喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。。。下載后都有，，請(qǐng)放心下載，，文件全都包含在內(nèi)，，【有疑問(wèn)咨詢QQ:1064457796 或 1304139763】
==============================================喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。。。下載后都有，，請(qǐng)放心下載，，文件全都包含在內(nèi)，，【有疑問(wèn)咨詢QQ:1064457796 或 1304139763】
==============================================
編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題 目： 發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線 多工位工作臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 ： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 呂 強(qiáng) 學(xué) 號(hào)： 1000110125 指導(dǎo)教師： 唐 焱 職 稱： 副教授 題目類型 ： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā) 2014年 5 月 26日 I 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)企業(yè)指定產(chǎn)品的加工需求， 來(lái) 設(shè)計(jì)一種與生產(chǎn)線匹配，符合加工 技術(shù)要求的六工位工作臺(tái)。本設(shè)計(jì) 主要 內(nèi)容 是 選擇并設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，對(duì) 多工位工作臺(tái) 作 總體布局 設(shè)計(jì) ，編制工作循環(huán)圖。 該工作臺(tái) 主要任務(wù)是 要完成工件的 上料、 注液涂敷 、 吹干 、下料 等 六 道工序 ，吹干過(guò)程 占用了三道工序 。 本設(shè)計(jì) 要求 單件 工件 生產(chǎn)周期 為 12s， 工藝 加工的 時(shí)間不低于 2s。 該 六工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)停動(dòng) 的方法 來(lái)實(shí) 現(xiàn) 工作臺(tái)的 轉(zhuǎn)位和定位， 通過(guò)控制輸入電脈沖的數(shù)量和頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的角位移與轉(zhuǎn) 速 ，由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤來(lái)移動(dòng)工件，將工件夾持轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)的工位進(jìn)行加工 。 而步進(jìn) 電機(jī)本身就帶有 很好的 自鎖的功能，對(duì)工件進(jìn)行加工的 期間 轉(zhuǎn)盤就不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，保證 整個(gè)加工過(guò)程中定位準(zhǔn)確，從而使整個(gè)工件加工的質(zhì)量更好。 關(guān)鍵詞： 六工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái) ；步進(jìn)電機(jī)；定位； 自鎖； II Abstract The graduation project base on the demand for the product processing enterprises designs a six processing stations workbench which designated to match the design of a production line and fit the technical requirement. The design of the main content is to select and design the appropriate agency, design a multi-position bench for the overall layout and draw the cycle diagram. The main task is to complete draw up the material on table of the work-piece, injection fluid coating, drying, cutting and other six processes, drying process takes three processes. The design requirements for cycle of single-piece production is 12s, craft processing time is not less than 2s. The six-station rotary table with stepper motor by controlling the stopping method to achieve transposition table and positioning, by controlling the input number and frequency of electrical pulses to achieve the angular displacement and speed table, by a stepping motor drive wheel to move the work-piece, the work-piece holder is rotated to the corresponding processing station. Because the stepper motor itself has a good self-locking function during machining of the work-piece, so the turntable occur rotated to ensure accurate positioning during the entire process, and so the process for the work-piece has a better quality. Keyword: Six-station rotary table; Stepper motors; positioning; self-locking; III 目 錄 1 緒論 . 