電火花線切割機(jī)線架部件設(shè)計.doc

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數(shù)控電火花線切割機(jī)線架部件設(shè)計 目錄 前言 1 數(shù)控電火花線切割加工的基本介紹 1.1數(shù)控電火花線切割 1.11電火花線切割起源 1.12 數(shù)控電火花線切割加工原理 1.13 數(shù)控電火花線切割正常加工的必備條件 1.14 數(shù)控電火花線切割的特點 1.15 數(shù)控電火花線切割的應(yīng)用范圍 1.2 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的特點 1.21 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的分類 1.22 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的基本組成 2 數(shù)控電火花線切割機(jī)床的線架部件基本介紹 2.1線架的基本構(gòu)成 2.11 對線架的基本要求 2.2導(dǎo)輪的基本結(jié)構(gòu) 2.22 對導(dǎo)輪的基本要求 2.23 導(dǎo)輪的材料 2.24 導(dǎo)輪組合件的裝配 3 電火花線切割機(jī)床線架的基本參數(shù)的確定 3.1 機(jī)床主要參數(shù)的確定 3.2 電動機(jī)的選擇 3.3 運動參數(shù)設(shè)計 4 軸的設(shè)計計算及校核軸的設(shè)計計算及校核 4.1第Ⅰ軸的設(shè)計及校核 4.2第Ⅱ軸的設(shè)計及校核 5 軸承壽命校核 5,1第Ⅰ軸上軸承的校荷 5.2第Ⅲ軸軸上軸承的校荷 結(jié)束語 參考文獻(xiàn) 前言 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)計劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課后，綜合運用所學(xué)的知識，與實踐相結(jié)合的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時代，踏入社會，走上工作崗位的必由之路，是對我們工作能力的一次綜合性檢驗。 1.畢業(yè)設(shè)計的目的 （1） 鞏固、擴(kuò)大、深化我們以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識； （2） 培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實際的能力； （3） 培養(yǎng)我們調(diào)查研究、正確熟練運用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊等工 具書的能力； （4） 鍛煉進(jìn)行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件、繪圖等獨立工作能力。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計讓我們建立正確的設(shè)計思想，初步掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問題的方法和手段，從而使我們受到一次工程師的基本訓(xùn)練。 2、畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容和要求 （1） 調(diào)查使用部門對機(jī)床的具體要求，現(xiàn)在使用的加工方法；收集并分析國內(nèi)外同類型機(jī)床的先進(jìn)技術(shù)、發(fā)展趨勢以及有關(guān)的科技動向；調(diào)查制造廠的設(shè)備、生產(chǎn)能力和技術(shù)經(jīng)驗等。 （2） 數(shù)控電火花線切割機(jī)床運絲裝置的設(shè)計主要是設(shè)計儲絲筒、傳動軸、支撐板、傳動齒輪及傳動螺紋螺母副，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計方案，根據(jù)總體設(shè)計方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖； （3） 進(jìn)行運動計算和動力計算； 數(shù)控電火花線切割機(jī)畢業(yè)論文 （4） 其他零部件的設(shè)計和選擇； （5）編制設(shè)計技術(shù)說明書一份。 