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1、湘潭大学毕业设计说明书题 目：数控回转工作台设计学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2008500831 姓 名： 孟东杰 指导教师： 周后明 完成日期： 2012年5月20日 数控回转工作台设计摘要数控回转工作台是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，是一种很实用的加工工具。它主要由回转和摆动两个部分组成。传动系统由原动力、齿轮传动、蜗杆传动组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧。本文依据机械设计的规则和步骤，充分借鉴现有各类机床工作台的工作特性、传动、夹紧结构和调整技术，运用三维制图软件初步绘制
2、出数控回转工作台，初步得出各个传动轴上的齿轮啮合的空间位置关系，然后进行轴和齿轮，蜗轮的设计计算，最后运用AUTOCAD绘制出装配图和零件图。关键词：数控回转工作台；齿轮传动；蜗杆传动；间隙消除； 蜗轮加紧 The Designing of CNC Rotary WorktableAbstractThe CNC rotary table can be achieved a circular feed movement and indexing movement, it is often used in horizontal boring machine and machining center
3、 which can improve processing efficiency, and the completion of more technology, is a very practical processing tools. It consists of two parts rotating and oscillating. Drive system is composed of motive power , gear run , worm drive, and gap elimination and worm can be intensified. This mechanical
4、 design based on the rules and steps to fully draw on the work of the existing characteristics of various types of machine tool table, drive, clamping structure and adjustment techniques, use the three-dimensional mapping software to map out the initial NC rotary table, the initial draw on each shaf
5、t gear meshing relationship between the spatial location and then proceed to shafts and gears, worm gear design calculations, drawing out the final assembly drawings and parts drawing by using of AUTOCAD.Keyword： Numerical control rotary table; Gear drive; Worm drive; Gap elimination; Worm intensify
6、目 录第一章 绪论11.1 数控回转工作台的应用及特点11.2 数控回转台的发展趋势21.3 本论文的主要研究内容2第二章 数控回转工作台的原理与应用32.1 数控回转工作台32.2 设计准则32.3 主要技术参数4第三章 数控回转工作台回转部分结构设计53.1 传动方案的确定53.2 伺服电机的原理53.3 传动方案传动时应满足的要求63.4 传动方案及其分析63.5 伺服电机的选择及运动参数的计算73.6 齿轮传动的设计93.7 蜗轮及蜗杆的选用与校核133.8 轴的设计与校核173.9 键的选取与校核213.10 轴承的选用223.11 回转部分的润滑与密封22第四章：数控回转工作台摆动
7、部分结构设计234.1 伺服电机的选择及运动参数的计算234.2 齿轮传动的设计244.3 蜗轮及蜗杆的选用与校核284.4 轴的设计与校核314.5 轴承的选用334.6 摆动部分的润滑与密封34结论35致谢36参考文献37附录1：外文原文38附录2：外文译文39第一章 绪论近年来， 随着我国国民经济的迅速发展和国防建设的需要，对高档数控机床提出了急迫的大量需求。机床制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。机床是一个国家制造业水平的象征，代表机床制造业最高境界的则是五轴联动数控机床系统。从某种
8、意义上说，五轴联动数控机床系统反映了一个国家的工业发展水平状况。由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵加之NC程序制作较难，使五轴系统难以“平民”化。现在很多的工厂都在这几年或几年前购置了三轴联动的数控铣床，即能实现X、Y、Z三个轴方向的联动。如果再配上一个数控回转工作台，能实现绕X轴、Z轴旋转(即A轴和C轴)，可以大大增加数控机床的加工范围。开发高精度数控回转工作台具有十分重要的现实意义。1.1 数控回转工作台的应用及特点数控机床加工某些零件时，除需要有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动之外，还需要有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周进给运动，分别称为A、B、C轴。现在，大家普遍认为，五轴联动数控
9、机床是叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等复杂零件加工的主要手段。五轴联动加工中心具有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。特别适宜加工像汽车零部件、飞机结构件等模具的零件。五轴加工中心的回转轴基本有两种方式：一种是工作台回转轴，另一种则是依靠立式主轴头的回转。依靠立式主轴头的回转的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计得非常大，如巨大的发动机壳等都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点，我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计令主轴相对工
10、件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削保证有一定的线速度可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度模具曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高。依靠回转工作台的回转的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90o时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。1.2 数控回转台的发展趋势目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是： 1在规格上将向两头延伸，即开
11、发小型和大型转台。 2在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力。3在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。1.3 本论文的主要研究内容本文依据机械设计的规则和步骤，充分借鉴现有各类机床工作台的工作特性、传动、夹紧结构和调整技术，运用三维制图软件初步绘制出数控回转工作台，初步得出各个传动轴上的齿轮啮合的空间位置关系，然后进行轴和齿轮，蜗轮的设计计算，最后运用AUTOCAD绘制出装配图和零件图。第二章 数控回转工作台的原理与应用数控机床加工某些零件时，除需要有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动之外，还需要有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周进给运动，分别称为A、B