1 1.1 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的研究背景及意義 . 1 1.2 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的歷史、現(xiàn)狀及應(yīng)用 . 1 1.3 課題的主要任 務(wù) . 3 2 總體方案設(shè)計(jì) . 3 2.1 原理方案的設(shè)計(jì) . 3 2.2 動(dòng)力的選擇 . 5 2.3 動(dòng)力傳動(dòng)方式的選擇 . 5 2.4 軸承的選用 . 7 3 計(jì)算分析 . 8 3.1 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析 . 8 3.2 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩的計(jì)算 . 9 3.3 直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 10 3.3.1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) . 10 3.3.2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 10 3.3.3、根據(jù)齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 . 11 3.3.4、齒輪幾何尺寸 . 13 3.3.5、齒輪驗(yàn)算 . 13 3.3.6、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸 . 13 3.3.7、第二對(duì)齒輪的設(shè)計(jì) . 15 3.4 支撐軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 3.4.1、選擇軸的材料和熱處理 . 17 3.4.2、初步估算軸的 直徑 . 17 3.4.3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 17 3.5 滾動(dòng)軸承的計(jì)算分析 . 23 4 其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 24 4.1 精密轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì) . 24 4.2 底座的設(shè)計(jì) . 25 4.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) . 25 4.3.1 機(jī)架設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則 . 25 4.3.2 機(jī)架設(shè)計(jì)的要求 . 26 IV 4.3.3 機(jī)架材料的選擇 . 26 4.3.4 機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 27 5 結(jié)論 . 28 謝 辭 . 29 參考文獻(xiàn) . 30 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 1 頁(yè) 共 30 頁(yè) 1 緒論 1.1 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的研究背景及意義 隨著 我國(guó) 現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的 迅速 發(fā)展，特別是隨著 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的 迅 速發(fā)展， 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī) 械 制造 行業(yè) 的一個(gè)重要方向，在現(xiàn) 代工業(yè)運(yùn)用中，大多數(shù)機(jī) 械 的設(shè)計(jì)和制造都是用機(jī)床大批量完成的?，F(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù) 的飛 快 發(fā)展，降低了 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床的實(shí)現(xiàn)成本，軟件支持機(jī) 械 也使得實(shí)現(xiàn)變得更 為簡(jiǎn)單，因此，研究 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)具有 非常重要的理論意義及 現(xiàn)實(shí)意義。 在工業(yè) 快 速發(fā)展的現(xiàn)代化浪潮中，各種機(jī)械設(shè)計(jì)和制造業(yè)中， 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床 的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從這個(gè)意義上講，對(duì) 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床的 研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以通用部件 為基 礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床是按系列化標(biāo)準(zhǔn) 化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用 機(jī)床。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，從而縮短了設(shè)計(jì)和制 造的周期，因此， 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn) 中得到了廣泛的應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線 6。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是組合機(jī)床的一種輸送部件，它將被加工工件從一個(gè)工位轉(zhuǎn)換到另一個(gè) 工位。