1.1數(shù)控電火花線切割加工 1.1.1電火花線切割起源 電火花線切割加工WCEDM(WireCutEDM)是在上世紀(jì)50年代末期由前蘇聯(lián)發(fā)展起來的一種特種加工技術(shù)，它用直徑在0.08～0.3mm的鉬絲、鎢絲或銅絲做電極，靠脈沖性火花放電蝕除金屬，使材料切割成型，故稱為電火花線切割。電火花線切割加工是電火花加工的一個分支，是一種直接利用電能和熱能進(jìn)行加工的工藝方法。由于在線切割加工過程中，工件和電極絲的相對運動是由數(shù)字信號控制實現(xiàn)的，故又稱為數(shù)控電火花線切割加工，簡稱線切割加工。電火花線切割主要用來加工形狀復(fù)雜的模具、細(xì)小精密零件和能夠?qū)щ姷囊恍└哂捕炔牧?。電火花線切割加工具有加工精度高、加工余量小、生產(chǎn)周期短、制造成本低等優(yōu)點，已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用。目前線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床的60%以上。 電火花線切割加工原理如圖1－1所示，工具電極（鉬絲或銅絲）接直流脈沖電源的負(fù)極，工件接直流脈沖電源的正極，當(dāng)工具電極和工件的距離在一定范圍內(nèi)時，產(chǎn)生脈沖性火花放電，對工件進(jìn)行切割?；鸹ǚ烹娔軌蚯懈罟ぜ闹饕蚴牵赫?fù)電極在絕緣工作液中靠近時，由于正負(fù)電極的微觀表面是凹凸不平的，電極間的電場分布并不均勻，離得最近的凸點處的電場強度最高，兩極間介質(zhì)先被擊穿，形成放電通道，同時電流迅速上升。在強大的電場力作用下，通道內(nèi)的負(fù)電子以很高的速度奔向陽極（正極），正離子也以高速奔向陰極（負(fù)極）。負(fù)電子和正離子在高速運動時互相碰撞，陽極和陰極表面分別受到電子流和離子流的強烈轟擊，使兩電極間隙內(nèi)的微小通道中瞬時產(chǎn)生高溫，通道中心溫度達(dá)到5000－10000度，瞬時產(chǎn)生的高溫由于來不及擴(kuò)散，使局部金屬材料熔化甚至少量金屬氣化，同時在工件和電極之間的部分絕緣工作液也產(chǎn)生氣化，氣化后的金屬蒸汽和工作液迅速膨脹并產(chǎn)生爆炸，使得熔化和氣化后的金屬材料從金屬表面拋離出來而達(dá)到切割的目的。 導(dǎo)電塊 上導(dǎo)輪下導(dǎo)輪 電極絲工件 脈沖 電源 -電脈沖 δ 電儲絲筒 圖1－1電火花線切割加工原理圖 1.1.3數(shù)控電火花線切割正常加工必須具備的條件 （1） 工具電極與工件的被加工表面之間必須保持一定量的間隙，間隙的大小由加工電壓、脈沖電流大小，脈沖間隙等電規(guī)準(zhǔn)來決定，間隙大小一般在幾十微米之間。如果間隙小于或大于這個距離，都不能進(jìn)行火花放電。間隙過小，正負(fù)極容易短路，不能產(chǎn)生火花放電；間隙過大，極間電壓不易擊穿介質(zhì)，也不能產(chǎn)生火花放電。 （2） 在切割工件時，必須在絕緣工作液中進(jìn)行。常用的絕緣工作液有煤油、皂化液、去離子水等，用的工作液不一樣，在相同的電規(guī)準(zhǔn)下，加工的速度和表面精度也不盡相同。用絕緣性工作液主要有以下幾個作用：利于產(chǎn)生脈沖性的火花放電；排除間隙內(nèi)電蝕產(chǎn)物；起冷卻電極的作用。 （3） 采用脈沖電源，火花放電必須是脈沖性、間歇性的。 （4）被加工材料必須導(dǎo)電。只有導(dǎo)電材料才能產(chǎn)生火花放電，導(dǎo)電材料一般為金屬材料和半導(dǎo)體非金屬材料等。 1.1.4數(shù)控電火花線切割加工的特點 ⑴接利用線狀的電極絲作為電極，不需要像電火花成型加工的成型工具電極，可節(jié)約電極設(shè)計和制造費用，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。 ⑵可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工的微細(xì)異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的零件。 ⑶利用電蝕原理加工，電極絲與工件不直接接觸，兩者之間的作用力很小，因而工件的變形很小，電極絲、夾具不需要太高的強度。 ⑷傳統(tǒng)的車、銑、鉆加工中，刀具硬度必須比工件硬度大，而數(shù)控電火花線切割機(jī)床的電極絲材料不必比工件材料硬，所以可以加工硬度很高或很脆，用一般切削加工方法難以加工或無法加工的材料。在加工中作為刀具的電極絲無須刃磨，可以節(jié)省輔助時間和刀具費用。 ⑸直接利用電、熱能進(jìn)行加工，可以方便地對影響加工精度的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，有利于加工精度的提高，便于實現(xiàn)加工過程的自動化控制。 ⑹電極絲是不斷移動的，單位長度損耗少，特別是慢走絲線切割加工時，電極絲一次性使用，故加工精度高（可達(dá)2.5μm） ⑺采用線切割加工沖模時，可實現(xiàn)凸、凹模一次加工成形。 1.1.5數(shù)控電火花線切割的應(yīng)用范圍 電火花線切割加工由于具有諸多優(yōu)勢，主要應(yīng)用在以下幾個方面： （1） 廣泛應(yīng)用于沖壓模具的加工。 （2） 加工微細(xì)異形孔、任意曲線窄縫和復(fù)雜形狀的工件。 （3） 加工鑲拼型腔模、拉絲模、粉末冶金模、波紋板成型模。 （4） 加工樣板尺和成型刀具。 1.2數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的特點 1.2.1數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的分類 1） ．?dāng)?shù)控電火花線切割加工簡述 電火花線切割加工是電火花加工的一個分支，是一種直接利用電能和熱能進(jìn)行加工的工藝方法，它用一根移動著的導(dǎo)線（電極絲）作為工具電極對工件進(jìn)行切割，故稱線切割加工。線切割加工中，工件和電極絲的相對運動是由數(shù)字控制實現(xiàn)的，故又稱為數(shù)控電火花線切割加工，簡稱線切割加工。 2）．?dāng)?shù)控電火花線切割加工機(jī)床的分類 （1） 按走絲速度分：可分為慢速走絲方式和高速走絲方式線切割機(jī)床。 （2） 按加工特點分：可分為大、中、小型以及普通直壁切割型與錐度切割型線切割機(jī)床。 （3） 按脈沖電源形式分：可分為ＲＣ電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源線切割機(jī)床。 1.2.2數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的基本組成 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床可分為機(jī)床主機(jī)和控制臺兩大部分。 1)．控制臺 控制臺中裝有控制系統(tǒng)和自動編程系統(tǒng)，能在控制臺中進(jìn)行自動編程和對機(jī)床坐標(biāo)工作臺的運動進(jìn)行數(shù)字控制。 2)．機(jī)床主機(jī) 機(jī)床主機(jī)主要包括坐標(biāo)工作臺、運絲機(jī)構(gòu)、絲架、冷卻系統(tǒng)和床身五個部分。圖2一 1為線切割機(jī)床主機(jī)示意圖。 （1） 坐標(biāo)工作臺它用來裝夾被加工的工件，其運動分別由兩個步進(jìn)電機(jī)控制。 （2） 運絲機(jī)構(gòu)它用來控制電極絲與工件之間產(chǎn)生相對運動。 （3） 絲架它與運絲機(jī)構(gòu)一起構(gòu)成電極絲的運動系統(tǒng)。它的功能主要是對電極絲起支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度，以滿足各種工件（如帶錐工件）加工的需要。 （4） 冷卻系統(tǒng)它用來提供有一定絕緣性能的工作介質(zhì)——工作，同時可對工件和電極絲進(jìn)行冷卻。 2 數(shù)控電火花線切割機(jī)床的線架部件基本介紹 線架按功能可以分為固定式、升降式和偏移式三種類型：按結(jié)構(gòu)可分為懸臂式和龍門式兩種類型。 懸臂式固定線架主要由線架本體、導(dǎo)輪運動組合件及保持器等組成。 