力和解決工程實(shí)際問題的能力。致謝隨著畢業(yè)日子的到來，設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過三個(gè)月的奮戰(zhàn)，我的設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做設(shè)計(jì)以前,覺得設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。這次設(shè)計(jì)使我明白了自己所學(xué)知識(shí)還比較欠缺,自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有