12、、C轴。普通的机床只要配上一个回转工作台就可以实现圆周进给运动。2.1 数控回转工作台数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用工作台几乎一样，但它的驱动是伺服系统的驱动方式。它的进给、分度转位和定位锁紧都是由给定的指令进行控制的。回转工作台的运动由交流伺服电机驱动圆柱齿轮传动，带动涡轮涡杆系统，使工作台旋转。当数控回转工作台接到数控系统的指令后，首先松开圆周运动部分的涡轮夹紧装置，松开涡轮，然后启动交流伺服电机，按数控指令确定工作台的回转方向、回转速度及回转角度大小等参数。摆动部分的工作原理与此相同。2.2 设计准则 我们的设计过程中，本着以下几条设计准则：（1）创造性的利用所需要的
13、物理性能（2）分析原理和性能（3）判别功能载荷及其意义（4）预测意外载荷（5）创造有利的载荷条件（6）提高合理的应力分布和刚度（7）重量要适宜（8）应用基本公式求最佳尺寸（9）根据性能组合选择材料（10） 零件与整体零件之间精度进行选择（11） 功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求2.3 主要技术参数回转部分：（1）回转半径：450mm（2）重复定位精度：0.005 mm（3）伺服电机功率0.75kw（4）伺服电机转速3000 rpm（5）总传动比：83.3（6）最大承载重量100摆动部分：（1）摆动角度：110O-70O（2）伺服电机功率：21KW（3）伺服电机转速：3000 rpm（4）
14、最大承载重量：500kg第三章 数控回转工作台回转部分结构设计3.1 传动方案的确定整个数控回转工作台按照功用不同可以分为两个组成部分，即圆周回转部分和摆动部分，在圆周回转部分和摆动部分中，又可以按照传动结构分为两个部分，即齿轮传动部分和蜗轮蜗杆传动部分。如图3-1所示：图3-1 传动示意图3.2 伺服电机的原理伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件。伺服电机是一个典型闭环反馈系统，减速齿轮组由电机驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动电机正向或
15、反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为0，从而达到使伺服电机精确定位的目的。伺服电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。广泛应用于机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备中。选择伺服电机时，首先要保证伺服电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率伺服电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。选
16、择功率伺服电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与伺服电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足工作台移动的需要。3.3 传动方案传动时应满足的要求数控回转工作台一般由原动机、传动装置和工作台组成，传动装置在原动机和工作台之间传递运动和动力，并可实现分度运动。在本课题中，原动机采用伺服电机，工作台为T形槽工作台，传动装置由齿轮传动和蜗杆传动组成。合理的传动方案主要满足以下要求： （1）机械的功能要求：应满足工作台的功率、转速和运动形式的要求。 （2）工作条件的要求：例如工作环境、场地、工作制度等。 （3）工作性能要求：保证工作可靠、传动效率高等。
