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永乐国际f66官网gj立式振动磨机结构设计振动磨应
时间:2020-07-02 14:54

  1 摘 要 磨削是精密零件常用的最终加工方法之一, 而磨削所用的磨床一般来讲价格是较贵的。 本文设计的开式振动砂带磨光机, 能够安装在普通车床上, 代替外圆磨床对回转体工件进行外圆的磨削加工, 它可以满足高精度、 低粗糙度的加工要求, 为一些设备不全的企业及超长超大轴类工件的精加工提供了方便。 此次设计的 100mm 开式振动砂带磨光机是对卧式车床加以改造, 能满足在车床上对轧辊表面作光整加工。 此次设计的部件由两大块完成整体运动。 第一部分设计采用 YFP801-4 变频调速电动机带动曲柄机构进行直线往复运动, 进而实现砂带滚筒在工件表面完成振...

  1 摘 要 磨削是精密零件常用的最终加工方法之一, 而磨削所用的磨床一般来讲价格是较贵的。 本文设计的开式振动砂带磨光机, 能够安装在普通车床上, 代替外圆磨床对回转体工件进行外圆的磨削加工, 它可以满足高精度、 低粗糙度的加工要求, 为一些设备不全的企业及超长超大轴类工件的精加工提供了方便。 此次设计的 100mm 开式振动砂带磨光机是对卧式车床加以改造, 能满足在车床上对轧辊表面作光整加工。 此次设计的部件由两大块完成整体运动。 第一部分设计采用 YFP801-4 变频调速电动机带动曲柄机构进行直线往复运动, 进而实现砂带滚筒在工件表面完成振幅为 4mm 的振动动作, 这样既保证了磨粒的出屑又提高工件表面的粗糙度。 第二部分设计采用由调速电机 YST-5624 通过齿轮减速箱使装有砂带的卷带轮极缓速转动, 带动放带轮放带, 通过安装在车床上的工件高速旋转, 与在接触轮上的砂带磨粒相接触, 完成光整加工。 经过砂带的光整加工后可以减小和细化零件表面粗糙度, 去除划痕、 微观裂纹等表面缺陷, 提高和改善零件表面质量;改善零件表面应力分布状态; 提高零件的装配工艺性; 改善零件表面的光泽度和光亮程度, 提高零件表面清洁程度等。 关键词: 砂带 , 振动, 曲柄, 光整 2 100mm Open type abrasive belt vibration grinding machine ABSTRACT Grinding is a commonly used one of the final machining method of precision parts, grinding the grinding machine in general the price is more expensive. In this paper, design of open type abrasive belt polishing machine, vibration can be installed on the engine lathe, instead of a cylindrical grinding machine for axisymmetrical workpiece end face and the cylindrical grinding, it can satisfy the processing requirements of high precision and low roughness, as some equipment is not complete and super long large uranium class workpiece processed provides convenient. The design of 100mm type vibration abrasive belt polishing machine is to reform the horizontal lathe, can meet in the lathe for finishing on the roll surface. The design of the components by two large overall motion. The first part design using the YFP801-4 variable frequency and variable speed motor drives the crank mechanism for straight reciprocating motion, and then realize the belt wheel on the workpiece surface finish for the amplitude of vibration of the action in 4mm, so the abrasive chip and improving workpiece surface roughness. The second part design used by the motor through the gear box is provided which YST-5624 belt take-up wheel rotation speed, drive pulley belt 3 through put put, installed in the lathe workpiece rotating speed, and the contact wheel on the abrasive particle contact, complete the finishing. After the abrasive finishing can be reduced and refinement of part surface roughness, remove scratches, micro cracks, improve and improve the surface quality of parts; improving the parts surface stress; improve the assembly technology of parts; to improve the surface gloss and shine, improve the parts surface cleaning degree. Key words: abrasive belt, vibration, crank, finishing 4 1 00mm 开式振动砂带磨光机设计 0 前言 一般企业自己不具备轧辊磨削专用设备, 如能利用现有的车床对轧辊表面作最终高精度光整加工, 而不需要额外购置专用的磨削设备是一般企业所期望的。 