常常一個(gè)工位用作裝夾工件，而其他幾個(gè)工位同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行加工，因此，機(jī)床 的生產(chǎn) 率較高，一臺(tái)組合機(jī)床相當(dāng)于一條圓形自動(dòng)線，而且占地面積較小，其結(jié)構(gòu)比自 動(dòng)線簡(jiǎn)單。 多工位 回轉(zhuǎn) 工作臺(tái) 適合復(fù)雜機(jī)械零件流水作業(yè) 的 加工需求，具有運(yùn)行平穩(wěn) 、 高效率 高等特點(diǎn) 。與自動(dòng)線相比多工位回轉(zhuǎn) 工作臺(tái) 具有諸多的優(yōu)點(diǎn)。其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò) 展。多工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式機(jī)床同時(shí)具備柔性、生產(chǎn)率和精密的特點(diǎn)并能提供高度的技術(shù) 效能技術(shù)與精巧的機(jī)械設(shè)備想結(jié)合使其能高效加工某零件族。零件的整個(gè)加工過(guò)程越來(lái) 越多地是用單一零件夾具進(jìn)行的。與在若干臺(tái)機(jī)床上加工的 “ 老式 ” 加工方法相比這不 僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)的后勤工作而且大大地提高了加工精度。特別是當(dāng)零件在 不同加工平面和 不同的加工軸之間具有相互制約的公差時(shí)。集成有若干個(gè)加工工位的多工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 式機(jī)床更具特別優(yōu)勢(shì) 11。 1.2 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的歷史、現(xiàn)狀及應(yīng)用 60 年代以來(lái)，跨國(guó)公司推動(dòng)的產(chǎn)業(yè)全球化發(fā)展使得國(guó)際分工和國(guó)際貿(mào)易格局發(fā)生 了改變，加工貿(mào)易成為全球化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本質(zhì)要求。在全球化背景下，對(duì)于發(fā)展中國(guó)家 而言，產(chǎn)業(yè)升級(jí)成為在全球化產(chǎn)業(yè)鏈條中由勞動(dòng)密集環(huán)節(jié)向資本和技術(shù)密集環(huán)節(jié)逐步提 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 2 頁(yè) 共 30 頁(yè) 升的過(guò)程。由跨國(guó)公司推動(dòng)的加工貿(mào)易的發(fā)展，為發(fā)展中國(guó)家切入全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈 條，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了便捷路徑。其中回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的運(yùn)用得到了廣泛推廣，各種新型 工作臺(tái)不斷被引進(jìn)，同時(shí)我國(guó)也自主研制和開(kāi)發(fā)了一批適用、高效性的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。 加 工工件在一個(gè)工位上裝加后，工件可繞著工作臺(tái)軸線作圓周方向輸送，輸送到各工位后， 根據(jù)工藝要求，在工作臺(tái)分度轉(zhuǎn)位的過(guò)程中，使工件繞夾具軸線回轉(zhuǎn)，被加工工件的各 面可以依次朝外接受各工位上的動(dòng)力部件加工。這樣的一臺(tái)多工位組合機(jī)床，除了可以 從被加工工件的頂面和朝向動(dòng)力部件面進(jìn)行加工外，還可對(duì)多 達(dá)五個(gè)面進(jìn)行加工，擴(kuò)大 了組合機(jī)床的應(yīng)用范圍。 近 20年來(lái)， 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床自動(dòng)線技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，自動(dòng)線在加工精度、 生產(chǎn)效率、利用率、柔性化和綜合自動(dòng)化等方面的巨大進(jìn)步，標(biāo)志著 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī) 床自動(dòng)線技術(shù)發(fā)展達(dá)到了高水平。自動(dòng)線的技術(shù)發(fā)展，刀具、控制和其他相關(guān)技術(shù)的進(jìn) 步，特別是 CNC控制技術(shù)發(fā)展對(duì)自動(dòng)線結(jié)構(gòu)的變革及其柔性化起著決定性的作用。隨著 市場(chǎng)需求的變化，柔性將愈來(lái)愈成為抉擇設(shè)備的重要因素。因此， 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床 自動(dòng)線將面臨由高速加工中心組成的 FMS的激烈競(jìng)爭(zhēng) 10。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 是一種專用高效 自動(dòng)化技術(shù)裝備，目前，由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí) 現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和 壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其中，特別是汽車工業(yè)，是 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 最大的用戶。如德 國(guó)大眾汽車廠在 Salzgitter 的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門，大量采用 的設(shè)備是 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床。因此，組合機(jī)床的技術(shù)性能和綜合自動(dòng)化水平，在很大 程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很 大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 現(xiàn)代 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床和自動(dòng)線作為機(jī)電一體 化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量、 監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合反映。近 20 年來(lái)，這些技術(shù)有長(zhǎng)足進(jìn)步，同時(shí)作 為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化，其產(chǎn)品市場(chǎng)壽命不斷縮短， 品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動(dòng)和激勵(lì)了 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 組合機(jī)床的不 斷發(fā)展。 由于 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 工序的高度集中，即在 同一個(gè)工作臺(tái) 上可同時(shí)完成一種或幾種不同 工序加工，因此適應(yīng)了產(chǎn)量大、精度高的生產(chǎn)要求，并且克服了萬(wàn)能機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、勞 動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、精度不易保證的缺點(diǎn)，以及專用機(jī)床通用性差、不適應(yīng)現(xiàn)代技 術(shù)迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng)常更新的要求 .所以， 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 已廣泛應(yīng)用到汽車、柴油機(jī)、電 動(dòng)機(jī)、儀器儀表以及軍工產(chǎn)品等的生產(chǎn)上，并顯示出巨大的優(yōu)越性。 回轉(zhuǎn)式多工位組合機(jī)床，特別適合于加工輪廓尺寸在 250mm以內(nèi)的中小零件。這類 機(jī)床的應(yīng)用主要集中于汽車、閥門、氣動(dòng)、液壓、制鎖、輕工儀表和電氣等工業(yè)部門。 市場(chǎng)銷量大，因此在國(guó)內(nèi)外有許多從 事其設(shè)計(jì)和制造的廠家。如歐美的 rons-hoffen、 Diedeoheim、 witzig 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2FE =380MPa； 2） 由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖 10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)為 1KFN =2.5， 2KFN =2.5； 3） 計(jì)算彎曲 疲勞許 用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版式（ 10-12）得 1F = SK FEFN 11 = 4.15005.2 MPa=893MPa 2F = SK FEFN 22 = 4.13805.2 MPa=679MPa 4） 計(jì)算載荷系數(shù) K K= FFVA KKKK =1 1.1 1.2 1.145=1.5114 5） 齒形系數(shù)查取如下： 由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表 10-5查得 1aFY =2.76， 2aFY =2.3； 6） 應(yīng)力校正系數(shù)查得如下： 由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表 10-5查得 1aSY =1.56， 2aSY =1.71； 7） 計(jì)算大、小齒輪的 F SaFYYa 并比較其大小 11a1FSaF YY = 89356.176.2 =0.0048 22a2FSaF YY = 67971.13.2 =0.0056 大齒輪的數(shù)值大 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 m 3 2 3 0056.0 214.0 10165114.12 =1.15 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 13 頁(yè) 共 30 頁(yè) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)小于由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù) m，因?yàn)閺澢鷱?qiáng)度所決定的承載能力是由齒輪模數(shù) m 的大小所決定，而僅齒輪直徑（即 齒數(shù)與模數(shù)的乘積）影響齒面接觸疲勞強(qiáng)度的承載能力，故由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.15 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=1.5mm,按接觸強(qiáng)度計(jì)算算分度圓直徑為 d1 =36.445mm,計(jì)算小齒 輪齒數(shù)為 md11z = 5.1445.36 24 故大齒輪齒數(shù)為 2z =3 24=72 . 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度， 并避免浪費(fèi)，結(jié)構(gòu)緊湊。 3.3.4、 齒輪 幾何尺寸 1）分度圓直徑計(jì)算 11d z m=24 1.5mm=36mm 22d z m=72 1.5mm=108mm 2)中心距離計(jì)算 a= 2d 21 d = 210836 mm=72mm 3)齒輪寬 度計(jì)算 b= 1d =0.4 36mm=14.4mm 取 1B =14mm, 2取 12mm. 3.3.5、 齒輪 驗(yàn)算 tF = 2 1d3T =3 1081016 3 N=444.45N 2 tbFKA = 1245.4441 mmN =37.2 mmN S=1.5 顯然安全。 校核截面 II的右側(cè) 彎曲應(yīng)力 b =WM = 3302112032 =7.96MPa 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 T = 3 32 30 104016 TW T =7.5MPa 在過(guò)盈配合處 k ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第八版附表 3-8用插值法求出，取值 k =0.8 k ， 故得 k =2.82 k =0.8 2.82=2.256 按磨削加工軸，表面質(zhì)量系數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第八版附圖 3-4查為 =0.92 所以，計(jì)算綜 合系數(shù) 11k K =2.82+ 92.01 -1=2.91 11k K =2.256+ 92.01 -1=2.34 故軸在截面 II右側(cè)的安全系數(shù)為 mKS a 1 = 01.096.791.2 275 =11.87 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 22 頁(yè) 共 30 頁(yè) S = maK 1 = 2 5.705.0 2 5.734.2 155 =17.29 caS = 22 SS SS = 22 29.1787.11 29.1787.11 =9.78S=1.5 所以此軸在截面 II 處右側(cè)的強(qiáng)度也滿足安全設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)以上所述，現(xiàn)畫出軸的結(jié)構(gòu)圖 3-4如下 圖 3-4軸的結(jié)構(gòu) 尺寸圖 3.4.4 軸的剛度校核計(jì)算 由于該軸是豎直安置的，精密轉(zhuǎn)盤及其機(jī)械手工件的重量主要是由支座來(lái)承受的。 該軸只是一個(gè)傳動(dòng)軸，只要是將將輸入的扭矩傳到精密轉(zhuǎn)盤，故該軸并沒(méi)有收到太大的 彎曲應(yīng)力。所以對(duì)該軸進(jìn)行 剛度校核時(shí)，只需對(duì)其進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算就可以了。 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角 來(lái)表示。圓軸扭轉(zhuǎn)角 單位為（） /m的計(jì)算 公式為： = 5.73104 1LG l pi =1 (3-4) 式中： T 軸所受的扭矩， Nmm ； G 軸的材料的剪切彈性模量， MPa,對(duì)于鋼材， G=8.1*104MPa； Ip 軸截面的極慣性矩， mm4,對(duì)于圓軸， Ip 4/32 L 階梯軸受扭矩作用的長(zhǎng)度， mm； 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 23 頁(yè) 共 30 頁(yè) 、 、 分別代表階梯軸第 i段上所受的扭矩、長(zhǎng)度和極慣性矩，單 位同前； z 階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。 由上述公式帶入數(shù)值可算得， = 0.386 式中， 為每米長(zhǎng)的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用場(chǎng)合有關(guān)。而該軸是作為精密裝盤 下的一個(gè)傳動(dòng)軸，對(duì) 傳動(dòng)的精密度還是有一點(diǎn)的要求的。對(duì)于精密傳動(dòng)軸，可取 = 0.25 0.5()/m；由于 = 0.386()/m處于精密傳動(dòng)軸取值范圍之間，所以該軸的 扭轉(zhuǎn)剛度合格。 3.5 滾動(dòng)軸承的計(jì)算分析 由于一般的傳動(dòng)軸的滾動(dòng)軸承失效形式主要是疲勞破壞。故對(duì)疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算。 由于轉(zhuǎn)盤重量不大，軸向力約為 Fa =150N， 查實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 推力球軸承 51306 最小負(fù)荷常數(shù) A=4.51 102- ，由實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推力球軸承最小軸上負(fù)荷的計(jì)算 公式為 F mina A 2 1000n ，又傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速取 n=20r/min.， F mina 4.51 102- 2 100020 =1.8 5-10 N 顯然可安全使用。 故只需對(duì)對(duì)深溝球軸承 6006 進(jìn)行壽命計(jì)算 軸承尺寸內(nèi)徑 d=30.000 mm ， 外徑 D=55.000 mm ， 厚度 T=13.000 mm 載荷容量 Cr =13.3 KN Cor =8.36KN 滾動(dòng)軸承壽命驗(yàn)算 Cr = P ff fTn Fhf 式中 : Cr 基本額定動(dòng)載荷，單位 N hf 壽命系數(shù) 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 24 頁(yè) 共 30 頁(yè) Ff 載荷系數(shù) nf 速度系數(shù) Tf 溫度系數(shù) P 當(dāng)量動(dòng)載荷，單位 N 得 P= Fh Tnr ff ffC 已知 Cr =13300N，預(yù)期壽命取 Lh =20000 h 查 實(shí)用 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 hf = 3.42 Ff =1.4 nf =1.166 Tf =1 故 P= Fh Tnr ff ffC = 4.142.3 1166.113300 =3238.89N 由 Lh = PCfn rT16667 其中： Lh 軸承的壽命，單位 h； n 軸承轉(zhuǎn)速，單位 r/min ； P 軸承所受當(dāng)量動(dòng)載荷，單位 N； Cr 基本額定動(dòng)載荷，單位 N； 已知：預(yù)取傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n=20r/min， P=3238.89N， Cr =13300N Lh = PCfn rT16667 = 3 89.32381570012016667 =94915h Lh =20000h 故這對(duì)軸承滿足要求。 4 其他結(jié) 構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1 精密 轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)工作半徑 R 主要是由完成每道工序所需機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)確定的 ,通常 在 200 600mm。 