毕业设计论文--四杆中频数控淬火机床的设计制造

毕业设计论文--四杆中频数控淬火机床的设计制造内容摘要：

（ 36） 式中， q 为每米链的质量， kg/m， 见表 31。 悬垂拉力为 qgaKF yy  （ N） （ 37） 式中， a 为链传动的中心距， m； g 为重力加速度， g=； Ky为下垂度 y= 时的垂度系数。 Ky值与两链轮轴线所在平 面与水平面的倾斜角 有关。 垂直布置时 Ky=1，水平布置时 Ky=7，对于倾斜布置的情况， =30时 Ky=6， =60时 Ky=4， =75时 Ky=。 链作用在轴上的压力 FQ可近似取为 FFQ )~( （ 38） 有冲击和振动时取大值。 滚子链传动的设计 一、滚子链传动的失效形式 链传动的失效形式主要有以下几种： 1．链板疲劳破坏 由于链条受变应力的作用，经过一定的循环次数后，链板会发生疲劳破坏，在正常润滑条件 下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。 2．滚子、套筒的冲击疲劳破坏 链节与链轮啮合时，滚子与链轮间会产生冲击，高速时冲击载荷较大，套筒与滚子表面发生冲击疲劳破坏。 3．销轴与套筒的胶合 当润滑不良或速度过高时，销轴与套筒的工作表面摩擦发热较大，而使两表面发生粘附磨损，严重时则产生胶合。 4．链条铰链磨损 链在工作过程中，销轴与套筒的工作表面会因相对滑动而磨损，导致链节的伸长，容易引起跳齿和脱链。 5．过载拉断 在低速（ v6m/s）重载或瞬时严重过载时，链条可能被拉断。 二、额定功率曲线图 以上各种 失效形式，将使链传动的工作能力受到限制。 图 是通过实验作出的单排滚子链的极限功率曲线。 1 是在正常润滑条件下，铰链磨损限定的极限功率曲线； 2 是链板疲劳四杆中频数控淬火机床总体及上料机构设计 18 强度限定的极限功率曲线； 3 是套筒、滚子冲击疲劳强度限定的极限功率曲线； 4 是铰链（套筒、销轴）胶合限定的极限功率曲线。 图中阴影部分为实际使用的许用功率（区域）。 若润滑不良及工作情况恶劣，磨损将很严重，其极限功率大幅度下降。 如图 中虚线 5 所示。 图 1026 是部分型号滚子链的额定功率曲线。 它是在特定条件下制定的，即：（ 1）两轮共面；（ 2）小轮齿数 z1=19；（ 3）链长 Lp=100 节；（ 4）载荷平稳；（ 5）按推荐的方式润滑（图 ）；（ 6）工作寿命为 15000h；（ 7）链条因磨损而引起的相对伸长量不超过 3%； 图 313 极限功率曲线 The curve of limit frequency 图314 滚子链的额定功率曲线 The normal rated power curve of rollerchain 图 314 表明，当采用推荐的润滑方式时，链传动所能传递的功率 P0，小轮转速 n1和链号三者之间的关系。 图 315 推荐的润滑方式 Remended lubricated way 若润滑条件与推荐的润滑方式不同时，则根据链速 v 的不同，将 P0 的值降低。 当链速 v≤ ，降低到 50%；当 ≤ v≤ 7 m/s 时，降低到 25%；当 v7m/s 而润滑又不当时，则不宜用链传动。 设计时，若实 际选用参数与上述特定条件不同，则需要引入一系列相应的修正系数对图中额定功率 P0进行修正。 单排链传动的额定功率应按下式确定： PLZA KKK PKP 0 （ 39） 式中， KA为工作情况系数，由表 32 确定； P0为单排链的额定功率， kW； P 为链传动传递的功率， KW； Kz 为小链轮的齿数系数，由表 33 确定，当工作点落在图 的曲线顶点左侧时（属于链板疲劳），查表中 Kz；当工作点落在图 的曲线右侧时（属于套筒、滚子冲击疲劳），查表中 K’z。 KL为链 长系数（图 ），图中曲线 1 为链板疲劳计算用，曲线 2 为套筒、滚子冲击疲劳计算用；当失效形式无法预先估计时，取曲线中小值代入计算； Kp 为多排链系数（表 34）。 