12刀位星型伺服刀塔设计毕业论文设计(编辑修改稿)

12刀位星型伺服刀塔设计毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

1 1500 2750ni n  刀 总刀 12 23 89i i i i刀 总 齿轮 2 为惰 轮 ，则 13i =2。 计算传动装置的运动和动力参数 计算各齿轮的转速 齿轮 1 的转速 ： 1 1500 / m inmn n r 齿轮 3 的转速： 13 13 1500 7 5 0 / m in2nnri   齿轮 4 的转速 ： 41 1500 / m inmn n n r   齿轮 5 的转速 ： 45 45 1500 1 0 0 0 / m i n1 .5nnri   齿轮 6 的转速 ： 65 10 00 / m inn n r 齿轮 7 的转速 ： 67 67 1000 4 0 0 / m in2 .5nnri   齿轮 8 的转速 ： 83 75 0 / m inn n r 齿轮 9 的转速 ： 89 89 750 / m innnri 陕西理工学院毕业论文（设计） 第 14 页 共 47 页 计算各齿轮的功率 查《机械课程设计手册》，取电动机的传动效率为 电 =，齿轮的传动 效率为齿 = 齿轮 1 的功率： 1 6 . 4 4 5 0 . 9 5 6 . 1 2 3dP P KW   电 齿轮 3 的功率： 3 6 .0 0 1dP P K W  电 齿 齿 齿轮 4 的功率： 41 23P P KW 齿轮 5 的功率： 5 6 .0 6 2dP P K W电 齿 齿轮 6 的功率： 65 6. 06 2P P KW 齿轮 7 的功率： 7 6 .0 0 1dP P K W  电 齿 齿 齿轮 8 的功率： 83 P KW 齿轮 9 的功率： 9 5 .9 6dP P K W   电 齿 齿 齿 计算各齿轮的转矩 齿轮 1 的 转矩： 11 19550 3 8 .9 8 .PT N mn 齿轮 3 的 转矩： 3 1 1 3 7 6 .4 1 .T T i N m齿 齿 齿轮 4 的 转矩： 41 3 8 .9 8 .T T N m  齿轮 6的 转矩： 6 5 4 4 5 5 7 .8 9 .T T T i N m  齿 齿轮 7 的 转矩： 7 6 6 7 1 4 3 .1 .T T i N m齿 齿轮 9的 转矩： 8 9 3 7 6 .4 1 .T T T N m   陕西理工学院毕业论文（设计） 第 15 页 共 47 页 3 传动零件的设计计算 齿轮的设计计算 齿轮传动有两条传动链 :从电机出来经齿轮 7 到刀盘和从电机出来经齿轮 9 到刀具。 电机到刀盘的传动链的设计计算 （ 1） 齿轮 5的设计计算： 1） 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 选用直齿圆柱齿轮传动， 7级精度 ，材料的选择，齿轮 4的材料为 40Cr(调质 )， 齿轮 5 的材料为 45钢 (调质 )硬度为 240HBS，二者材料硬度相查 40HBS。 选齿轮 4的齿数 4z =22 ，齿轮 5的齿数 5 4 4 5 2 2 1 .5 3 3z z i   。 2） 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即 2434 12 .3 2 EtdHK T Zud Qu   试选载荷系数 。 齿轮 4 的转矩： 4 .T N m。 由《 机械设计 》表 106查得材料的弹性影响系数 MPa。 由《 机械设计 》图 1021d按齿面硬度查得齿轮 4的接触疲劳强度极限 lim4H =600MPa, 齿轮 5 的接触疲劳强度极限 lim5H =550MPa。 由公式计算应力循环次数： 陕西理工学院毕业论文（设计） 第 16 页 共 47 页 9446 0 6 0 1 5 0 0 1 5 0 0 0 0 4 . 5 1 0hN n jL       9 945 4 .5 1 0 3 1 01 .5NN u     由《 机械设计 》图 1019 取接触疲劳寿命系数 4  ； 5 。 计算接触疲劳许用应力： 取 失效概率为 1%，安全系数 S=1，得 :   4 l i m 44 0 . 9 6 0 0 5 4 0H N HH K M P aS       5 l im 55 0 . 9 2 5 5 0 5 0 6H N HH K M P aS     试计算齿轮 4分度圆直径 4td ，代入  H 中较小的值 : 2 244 334 1 1 . 3 3 . 8 9 8 1 0 1 . 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 5 2 . 9 41 1 . 5 5 0 6EtdHK T Zud m mQu         计算圆周速度 : 44 3 . 1 4 5 2 . 9 4 1 5 0 0 4 . 1 6 /6 0 0 0 0 6 0 0 0 0tdnv m s    计算齿宽 b: 4 52 .9 4dtb Q d mm 计算齿宽与齿高之比： 445 2 .9 4 2 .4 0 622tt dm m mz   2. 25 5. 41 4th m mm  计算载荷系数： 根据 /v m s ， 7 级精度，由《 机械设计 》图 108 查得动载系数  ； 直齿轮， 1Ha FaKK； 由《 机 械设计 》表 102查得使用系数 1AK ； 由《 机械设计 》表 104用插值法查得  。 陕西理工学院毕业论文（设计） 第 17 页 共 47 页 由 h，   由《 机械设计 》查图 1013得   ； 故载荷系数： 1 1 . 