待加工的 工件為內(nèi)空?qǐng)A柱外形，尺寸范圍 為 ： (50-75) (60-90)， 且該 工件并不是被固定于轉(zhuǎn)盤上，而是被夾持于機(jī)械手上，考慮加工的環(huán)境 ，以及加工機(jī)構(gòu) 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 25 頁(yè) 共 30 頁(yè) 的選擇，此工作臺(tái)的精密轉(zhuǎn)盤的尺寸便選用直徑為 280mm，結(jié)構(gòu)如 圖 4-1所示 ： 圖 4-1 機(jī)密轉(zhuǎn)盤 剖視圖 4.2 底座的設(shè)計(jì) 底座主要是銜接與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤于面板之間，承受了精密轉(zhuǎn)盤及機(jī)械手的重量，并且對(duì) 軸承和軸都起到定位的作用。由于該底座并不用承受太大的質(zhì)量，更多的是固定定位的 作用， 定位要求比較精確， 所以對(duì)該底座的壁厚就沒(méi)有太多的計(jì)算與校核， 更多的是要 求加工工藝高，尺寸誤差不能太大。故本設(shè)計(jì)的底座 結(jié)構(gòu) 如圖 4-2所示 ： 圖 4-2 底座結(jié)構(gòu)圖 4.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) 4.3.1 機(jī)架設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則 (1)工況要求 任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如，保證機(jī) 架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)架的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)不致有阻礙運(yùn)動(dòng)件通過(guò)的突起； 設(shè)置執(zhí)行某一工況所必需的平臺(tái)；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。 (2)剛度要求 在必須保證特定外形條件下，對(duì)機(jī)架的主要要求是剛度。例如機(jī)床 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 26 頁(yè) 共 30 頁(yè) 的零部 件中，床身的剛度則決定了機(jī)床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度 ;在齒輪減速器中， 箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 (3)強(qiáng)度要求 對(duì)于一般設(shè)備的機(jī)架，剛度達(dá)到要求，同時(shí)也能滿足強(qiáng)度的要求。 但對(duì)于重載設(shè)備的強(qiáng)度要求必須引起足夠的重視。其準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最 大載荷情況下，機(jī)架 上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于允許權(quán)力。此外，還要滿足疲勞強(qiáng)度的 要求。 對(duì)于某些機(jī)器的機(jī)架尚需滿足振動(dòng)或坑振的要求。例如振動(dòng)機(jī)械的機(jī)架；受沖擊 的機(jī)架；考慮地震影響的高架等。 (4)穩(wěn)定性要求 對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的或薄璧的受壓結(jié)構(gòu)及受彎 壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問(wèn)題，某 些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問(wèn)題或局部失穩(wěn)問(wèn)題。失穩(wěn)對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計(jì)時(shí)必 須校核。 (5)美觀 目前對(duì)機(jī)器的要 求不僅要能完成特定的工作，還要使外形美觀。 (6)其他 如散熱的要求 ;防腐蝕及特定環(huán)境的要求；對(duì)于精密機(jī)械、儀表等熱變形 小的要求等。 特別提出注意的是，設(shè)計(jì)和工藝是相輔相成的，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是工藝。所以設(shè)計(jì)要遵 循工藝的規(guī)范，要考慮工藝的可能性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性。 4.3.2 機(jī)架設(shè)計(jì)的要求 在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)機(jī)架的不同 用途和所處環(huán)境，考慮下列各 項(xiàng)要求，并有所偏重： 1 機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。 2 結(jié)構(gòu)合理，便于制造。 3 結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好，還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由溫度變化引起的變形 應(yīng)力小。 5.抗振性能好。 6.耐腐蝕，使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。 7.有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。 4.3.3 機(jī)架材料的選擇 通過(guò)查找資料和估算，且機(jī)架不用太過(guò)于復(fù)雜，負(fù)重不是很大。本設(shè)計(jì)直接采用不 銹鋼方鋼焊接來(lái)做機(jī)架。選擇方鋼管作機(jī)架材料的理由有 幾個(gè)方面 : (1)方鋼管受力性能好 ,它的截面慣性矩與截面抵抗矩以及回轉(zhuǎn)半徑等截面特性均 比等截面積的角鋼、其他型鋼或角鋼組合 T形截面等構(gòu)件的大。 (2)由于方鋼管桁架構(gòu)件間采用直接焊接 ,節(jié)省了節(jié)點(diǎn)板和角鋼組合墊板的材料 ,從 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 27 頁(yè) 共 30 頁(yè) 而節(jié)約鋼材 20%30%。同時(shí)也可以避免角鋼與墊板電焊不當(dāng)對(duì)桿件造成的損傷。而且省 去節(jié)點(diǎn)板 ,可使桿件直接傳力 ,提高了桁架受力性能。 (3)方鋼管桁架整體性能好 ,制作安裝時(shí)翻身、起吊都比較容易 ,不易變形。 (4)在承載力相同的情況下 ,管截面的表面積較開(kāi)口截面的表面積小 ,從而減少了防 火、防腐涂層的面積及其費(fèi)用。 4.3.4 機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 綜合考慮到機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和要求以及實(shí)用性，本設(shè)計(jì)便采用簡(jiǎn)單的四角支架結(jié)構(gòu)， 為了增強(qiáng)該支架的使用壽命和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在立桿上增加了 4根橫梁， 這樣又能顯得 更美觀。其大概結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 4-3 主視圖 4-4 側(cè)視圖 4-5 俯視圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 28 頁(yè) 共 30 頁(yè) 5 結(jié)論 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)企業(yè)指定產(chǎn)品的加工需求， 來(lái) 設(shè)計(jì)一種與生產(chǎn)線匹配，符合加工 技術(shù)要求的六工位工作臺(tái)， 主要是 選擇并設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，對(duì) 多工位工作臺(tái)作 總體布局 設(shè)計(jì) ，編制工作循環(huán)圖。 在設(shè)計(jì)六工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的過(guò)程中，有三個(gè)因素是必須關(guān)注的， 而且他們之間相互聯(lián)系，即 工作臺(tái)的動(dòng)力機(jī)構(gòu) 、 工作臺(tái) 需要執(zhí)行的任務(wù)和 工作臺(tái) 的 間歇 機(jī)構(gòu) ，不應(yīng)該把他們彼此孤立起來(lái)考慮。改變其中的一個(gè)因素而維持其它的兩個(gè)不變， 那么將導(dǎo)致 工作臺(tái)不能按預(yù)定的工作方式去運(yùn)行 。 該工作臺(tái)要完成工件的 上料、 注液涂 敷 、 吹干 、下料 等 六 道工序 。該工件加工過(guò)程要求 單件 工件 生產(chǎn)周期 為 12s，工藝 加工 的 時(shí)間不低于 2s。由于這個(gè)要求是周期短且加工工藝時(shí)間較長(zhǎng)，那么留給由一個(gè)工位移 動(dòng)到下一個(gè)工位的時(shí)間久很有限 ，這就要求轉(zhuǎn)盤開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的一瞬間需要很大的角加速度。 較短的時(shí)間內(nèi)需要提供較大的扭矩，這對(duì)動(dòng)力機(jī)構(gòu)有很大的要求，考慮到經(jīng)濟(jì)實(shí)用性， 本設(shè)計(jì)就采用了步進(jìn)電機(jī)作為該工作臺(tái)的 動(dòng)力機(jī)構(gòu)。由于對(duì)工件進(jìn)行加工的過(guò)程中需要 停止轉(zhuǎn)動(dòng)，所以該工作臺(tái)還需要有間歇機(jī)構(gòu)。考慮到該工作臺(tái)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)是步進(jìn)電機(jī)， 則可以 采用通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)停動(dòng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位和定位， 通過(guò)控制輸入電 脈沖的數(shù)量和頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的角位移與轉(zhuǎn)速 ，由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤來(lái)移動(dòng)工件，將 工件夾持轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)的工位進(jìn)行加工 。 而步進(jìn)電機(jī)本身就帶有很好的自鎖的功能，對(duì)工 件進(jìn)行 加工的期間轉(zhuǎn)盤就不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，保證整個(gè)加工過(guò)程中 準(zhǔn)確 定位，從而使整個(gè)工 件加工的質(zhì)量更好。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 29 頁(yè) 共 30 頁(yè) 謝 辭 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不同與以往任何一次課程設(shè)計(jì)，它耗時(shí)更長(zhǎng)，獨(dú)立性更高，要求更加 嚴(yán)格細(xì)致。它不但要求我們能充分利用在校期間所學(xué)的課程的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要求我 們具有良好的理解力、掌握力和實(shí)際運(yùn)用的靈活度。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我印象最深的是作為一名設(shè)計(jì)人員，面對(duì)一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，不僅要 能夠熟練的運(yùn)用相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還要考慮到在實(shí)際應(yīng)用中所面對(duì)的場(chǎng)地、環(huán)境、資 金和實(shí)際加工等一系列問(wèn)題。我考慮過(guò)采用液壓、氣壓傳動(dòng)。但是，液壓、氣壓系統(tǒng)對(duì) 環(huán)境要求高，且對(duì)密封性要求嚴(yán)格，同時(shí)要求配置液壓泵、氣壓泵等相關(guān)裝置。而氣體 的可壓縮性導(dǎo)致了整個(gè)裝置的精度較低。