此次设计的开式砂带振动磨光机正是为了填补这项空缺, 能让企业在车床上对轧辊进行最后的高精度光整加工。 对于砂带磨削国内也已经使用, 但通过振动的方法来提高磨削的精度, 从网上收集的资料来说还是一个空白。 1 绪论 1. 1 磨光机简介 什么是磨光? 磨光是借助粘有磨料的特制磨光轮(或带) 的旋转, 以切削金属零件表面的过程。 以提高零件的光整度和表面粗糙度, 磨光可根据零件表面状态和质量要求高低进行一次磨光和几次(磨料粒度逐渐减小) 磨光, 磨光后零件表面粗糙度 Ra 值可达 0. 4 m 甚至更低。 磨光机操作的关键是要设法得到最大的抛光速率, 以便尽快除去磨光时产生的损伤层。 同时也要使抛光损伤层不会影响最终观察到的组织, 即不会造成假组织。 前者要求使用较粗的磨料, 以保证有较大的抛光速率来去除磨光的损伤层, 但抛光损伤层也较深; 后者要求使用最细的材料, 使 5 抛光损伤层较浅, 但抛光速率低。 解决这个矛盾的最好的办法就是把抛光分为两个阶段进行。 粗抛目的是去除磨光损伤层, 这一阶段应具有最大的抛光速率, 粗抛形成的表层损伤是次要的考虑, 不过也应当尽可能小; 其次是精抛(或称终抛) , 其目 的是去除粗抛产生的表层损伤, 使抛光损伤减到最小。 磨光机抛光时, 试样磨面与抛光盘应绝对平行并均匀地轻压在抛光盘上, 注意防止试样飞出和因压力太大而产生新磨痕。 同时还应使试样自转并沿转盘半径方向来回移动, 以避免抛光织物局部磨损太快在抛光过程中要不断添加微粉悬浮液,使抛光织物保持一定湿度。 湿度太大会减弱抛光的磨痕作用, 使试样中硬相呈现浮凸和钢中非金属夹杂物及铸铁中石墨相产生“曳尾” 现象; 湿度太小时, 由于摩擦生热会使试样升温, 润滑作用减小, 磨面失去光泽, 甚至出现黑斑, 轻合金则会抛伤表面。 为了达到粗抛的目 的, 要求转盘转速较低, 最好不要超过 600r/min; 抛光时间应当比去掉划痕所需的时间长些, 因为还要去掉变形层。 粗抛后磨面光滑, 但黯淡无光, 在显微镜下观察有均匀细致的磨痕, 有待精抛消除。 精抛时转盘速度可适当提高, 抛光时间以抛掉粗抛的损伤层为宜。 精抛后磨面明亮如镜, 在显微镜明视场条件下看不到划痕, 但在相衬照明条件下则仍可见到磨痕。 磨光机抛光质量的好坏严重影响试样的组织结构, 已逐步起有关专家的重视。 近年来, 国内外在磨光机的性能上作了大量的研究工作, 研究出不少新机型、 新一代的平面磨光机, 正由原来的手动操作发展成为各种各样的半自动及全自动磨光机。 1. 1. 1 磨光机的分类 6 模具磨光机采用进口大功率器件, 功率比同类产品提升 30%。 微电脑控制的谐振频率自动寻找和锁定功能; 数控九段振动大小和放电间隙跟踪适应功能。 模具磨光机适用范围: 各种模具(包括硬质合金模具) 的复杂型腔、 窄槽狭缝、 盲孔等粗糙表面至镜面的整形抛光。 可抛光各种金属、洛阳博丹机电的振动磨玻璃、 玉石、 玛瑙等。 磁力磨光机是利用超强的电磁力, 传导细小的研磨不锈钢针, 产生高速流动, 调头等动作, 在工件内孔, 表面摩擦, 一次性达到抛光, 清洗,去除毛刺等精密研磨效果。 工作时间短, 采用进口半永久性不锈钢磨材、成本低。(针对精密五金零件内孔、 凹凸不平面等死角清洗、 抛光去毛刺工作) 平面磨光机特点: 轻铁类金属、 非铁类金属、 硬质塑料等精密零件成品, 去除毛边、 倒角、 毛刺, 抛光、 洗净等精密研磨工作一次完成。 不规则状零件、 孔内、 管内、 死角、 夹缝等皆可研磨加工。 加工速度快, 操作简单安全, 成本低。 成品加工后不变形, 不影响精度火焰磨光机采用电解水技术, 通电从水中提取氢氧气体的能源设备, 其中氢气作为燃料, 氧气用于助燃, 可以取代乙炔、 煤气、 液化气等含碳气体, 具有热值高、 火焰集中、 零污染, 生产效率高, 节能方便等优点。 适合携机到野外环境操作。 适合首饰厂、 金店、 齿科、 玻璃及其它行业的精密工艺明火焊接、 小型浇铸、 小零件淬火退火、 各种金属丝焊接、 高温材料试验等。 加长轴磨光机的电动机固定在底座上, 固定抛光盘用的锥套通过螺 钉与电动机轴相连。 抛光织物通过套圈紧固在抛光盘上, 电动机通过底座上的开关接通电源起动后, 便可用手对试样施加压力在转动的抛光盘上进行抛光。 抛光过程中加入的抛光液可通过固定在底座上的塑料盘中的排水 7 管流入置于磨光机旁的方盘内。 抛光罩及盖可防止灰土及其他杂物在机器不使用时落在抛光织物上而影响使用效果。 叶片磨光机叶片在加工过程中, 由于各种原因, 可能会导致叶片余量不均匀, 甚至在一件工件上出现余量过厚、 过薄的现象, 如果用常规的机械进行抛磨, 对操作者的人身安全造成危害。 叶片磨光机, 其组成包括五轴传动机床, 所述的五轴传动机床上装有 C 轴伺服电机和动力头旋转轴,所述的动力头旋转轴的两端装在支撑上, 所述的支撑与动力头相连, 所述的动力头上具有支架, 所述的支架上固定有砂带电机和驱动转轴, 所述的砂带电机的电机轴上装有砂带, 所述的砂带上装有球面带轮。 该产品用于叶片抛光。 两工位磨光机, 它包括机架、 抛光轮盘、 动力装置; 抛光轮盘设置在机架上, 抛光轮盘由动力装置带动; 抛光轮盘的盘面包括外层纤维织物;磨光机具有两个抛光轮盘, 两个抛光轮盘分别为平轮盘和凸轮盘。 本实用新型磨光机具有平轮盘和凸轮盘, 使用者可方便地频繁交替使用平轮盘和凸轮盘对制品表面的平面、 凸面、 凹面进行人工抛光, 工作效率高。 薄壁件磨光机, 按照动力与控制的传递关系, 它由电机驱动机构、 曲柄传动机构、 往复运动导杆机构、 薄壁件夹、 薄壁件夹紧磨光机构、 配电箱等构成。 