2.1 線架本體結(jié)構(gòu) 中、小型線切割機(jī)床的線架本體常采用單拄支撐、雙臂懸梁式結(jié)構(gòu)。由于支撐電極絲的導(dǎo)輪位于懸臂的端部，同時電極絲保持一定張力，因此應(yīng)加強線架本體的剛度和強度，使線架的上下懸臂在電極絲運動時不致振動和變形。 為了進(jìn)一步提高剛度和強度，在上下懸臂間增加加強筋結(jié)構(gòu)。有的機(jī)床的線架本體有的采用龍門結(jié)構(gòu)。這時，工作臺拖板只沿一個坐標(biāo)方向運動，另一個坐標(biāo)方向的運動通過架在橫梁上的線架拖板來實現(xiàn)。 此外，針對不同厚度的工件，還有采用絲臂張開高度可調(diào)的分離式結(jié)構(gòu)?；顒咏z臂在導(dǎo)軌上滑動，上下移動的距離由絲桿副調(diào)節(jié)。松開固定螺釘時，旋轉(zhuǎn)絲桿帶動固定于上絲臂體的絲母，使上絲臂移動。調(diào)整完畢后擰緊固定螺釘，上絲臂位置固定下來。為了適用線架絲臂張開高度的變化，在線架上下部分應(yīng)增設(shè)副導(dǎo)輪。 2.21 對線架的基本要求 ①具有足夠的剛度和強度，在電極絲運動（特別是高速走絲）時，不應(yīng)出現(xiàn)震動和變形； ②線架的導(dǎo)輪有較高的運動精度，徑向偏擺和軸向竄動不超過0.005mm； ③導(dǎo)輪與線架本體、線架與床身之間有良好的絕緣性能； ④導(dǎo)輪運動組合件有密封措施，可防止帶有大量放電產(chǎn)物和雜質(zhì)的工作液進(jìn)入導(dǎo)輪軸承； ⑤線架不但能保證電極絲垂直于工作臺面，在具有錐度切割功能的機(jī)床上，還具有能使電極絲按給定要求保持與工作臺平面呈一定角度的功能。 2.2導(dǎo)輪的基本機(jī)構(gòu) 2.22 對導(dǎo)輪的基本要求 ①導(dǎo)輪V形槽面應(yīng)有較高的精度，V形槽底的圓弧半徑必須小于選用的電極絲半徑，保證電極絲在導(dǎo)輪槽內(nèi)運動時不產(chǎn)生軸向移動。 ②在滿足一定強度要求下，應(yīng)盡量減輕導(dǎo)輪的質(zhì)量，以減少電極絲換向時的電極絲與導(dǎo)輪間的摩擦。導(dǎo)輪槽工作面應(yīng)有足夠的硬度，以提高其耐磨性。 2.23 導(dǎo)輪的材料 為了保證導(dǎo)輪軸徑與導(dǎo)向槽的餓同軸度，一般采用整體結(jié)構(gòu)。導(dǎo)輪要求使用硬度高、耐磨性好的材料制成（如GCr15、W18Cr4V），也可以選用硬質(zhì)合金或陶瓷材料制造導(dǎo)輪的鑲件來增強導(dǎo)輪V形工作面的耐磨性和耐蝕性。 2.24導(dǎo)輪組合件的裝配 導(dǎo)輪組合件裝配的關(guān)鍵是消除滾動軸承中的問題，避免滾動體與套杯工作表面在負(fù)荷作用下產(chǎn)生彈性變形，以及由此引起的軸向竄動和徑向跳動。因此，常用對軸承施加預(yù)負(fù)荷來解決。通常是在兩個支撐軸承的外環(huán)間放置一定厚度的定位環(huán)來獲得預(yù)負(fù)荷。預(yù)加負(fù)荷必須選擇得當(dāng)，若軸承受預(yù)加負(fù)荷過大，在運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生急劇磨損。同時，軸承必須清洗得很潔凈，并在顯微鏡下檢查滾道內(nèi)是否有金屬粉末、炭化物等，軸承經(jīng)清洗、干燥后，填以高速潤滑脂，起潤滑和密封作用。 3 該機(jī)床的主要參數(shù)如下所示； 工作臺行程/mm500*320 最小切削厚度/mm30（可調(diào)） 加工表面粗糙度Ra/μm2.5 切割速度/mm2/min100 加工精度/mm0.015 切割工件最大厚度/mm300 電極絲移動速度1.1m/s 電極絲直徑φ0.1~φ0.2mm 3.2電動機(jī)的選擇 確定運絲機(jī)構(gòu)所需的功率Pw，運絲機(jī)構(gòu)的工作原理是電動機(jī)通過彈性連軸器帶動長軸轉(zhuǎn)動，長軸中間裝有儲絲筒另一端是齒輪傳動，通過齒輪副傳遞到第二根軸，第二根軸同樣通過齒輪副將運動傳遞到絲杠，將螺母固定到工作臺上面，絲杠與螺母配合，從而驅(qū)動整個運絲機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌上運動。