1 2 1 1 . 4 2 1 1 . 5 9 2A V H a HK K K K K       按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径： 3344 1 . 5 9 25 2 . 9 4 5 6 . 6 3 91 . 3ttKd d m mK    计算模数： 44 dm mmz 3）按齿根弯曲强度设计 弯曲强度设计公式：  43 242 Fa sadFYYKTm Qz   由《 机械设计 》查图 1020c 查得齿轮 4 的弯曲疲劳极限 4 500FE MPa  ，齿轮 5的弯曲疲劳极限 5 380FE MPa  ； 由《 机械设计 》查图 1018 取弯曲疲劳寿命系数 4  ， 5  ； 计算弯曲疲劳许用应力； 取弯曲疲劳安全系数 S=，得   444 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F EF K M P aS      555 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F EF K M P aS    计算载荷系数 K： 1 1 . 1 2 1 1 . 3 4 1 . 5 0 1A V F a FK K K K K       查取齿形系数， 由《 机械设计 》 表 105 查得 4  ， 4  ； 查取应力校正系数， 由《 机械设计 》 表 105 查得 4  ， 5 。 陕西理工学院毕业论文（设计） 第 18 页 共 47 页 计算齿轮的  Fa saFYY 并加以比较：  444 2 . 7 2 1 . 5 7 0 . 0 1 4 0 73 0 3 . 5 7F a saFYY   555 2 . 4 7 8 1 . 6 4 0 . 0 1 7 0 12 3 8 . 8 6F a saFYY  设计计算：   44 33 2242 2 1 . 5 0 1 3 . 8 9 8 1 0 0 . 0 1 7 0 1 1 . 61 2 2F a s adF YYKTm m mQz         对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所 决定的承载能力，仅与 齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度算得的 模数 并就近圆整为标准值 m=2mm，按接触强度算得的分度圆直径 4 mm ，算出齿轮4 的齿数 44 5 6 .6 3 9 2 8 .3 22dz m   ，取 4 28z  5 4 4 5 28 1. 5 42z z i    4） 几何尺寸计算 计算分度圆直径 44 28 2 56d z m mm    55 42 2 84d z m mm    计算中心距 4545 5 6 8 4 7022dda m m    计算齿轮宽度 4 56db Q d mm 取 4 56b mm ， 5 60b mm。 如图 、 所示分别为齿轮 5： 陕西理工学院毕业论文（设计） 第 19 页 共 47 页 图 图 （ 2） 齿轮 7的设计计算： 1） 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 选用直齿圆柱 齿轮传动， 7级精度，材料的选择，齿轮 6的材料为 40Cr(调质 )， 齿轮 7 的材料为 45钢 (调质 )硬度为 240HBS，二者材料硬度相查 40HBS。 选齿轮 6的齿数 6z =20 ，齿轮 7的齿数 7 6 67 50z z i 2)按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即 2636 12 .3 2 EtdHKT Zud Qu   试选载荷系数 。 齿轮 6 的转矩： 46 10 .T N mm。 由《 机械设计 》表 106查得材料的弹性影响系数 MPa。 由《 机械设计 》图 1021d按齿面硬度查得齿轮 6的接触疲劳强度极限 lim6H =600MPa,齿轮 7 的接触疲劳强度极限 lim7H =550MPa。 由公式计算应力循环次数： 9666 0 6 0 1 0 0 0 1 5 0 0 0 0 3 . 6 1 0hN n jL       陕西理工学院毕业论文（设计） 第 20 页 共 47 页 9 967 3. 6 10 1. 44 u     由《 机械设计 》图 1019 取接触疲劳寿命系数 6  , 7 。 计算接触疲劳许用应力： 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，得 :   6 l im 66 0 . 9 1 6 0 0 5 4 6H N HH K M P aS       7 l i m 77 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5H N HH K M P aS     试计算齿轮 6分度圆直 径 6td ，代入  H 中较小的值 : 2 246 336 1 1 . 3 5 . 7 8 9 1 0 2 . 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 2 . 3 2 5 5 . 7 8 51 2 . 5 5 2 2 . 5EtdHKT Zud m mQu         计算圆周速度 : 66 3 . 1 4 5 5 . 7 8 5 1 0 0 0 2 . 9 2。