头尾架各部分运动到预定位置，正式开始磨削工件，磨削停止后头架尾架各部分退回到预定位置，托起轴承箱体的油缸下降到起始位置，翻箱机构将轴承箱体回转，回到自然位置，工件被吊起。根据上述要求，翻箱机构工作时开关控制如下当按下正转启动按钮，将轴承箱体由自然位置翻转，到位以后触发行程开关，停止翻转。当按下反转的启动按钮，轴承箱体将被回转到自然位置，到位后触发行程开关，停止翻转。翻箱机构采用电动机带动齿轮传动。由于在运动过程中需要满足电动机停止运动则翻箱机构也需停止运动，所以传动需要满足自锁，故此处使用满足自锁条件的蜗轮蜗杆机构。由于蜗杆传动在高速级时传动效率较高，因此此处设计为使用联轴器联接电动机和蜗轮蜗杆。根据给定的机床工件床身的宽度确定出翻箱机构的宽度在左右，翻转导轨的半径在。初步确定传动方按如图.所示，蜗杆传动中采用蜗杆下置的方式，蜗杆在图中略去未画图.传动方案由于齿轮上需要设置翻转机架，且考虑到和工件的干涉等因素，齿轮没有安装在轴上，而是依靠机架上的导轨进行转动。由于齿轮和齿轮各自的半径和它们之间的中心距需要同时满足翻箱机构的尺寸限定和与齿轮固连的翻转的机架的转速限定，所以应考虑设置齿轮，齿轮用于配凑齿轮和齿轮的中心距。.电动机的选择选择电动机类型选择电动机类型时，首先考虑的是由电动机的性能应满足翻箱机构的负载要求，如启动性能，正反运转，调速性能，过载能力等。在这个条件下，优先选择结构简单运行可靠维护方便价格便宜的电动机。在没有特殊要的情况下，均应选择交流电动机。故此处选择系列三相异步电动机。该电机适用于不易燃，不易爆无腐蚀性气体的场合，适用于无特殊要求的机械上，如机床泵风机等。选择电动机的容量由于标准电动机的容量由额定功率表示，并且所选电机的功率应等于或稍大于工作要求的功率。翻箱机构所需功率应由其工作阻力和运动参数求得，即.式.说明了功率和阻力矩和转速的关系。式中翻箱机构的阻力矩•翻转机架的转速翻转机架的效率，取为.。从轴承箱体自然位置翻转到的过程中，翻箱机构的阻力矩不断增大，翻转到位置时，阻力矩达到最大值，.式.说明了质量和偏离距离的关系。式中轴承箱体的质量重力加速度轴承箱体偏心距。取安全系数.时，则将翻转所需要的时间暂取为，则翻转机架的转速因此由于所需电动机功率为.式.说明了功率和总效率之间的关系。式中电动机至翻箱机架之间传动装置的总效率。查机械设计课程设计手册表，得到各机械传动副效率的概略值如下弹性联轴器滚动轴承对单头蜗杆圆柱齿轮传动齿轮与导轨间摩擦的效率取总效率为故所以将电动机的额定功率取为.。电动机转速的确定按照翻箱机构转速要求和传动机构的合理传动比范围，可以推算电动机转速的可选范围。对系列电动机，通常多选用同步转速为或的电动机，如无特殊需要，不选用低于的电动机。同时考虑到翻箱机构需要安装在机床的工件床身导轨上且有尺寸的限制，故电动机的重量和尺寸不宜太大。此处选择电动机的同步转速为。根据以上数据，查机械设计课程设计手册表，得到电机的选择情况如下表电机参数电动机型号额定功率满载转速堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩.同步转速，极，质量。.总传动比和分配各级传动比的计算传动装置的总传动比应为.式.说明了传动比与转速的关系。式中电动机满载转速。查机械设计表，按照蜗杆传动满足自锁条件选取蜗杆传动的传动比为。初步确定的翻箱机构的宽度尺寸和导轨部分的半径范围，取齿轮和齿轮之间的传动按比.，齿轮和齿轮之间的传动比.。在分配各级传动比后计算此时的总传动比误差在允许的范围内。.传动装置的运动和动力参数的计算从电动机到翻转机架共有根轴，其转速分别设为和，齿轮的转速设为。各轴转速各轴功率各轴转矩电动机轴的输出转矩则各轴的输入转矩为.传动零件的设计计算联轴器的类型的选择电动机轴与蜗杆轴连接用的联轴器，由于轴的转速较高，为减小启动载荷，缓和冲击，应选用具有较小扎惯量和具有弹性的联轴器，般选用弹性可移式联轴器，同时应注意联轴器轴孔的尺寸范围是否与所连接轴的直径大小相应。此处选用弹性套柱销联轴器，该联轴器具有良好的综合性能，广泛适用于般的中小功率传动。蜗杆传动的设计选择蜗杆传动类型根据的推荐，采用渐开线蜗杆选择材料考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用钢。因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为。蜗轮用铸锡磷青铜，金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用制造。按齿面接触疲劳强度进行设计根据设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度，由机械设计式，传动中心距.式.说明了中心距和接触应力的的关系。确定载荷系数因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数由机械设计表选使用系数由于转速不高，冲击不大，可取动载系数则确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜和钢蜗杆相配，故。