薄壁件位置微调机构自动微调薄壁件空间位置使其按模具型面和具体加工路径的要求控制位移路径。 本实用新型优点是大大提高了薄壁件表面层质量及表面性能稳定性, 真正在工艺上实现了高精度的薄壁件抛光加工机械化。 手提式磨光机由机身、 工作辊、 摆架供料辊、 毛刷辊、 吸尘系统及电 8 气控制部分组成。 工作辊有三只, 即抛光辊、 磨革辊和绒布辊, 分别配用毡辊、 橡胶辊和钢辊作供料辊, 使得机器既能硬抛, 又可软抛。 其中, 磨革辊带有横向振摆机构, 在旋转磨削的同时又沿其辊轴向做 55 次/min 的往复滑动, 以使磨削细密。 抛光辊主要有两种, 以人造玛瑙制成的自辊中间分向的双向螺旋槽辊, 用特制布料制成圆片状, 由辊两湍压盖压紧制成螺旋状布辊, 或者用毛毡卷裹制成表面无螺旋的毡辊, 也可用表面似天鹅绒般柔软的纸或布卷裹制成光面纸(布) 辊, 。 它们可分别用于不同皮革产品及不同工序的抛光。 抛光辊上螺旋槽的导角和沟槽尺寸均经过专门设计, 便于辊子高速旋转过程中将革伸展天的同时进行摩托车擦抛光, 所抛摩刮下的革屑、 灰尘随气流沿螺旋沟从辊两端排出 wsm-03 高速磨光机,同时改善磨革辊的散热性能, 减小抛光力, 延长辊子连续抛光时间。 供料辊装置在摆动架上, 通过脚踏板控制其靠近抛光辊, 因此调节摆动架可调节供料辊与工作辊的间隙, 抛光辊下方的刷辊用来防止革缠工作辊, 其转向与抛光辊转向相同。 吸尘系统由工作辊的防护罩夹层及机身内的吸尘风道形成吸尘腔, 引风机通过风道将尘屑排出管道。 内管出口处由活门调节风量, 尘屑排入接滤尘装置, 工作辊防护罩前面设置安全挡板, 当手碰撞时, 供料辊返回非工作位置, 主机停止工作, 重新启动后, 才能恢复正常工作。 三维振动强化抛光工艺是集振动切削抛光与抛丸强化加工复合而成的工艺方法。 在加工过程中由电动激振器产生振动, 使研磨介质与加工零件之间产生一定的振幅、 振频的振动, 使强化介质与工件三维方向产生不规则的碰撞, 抛光液和磨料与零件表面划擦, 从而实现强化抛光。gj 振动抛 9 光过程实际是一机械轧光过程, 在这一过程中, 工件、 磨料及光亮剂构成一体系, 磨料借助振动槽高频底辐的振动获得能量撞击工件表面, 使其产生微观塑性变形, 从而降低表面粗糙度, 光亮剂作用在工件表面, 能够迅速除去工件表面的油污及杂质, 达到增亮效果, 从而提高轧光质量。 在振动体系工作时, 光亮剂具有较强的清洗作用, 能够使一些难溶的油污及杂质迅速脱离工件和磨料表面。 面板和主板分别用单片机控制, 具有频率自动寻找和锁定功能; 由微电脑精确产生五档火花脉冲和九十九段花纹及强化脉冲, 在花纹状态能逼真地模拟出从亚光至很粗的电火花花纹; 强化状态能将碳化钨等 具有高耐磨性能的材料转移镀覆到工件的工作表面, 从而大大延长工件的使用寿命; 由于改进了声波输出电路, 使机器非常适合于用纤维油石和金刚石锉刀作粗糙表面的振动研磨; 增加了具有人工智能的真人发声的语音提示功能, 为正确和安全使用机器提供了有力保障。 1. 2 砂带磨削机理 砂带是一种用粘结剂将磨料粘结在柔软的基体上的特殊磨具 (取代砂轮) 。永乐国际f66官网 砂带所用磨料大都为精选的针状磨粒, 力度均匀, 长宽比一般大于1. 5, 磨粒棱角比较明显, 即磨粒微刃具有正前脚与较小的负前角, 故微刃锋利, 切除率高。 经静电植砂后, 磨料以定向排列, 呈单层均匀地分布在集体表面。 磨粒重叠、 堆积较少, 磨粒分布等高性好。 通过改变植砂条件可以控制磨料植砂密度, 以调整磨粒之间空隙, 利于排屑和容屑。 砂带的周长与宽度一般比固结砂轮大得多, 在单位时间内, 磨料接触工件的次数减少, 同时, 磨粒接触工件的时间要比磨粒与空气接触时间短得多, 且在空气中易于散热。 用砂带进行磨削时, 每颗磨粒相当于一把锋利的多刃 10 刀具, 各刃与工件接触角度、 接触深度不同。 因此, 磨粒对工件既有切削作用, 又有刻划与滑擦作用。 前颗磨粒在工件表面上所留下的切削沟痕边缘及因刻划而产生的塑性变形, 又被后一颗磨粒切削、 刻划、 滑擦, 实现砂带对工件连续的磨削加工。 1. 3 砂带磨削的特点 砂带磨削有“快削法” 之称。 砂带磨削效率高, 己达到铣削的 10 倍、普通砂轮磨削的 5 倍。 砂带磨削是一种弹性磨削, 是一种具有磨削、 研磨、 拋光多种作用的复合加工工艺。 砂带上的磨粒比砂轮磨粒具有更强的切削能力, 所以其磨削效率非常高, 高达 96%, 相比之下, 砂轮磨床只有 52%, 铣床 57%, 车床65%, 所以砂带磨削还是一种很好的节能加工技术。 由于砂带磨削与工件时柔性接触, 具有较好的跑合和抛光作用, 工件的表面粗糙度可达 Ra0. 2〜0. 5 微米。 砂带磨削工件表面质量高。 这除了因其具有磨削、 研磨和抛光的多重作用外, 还因为相对砂轮磨削而言, 砂带磨削有“冷态磨削” 之称, 即磨削温度低, 摩擦生热少,振动磨应用情况 磨粒散热时间间隔长, 可以有效地减少工件变形、烧伤, 故加工精度一般可达到普通砂轮磨床的加工精度。 砂带磨削系统震动小且稳定性好。 由于砂带本身质量轻, 其磨削工艺结构系统的平衡状态易于控制, 所有的回转部件(如接触轮、 驱动轮、 张紧轮等) 磨损极小, 此外, 砂带的弹性磨削效应能够大大减轻或吸收磨削时产生的震动和冲击。 磨削速度稳定。 砂带磨削工件表面质量高主要表现在表面粗糙度值小, 残余应力状态好, 以及表面无微观裂纹或金相组织变 11 化等现象。 所以砂带磨削非常有利于强化工件表面, 提高工件疲劳强度。 设备结构简单, 制造成本低, 接触轮极少磨损, 可使砂带保持恒速。传动链端, 机床功率利用率可达到 85%。 适应性强。 可在普通机床(车床、 立式车床、 龙门刨床等) 上, 利用砂带磨头对外圆、 内圆、 平面进行磨削加工。 辅助时间少。 工件一次定位后, 可多次更换砂带完成全部加工, 无需像砂轮那样进行平衡及修整工作。 砂带磨削成本低。 这主要表现在: 砂带磨削设备简单, 制造成本低。与砂轮磨床相比, 砂带磨削简单得多, 这主要是因为砂带质量轻, 磨削力小, 磨削过程中震动小, 对机床的刚性及强度要求都远低于砂轮磨床。 砂带磨削操作简便, 辅助时间少。 不论是手动还是机动砂带磨削, 其操作都非常简便。 从更换调整砂带到被加工工件的装夹, 可以在很短的时间内完成。 砂带磨削比大, 机床功率利用率高, 切削效率高。 砂带磨削非常安全,噪音和粉尘小, 且易于控制, 环境效益好。 不会有伤人的危险。 磨屑构成主要是被加工工件的材料, 很容易回收和控制粉尘。由于采用橡胶接触轮,砂带磨削不会像砂轮那样形成对工件的 刚性冲击, 故加工噪音很小。 由此可见, 从环保角度来看砂带磨削也是十分值得推广的。 砂带磨削工艺灵活性大、 适应性强。 利用砂带磨削的这种特性能够很容易地解决一些难加工零件, 如超长、 超大的轴类和平面零件的精密加工。 砂带的基材、 磨料、粘结剂均有很大的选择范围, 能适应各种用途的需要。 砂带的粒度、 长度和宽度也有各种规格, 并有卷状、 环状等多种形式可供选用。 砂带磨削的应用范围极其广泛, 几乎能磨削一切工程材料。 除了砂轮磨削能加工的材 12 料外, 其还可以加工诸如铜、 铝等有色金属和木材、 皮革、 塑料等非金属软材料。 特别是砂带磨削 的“冷态” 磨削效应使之在加工耐热难磨削材料时更显出独特的优势。 在工程机械行业中, 一些要求较高的长轴类零件传统的加工工艺一般为粗车-精车-粗磨-精磨几道工序, 零件加工表面的精加工主要依靠在外圆磨床上用砂轮磨削来实现。 而对于一些长径比很大的细长杆件, 如各类液压缸的活塞杆, 采用普通砂轮磨削就会受到加工范围的限制, 砂带磨削正以其显著的优势而崭露头脚。 1. 4 砂带磨削方式分类 闭式砂带磨削是采用环形砂带(有接头及无接头) , 通过接触轮与张紧轮撑紧, 由电机传动接触轮(或驱动轮) 带动砂带作高速回转, 同时工件作同向(或逆向) 回转, 又作纵向及横向进给(或砂带头架作纵向及横向进给), 实现对工件的磨削加工。 砂带磨损后再更换上新砂带。 闭式砂带磨削由于砂带高速回转易发热且噪声大, 所以磨削质量不及开式砂带磨削方式, 但效率高, 适宜粗加工、 半精加工及精加工。 图 1. 1 开式和闭式砂带磨削示意图 如图 1. 1 开式砂带磨削: 采用成卷砂带, 由电动机经减速机构通过卷 13 带轮带动砂带作极缓慢的移动, 砂带绕过接触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面接触, 工件回转, 砂带头架或工作台作纵向及横向进给, 从而对工件进行磨削。 由于砂带在磨削过程中的连续缓慢移动, 切削区域不断出现新砂粒, 磨削质量高且稳定, 磨削效果好, 但效率不如闭式砂带磨削。 多用于精密和超精密磨削中。 1. 4. 1 砂带接触形式分类 按砂带的接触形式分可分为: 无心砂带外圆磨削和定心砂带外圆磨削。 如图 1. 2 无心砂带外圆磨削分为: 砂轮导轮式, 磨削精度一般, 但磨削量较大。 橡胶导轮式, 磨削精度一般, 但磨削量较大。 砂带充当导轮式,磨削精度低, 但磨削量很大。 如图 1. 3 定心砂带外圆磨削分为: 接触轮式, 磨削量一般较大, 但精度一般。 支撑板式, 精度较高, 但磨削量较小。 自由式, 表面粗糙度值低, 磨削量比接触带式小。 14 图 1. 2 无心砂带外圆磨削 15 图 1. 3 定心砂带外圆磨削 1. 5 砂带振动磨削的作用 砂带振动磨削, 它是将开式砂带磨削和振动叠加起来形成的一种复合加工. 一般振动是叠加在接触轮的轴向方向, 振动的作用很重要, 可归纳如下: 第一, 在开式砂带磨削时, 振动可以弥补工件不能高速运动的效率下降,使加工效率大大提高。 第二, 振动的叠加可以形成复杂而又不重复的磨削轨迹, 形成网状纹路, 有利于降低表面粗糙度, 得到很低的粗糙度值加工表面。 第三, 由于振动的作用, 可以采用干式磨削, 加工表面不易出现划痕, 16 对加工软材料非常有利。 第四, 对于宽砂带, 沿接触轮轴向振动可使砂带不跑偏和磨损均匀。 1. 6 砂带磨削与砂轮磨削的区别 广义地讲, 砂带磨削与砂轮磨削同样都是高速运动的“微刃切削刀具” ――磨粒的微量切削而形成的累积效应, 因而其磨削机理大致上也是相同的。 但由于砂带本身的构成特点和使用方式不同, 使砂带磨削不论是在磨削加工机理方面, 还是其综合磨削性能方面都有别于砂轮磨削, 这主要表现在: 砂轮磨削是刚性接触磨削, 而砂带磨削则是弹性接触磨削, 而且即使是在使用无弹性的钢制接触轮的情况时也是如此, 因为组成砂带的基材、 粘结剂都具有一定的弹性, 更何况大多数情况下都采用有弹性的橡胶作接触轮。 正因为如此, 砂带磨削除了具有砂轮同样的滑擦、 耕犁和切削作用外, 还有磨粒对工件表面的挤压作用, 并使之产生塑性变形、 冷硬层变化和表层撕裂, 以及由于摩擦使接触点温度升高, 而引起的热塑性流动等综合作用。 所以, 从这点来看, 砂带磨削同时具有磨削、 研磨和抛光的多重作用。 而这也正是砂带磨削表面质量好的原因。 另一方面, 由于砂带的这种弹性磨削特点, 还使砂带在磨削区域内与工件接触的长度比砂轮大, 同时参加磨削的磨粒数目多, 单颗磨粒所受载荷小, 且均匀, 磨粒破损小。 而使整个砂带的磨耗比(磨削材料去除量与砂带磨粒消耗量之比称为磨削比, 而磨削比的倒数就称为磨耗比) 比砂轮要小得多。 砂轮的磨粒在磨削表面上的分布是杂乱无章的, 很不规则, 实际磨削时, 磨粒都是以较大的负前角、 小后角甚至负后角的刃口进行切削, 切削条件很恶劣。 砂带则不同, 砂带的磨料是专门制造的, 磨粒的几何形状常 17 呈长三角体, 并多采用静电植砂等一系列先进工艺制作, 磨粒的大小和分布均匀, 等高性好, 并且是尖刃朝外的形式植于砂带基材表面上, 露出复胶层的部分较多。 因而, 砂带的磨粒比砂轮的磨粒锋利, 切削条件较好,磨削时材料变形小, 切除率高, 磨削力和随之产生的磨削热小, 磨削温度低。 砂轮磨粒间充满了结合剂, 容屑空间很小。 而砂带磨粒间容屑空间一般至少比砂轮大 10 倍, 加之磨粒等高性好, 因而砂带磨粒的有效切削面积大, 切削能力比砂轮强, 并且磨屑可随时直接带走, 很少残留在砂带表面造成堵塞, 而不会由此增加摩擦发热, 磨削区域温度低。 砂带的周长从设计角度来看, 可以远远超过砂轮的周长, 这就使得砂带在磨削时既有良好的散热区域, 又可以通过砂带的悬空部分(即不与接触轮、 张紧轮、 压磨板等接触的部分) 在运行时的振荡, 将粘在砂带上的磨屑自然抖掉, 进一步减少磨粒被填塞的现象, 从而减少摩擦发热, 这也是砂带磨削温度低的一个原因。 砂带是一种由磨料柔软基体和粘结剂制成的带状磨具,永乐国际f66官网 其切削功能主要由粘附在柔软基体上的磨粒来完成。 砂带磨削则是根据工件的几何形状, 用相应的接触方式使砂带与工件表面相接触, 并产生相对摩擦,从而进行磨削和拋光的一种冷态磨削方式。 与砂轮磨削相比, 它是用砂带作为磨削工具, 而砂带一般只有一层磨粒, 加工中无需修磨, 在磨粒钝化后只需将其更换便可这不仅使设备简单、 操作方便, 而且更能保证高的生产率。 从经济效益来说, 与砂轮磨削相比较, 砂带磨削装置结构简单、 制造 18 容易、 设备价格低, 特别是利用前一工序的现有设备加上砂带磨削装置,对工件进行磨削和拋光加工, 不仅节省了设备购置费用, 而且节省了大量的工件搬运装夹和调整工时, 因此砂带磨削工艺具有明显的经济效益。 1. 7 选题的背景和意义 一般企业自己不具备轧辊磨削专用设备, 如能利用现有的车床对轧辊表面作最终高精度光整加工一般型企业所希望。 目 前有许多企业进口此类设备, 并取得了较好的效果和较高的经济效益, 但设备价格昂贵, 基于这种情况许多单位希望此类设备国产化, 便于推广应用。 在机械加工中, 辊锻机和楔形模横轧机的上下轧辊, 其工作面和支承面一般都是由磨床磨削来达到最终精度要求。 这就需要企业配备轧辊磨床或大规格外圆磨床。 如果企业有经济实力, 产品生产批量大, 投资其加工设备是有利的。 但是,如果产品是小批量生产, 又无力购买设备时。 那么, 还有其他办法来解决磨削问题吗? 经过研究与实践, 对卧式车床逬行改造, 应用砂带磨削技术,同样可以满足加在车床上应用砂带磨削, 不仅可以提高老设备的生产利用率。 扩大加工功能, 还可以扩大生产, 承接外协加工, 给企业带来经济效益。 1. 8 国外和国内的情况和发展趋势 国外的砂带磨削发展得非常迅速, 自 20 世纪 60 年代以来, 特别是静电植砂技术及涂附磨具技术的出现和发展, 欧、 美、 日等在砂带制造技术和砂带磨床制造技术上都取得了巨大的进步。 在砂带制造技术方面, 随着许多特殊涂附磨料及涂附形式的出现, 产生了如金刚石、 立方氮化硼、 锆刚玉、 陶瓷磨料、 复合磨料、 堆积磨料等各类砂带, 使得砂带已经能用于 19 干磨和高速、 大吃刀量的重磨削领域, 以及高精密零件的磨削加工领域。日本已开发出了用软刚带作为基底的金刚石砂带, 可有效加工难加工的高硬度材料, 如单晶硅片。 在国际上知名的砂带品牌有美国的 3M、 Norton,德国的 Hermes、 VSM、 Klingspor, 韩国的 DEER, 日本的牛头等。 在砂带磨床方面, 不仅有磨削宽度超过 5m 的巨型平面磨床, 还有牙医用的小型修齿机, 使得砂带磨床的结构与形式繁多。 另外, 随着自动化技术的发展, 像六轴五联动数控砂带磨床、 机器人砂带磨削中心、 砂带磨削 FMS、 并联机构的数控砂带磨床都已经得到应用。 砂带磨削现已成为发达国家获得高额经济利润的重要手段, 且砂带磨削量已占磨削总加工量一半以上。 在工业发达国家如美、 英、 日、 德和独联体等国都非常重视砂带磨削技术的开发和应用, 因此砂带磨削机床及砂带生产与日俱增。 就拥有量而言, 已逐步接近砂轮磨床, 其产值比: 美国 49: 51, 德国 45: 55, 日本 25: 75,英国、 瑞士等国发展也很快。 就其应用范围而言, 从非金属材料到金属材料的磨削: 从用作一般材料的磨削到难加工材料的磨削如钛合金、 陶瓷、宝石等的磨削; 从用作一般精度要求的工件磨削发展到精密、 超精密的工件磨削, 如成功地应用于磁盘、 录像机等精密零件磨削中, 从砂带磨床的种类而言, 由初始的手动砂带磨床, 发展到电动砂带磨床, 进一步地研制出自适应控制的砂带磨床, 在生产率和自动化程度提高的同时, 使加工精度实现可控化, 在拥有一般的砂带平面磨床、 内外圆磨床等的同时又制造出多工位的砂带专用磨床、 数控砂带磨床以及砂带磨床组成的自动线, 满足了不同厂家对不同材料和形状的零件加工所用; 从砂带制造水平而言,国外生产有氧化锆一一氧化铝、 立方氮化硼、 金刚石磨粒的砂带, 砂带寿 20 命也得以进一步提高, 使砂带磨削可用于干磨、 高速、 大吃刀深度的重磨削领域, 以及高精度精密零件的磨削加工领域。 总的说来, 国外先进国家在砂带磨削技术领域的发展很快, 应用也很广, 从这种磨削新工艺应用中得到了大量的经验, 获得了很好的效益。 同时, 砂带磨削技术发展迅速的国外, 其研究者们仍然没有放松对砂带磨削机理及提高磨削质量的研究。最近, 为了解决高效砂带磨削的平面精度问题, 日本研究者在试验的基础上, 利用模糊理论获得了磨削条件和影响平面度因素相对关系的表达式。经验证, 该模型既能精确地表达磨削过程, 又能够满意地改善工件表面精度, 为定量分析砂带磨削参数变化对平面度的影响提供了科学依据。 国内砂带的制造厂家主要有两个, 即上海砂轮厂和中国第二砂轮厂(白鸽集团)。 先后从德、 意、 瑞士等国引进制造砂带的成套技术和设备。砂带制造中采用了一系列新工艺使砂带制造质量得以提高, 如静电植砂工艺使得所生产的砂带磨粒排列均匀, 磨粒尖端朝外, 从而具有表面锋利,磨削性能高的优点, 同时能较好地控制植砂密度; 射线穿透测量胶层和砂层的厚度, 测量精度高, 反应快, 不损坏砂带, 可在线上连续测量, 保证了产品质量; 在选用粘结温度高、 耐热性能好的人造树脂为粘结剂的同时,又采用机械柔曲的方法, 从而保证了砂带表面的强度高、 磨削锋利, 又性能柔软; 采用增湿工艺恢复涂附磨具产品在固化过程中所损失的强度和柔曲性。特别值得一提的是, 白鸽集团从德国引进的自动化对接砂带生产线,现已投入生产, 使砂带接头区的厚度更匀匀, 与基材之间的厚度差更小,且易于控制。 选用不同聚脂薄膜, 更易于保证接头强度, 接头处与整条砂带的柔韧性更加趋于一致, 填补了我国对接砂带系列产品的空白, 将使磨削 21 中由于接头区增厚、 变硬引起加工面留下接合痕迹现象大为降低, 可进一步提高砂带磨削的加工精度和表面质量。 