弧面蜗杆加工专用数控机床设计

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设计说明书中英文摘要

摘 要: 根据设计任务书的要求，本设计说明书针对球面蜗杆专用数控机床的加工及控制系统进行设计说明。主要内容包括三种球面蜗杆传动原理和加工特点，球面蜗杆专用数控机床的机械结构及控制系统的总体设计方案，进给系统的机械结构设计和数控系统的电路设计。
关键字: 球面蜗杆 数控系统 设计
Abstract: According to the requirement of the design,this design aims at the machining of Arc-worm numerical control machine and the control system. The main contents include the transmission theory and machining characteristic of three kinds of Arc-worm ,the blue print of the engine configuration of Arc-worm numerical control machine and control system, the design of the feed system’s transmission theory and the circuit design of numerical control system.
Key word: Arc-worm numerical control system design

目 录
设计说明书中英文摘要
第一章 弧面蜗杆蜗轮的特点 …………………………………………… 1
1-1 蜗杆蜗轮的形成、类型及其结构………………………………… 1
1-2 蜗杆传动的特点及其应用………………………………………… 3
1-3 弧面蜗杆的加工…………………………………………………… 4
1-4 弧面蜗轮的加工…………………………………………………… 5
第二章 弧面蜗杆数控专用机床总体结构方案设计…………………… 12
2-1 加工机床运动的基本要求………………………………………… 12
2-2 弧面蜗杆数控专用机床总体方案………………………………… 13
2-3 专用球面蜗杆数控车床的基本结构……………………………… 14
第三章 弧面蜗杆数控专用机床的主传动系统设计…………………… 15
3-1 传动结构式和结构选择…………………………………………… 15
（1）主传动的确定 ， 和公比Ф的确定……………………15
（2）确定变速组和传动副数目………………………………………15
（3）确定传动顺序方案………………………………………………16
3-2 传动方案的拟订……………………………………………………18
3-3 齿轮传动部分的设计………………………………………………19
3-4 轴的设计计算………………………………………………………25
（1）轴Ⅱ的设计计算…………………………………………………25
（2）轴Ⅶ的设计计算…………………………………………………26
（3）主轴的设计计算…………………………………………………32
第四章 弧面蜗杆数控专用机床的进给系统设计……………………… 32
5-1 进给系统传动方案拟订……………………………………………32
5-2 纵向进给系统的设计计算…………………………………………33
（1） 纵向进给系统的设计…………………………………………33
（2） 纵向进给系统的设计计算……………………………………33
5-3 横向进给系统的设计计算…………………………………………39
5-4 齿轮传动间隙的消除………………………………………………46
第五章 弧面蜗杆数控专用机床回转工作台设计……………………… 52
第六章 弧面蜗杆数控专用机床控制系统总体方案拟定……………… 54
第七章 润滑油的选用…………………………………………………… 54
结 束 语
第一章 弧面蜗杆蜗轮的特点
1-1蜗杆蜗轮的形成、类型及其结构
1、蜗轮蜗杆的形成
蜗杆蜗轮传动是由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演变而来的。小齿轮的轮齿分度圆柱面上缠绕一周以上，这样的小齿轮外形像一根螺杆，称为蜗杆。大齿轮称为蜗轮。为了改善啮合状况，将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形，使之将蜗杆部分地包住，并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀范成加工蜗轮，这样齿廓间为线接触，可传递较大的动力。　
蜗杆蜗轮传动的特征：
其一，它是一种特殊的交错轴斜齿轮传动，交错角为∑＝90°，z1很少，一般z1＝1～4；
其二，它具有螺旋传动的某些特点，蜗杆相当于螺杆，蜗轮相当于螺母，蜗轮部分地包容蜗杆。
2、蜗杆传动的类型
杆形状的不同可分：
① 圆柱蜗杆传动-普通圆柱蜗杆（阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆、锥面包络蜗杆）和圆弧蜗杆。


普通圆柱蜗杆





圆弧蜗杆
② 环面蜗杆传动


环面蜗杆

③ 锥蜗杆传动


锥蜗杆动
3、蜗轮蜗杆结构
① 蜗杆结构：
蜗杆通常与轴为一体，采用车制或铣制，结构分别见下图


② 蜗轮结构：
蜗轮常采用组合结构，由齿冠和齿芯组成。联结方式有：铸造联结、过盈配合联结和螺栓联接，结构分别见下图。蜗轮只有在低速轻载时采用整体式。
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