17、 （4）结构工艺性要求；如结构简单、尺寸紧凑、使用维护便利、工艺性和经济合理等。3.4 传动方案及其分析数控回转工作台传动方案为：伺服电机齿轮传动蜗杆传动工作台。该传动方案分析如下：齿轮传动承受载能力较高 ，传递运动准确、平稳，传递 功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。蜗杆传动有以下特点：(1)在机床工作台中，传动比可达几百，甚至到1000。相比其他传动机构，在相同传动比下，结构更紧凑。（2） 蜗杆齿是连续的螺旋齿，与蜗轮的啮合是连续的，因此，传动平稳，噪声低。（3）可以自锁 当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，若蜗杆为主动件，机构将自锁。（4）效率低、制造成本较高 蜗杆传动是，
18、齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨损大，故效率约为0.7-0.8，具有自锁的蜗杆传动效率仅为0.4左右。为了提高减摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用价格较贵的有色金属制造。由以上分析可得：将齿轮传动放在传动系统的高速级，蜗杆传动放在传动系统的低速级，传动方案较合理。同时，对于数控回转工作台，结构简单，它有两种型式：开环回转工作台、闭环回转工作台。两种型式各有特点：开环回转工作台 开环数控回转工作是由步进电机按指令脉冲的要求来确定数控转台的回转方向、回转速度、回转角度。闭环回转工作台 闭环数控转台的结构与开环数控转台大致相同，其区别在于：闭环数控转台有转动角度的测量元件（圆光栅或圆感应同步器)。所测量的
19、结果反馈回去与指令值进行比较，按闭环原理进行工作，使转台定位精度更高。3.5 伺服电机的选择及运动参数的计算（1）选择电动机的类型按照工作要求和条件选用伺服电动机（2）选择电动机功率工作所需功率为：Pw=FwVw/1000w KW Pw=Tnw/9950w KW 式中T=150N.M, nw=601000V/D=36r/min,电机工作效率w=0.97，代入上式得:Pw=15036/（99500.97）=0.56 KW电机所需的输出功率为：P0= Pw/式中：为电机至工作台主动轴之间的总效率。由表2.4查得：齿轮传动的效率为w=0.97；一对滚动轴承的效率为w=0.99；蜗杆传动的效率为w=0
20、.8。因此，=1233=0.970.9930.8=0.75P0= Pw/=0.56/0.75=0.747 KW因为载荷平稳，电动机额定功率Ped略大于P0即可。查伺服电机技术数据的，选电机的额定功率Ped为0.75KW。（3）确定电机转速通常，齿轮传动的的传动比范围为i1=3-5,蜗轮传动必范围为i2=15-32，则总的传动比范围为i=i1i2=315-532=45-160电动机的转速范围为：i=inw=(45-160)36=1620-5760 r/min为降低电机的重量和价格，选取常用的同步转速为3000r/min的伺服电机小惯量系列：GYS751DC2-T2。（4）分配传动比总传动比为：i
21、=nd/nw=3000/36=83.3齿轮传动比设定为i1=3，则蜗轮蜗杆传动比为i2=27.7。（5）运动和动力参数计算0轴（电动机轴）：P0=0.747KWno= nd=3000r/min1轴（高速轴）：2轴（低速轴）：3轴(支撑轴)：3.6 齿轮传动的设计由于前述所选电机可知T=2.36N.M传动比设定为i=3，效率=0.97工作日安排每年300工作日计，寿命为10年。(1）选择齿轮传动的类型根据GB/T100851988的推荐，采用直齿轮传动的形式。（2）选择材料考虑到齿轮传动效率不大，速度只是中等，按8级精度，小齿轮选择40Cr钢，大齿轮45号钢，调质处理，硬度229HB-286HB
22、，平均取为240HB。（3）按齿面接触疲劳强度设计1初步计算转矩：齿宽系数：许用接触压力H：H=H2=522MPa传动比i:i=3将以上参数代入公式：根据转台的布置，取中心距，齿数取，模数m=2.5表3-1齿轮基本几何尺寸计算分度圆直径mm516mm齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径mmmm齿根圆直径mmmm压力角取基圆直径mm2校核计算材料：齿轮1 40Cr 调质处理 260HB 齿轮2 45#钢 调质处理 240HB 使用系数：动载系数：齿间载荷分配系数： 齿向载荷分布系数： 由机械设计表12.11载荷系数：弹性系数：节点区域系数：接触最小安全系数：许用接触应力：验算：,满足要求。齿根弯曲疲劳强
23、度验算重合度系数：齿间载荷分配系数：齿向载荷分布系数：= 查机械设计图12.14 ：载荷系数：齿形系数（查机械设计图12.21）：应力修正系数（查机械设计图12.22）：弯曲疲劳极限 （查机械设计图12.23） ： 弯曲最小安全系数：弯曲寿命系数：尺寸系数：许用弯曲应力：验算： 经验算，齿轮传动的强度符合要求3.7 蜗轮及蜗杆的选用与校核于前述所选电机可知T=6.88N.M效率=0.8工作日安排每年300工作日计，寿命为10年。查机械设计（第四版）P264，蜗杆传动装置传动比的公称值为：5，7.5，10，12.5，15，20，25，30，40，50，60，70，80其中10，20，40，80为
24、基本传动比。取传动比i=34，m=10,2,表3-2蜗杆基本尺寸3953410112268+0.500 表3-3圆柱蜗杆传动的基本几何尺寸计算项目计算公式结果（mm）蜗杆导程62.8蜗杆分度圆直径112蜗杆齿顶圆直径132蜗杆齿根圆直径88蜗杆节圆直径122蜗杆分度圆导程角0.36蜗杆节圆导程角0.3蜗杆齿宽（螺纹长度）166渐开线蜗杆基圆直径14.20.88蜗轮分度圆直径680蜗轮喉圆直径710蜗轮齿根圆直径666蜗轮外径690蜗轮喉母圆半径40蜗轮节圆直径680蜗轮齿宽取80蜗轮齿宽角表3-4注：取齿顶高 ，径向间隙，考虑传递功率不大，转速很低，选用ZA蜗杆传动，精度取8C,GB10089
25、-1988材料选择：蜗杆 45 热处理，调质220250HBS， 蜗轮 QT800-2 金属模铸造下面进行校核验算：(1)齿面接触疲劳强度计算滑动速度 ： 查机械设计P215表12.9使用系数取1.0蜗杆轴转矩 ：效率：蜗轮转矩 ：转速系数：弹性系数（查机械设计表13.2）：接触系数（查机械设计图13.12I）：预期寿命取:寿命系数:接触疲劳极限（查机械设计表13.2）:接触疲劳最小安全系数（自定）:齿面接触疲劳:最大接触应力： 满足要求。（2）轮齿弯曲疲劳强度验算弯曲疲劳极限（查机械设计表13.2）:弯曲疲劳最小安全系数（自定）:齿根弯曲疲劳极限:齿根弯曲疲劳极限 : 满足要求。(3)蜗杆轴
26、挠度验算轴惯性矩 :允许蜗杆挠度:蜗杆轴挠度:满足。经验算，蜗杆传动强度符合要求。3.8 轴的设计与校核轴的材料选用45钢调质，转矩:T=6876N.mm齿轮受力圆周力 :径向力:蜗杆受力 转矩:蜗轮受力:蜗杆轴结构图:图3-2蜗杆轴受力图: 图3-3计算支撑反力水平面反力:垂直面反力:水平面受力图: 图3-4垂直面受力图： 图3-5画轴弯矩图水平面弯矩：图3-6垂直面弯矩图：图3-7合成弯矩图：图3-8画轴转矩图轴受转矩 转矩图:图3-9许用应力 许用应力值 由机械设计中表16.3查的： 应力校正系数 :在蜗杆轴颈处:齿轮中间截面处:校核轴径:该传动轴满足传动要求其他轴的结构设计，校核计算同
27、上。3.9 键的选取与校核（1）取键连接的类型及尺寸因其轴上键的作用是传递扭矩，应用平键连接就可以了。在此用平键。由资料可查出键的截面尺寸为：宽度b=20mm，高度h=12mm，由连轴器的宽度并参考键的长度系列，从而取键长L=100mm。（2）键连接的强度键、轴和齿轮的材料都是钢，查表取平均值为p=135Mpa键的工作长度l=L-b=100-20=80mm，键与齿轮的键槽的接触高度k=0.5h=6mm，从而可得：p=2000T/(kld)=28.6MPap 可见满足要求。3.10 轴承的选用滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。它是依靠主要元件的滚动接触来支撑转动零件的。与滑动轴承相比，滚动
28、轴承摩擦力小，功率消耗少，启动容易等优点。并且常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，因此使用滚动轴承时，只要根据具体工作条件正确选择轴承的类型和尺寸。综合考虑回转部分的轴承选用角接触球轴承。3.11 回转部分的润滑与密封因为回转部分有较大的摆动角度，所以虽然涡轮涡杆及齿轮传动都是在箱体内，也不能采用常规的甩油润滑。再者箱盖或工作台与箱座或回转下箱之间不可能有很好的密封，在倾斜时会将存于箱底的油倒出，没法再甩油。所以回转部分都应选用循环喷油润滑。但在装配时轴承部分要先填好润滑脂，以免长时间得不到润滑而降低使用寿命。喷油润滑的好处非常多，可以冲掉传动过程中齿轮啮合区的磨粒、减少磨损、延长使用寿命、对涡
