本站（)(点击网址进入）提供600多套机械专业的毕业设计，包括模具毕业设计，数控毕业设计和机电一体化毕业设计,服务QQ号：342386161
摘要
平面二次包络环面蜗杆传动是一重高强度，高效率，高寿命的新型传动装置，这重环面蜗杆具有多齿啮合，瞬时双线接触，工作齿面宽等优点，它以承载能力大，传动效率高，使用寿命长，受到人们的重视和欢迎。它能被认作是一重可靠的重载蜗杆传动，广泛用于冶金矿山机械，轧钢机压下装置，军舰和船舶甲板机械，高层建筑室内外电梯以及重炮有关装置等。它的应用取得了显著的社会效益和经济效益。
目前，平面二次包络环面蜗杆传动在其原理、设计、加工技术方面已形成了
一整套理论。但是在工艺装备方面，特别是机床和刀具， 还远不能适应生产发展需要。虽然，开发研制专用机床是一条颇有前景的路子，但是，投资大，而且设计制造周期长，又受到经济能力的限制为此，本文介绍了用C650机床进行改装设计成平面二次包络蜗杆数控专用机床，这样，走技术改造之路，投资少，见效快，较好地解决了这一问题。
关键词
目录
摘 要………………………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………………………………………………Ⅱ
1 绪论…………………………………………………………………………………………１
1.1 课题背景…………………………………………………………………………………1
1.1.1平面二次包络环面蜗杆传动平面研究的历史与现状……………………………1 1.1.2本设计总述及意义 …………………………………………………………………1
2 平面二次包络环面蜗杆副…………………………………………………………2
2.1 蜗杆传动及其特点………………………………………………………………………2
2.1.1 平面二次包络环面蜗杆副及其特点…………………………………………………2
2.1.2 平面二次包络环面蜗杆副制造技术…………………………………………………4
2.2.1 平面二次包络环面蜗杆副……………………………………………………………7
2.2.2 平面二次包络环面蜗杆传动的形成原理……………………………………………7
2.2.3 平面二次包络环面蜗杆加工工艺……………………………………………………7
2.3 平面二次包络环面蜗杆副的设计与评价……………………………………………8
3 平面二次包络环面蜗杆副的设计与评价…………………………………………10
4 平面二次包络蜗杆几何参数设计………………………………………………………16
5 平面二包环面蜗杆加工速度控制问题…………………………………………………21
6 机床设计的总体方案……………………………………………………………………23
7 步进电机的选择…………………………………………………………………………26
7.1 进给运动的切削负载分析及计算……………………………………………………26
7.1.1 切削负载的计算：…………………………………………………………………26
7.1.2 摩擦阻力计算………………………………………………………………………26
7.1.3 等效转动惯量计算…………………………………………………………………26 7.2 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数………………………………………………26
7.2.4 丝杠摩擦阻力矩的计算……………………………………………………………30
7.2.5等效负载转矩 ……………………………………………………………………31
7.2.6启动惯性阻力矩……………………………………………………………………31
7.2.7步进电机输出轴上的总负载转矩的计算…………………………………………31
7.2.8步进电机的匹配选择………………………………………………………………31
8.1 承载能力的校核………………………………………………………………………33
8.2 压杆稳定校核………………………………………………………………………33
8.3 刚度验算………………………………………………………………………………33
9 横向进给系统设计计算…………………………………………………………………33
9.1 摩擦阻力………………………………………………………………………………35
9.2 等效转动惯量计算……………………………………………………………………35
9.3 丝杠摩擦转矩的计算…………………………………………………………………39
9.4 启动惯性阻力矩………………………………………………………………………39