四杆中频数控淬火机床总体及上料机构设计 20 表 32 工作情况系数 KA Table 32 working modulus KA 载荷性质 原动机 电动机或汽轮机 内燃机 载荷平稳 中等冲击 较大冲击 表 33 小链轮齿数系数 Kz和 39。 zK Table 33 small chain wheel gear modulus Kz and 39。 zK z1 9 10 11 12 13 14 15 17 Kz 39。 zK z1 19 21 23 25 27 29 31 35 Kz 39。 zK 图 316 链长系数 The chain length’s modulus 1— 链板疲劳； 2— 滚子套筒冲击疲劳 表 34 多排链系数 KP Table 34 most rows modulus KP 排数 1 2 3 4 5 6 KP 1 滚子链传动参数的选择 1）链轮齿数 z z2 由链传动的运动特性得知，齿数越少，瞬时链速变化越大，而且链轮直径也较小，当传递功率一定时，链和链轮轮齿的受力也会增加，为使传动平稳，小链轮齿数 不宜过少，但如齿数过多，又会造成链轮尺寸过大，而且，当链条磨损后，也容易从链轮上脱落。 滚子链传动的小链轮齿数 z1应根据链速 v 和传动比 i，由表 35 进行选取，然后按 z2=iz1，选取大链轮的齿数；并控制 z2≤ 120。 表 35 小链轮齿数 Table 35 number of small chain wheel gear 链速 v /（ m/s） ~3 3~8 8 z1 ≥ 15~17 ≥ 19~21 ≥ 23~25 因链节数常取偶数，故链轮齿数最好取奇数，以使磨损均匀。 2）链的节距 p 链的节距 p 是决定 链的工作能力、链及链轮尺寸的主要参数，正确选择 p 是链传动设计时要解决的主要问题。 链的节距越大，承载能力越高，但其运动不均匀性和冲击就越严重。 因此，在满足传递功率的情况下，应尽可能选用较小的节距，高速重载时可选用小节距多排链。 3）传动比 i 传动比受链轮最小齿数和最大齿数的限制，且传动尺寸也不能过大，因此传动比一般不大于 6。 传动比过大时，小链轮上的包角 1将会太小，同时啮合的齿数也太少，将加速轮齿的磨损。 因此，通常要求包角 1不小于 120。 4）中心距 a 和链节数 Lp 若链传动中心距过小，则小链轮上的包角也小 ，同时啮合的链轮齿数也减少；若中心距过大，则易使链条抖动。 一般可取中心距 a=（ 30~50） p，最大中心距 amax≤ 80p。 链的长度以链节数 LP（节距 p 的倍数）来表示。 与带传动相似，链节数 LP与中心距 a 之间的关系为 apzzzzpaL p .222 1221    （ 310） 计算出的 Lp 应圆整为整数，最好取为偶数。 如已知 Lp 时，也可由式（ 1037）计算出实际中心距 a，即： 四杆中频数控淬火机床总体及上料机构设计 22      21222121 28224  zzzzLzzLpapp （ 311） 为了便于链条的安装和 调节链的张紧，通常中心距设计成可调的；若中心距不能调节而又没有张紧装置时，应将计算的中心距减小 2~5mm。 使链条有小的初垂度，以保持链传动的张紧。 低速链传动的设计 对于 v，其失效形式主要是链条因过载被拉断；故应按抗拉静强度条件进行计算，根据已知的传动条件，由图 1026 初选链条型号，然后校核安全系数 S  SFKFS AQ  （ 312） 式中， S 为静强度计算的安全系数； FQ为链条的最低破坏载荷，由链 号查表 31； KA为工作情况系数，由表 32 确定； [S]为许用静强度安全系数，通常 [S]=4~8。 链传动的布置和润滑 一、链传动的布置 在链传动中，两链轮的转动平面应在同一平面内，两轴线必须平行，最好成水平布置（图），如需倾斜布置时，两链轮中心连线与水平线的夹角 应小于 45（图 ）。 同时链传动应使紧边（即主动边）在上，松边在下，以便链节和链轮轮齿可以顺利地进入和退出啮合。 