于是改用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在確定了電機(jī)驅(qū)動(dòng)后， 相應(yīng)的設(shè)計(jì)思路也逐漸清晰了。我選擇了這一課題來(lái)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我四年 知識(shí)的考察，也是對(duì)我應(yīng)用這些能力的考察，我盡力使自己的設(shè)計(jì) 減少錯(cuò)誤，但是由于 知識(shí)和能力的欠缺，這套設(shè)計(jì)依然不夠完善。在設(shè)計(jì)部分由于設(shè)計(jì)之初忽略了實(shí)際問(wèn)題， 但由于時(shí)間的緊迫，加上整套設(shè)計(jì)的基本定型而未能加以修正。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)我學(xué)到的不僅僅是多工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)這單一方面的了解，同時(shí)也讓我 熟悉了關(guān)于設(shè)計(jì)的各個(gè)方面的流程以及一種設(shè)計(jì)思路體系，學(xué)會(huì)了把自己在大學(xué)期間所 學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中的方法。從前總感覺(jué)學(xué)的許多科目沒(méi)有實(shí)際意義，到現(xiàn)在才 覺(jué)得以前的專業(yè)知識(shí)不夠扎實(shí)，從而給自己的設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了很大的麻煩。這次設(shè)計(jì)培 養(yǎng)了我的綜合能力、自學(xué)能力，讓我在以后走上工作崗位能夠更快 的適應(yīng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)并不要求很強(qiáng)的能力，只需要一點(diǎn)恒心、一點(diǎn)用心、一點(diǎn)耐心就足夠了。 盡管我沒(méi)有接受過(guò)專門的機(jī)械加工的訓(xùn)練，但在這里，只要積極的去學(xué)習(xí)，去嘗試，甚 至偶爾犯一些小錯(cuò)誤都是一種收獲，當(dāng)然最重要的是其中的無(wú)窮樂(lè)趣。 本設(shè)計(jì)是在唐焱老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。在此衷心感謝 唐焱 老師三個(gè) 多月來(lái)對(duì)我在學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)和幫助。唐焱老師淵博的知識(shí)，敏銳的洞察力，清晰的設(shè)計(jì) 體系，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)和 深厚的專業(yè)修養(yǎng) 都給我留下了深刻的印象，值此設(shè)計(jì)完成 之際，謹(jǐn)向恩師致以衷心的感謝和崇高的敬意。在本次設(shè)計(jì)中，遇到問(wèn)題時(shí) ，指導(dǎo)老師 給我耐心講解，悉心指導(dǎo)，同時(shí)也和我 一起討論，解決了很多實(shí)際問(wèn)題，我的設(shè)計(jì)才能 順利完成。 設(shè)計(jì)期間， 黃偉老師 在 設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫上給了我 很多幫助 和很好的建議 ， 感謝黃偉 老師的悉心指導(dǎo)。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）用紙 第 30 頁(yè) 共 30 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫組 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2006. 2 劉會(huì)霞 ， 金屬工藝學(xué) M.北京：中國(guó)機(jī)械教育協(xié)會(huì) 機(jī)械工業(yè) 出版社 ， 2011.06 3 陳長(zhǎng)生，機(jī)械基礎(chǔ) M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2010.11 4 周文玲，互換性與測(cè)量技術(shù) M.北京：機(jī)械工業(yè)工業(yè)出版社， 2011.06 5 孫靖民 ， 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法 M.黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2013 6 楊明貴 ,自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì) M 黑龍江： 哈爾濱理工大學(xué)出版社， 2003. 7 李念奎等，鋁合金材料及熱處理 技術(shù) M.北京： 冶金工業(yè) 出版社， 2012. 8 萬(wàn) 曉航等 ， CAXA 制造工程師 2008 實(shí)用教程 M.北京： 北京理工大學(xué) 出版社 ， 2010.07 9 韓志軍等，工程力學(xué) M.北京：科學(xué)出版社 2011.07 10 趙群 ,加工中心回轉(zhuǎn)工作臺(tái)部件的結(jié)構(gòu)分析 J.現(xiàn)代制造工程 ,2002. 11 楊春華 ,徐耀坤 . 普通回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的改進(jìn) J.摩托車技術(shù) , 2003. 12 鄭雪梅等，機(jī)械零部件測(cè)繪造型 M.北京：清華大學(xué)出版社 2010.07 13 萬(wàn)蘇文等，典型零件工藝分析與加工 M.北京：清華大學(xué)出版社 2010.08 14 濮 良貴等，機(jī)械設(shè)計(jì) M.西北：高等教育出版社， 2006. 15 坂本正文，步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用技術(shù) M北京：科學(xué)出版社， 2003. 16 韓良，電子精密機(jī)械設(shè)計(jì) M北京；東京大學(xué)出版社， 2000. 17 單輝祖，材料力學(xué) M北京；高等教育出版社 2004. 18 David G.Ullman,The Mechanical Desige ProcssM.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2010.04 （原書第四 版）