29、轮涡杆进行很好的冷却与润滑等。为防止工作过程中切屑与杂质进入旋转台，回转部分与下箱之间要用防尘圈密封好这样还能起到存油润滑轴承的作用。为防止传动过程中有杂质存于箱体内，随油进入轴承，影响轴承寿命，应定期对箱体内进行清洗。第四章：数控回转工作台摆动部分结构设计4.1 伺服电机的选择及运动参数的计算（1）选择电动机的类型按照工作要求和条件选用伺服电动机（2）选择电动机功率工作所需功率为：Pw=FwVw/1000w KW Pw=Tnw/9950w KW式中T=4000N.M, nw=601000V/D=36r/min,电机工作效率w=0.97，代入上式得:Pw=400036/（99500.97）=1
30、5.5KW电机所需的输出功率为：P0= Pw/式中：为电机至工作台主动轴之间的总效率。由表2.4查得：齿轮传动的效率为w=0.97；一对滚动轴承的效率为w=0.99；蜗杆传动的效率为w=0.8。因此，=1233=0.970.9930.8=0.75P0= Pw/=15.5/0.75=20.6 KW因为载荷平稳，电动机额定功率Ped略大于P0即可。查伺服电机技术数据选电机的额定功率Ped为21KW。（3）确定电机转速通常，齿轮传动的的传动比范围为i1=3-5,蜗轮传动必范围为i2=15-32，则总的传动比范围为:i=i1i2=315-532=45-160电动机的转速范围为：i=inw=(45-16
31、0)36=1620-5760 r/min为降低电机的重量和价格，选取常用的同步转速为3000r/min的伺服电机系列：YSFZ系列交流异步伺服电机（4）分配传动比总传动比为：i=nd/nw=3000/36=83.3齿轮传动比设定为i1=3，则蜗轮蜗杆传动比为i2=27.7。（5）运动和动力参数计算0轴（电动机轴）：P0=20.6KWno= nd=3000r/min1轴（高速轴）：2轴（低速轴）：3轴(摆动轴)：4.2 齿轮传动的设计由于前述所选电机可知T=68.1N.M传动比设定为i=3，效率=0.97工作日安排每年300工作日计，寿命为10年。（1）选择齿轮传动的类型根据GB/T100851
32、988的推荐，采用直齿轮传动的形式。（2）选择材料考虑到齿轮传动效率不大，速度只是中等，按8级精度，小齿轮选择40Cr钢，大齿轮45号钢，调质处理，硬度229HB-286HB，平均取为240HB。（3）按齿面接触疲劳强度设计1初步计算转矩:齿宽系数:许用接触压力H：H=H2=522MPa传动比i:i=3将以上参数代入公式:根据摆动部分的布置，取中心距，齿数取，模数m=2.5材料：齿轮1 40Cr 调质处理 260HB 齿轮2 45#钢 调质处理 240HB 使用系数：动载系数：齿间载荷分配系数： 齿向载荷分布系数： 由表12.11载荷系数：弹性系数：节点区域系数：接触最小安全系数：许用接触应力
33、：验算：,满足要求。齿根弯曲疲劳强度验算重合度系数:齿间载荷分配系数:齿向载荷分布系数:查机械设计图12.14: 载荷系数:齿形系数（查机械设计图12.21）:应力修正系数（查机械设计图12.22）:弯曲疲劳极限 （查机械设计图12.23）: 弯曲最小安全系数:弯曲寿命系数:尺寸系数 : 许用弯曲应力：验算： 经验算，齿轮传动的强度符合要求4.3 蜗轮及蜗杆的选用与校核由述所选电机可知T=196.5N.M效率=0.8工作日安排每年300工作日计，寿命为10年。取传动比i=34，m=10,2考虑传递功率不大，转速很低，选用ZA蜗杆传动，精度取8C,GB10089-1988材料选择：蜗杆 35 表
34、面淬火，4550HRC，蜗轮 QT800-2 金属模铸造下面进行校核验算：(1)齿面接触疲劳强度计算滑动速度: 查机械设计P215表12.9使用系数取1.0蜗杆轴转矩:效率:蜗轮转矩:转速系数:弹性系数（查机械设计表13.2）:接触系数（查机械设计图13.12I）:预期寿命取:寿命系数:接触疲劳极限（查机械设计表13.2）:接触疲劳最小安全系数（自定）:齿面接触疲劳:最大接触应力: 满足要求。（2）轮齿弯曲疲劳强度验算弯曲疲劳极限（查机械设计表13.2）:弯曲疲劳最小安全系数（自定）:齿根弯曲疲劳极限:齿根弯曲疲劳极限: 满足要求。(3)蜗杆轴挠度验算轴惯性矩:允许蜗杆挠度:蜗杆轴挠度:满足。