如果松边在上，可能会因松边垂度过大而出现链条与轮齿的干扰，甚至会引起松边与紧边的碰撞。 图 链传动布置 fix up transmission chain 为防止链条垂度过大造成啮合不良和松边的颤动，需用张紧装置。 如中心距可以调节时，可用调节中心距来控制张紧程度；如中心距不可调节时，可用张紧轮。 张紧轮应安装在链条松边靠近小链轮处，放在链条内，外侧均可，分别如图 1029c、 d 所示。 张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的滚轮，其直径可比小链轮略小些。 二、链传动的润滑 链传动良好的润滑将会减少磨损、缓和冲击，提高 承载能力，延长使用寿命，因此链传动应合理地确定润滑方式和润滑剂种类。 常用的润滑方式有几种： 1）人工定期润滑：用油壶或油刷给油（图 ），每班注油一次，适用于链速 v≤ 4m/s的不重要传动。 2）滴油润滑：用油杯通过油管向松边的内、外链板间隙处滴油，用于链速 v≤ 10m/s 的传动（图 ）。 3）油浴润滑：链从密封的油池中通过，链条浸油深度以 6~12mm 为宜，适用于链速v=6~12m/s 的传动（图 ）。 4）飞溅润滑：在密封容器中，用甩油盘将油甩起，经由壳体上的集油装置将油导流到链上。 甩油 盘速度应大于 3m/s，浸油深度一般为 12~15mm（图 ）。 5）压力油循环润滑 — 用油泵将油喷到链上，喷口应设在链条进入啮合之处。 适用于链速 v≥ 8m/s 的大功率传动（图 ），链传动常用的润滑油有 LAN3 LAN4 LAN6 LAN100等 全 损 耗 系 统 用 油。 温 度 低 时 ， 粘 度 宜 低 ； 功 率 大 时 ， 粘 度 宜四杆中频数控淬火机床总体及上料机构设计 24 图 链传动润滑方法 The lubricated way of transmission chain 设计减速器与轴Ⅰ的链传动 已知，减速器输出轴转速 n1=， 轴Ⅰ n2=，传递功率 P=3KW，两班制工作，载荷平稳。 并要求中心距 a 不大于 600mm，电动机可在滑轨上移动。 解： 1）选择链轮齿数 z z2 传动比 129 .3 0 0 .9 2 0 81 0 .1ni n   （ 313） 按表 33 取小链轮齿数 z2 =23，大链轮齿数 z1 = 2/zi=23/= ， 取 1z =25。 2）求计算功率 PC 由表 31 查得 KA=，计算功率为 1 .0 3 .0 3 .0cAP K P   kW （ 314） 3）确定中心距 a0及链节数 Lp 初定中心距 pa )50~30(0  ，取 0 30ap 由式（ 31）求 Lp 0212210222 apzzzzpaL p    22 30 25 23 23 25 84 .00 342 2 30pp       （ 315） 取 Lp=82 4）确定链条型号和节距 p 首先确定系数 Kz、 KL、 Kp。 根据链速估计链传动可能产生链板疲劳破坏，由表 32 查得小链轮齿数系数 Kz=，由图 查得 KL=，考虑传递功率不大，故选单排链，由表 33 查得 Kp=1 所能传递的额定功率 0 3 . 0 2 . 3 91 . 2 3 1 . 0 2 1cz L pPP K K K  kW （ 316） 由图 选择滚子链型号为 12A，链节距 p=， 由图证实工作点落在曲线顶点左侧，主要失效形式为链板疲劳，前面假设成立。 5）验算链速 V 11 2 5 1 9 . 0 5 9 . 3 0 . 0 7 3 86 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0z p nv   m/s （ 317） 6）确定链长 L 和中心距 a 链长 8 2 1 5 . 8 7 5 1 . 5 6 2 11 0 0 0 1 0 0 0PLpL    m （ 318） 中心距    。