确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值，从机械设计图中可查得.。确定许用接触应力根据蜗杆材料为铸锡磷青铜金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度大于，查机械设计表，得蜗轮的基本许用应力。寿命应力循环次数寿命系数则计算中心距查机械设计表，注意到满足自锁条件，取模数.，蜗杆分度圆直径，由于此处的机体部分是自行设计的，对蜗杆传动的中心距没有具体的要求，所以在参照表选取时将变位系数取为，即这时。查机械设计图得，有，验算，此时应该满足易知以上结果可用。蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸蜗杆分度圆导程角轴向齿距直径系数齿顶圆直径蜗杆轴向齿厚蜗轮蜗轮齿数变位系数验算传动比符合要求。蜗轮分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮咽喉母圆半径校核齿根弯曲疲劳强度.式.为校核弯曲疲劳强度公式。当量齿数根据，查机械设计图得齿形系数为，螺旋角系数许用弯曲应力查机械设计表可得蜗轮的基本许用弯曲应力为，寿命系数则故弯曲强度是满足的。精度等级公差的确定考虑到所是设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速装置，从圆柱蜗杆蜗轮精度中选择级精度。第级齿轮传动的设计按照传动方案选用直尺圆柱齿轮传动。查机械设计课程设计手册表，由于此处设计的齿轮传动属于机械制造业中不要求特别精度的齿轮，故选用级精度。选择大小齿轮的材料均为，并经调质及表面淬火，齿面硬度为。初选小齿轮齿数，则大齿轮齿数为为了使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳，与般应为互质数。故此处取。按齿面接触强度设计由机械设计式.式.说明了接触强度与接触疲劳许用应力之间的关系。试选载荷系数.查机械设计表，由两支承相对小齿轮做对称布置，取齿宽系数。查机械设计表得材料的弹性影响系数。查机械设计图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为大齿轮的接触疲劳强度极限为。由机械设计式计算应力循环次数为，小齿轮的应力循环次数大齿轮的应力循环次数查机械设计图得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力，取失效概率为，安全系数为，则由机械设计式，计算小齿轮分度圆直径，带入中较小的值计算圆周速度计算齿宽计算齿宽与齿高之比计算载荷系数，由，级精度，查机械设计图得动载系数。由直齿轮，假设，查机械设计表得硬齿面齿轮，级精度，小齿轮相对轴承对称布置时，查机械设计表得，时考虑此处设计的齿轮是级精度，故取。由，查得。查机械设计表，由原动机为电动机，载荷状态均匀平稳得。所以载荷系数按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径计算模数按齿根弯曲强度设计.式.说明了弯曲强度与弯曲疲劳许用应力的关系。查机械设计图得齿轮的弯曲疲劳强度极限。查机械设计图得弯曲疲劳寿命系数。计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数.则计算载荷系数查取齿形系数，由机械设计表得齿形系数。查机械设计表得应力校正系数。计算大小齿轮的，并加以比较，小齿轮的数值大。设计计算由于齿轮模数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，仅与齿轮直径即模数于齿数的乘积有关，所以此处将模数圆整为，此时有这样设计出的齿轮传动，即满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度。几何尺寸计算计算分度圆计算中心距计算齿轮宽度为防止大小齿轮因装配误差产生轴象错位时导致啮合齿宽减小而增大齿轮的工作载荷，所以将小齿轮的齿宽在此基础上加宽，即取为，验算，合适第二级齿轮传动的设计由渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件两齿轮的模数和压力角必须分别相等。因为齿轮是和齿轮相啮合的，故其模数。精度等级同样取为级。为防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大齿轮的工作载荷，所以将齿轮的齿宽在齿轮的基础上减小,即取为这里将对齿轮和齿轮之间的齿轮传动进行校核。由于齿轮的尺寸较大，在齿轮结构设计时将采用铸造齿轮，所以材料选为，经表面淬火，齿面硬度为。由齿轮齿数，则齿轮的齿数为将齿数圆整为。此时齿轮的分度圆直径，则导轨半径的尺寸相比较之前的总体方按设计时较大。考虑到设计所要求的翻转支架翻转的时间可在定的范围内调整，故可适当减小齿的齿数。通过尝试，取，此时齿轮的分度圆直径，相对之前整体方案设计时所确定的翻转导轨的半径在左右相适应，且与为互质数，可使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳。