数控磨床回转工作台的设计.doc

摘要:这次的回转工作台的设计是为了方便数控磨床的加工。工作台的设计从外形尺寸到传动机构还有电机控制都经过分析和计算，其中传动机构不光使用了齿轮传动，也加入了涡轮蜗杆的传动，这是因为单头的涡轮蜗杆传动满足条件的时候可以进行自锁，同时也能提供更大的传动比。传动机构中包括了蜗杆轴和中心轴的设计，中心轴使用了空心的设计，这样可以提高刚度和强度。由于涡轮直径较大，不适合直接跟中心轴连接，所以这里采取了涡轮和工作台的螺栓连接，节省了材料，也降低了加工难度。对工作台还设计了液压夹紧机构，这里使用了小型液压缸，安放在工作台中，由液压系统提供动力。而回转工作台工作的动力传输是先由伺服电机提供原动力，经由齿轮和蜗杆涡轮的变速，最后到达工作台。伺服电机能有准确的提供回转的速度和回转角度，用于高精度的回转和分度加工，伺服电机和液压系统都由计算机程序控制。  

关键词：数控磨床回转工作台 齿轮传动 蜗杆传动 液压加紧 伺服电机

目录

摘要

Abstract

1 绪  论-6

2 回转工作台的原理与应用-7

2.1 回转工作台-7

2.2 设计准则-8

2.3 主要技术参数-8

3 数控回转工作台的设计-9

3.1 传动方案的选择-9

3.1.1 传动方案传动时应满足的要求-9

3.2 电机的选择-11

3.2.1 控制电机的性能-11

3.2.2 电机的选择及运动参数的计算-11

3.3 齿轮传动的设计-13

3.3.1 选择齿轮传动的类型与材料-13

3.3.2 根据齿面的接触疲劳强度设计-13

3.3.3 按齿轮弯曲疲劳强度设计-14

3.3.4 几何尺寸计算-15

3.3.5 结构设计-16

3.4 涡轮及蜗杆的选用及校核-17

3.4.1 选择蜗杆传动类型-17

3.4.2 选择涡杆涡轮材料-17

3.4.3 按齿面接触疲劳强度设计涡轮蜗杆-17

3.4.4 蜗轮蜗杆的主要尺寸与参数-18

3.4.5 校核涡轮蜗杆的齿根弯曲疲劳强度-19

3.5 蜗杆轴的设计-19

3.5.1 蜗杆轴的材料选择，确定许用切应力-19

3.5.2 按许用切应力计算轴的最小直径-19

3.5.3 初步设计蜗杆轴各轴段的直径和长度-20

3.5.4 蜗杆轴强度和刚度的校核-20

3.6 中心轴的设计-24

3.6.1 中心轴的材料选择-24

3.6.2 中心轴的各段尺寸设计-25

3.6.3 中心轴强度及刚度校核-26

3.7 键和销的选取与校核-29

3.7.1 键的设计与校核-29

3.7.2 锁紧销的选用-30

3.8 轴承的选用-31

3.9 加紧机构的设计-32

4 电机控制系统的设计-34

4.1 伺服电机的性能-34

4.2 伺服电机的控制及其原理图-34

5 安装与调试-36

结论-37

致谢-38

参考文献-39

附录-40