驅(qū)動運絲機(jī)構(gòu)對于絲杠需要的驅(qū)動力f記為F，則電動機(jī)所需要的功率為p=1000FN/ηh =其中η—總效率， η=η1η2^6η3^2η4^2η5 1hη1=電動機(jī)的效率,η1＝0.70; 2hη2=滾動軸承的效率,η2=0.99; 3hη3=滑動軸承的效率,η3=0.97; 4hη4=齒輪傳動的效率,η4=0.99; 5hη5=連軸器的效率，η5＝0.99； 則η=η1η2^6η3^2η4^2η5=0.70*0.99^6*0.97^2*0.99^2*0.99=0.5897， 絲杠的線速度8.167m/s=， 力27.5FN=， 則電動機(jī)的功率為 P=FV/1000η=(=27.5*8.167*1000 )/589.7=370w 轉(zhuǎn)速為N=1400r/min=， 型號為 YS7124 三相交流異步電動機(jī) 電動機(jī)的基本參數(shù)為 功率：370W 電壓：220 /380 V 頻率：50Hz 電流：1.94 /1.12 A 效率：0.70 轉(zhuǎn)速：1400 r/min 功率因數(shù)：0.72 重量：6.8Kg 工作制：S1 絕緣等級：B級 防護(hù)等級：IP55 冷卻方式：IC411 環(huán)境溫度：40C 3.3 傳動裝置的運動參數(shù)設(shè)計 從與電動機(jī)相連接的高速軸到低速軸算起，各軸依次命名為Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ軸。 各軸轉(zhuǎn)速計算 1． 第Ⅰ軸轉(zhuǎn)速 n1=n=1400r/min= 2． 第Ⅱ軸轉(zhuǎn)速 n2=n1/i1=1400/3.44=407r/min == 3. 第Ⅲ軸轉(zhuǎn)速 n3=n2/i2=407/3.44=118.3r/min 式中 n——電動機(jī)轉(zhuǎn)速 ——第Ⅰ軸到第Ⅱ軸傳動比 ——第Ⅱ軸第Ⅲ軸傳動比 2．各軸功率計算 第Ⅰ軸功率 第Ⅱ軸功率 第Ⅲ軸功率 式中 ——電動機(jī)的效率, ＝0.70; ——滾動軸承的效率, =0.99; ——滑動軸承的效率, =0.97; ——齒輪傳動的效率, =0.99; ——連軸器的效率，＝0.99； 3．各軸扭矩計算 第Ⅰ軸扭矩 第Ⅱ軸扭矩 第Ⅲ軸扭矩 將以上計算數(shù)據(jù)列表 軸 號 轉(zhuǎn) 速 n 輸出功率 P（W） 輸出扭矩 T 傳動比 效率 Ⅰ軸 246．4 1680 1 0．66 Ⅱ軸 230 5396 3．44 0．93 Ⅲ軸 222．5 17961.7 3．44 0．93 4 軸的設(shè)計計算及校核 4.1 第Ⅰ軸的設(shè)計及校核 1 軸上的各參數(shù) 功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 2 求作用在齒輪上的力 由齒輪設(shè)計部分知小齒輪的分度圓直徑為 ， 可以求得 ， 。 3 初步確定軸的最小直徑 先按式（15－2）初步估算軸的最小直徑。 根據(jù)表15－3取A=112,于是得 由于軸較長，并且軸上裝有儲絲筒直徑較大，最小直徑處需要與 連軸器相配合，另外軸上開有鍵槽，查表選取鍵的類型及其尺寸 為普通平建5520mm 選取連軸器為彈性柱銷連軸器，與軸配合的尺寸 取，長度為。 圖4—1 第一根軸的裝配方案 4．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 定軸上零件的裝配方案 如圖所示 2) 確定軸的各段直徑和長度 (1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需要制 出一軸肩，故取段的直徑，段的長 度首先要考慮到在不需要拆卸聯(lián)軸器的情況下能夠?qū)⑤S承蓋取下查看軸承。因此取。 （2）初步選擇滾動軸承。因為軸承僅承受徑向力的作用，但是 由于軸較長，并且軸的直徑較小，儲絲筒在高速運轉(zhuǎn)下要求平穩(wěn)，無不正常震動。儲絲筒外圓振擺應(yīng)小于0.03mm，反向間隙應(yīng)小于0.05mm，軸向竄動應(yīng)徹底消失。故在，段 各安裝一對調(diào)心球軸承，型號為D36204 GB276，基本尺寸為 dDT＝174012mm，故， 而。 （3）軸承采用軸肩定位，軸，段的直徑除了軸向 定位軸承外還要裝配儲絲筒，因此， ，，段需要安裝儲絲筒端蓋，周向采用普通平鍵定位，鍵的基本尺寸為： 。 （4）儲絲筒的軸肩定位，段對儲絲筒器軸肩定位的作用， 因此其直徑取。長度根據(jù)儲絲筒的長度確定 。 （5）軸段安放齒輪，同時在齒輪與軸承之間采用套筒進(jìn) 行軸向定位，由于齒輪與箱體壁最小間距為6mm，齒輪采用普 通平鍵進(jìn)行徑向定位，鍵的尺寸為：， 軸上各尺寸為，。 （6）齒輪右端采用螺母進(jìn)行軸向定位， ，螺紋的螺矩為1mm。 （7）段為方形，其邊長為10mm，軸向長度為13mm， 主要是為了裝鉬絲時用手輪攪動方便而設(shè)計。 3）確定軸上圓角和倒角尺寸 軸端及各軸肩倒角均取1。圓角半徑見零件圖示。 4）按彎扭合成應(yīng)力校荷軸的強度 進(jìn)行校荷時，通常只校荷軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即 危險截面C）的強度。根據(jù)式15－5及表中的數(shù)據(jù)，并取 ，軸的計算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由表15－1查得 。因此，故安全。 4.2 第Ⅱ軸的設(shè)計及校核 1．軸上的各參數(shù)，以下各量均為第二根軸的輸出參數(shù)： 功率 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 2．求作用在齒輪上的力 由齒輪設(shè)計部分知大齒輪的分度圓直徑為 可以求得大齒輪上的受力狀況： 同樣右端銷齒輪上受力狀況為： 3．初步確定軸的最小直徑 先按式（15－2）初步估算軸的最小直徑。 根據(jù)表15－3取A=112,于是得 ， 軸上最小直徑處是螺紋連接，其作用是對齒輪起到軸向定位的 作用則，長度用兩個螺母緊固 4．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 擬定軸上零件的裝配方案 如圖所示 圖4—3 第二根軸的零件圖 2) 確定軸的各段直徑和長度 (1) 對于軸Ⅱ由以下幾種裝配方案： 其一，傳統(tǒng)的傳動方案，由于軸的長度較小，可以將軸的 左端利用滑動軸承緊固在箱體上，為了增加軸的傳動平穩(wěn)性， 可以增加軸承的數(shù)量，在軸段安放兩個調(diào)心球軸承，同時 在箱體壁上開處直徑的孔，為了軸承的拆卸方便，軸 承外圈與箱體壁的配合采用過盈配合。 軸上齒輪采用普通平鍵聯(lián)接固定在軸上，右端同樣采用螺母軸向定位，由于第二級齒輪傳動的齒輪同時對軸由著支撐的作用這種方案的缺點是軸的平穩(wěn)性能不夠好，成本較高。 其二，將軸固定在箱體壁上，同時在箱體壁上開出直徑為 的孔，一邊軸的拆卸方便，軸上需要安放齒輪，同時 齒輪要作高速旋轉(zhuǎn)，同樣又有兩種方案： a. 軸與齒輪間采用滾動軸承聯(lián)接，但是由于齒輪的輪轂長 度較大，對于每個輪轂上需要安放兩個滾動軸承，其缺點是成本較大安放與拆卸麻煩。 b. 軸與齒輪間采用滑動軸承配合，即能滿足傳動的要求， 又節(jié)約成本，軸瓦的材料可以選用鑄造青銅，因為鑄造青銅主 要用于高速，重載的軸承，同時可以承受較大的沖擊，其成分為。 對比以上裝配方案，在同樣能夠滿足使用要求，同時又經(jīng)濟(jì)， 裝配與拆卸方便的原則，可知第二種裝配方案種的滑動軸承聯(lián) 接更好。 以下就采用此方案進(jìn)行計算確定軸的各參數(shù)。 （2）軸與段需要安放滑動軸承，滑動軸承的軸瓦與齒輪裝配，根據(jù)齒輪的輪轂直徑及其輪轂長度同時要考慮到軸向定位的穩(wěn)定性，確定與段的尺寸，， ，，，這兩個軸段 需要裝滑動軸承，加工精度要求較高，表面粗糙度要達(dá)到1.6。 （3） 大齒輪左端采用軸肩定位，軸肩高度要求，取 ，則，段長度由裝配后確定，要保證齒輪與箱體壁的間距，取。 （4）段根據(jù)材料力學(xué)及強度計算可以確定基本尺寸 ，。 5）按彎扭合成應(yīng)力校荷軸的強度 進(jìn)行校荷時，通常只校荷軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即 危險截面B）的強度。根據(jù)式15－5及表中的數(shù)據(jù)，并取 ，軸的計算應(yīng)力 。 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由表15－1查得 。因此，故安全。 5 軸承壽命校核 5.1 第Ⅰ軸上軸承的校荷 兩端均采用雙軸承聯(lián)接 軸承類型：深溝球軸承， 軸承代號：6203 標(biāo)稱尺寸： 在校荷時每個軸承所承受的載荷是支撐點處載荷的一半計算， 壽命計算： h 滾動軸承的當(dāng)量動載荷： 其中：X、Y分別為徑向、軸向載荷系數(shù)。 因為軸承只受純徑向載荷。則 參照前面軸的計算可知： 左軸承： 右軸承： 3）載荷系數(shù)：查表“載荷系數(shù)”（按中等沖擊）得 4）轉(zhuǎn)速： 5）壽命指數(shù)： 6）額定動載荷：查表知 C＝7.36K 左軸承： 右軸承： 由此可知：該軸承符合要求符合要求 5. 2 第Ⅲ軸軸上軸承的校荷 兩端均采用雙軸承聯(lián)接 軸承類型：深溝球軸承， 軸承代號：6203 標(biāo)稱尺寸： 在校荷時每個軸承所承受的載荷是支撐點處載荷的一半計算， 壽命計算： h 滾動軸承的當(dāng)量動載荷： 其中：X、Y分別為徑向、軸向載荷系數(shù)。 因為軸承只受純徑向載荷。則 參照前面軸的計算可知： 3）載荷系數(shù)：查表“載荷系數(shù)”（按中等沖擊）得 4）轉(zhuǎn)速： 5）壽命指數(shù)： 6）額定動載荷：查表知 C＝7.36KN 由此可知：該軸承符合要求符合要求 結(jié)束語 臨近結(jié)束，回想這次畢業(yè)設(shè)計，既是對我們的一次考驗，也是對我們的一次鍛煉。 說是考驗，是因為在畢業(yè)設(shè)計前總覺得自己已經(jīng)做過那么多次的課程設(shè)計，水平?jīng)]有八兩也該有半斤吧?？墒莿偰玫筋}目時卻是一頭的霧水，不知從何下手。從來沒有過的不知所措的感覺一下子涌了上來。設(shè)計過程中要用到太多的知識，而且是綜合性的運用。而自己就是知識也都忘記得差不多了，更別說什么綜合運用了！再掂掂自己的水平，說實話已不足半斤了。一切要從頭做起！以自己不足半斤八兩的實力去面對如此復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計這本身就是一個很大的考驗，但換個角度，也是一種很大的挑戰(zhàn)！ 說是鍛煉，很顯然，讓我這種不足半斤水平的實力來完成如此復(fù)雜的的畢業(yè)設(shè)計，這個過程就是一種鍛煉！通過這次鍛煉，提高了自己查閱資料的能力，并熟悉了有關(guān)的技術(shù)政策，提高了熟練應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊等工具書進(jìn)行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件的獨立工作能力。在我們團(tuán)隊的的緊密配合下，在老師的指導(dǎo)下，我們克服了一個又一個的難題。就我們目前的水平來說，一人獨立設(shè)計一臺機(jī)床是很艱難的，只有我們緊密合作發(fā)揮出團(tuán)隊的精神才可以完成。 對于一個即將踏上社會的學(xué)生來講，將會面臨更多、更強的考驗和鍛煉，而這次練兵無疑增加了我們?nèi)ッ鎸ξ磥?，迎接挑?zhàn)的砝碼！ 然而由于我們能力有限，加之時間倉促，設(shè)計中一定會存在問題，希望 老師同學(xué)批評指正，多提寶貴意見。 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)械工程手冊 第二版（傳動設(shè)計卷）機(jī)械工業(yè)出版社 2004 2 何寧主編 機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社2006 3 濮良貴，陳定國，吳立言主編． 機(jī)械設(shè)計 高等教育出版社 2006 4 宋延民主編 微機(jī)數(shù)控線切割機(jī)床 兵器工業(yè)出版社 2002 5 孫恒 陳作模主編 機(jī)械原理 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 2000 6 王愛玲主編 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及設(shè)計 兵器工業(yè)出版社 2000 7 李忠文編著 電火花機(jī)和線切割機(jī)編程及機(jī)電控制 化學(xué)工業(yè)出版社 1998