9.5 步进电机输出轴上的总负载转矩的计算……………………………………………40
9.6 步进电机的匹配选择…………………………………………………………………40
9.7 滚珠丝杠的校核………………………………………………………………………40
10 自动换刀装置…………………………………………………………………………42
11 控制系统的硬件设计…………………………………………………………………43
11.1 主轴脉冲发生器的安装……………………………………………………………43
11.2 数控装置硬件设计的控制要求……………………………………………………43 11.3 单片机控制系统的硬件设计芯片选择……………………………………………43
11.4 单片机控制接线图图说明…………………………………………………………44 11.5 键盘显示器及其接口详细电路设计………………………………………………45
11.5.2 接口电路图说明………………………………………………………………46
12 控制系统软件设计………………………………………………………………………47
12.1软件的组成…………………………………………………………………………47
12.3.2 LED显示器程序的设计…………………………………………………………52
结论…………………………………………………………………………………………55
参考文献………………………………………………………………………………………56
致谢……………………………………………………………………………………………57
1
1.1.1平面二次包络环面蜗杆传动研究的历史与现状
平面二次包络环面蜗杆传动(简称平面二包)是我国70年代xx的一种新型的机械传动形式。由于它具有啮合过程形成动压油膜的独特性能．使得它具有寿命长效率高、承载能力强等优点．特别适合于现代机械重载、高速的需要，产品深受用户欢迎。但是由于其成形过程为二次包络，使其啮合性能分析困难．加工工艺复杂，成本高，从而阻碍了它的大面积推广应用。为了改进这种蜗轮副的设计、制造方法，以便生产出高性能、高精度的平面二次包络蜗轮副产品，促进其标化、序列化、大批量数控化生产．我国学者与工程技术人员近年来对其进行了广泛究。本文对平面二次包络环面蜗轮副近三十年来的研究现状进行综述并指出进一步的发展方向。平面二次包络环面蜗杆传动是1971年由首都钢铁公司机械厂在制造斜齿平面蜗轮副的基础上创造出来的我国{dy}套平面二次包络环面蜗轮副。l977年被命名为首钢SG一7l型蜗轮副并获得国家发明二等奖。平面二次包络环面蜗杆传动在我国受到各方面的重视．
1.1.2 本设计总述及意义
征对这种蜗杆在机械行业的重要地位，因此设计一种能快速，xx，富有人性化加工此蜗杆的专用机床就成为一种趋势。通过在大学中的理论和实习学习我对数控机床加工有一定的了解。用一种数控专用机床加工此蜗杆能达到很好的效益。这个题目的设计包括了纯机械，伺服，PLC，数控，机械零件设计，工艺，切削等知识。
2
2.1 蜗杆传动及其特点
蜗杆传动机构是一种传递既不平行又不相交的两轴间转动的齿轮机构，由螺旋齿轮机构演化而来。其交错角通常为90 。蜗杆实际上是一个单头或多头、等导程或变导程的螺旋，而与蜗杆相啮合的蜗轮相当于一个变态的斜齿轮。蜗杆传动具有以下特点。
1)由于蜗杆齿面为连续不断的螺旋面，因此在传动的过程中，它和蜗轮轮齿是逐渐进入啮合并逐渐脱离啮合的，所以，传动平稳,冲击小,噪声低。
2)由于蜗杆、蜗轮的轴线是交错的，所以在共轭齿面接触点处的相对运动速度| |总是大于蜗杆圆周速度| |和蜗轮圆周速度 ,而且在任何位置接触，| |都不会为零，因此，两共轭齿面间的相对滑动大。当润滑条件较差时，将导致两共轭齿面间不能形成液体摩擦，而出现金属表面的直接接触，不仅摩擦损耗功率大、效率低，而且由于摩擦生热使油温升高，导致共轭齿面容易产生粘着性磨损(即胶合)和磨料磨损。
3)能实现较大的传动比，一级蜗杆传动在传递动力时， =6-80;传递运动 =1500。由于能实现的传动比大，机构中零件的数目少，因而机构的结构比较紧凑。
4)当蜗杆的螺旋升角小于其共扼齿面间的当量摩擦角时，蜗杆传动反行程便具有自锁性。由于蜗杆传动是交错轴之间的传动，要使其共扼齿面之间为线接
触，必须采用对偶加工法展成蜗轮的轮齿，否则，两共轭齿面只能为点接触。
2.1.1 平面二次包络环面蜗杆副及其特点
为了增加蜗杆与蜗轮同时啮合的齿数，以增加瞬时接触线的总长度，可以将蜗轮的圆柱面作成弧面包围住蜗杆，或将蜗杆的圆柱面作成弧面包围住蜗轮，即形成单包围蜗杆传动，如图1.1(a), (b)所示;同时将蜗杆和蜗轮的圆柱面都作成弧面而
互相包围住，就成为双包围蜗杆传动，如图1.1(c)所示。
| 已投稿到： |
|
|---|
