王冲 毕业设计 打印版(7)

第3章 进给机构设计计算 ??F?2?KFN2?FE2S?0.88?380MPa?238.86MPa 1.4由bh?202.25?2?4.4，KH??1.145查得KF??1.09 计算载荷系数K

K?KAKvKF?KF??1?1.12?1.09?1.2?1.46 查取齿形系数

由表10-5查得YFa1?2.45 YFa2?2.326 查取应力校正系数

由表10-5查得YSa1?1.65 YSa2?1.696 齿根弯曲强度校核

由公式（3-13）

32T12?2.2?10KYFa1YSa11.46??2.45?1.65d170??7.2MPa???F?1 得?F?bm20?2.5所以，满足齿根弯曲强度条件。 3.转动惯量的计算

（1）齿轮转动惯量计算

JZ1?0.77D1L1?10?12 （3-19）

其中，D1——齿轮Z1分度圆直径D1?70mm，

L1——齿厚

JZ1?0.77?704?20?10?12?0.37?10?13kgm2

4JZ2?0.77D2L2?10?12?0.77?984?20?10?12?1.42?10?3kgm2

（2）丝杠转动惯量计算

JP?0.77DPLP?10?12 （3-20）

其中，DP——丝杠直径

LP——丝杠长度

44JP?0.77DPLP?10?12?0.77?404?803?10?12?1.58?10?3kgm2 （3）丝杠传动，一级齿轮降速时传动系统折算到电机轴上的总

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4东北电力大学本科毕业设计论文 转动惯量

Jr21??P?? （3-21）

?J1?2?J2?JP??M??i??2?????2?10?10?3??1??3?3?1.42?10?1.58?10???0.37?10??2?3.14?80???1.42???????3

?1.965?10?3kgm2?0.0021kgm2

4.功率的计算

P?Fv?128.73N?10.6mmin?128.73?10.6W?22.7W?1.1kW60

T?9.55P22.7W?9.55??0.217N?m?2.2N?mn1000rmin，所以选用

电机合适。

3.1.6手动传动装置的设计与计算

1.锥齿轮的设计参数

纵向进给传动的行程大，为了提高效率所以在进行手动进给的时候提高速度，手轮每转一转丝杠行程两个导程即20mm。由此知，锥齿轮的传动比为i?2。

Z即，i?2?2，取Z1?35，m?2.5 Z2?iZ1?70

Z11分锥角：?1?arctan?26.57?，?2?90??26.57??63.43?

i齿宽系数：?R?0.3

分度圆直径：d1?mZ1?2.5?35?87.5mm

d2?mZ2?2.5?70?175mm d187.5外锥距：R???97.8mm

2sin?12?sin26.57?中锥距：Rm?R?1?0.5?R??97.8??1?0.5?0.3??83.13mm 齿宽：b??RR?0.3?97.8?29.34mm 齿轮中点分度圆直径：

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第3章 进给机构设计计算 dm1?dm2?d1?1?0.5?R??87.5??1?0.5?0.3??74.375mm 齿顶高：ha1?ha2?m?2.5mm 齿根高：hf1?hf2?1.2m?3mm

顶圆直径：da1?da2?d1?2ha1cos?1?87.5?2?2.5?cos26.57??92mm 齿根角：?f1??f2?arctg齿顶角：?a1??a23?1.76?

R97.8h2.5?arctga1?arctg?1.46?

R97.8?arctghf1顶锥角：?a1??a2??1??a1?26.57??1.46??28.03? 根锥角：?f1??f2??1??f1?26.57??1.76??24.81? 冠顶距：Ak1?Ak2?d2?ha1sin?1?175?2.5?sin26.57??86.38mm 222.手动传动装置的结构及其工作原理

进行手动进给时将电机前的电磁离合器脱开啮合，并且牙嵌式

离合器有一半固定，另一半可以随时活动使得离合器可以灵活的实现脱开以及啮合，半离合器的活动由紧固在离合器上的紧定螺钉进行导向并且起到限位的作用。推动手轮使牙嵌式离合器啮合，转动手柄进行进给。当不需要手动进给时，手柄处的弹簧可以实现复位的功能。常态下牙嵌式离合器是脱开啮合的状态[16]。

手动装置是个独立的结构，它与纵向进给的联结是依靠螺栓，并且为了安装方便采用上下箱封装。

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东北电力大学本科毕业设计论文 13245

1—紧定螺钉 2—进给手轮 3—锥齿轮 4—牙嵌式离合器 5—弹簧

图3-1 纵向手动装置结构图

3.2 横向进给机构的设计计算 3.2.1切削力的计算

根据查阅《机械设计使用手册》知，横向进给时的切削力远小于纵向进给时切削力，可以忽略不计，但是在横向移动时要克服工作台产生的摩擦力，所以横向进给机构的主要计算力为：

Ff?f'?Fp?W? （3-22）

式中，f'——摩擦系数，取f'?0.16

Fp——背向磨削力，单位N W——机床总重，单位N 因此由前计算结果计算得

Ff?f'?Fp?W??0.16??0.94?800??128.2N

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第3章 进给机构设计计算 3.2.2滚珠丝杠的计算

由《实用机床设计手册》查得 (取机床精度为5级) ft?1

fh?1 fa?0.9 fk?1 fw?1.2

精磨取af??0.1~0.3?bs，取af?0.1?63?6.3mm

r6.3mm?700rrmin?4.41mvf??min 10001000afnw1.丝杠的导程和转速

初选电动机最大速度为1000rmin，取使用时最高转速为

700rmin，电动机与丝杠通过减速器连接。工作台最大进给速度

n?40rmin，故丝杠导程应为Ph?6mm。丝杠转速： 1min

vmax?4.41mn2?60rn?70r0min 快速进给时maxmi，n所以当量转速

nm?40?60?50r。 min2所以将参代入公式（3-7）得

128.2?1.2?3Ca?60?15000?50106?607.99N

1?1?1?0.9初选丝杠为内循环浮动反向器双螺母垫片预紧滚珠丝杠d0?40mm Ph?6mm，Dw?4 ，5列，型号为FFZD4006，额定动负载Ca?26KN，大于算出的Ca值。预紧力Fp?0.25Fa?6500N，大于最大轴向载荷的1，这种丝杠可用。

32.丝杠螺纹部分长度lu

lu等于工作台最大行程(220mm)加螺母长度(128mm)加两端余程

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