35、经验算，蜗杆传动强度符合要求。4.4 轴的设计与校核轴的材料选用45钢调质，转矩:T=196500N.mm齿轮受力圆周力:径向力:轴向力:轴的结构图:图4-1轴受力图: 图4-2计算支撑反力水平面反力垂直面反力水平面受力图图4-3 垂直面受力图 图4-4画轴弯矩图水平面弯矩图4-5垂直面弯矩图图4-6合成弯矩图图4-7画轴转矩图轴受转矩 转矩图图4-8许用应力 许用应力值 由机械设计中表16.3查的： 应力校正系数:在齿轮轴颈处 该传动轴满足传动要求4.5 轴承的选用滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。它是依靠主要元件的滚动接触来支撑转动零件的。与滑动轴承相比，滚动轴承摩擦力小，功率消耗少
36、，启动容易等优点。并且常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，因此使用滚动轴承时，只要根据具体工作条件正确选择轴承的类型和尺寸。综合考虑摆动部分的轴承选用圆锥滚子轴承。4.6 摆动部分的润滑与密封摆动部分是固定在平动工作台上的，只能随X、Y、Z轴平动，所以选择甩油润滑，当然也可采用喷油润滑。由于回转部分已采用了循环喷油系统，并且喷油润滑有许多优越性。在此也采用喷油润滑，无非是多加几条支路而已。在右端回转箱内有涡轮涡杆，所以轴承能同时得到润滑。而左端只是起支撑作用，只能用脂润滑。右支撑端只需采用常规的齿轮蜗杆减速器中的密封方法即可。各轴承端则需采用橡胶圈密封。与回转支架相连部分的轴承端用橡胶圈密封，因
37、为右端采用了油润滑。对于左端支撑，轴承如用脂润滑则用毛毡圈作为密封材料，如用油润滑则要用橡胶圈。本文中采用的是脂润滑，所以左端轴承密封用的是毛毡圈。结论此次毕业完成了数控回转工作台的设计。在设计的过程中，充分收集借鉴了国内外有关数控回转工作台的加工工艺过程，其中最为关键的是传动部分的设计，包含了大量的计算内容，主要有传动路线方案，分配各级传动比，同时还要综合考虑各传动轴上的齿轮啮合的空间位置关系，轴和齿轮的强度校核，各轴承的寿命计算等等。同时要考虑到数控回转工作台的实用性，可靠性和经济性。通过这次毕业设计，我大学四年所学课程特别是专业课程得到了综合运用和训练，达到了融会贯通的目的，边设计边修改
38、，边修改边提高，进而对数控回转工作台的设计有了更深更广的认识和了解，同时对本身的自我创新和设计能力也有很大的提高，对以后的工作和学习也有很大的指导和帮助。同时，由于设计时间仓促，自己的经验缺乏，深知还有许多不走之处。而且，世上本无尽善尽美的设计，只要自己不断学习，不断积累，我们的设计道路就一定会越来越宽阔。致谢本文的研究工作是在湘潭大学机械工程学院周老师的悉心指导下完成的。周老师治学严谨，和蔼可亲，待人真诚，热心帮助学生，指导学生认真负责。在毕业设计期间，周老师帮我搜集资料，为我指出了研究的方向，不时的鼓舞我，还经常给我必要的指导，使我少走了很多弯路。在周老师的悉心指导下，我通过这次的毕业设计
39、工作，大大提高了自己的理论水平，专业素养和独立开展科研工作的能力。这次毕业设计，是一次对我四年来所学知识的综合运用，并使其巩固和加深的过程。虽然这次设计时间紧迫，难度较大，参考资料较少，但我却从中学到了很多东西，培养了自己独立思考问题的能力，为以后更好的踏入社会，适应社会，提供了一次很好的锻炼机会。通过此次设计，我知道了自己的不足，我会注意自己的弱点，争取在今后的工作与学习中尽量的弥补自己的不足，使自己各方面的能力进一步提高。此次毕业设计由于时间仓促，自己缺少经验，不足之处在所难免，诚恳各位老师批评指正。最后，特别感谢各位老师评阅本文，祝各位老师身体健康，工作顺利，万事如意！参考文献1、李金伴，马伟民. 实用数控机床技术手册. 化学工业出版社,2007年10月2、崔旭芳，周英. 数控回转工作台的原理和设计. 2008年第6期3、机床设计手册编写组. 机床设计手册.机械工业出版社，1986年 12月.4、周济, 周艳红. 数控加工技术.国防工业出版社.2002年1月.5、吴宗泽. 机械设计师手册( 上, 下册) . 机械工业出版社. 2004年 9月.6、机械设计手册编委会. 机械设计手册. 机械工业出版社. 2004年 8月 .7、濮良贵，纪名刚. 机械设计. 高等教育出版社. 2006年5月.8、王明强. 机械设计综合训练.兵器工业出版社. 2007年11月.