砂带异型涂附磨具就是用砂带作为原料进行再制造, 充分利用砂带本身的柔曲性、 可加工性, 将成卷砂带经落料、 冲裁成各种形状的砂带页片,再将若干页片按一定的规律排列组合成金属或非金属的基体上, 或缠绕到基轴上, 用粘结剂将页片和基体粘为一体, 形成各种各样的涂附磨具, 以适应各种零件复杂形面的加工。 按这种方法制成的异型涂附磨具比直接利用砂带本身进行磨削加工更具备柔曲性, 针对性强, 特别是对复杂形面等的难加工零件有其独特的优越性。 同时, 其明显的优点还在于用异型涂附磨具进行磨削可利用现有的设备进行改造, 甚至不需任何改装即可完成对工件的磨削加工, 这样的异型涂附磨具有页轮(砂片按圆周排列)、 十字形砂片(砂片十字排列)、 米字形砂片(砂片按米字形排列)、 页片式砂带,磨盘(砂片在平面上沿圆周形成肩形排列) 等, 目前已有应用的实例。 如用页轮抛磨不锈钢长管即为一例。 近年来, 砂带磨削已日益引起有关领导部门、 研究单位和企业的重视。加之砂带制造水平的日益提高, 砂带品种的增多, 提供了研究与开发的客观条件。 清华大学完成了砂带磨削与超声振动复合工艺的研究, 将砂带磨削成功地应用到磁盘涂层的抛磨中; 重庆大学成功地将砂带磨削新工艺应用到摆线齿轮磨削中, 目 前正在推广其应用。 机械委“七五” 期间立项由郑州三磨所、 华中理工大学和湖南大学共同完成了《砂带磨削工艺的试验研究》 的攻关课题, 其它高校及科研机构在砂带磨削的研究方面也倾注了一定力量, 取得了初步的成果。同时砂带磨床的生产也有了长足的进步。 22 我国主要砂带磨削设备生产厂家有新乡机床厂、 重庆大学、 无锡江南清洗机厂等, 生产有平面砂带磨床、 硅钢片去毛刺机、 万能砂带磨床、 QXLT系列自 动适应式精密清洗机等, 其中主要产品为各种型号的平面砂带磨床。 综上所述, 我国在涂附磨具的制造及砂带磨削工艺与设备的研究方面取得了一定成绩, 但总的来说起步较晚, 还处于初级阶段。 与国际先进水平相比、 仍有较大差距, 这主要表现在: 国外在砂带组成材料及制造工艺上取得了很大成就, 已有了适应不同场合的砂带系列, 而国内砂带品种尚少, 质量也有待提高。 国外已生产出各种通用或专用的砂带磨床, 其自动化程度不断提高, 已有全自动和自适应控制的砂带磨床, 而国内虽也有几家厂家生产砂带磨床, 但其自动化程度均较低, 大部分应用厂家对砂带磨削的应用尚处于对现有机床进行改装的阶段。 国内虽然形成了一支研究砂带磨削的队伍, 但就目 前而言对砂带磨削机理的研究尚不深入, 影响到这种新工艺的应用与推广。 2 100mm 开式振动砂带磨光机系统方案设计 2. 1 方案拟定 带运动的要求是低速, 平稳, 可调. 砂带的运动是通过卷带轮带动, 也就是要求卷带轮能缓慢可调的旋转。 这个旋转运动的实现, 可由电机经减速器驱动卷带轮完成。 整个卷带系统除卷带轮部分外, 还有一个重要的部分就是砂带轮。 对于卷带轮和砂带轮有一个共同的要求, 就是砂带的装卸要方便. 对于砂带 23 轮还需满足两个要求: 第一, 砂带轮需要有一定的张紧力, 以便安装砂带,并在卷带轮卷带时, 砂带不在砂带轮上打滑。 第二, 是因为卷带轮卷带时,砂带轮要随之转动, 故砂带轮上要有一个弹簧机构, 使其既能转动, 又有一定的摩擦阻尼, 保证正常旋转。 实现方案初步有两种。 方案一(如图 2. 1) 设计了立式砂带磨头, , 其基本结构为: 电动机带动轮 6 由电动机通过带轮驱动。 支架 3 通过调节螺杆 5 可调节 6、 2 两个轮之间的开距, 方便于装拆 砂带用。 砂带 7 包容在电动机带动轮 6、张紧轮 4、 传动轮 2 上。 张紧接触轮 4 可作圆弧摆动, 实现张紧砂带。固定座 1 将以上零件固定, 并稳固在车床中拖板。 砂带磨头的工作原理:砂带磨头安装于车床中拖板上, 由中拖板实行纵向走刀和床鞍横向进给的两个方向运动, 对工件进行轴线方向和切人磨削。 同时磨削砂带作高速旋转, 工件慢速旋转的相对运动, 便可实现磨削工作。 为了提高工件儿何精度, 砂带接触轮可作粗精磨调节用。 粗磨时张紧接触轮张紧砂带, 要与工件接触磨削。 其磨削力大、 切削量多、 生产效率高, 精磨时张紧接触轮脱开。 使砂带与工件作柔性磨削, 有利于提高表面质量。 24 图 2. 1 砂带磨削装置 1-固定座 2-传动轮 3-支架 4-张紧轮 5-调节螺杆 6-带动轮 7-砂带 8-工件 9-中拖板 方案二如图 2. 2 开式砂带磨削采用成卷的砂带, 电机 1 经减速机构 9带动卷带轮 4 作极缓慢的转动, 带动砂带 8 作缓慢的移动砂带由接触轮压向工件, 通过工件作高速回转实现对工件表面的磨削加工由于砂带缓慢的移动, 磨粒不断投入磨削, 磨削效果一致性好, 所以, 多用于精密和超精密加工。 试想改装调速电机和加装气缸来实现设计要求的振动和可调速度。 图 2. 2 开式砂带磨削装置 1-电动机; 2-放带轮; 3-箱体; 4-收带轮; 5-拖板 6-刀架; 7-工件; 8-砂带; 9-减速器 25 图 2. 3 开式砂带振动磨削装置 具体结构如图 2. 3 设计了开式砂带磨削机, 其基本结构为: 电机 53通过联轴器 52 带动轴 2 使偏心轮 4 转动, 带动三根平行导轨 17 实现往复运动, 即实现振动。 在导轨上安装滚筒 16, 辅助砂带在橡胶滚筒 13 运动。砂带轮上使用钳夹 15 固定, 连接气缸 22 实现砂带滚筒的进退运动。 当磨削完成时, 气缸缩回, 砂带变松, 手动通过单向离合器使砂带收回放带轮,以供下次使用。 由力矩电机 5 通过联轴器 54 带动减速器 50, 使卷带轮转动。 在轴套上安装弹簧 34 给摩擦盘压力让砂带有一定的预紧力。 方案一结构过于简单, 不能改装实现砂带在工件上的振动, 并且不能精确控制砂带的速度。 方案二完全满足设计要求, 此次设计的磨光机的运动包括直线 旋转运动, 振动运动, 采用可调速电动机实现砂带线速度的控制, 根据一般经验, 实现振动运动, 我们采用曲柄滑块设计。 使用气动装置控制砂带滚轮伸出缩进运动。 砂带的振幅和砂带与工件的接触都可以精确控制。 综上所述, 此次设计适合采用方案二。 2. 2 系统组成 本次课题设计的开式振动砂带磨光机大部分由机械原件组成。 图 2. 4 开式振动砂带磨光机的系统组成 如图 2. 4 此次磨光机的运动可以分为两部分。 第一部分为振动, 为了完成设计所提出的振动要求, 通过变频调速电动机带动曲柄机构, 从旋转运动转换成直线往复运动, 推动安装在导轨上的夹板, 带动砂带滚筒直线往复运动, 实现振动。 气缸则控制接触轮的伸出退回, 让砂带与工件接触,当磨削完成时, 气缸首先缩回, 使接触轮与工件分离, 工件继续旋转, 保证工件表面质量不被影响。 第二部分为砂带的运转, 使调速电机通过减速器输出转速到卷带轮的轴上, 带动卷带轮旋转, 让砂带以缓慢的速度移动。 27 3 机械部件设计计算 3. 1 砂带切削力计算 砂带切削轧辊时的法向磨削力、 切向磨削力、 切削功率、 切削力矩按纵磨、 外圆磨计算, 则材料切削率 Q 60wrad f fQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 1) 式中各参数: wd 为工件直径, mm; wd 取 200mm; fr为每行程砂轮径向进给量, mm; fr取 0. 005mm; af 为砂轮轴向进给量, mm/min; af 取 500mm/min; 代入公式(3. 1) , 360200 0.005 5006026.18/wrad f fQmms 单位宽度材料切削率Q `, QQB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 2) 取材料宽度为 4 英寸, 即 101. 66mm; 28 代入公式(3. 2) 326.18101.60.258/()QQBmmmm s 总磨削功率 PPB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 3) 式中各参数: p 为单位宽度磨削功率, kw/mm; p =0. 0008kw/mm; pF 为单位宽度法向磨削力, N/mm; pF =0.5N/mm; cF 为单位宽度切向磨削力, N/mm; 而法向力是切向力的 1.5-3 倍, 所以cF =0. 17-0. 33N/mm 按 4 英寸切削宽度计算总磨削功率 P, 代入公式(3. 3), 则 0.0008 101.681.3PPBW 切削力矩 T cTFB r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 4) 式中各参数; r 为砂轮半径, m; 取 r=0. 065m; 29 代入公式(3. 4) 则切削力矩 0.33 101.6 0.0652.18cTFB rN m 3. 2 齿轮减速部分设计计算 3. 2. 1 电机选型 由任务书换算知, v=5. 83×10-3 m/s, D=130mm; 所需功率: p=P需总 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 5) p =0.0812=0.97 0.99 0.99=0.0854KW 齿轴承联轴器 所需转速: 360 1000 vDn =需60 1000 5.83 10=130=0.86r/min 取i总=16, 则所需电机转速: 30 n=ni=0.86 16=13.76r/min需总电机 设变频器调速比能达到 1: 150, 取 1: 120, 则电机可调速范围是 13. 76-1651. 2r/min; 所以电机选型为 YST-5624, 额定功率 90W, 转速1400r/min。 传动比的分配如上所述,12=ii =16i总, 又因为一般 1i =(1.35-1.4)2i ; 所以可取2i =3. 44 1i =4. 65 3. 2. 2 齿轮设计 这里采用二级齿轮传动, 为的是让结构更紧凑。高速度级采用斜齿轮,立式振动磨机结构设计低速度级采用直齿轮。 低速级的设计: 按齿面接触疲劳强度计算, 则分度圆直径3dt; 223321d()tHEtHkTZ Zudu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 8) 式中各参数: tk 为载荷系数; T2 为低速级小齿轮传递的转矩, N m; d 为齿宽系数;   为端面重合度; u为传动比; HZ 为区域系数; EZ 为弹性影响系数,MPa ; 31 H为接触疲劳许用应力, MPa; 载荷系数试取tk =1. 6 低速级小齿轮传递的转矩2T 2229550nPT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 9) 10.0854 =95501400/i=9.32N m 齿宽系数为a=0.4, 传动比 u=3. 44, 则 da=0.5 1u(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 10) =0.5 1 3.44(0.4=0.89) 区域系数为 HZ =2. 5; 小齿轮端面重合度为 3=0.82 ; 大齿轮端面重合度 4=0.98 , 则端面重合度为 43=. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 11) =0.82+0.98=1.8 弹性影响系数 32 EZ =189. 8 MPa ; 小齿轮接触疲劳强度极限 Hlim3=625MPa; 大齿轮接触疲劳强度极限 Hlim4=575MPa; 此外还有小齿轮应力循环次数 33h6N =60n jL=60 2.96 1 38400 =6.82 10 大齿轮应力循环次数 466N3uN =6.823.44=10=1.98 10 由3N 、4N 得 小齿轮接触疲劳寿命系数 HN3K=1.18; 大齿轮接触疲劳寿命系数 HN4K=1.25; 取接触疲劳强度安全系数为 HS =1, 则小齿轮接触疲劳许用应力为 HN3Hlim3H 3HK=S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 12) 33 1.18 6251 ==737.5MPa 大齿轮接触疲劳许用应力为 HN4Hlim4H 4HK=S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 13) 1.25 5751 ==718.75MPa 则接触疲劳许用应力为 HH43H+=2=728.13MPa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 14) 代入式 3. 8 32332 1.6 9.32 100.89 1.83.44 13.442.5 189.8728.13d()=20.1mmt 计算圆周速度: 3t2d nv=60 100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 15) 320.1 2.9660000 ==3.12 10 m/ s 计算齿宽 b, 模数ntm 3dtbd. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 16) 34 0.89 20.117.89mm 330cos20.1 cos0390.52tntdmZmm 齿厚 nth2.25m2.25 0.52=1.17mm 齿轮宽高比: 15.29bh 计算纵向重合度 3dZ tg. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 17) 00.89 3900tg 计算接触疲劳强度载荷系数 K 使用系数 1AK  动载系数 35 1vK  117.89AttK FFb , 而32322 9.32 1020.1927.36tTFNd 1 927.3617.8951.83 100AtK Fb 可得齿间载荷分布系数: 1.4HFKK 接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数 2231.12 0.18(1 0.6)0.23 10HddKb 2231.120.18 10.6 0.890.890.23 1034.181.34 由已求得的 HK和b/h=10. 74, 可得弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数 1.26FK AVHKKKK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 18a) 1 1 1.4 1.34  1.876 计算分度圆直径3d 333ttKddK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 19) 36 31.8761.620.1021.19mm 此时还可得 33cosndmZ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 20) 21.19 cos0390.54omm 按齿根弯曲疲劳强度计算: 223232cosFaSandaFkTYYYmZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 21) 式中各参数: k 为弯曲疲劳强度载荷系数; 2T 小齿轮传递转矩, N m ; Y为螺旋角影响系数;  为螺旋角度数; d 为齿宽系数; 3 Z 为小齿轮齿数; a 为端面重合度; FaY 为齿型系数; SaY 为应力校正系数; F为弯曲疲劳许用应力, MPa; 弯曲疲劳强度载荷系数 37 AVFaFkkkkk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 18b) 1 1 1.4 1.32  1.848 由纵向重合度 0   得螺旋角影响系数1Y 小齿轮当量齿数为 333cosVZZ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3. 22) 339cos 039o 大齿轮当量齿数为 434cosVZZ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 23) 3134cos 0134o 小齿轮形系数32.41FaY; 大齿轮齿形系数42.16FaY; 小齿轮应力校正系数31.66SaY; 大齿轮应力校正系数41.81SaY; 此外可得 小齿轮弯曲极限应力值3500FEMPa; 大齿轮弯曲极限应力值4450FEMPa; 由6634346.82 10 ,1.98 10 ,1FNFNNNkk 得小齿轮弯曲疲劳许用应力 38 333FNFEFFkS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 24) 1 5001.25400MPa 大齿轮弯曲疲劳许用应力 444FNFEFFkS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 25) 1 4501.25360MPa 所以 23332.41 1.664001.00 10FaSaFYY 24442.16 1.813601.09 10FaSaFYY 上面两式取大可得 21.09 10FaSaFYY 代入式(3. 21): 322322 1.848 9.32 100.89 391 cos 01.8 m1.09 100.54onmm  由于齿根模数 m 的大小主要取决于弯曲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仅与齿根直径有关, 故取有弯曲疲劳强度所得的0.54nmmm, 取整数为 1mm。 39 按接触疲劳强度算得的分度圆直径321.19dmm。 进而可算出小齿轮齿数 33cos21.19 cos0121.19ondZm 取整为 22; 4233.44 2275.68Zi Z 取整数 76 几何尺寸计算: 342cosnZZma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(3. 26) 227612 cos049omm 修正分度圆直径 33cosnzmd. . . . . . . . ...

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