（毕业设计全套）数控卧式镗铣床刀库结构设计（打包下载）

多排链的承载能力与排数成正比。

但由于精度的影响，各排链承受的载荷不易均匀，故排数不宜过多。

滚子链的链节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，般前者用于大节距，后者用于小节距当链节数为奇数时，需采用过渡链节。

由于过渡链节的链板要受附加弯矩的作用，所以在般情况下最好不用奇数链节。

.链式轴的设计驱动轴的设计图驱动轴受力分析图由静力平衡方程求得支反力为以梁的左端为坐标原点，选取坐标系如图.所示。

集中力作用于点，梁在和两段内的剪力或弯矩不能用同方程式来表示，应分段考虑。

在段内取距原点为的任意截面，截面以左只有外力，根据剪力和弯矩的计算方法和符号规则，求得这截面上的和分别为这就是在段内的剪力方程和弯矩方程。

如在段内取距左端为的任意截面，则截面以左右和两个外力，截面上的剪力和弯矩是当然，如用截面右侧的外力来计算会得到相同的结果。

由式可知，在段内梁的任意截面上的剪力皆为常数，且符号为正，所以在段内，剪力图是在轴上方且平行于轴的直线图。

同理。

可以根据式作段的剪力图。

从剪力图看出，当时，最大剪力为处，处可按基本额定动载荷计算值选择轴承，然后校核其额定静载荷是否满足要求。

当轴承可靠性为轴承材料为常规材料并在常规条件下运转时，取作为额定寿命的基准，同时考虑温度振动冲击等变化，则轴承基本额定动载荷可按下式进行简化计算。

基本额定动载荷计算值，当量动载荷，寿命因数速度因数.力矩载荷因数，力矩载荷较小时取.，较大时取冲击载荷因数.温度因数轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷，查表得，.。

在本输送装置中，可以假设轴承只承受径向载荷，则当量动载荷为查文献的表，得所以，。

由以上可得本输送机中的轴承承受的载荷多为径向载荷，所以选取深沟球轴承，查文献的附表，并考虑轴的外径，选取轴承，其具体参数为内径，外径，基本额定载荷，基本额定静载荷，极限速度为，质量为.。

然后校核该轴承的额定静载荷。

额定静载荷的计算公式为式中基本额定静载荷计算值，当量静载荷，安全因数轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定静载荷，查文献的表知，对于深沟球轴承，其当量静载荷等于径向载荷。

查文献的表知，安全系数则轴承的基本额定静载荷为由上式可知，选取的轴承符合要求.链强度计算链传动的运动特性由于链是由刚性链节通过销轴铰接而成，当链绕在链轮上时，其链节与相应的轮齿啮合后，这段链条将曲折成正多边形的部分。

该正多边形的边长等于链条的节距，边数等于链轮齿数，链轮每转过圈，链条走过长，所以链的平均速度为式中分别为主从动链轮的齿数分别为主从动链轮的转速，。

链传动的平均传动比因为链传动为啮合传动，链条和链轮之间没有相对滑动，所以平均链速和平均传动比都是常数。

但是，仔细考察绞链链节随同链轮转动的过程就会发现，链传动的瞬间传动比和链速并非常数我们知道，链条由刚性链板通过铰链连接而成。

当链条绕在链轮上时，其形状如图所示在主动链轮上，铰链正在牵引链条沿直线运动，绕在主动链轮上的其他铰链并不直接牵引链条，因此，链条的运动速度完全有铰链的运动所决定。

铰链随同主动链轮运动的线速度方垂直于，与链直线运动方向的夹角为。

因此，铰链实际用于牵引链条运动的速度为式中。

为主动链轮的分度圆半径，。

因为是变化的，所以即使主动链轮转速恒定，链条的运动速度也是变化的。

当时，链速最低当，链速最高，是主动链轮上的个链节所对的中心角。

链速的变化呈周期性，链轮转过个链节，对应链速变化的个周期。

链速变化的程度与主动链轮的转速和齿数有关。

转速越高齿数越少，则链速变化范围越大。

在链速变化的同时，铰链还带动链条上下运动，其上下运动的链速也是随链节呈周期性变化的。

在主动链轮牵引链条变速运动的同时，从动链轮上也发生着类似的过程。

从动链轮上的铰链正在被直线链条拉动，并由此带动从动链轮以转动。

因为链速方向与铰链的的线速度方向之间的夹角为，所以铰链沿圆周方向运动的线速度为式中，为从动链轮的分度圆半径，由此可知从动链轮的转速为在传动过程中因为在内不断变化，加上也是不断变化，所以即使是常数，也是周期性变化的。

从上式中可得链传动的瞬时传动比为。

可见链传动的瞬时传动比是变化的。

链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，故以上现象称为链传动的多边形效应。

链传动的动载荷链传动在工作过程中，链速和主从链轮的转速都是变化的，因而会引起变化的惯性力及相应的动载荷。

链速变化引起的惯性力为式中紧边链条的质量，链条变速运动的加速度，。

如果视主动链轮匀速转动，则当时，从动链轮因角加速度引起的惯性力为式中从动系统转化到从动链轮轴的转动惯性，从动链轮的角速度，.链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则惯性力就越大，相应的动载荷也就越大。

同时，链条沿垂直方向也在做变速运动，也会产生定的动载荷。

此外，链节和链轮啮合瞬间的相对速度，也将引起冲击和振动，当链节和链轮轮齿接触的瞬间，因链节的运动速度和链轮轮齿的运动速度在大小和方向上的差别，从而产生冲击和附加的动载荷。

显然，节距越大，链轮的转速越高，则冲击越严重。

链传动的受力分析链传动在安装时，应使链条受到定的张紧力。

张紧力是通过使链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得的。

链传动张紧的目的主要是使松边不致过松，以免出现链条的不正常啮合跳齿或脱链。

因为链传动为啮合传动，所以与带传动相比，链传动所需的张紧力要小得多。

链传动在工作时，存在紧边拉力和松边拉力。

如果不计传动中的动载荷，则紧边拉力和松边拉力分别为，式中有效圆周力，离心力引起的拉力，悬垂拉力，。

有效圆周力为式中传动的功率，链速，。

离心力引起的拉力为式中为链条单位长度的质量，。

悬垂拉力为，其中式中链传动的中心距，垂度系数，见下图。

图中为下垂度，为中心线与水平面夹角。

图悬垂拉力滚轮接触强度的计算机械中各零件之间力的传递，总是通过两零件的接触来实现的。

除了共形面相接触的情况外大量存在着异形曲面相接触的情况。

这些异形曲面在未受外力时的初始接触情况，不外乎是点接触和面接触两种。

已知的原始条件有轨道的材料橇体重工件重每轮载荷.走轮直径走轮有效踏面长根据计算公式.由上面的计算可知刀库准停系统的设计为了确保刀座不能准确地停在换刀位置上，需要采取如下措施刀座的精确定位是靠装在Ⅰ轴上的定位啮合牙嵌式电磁离合器实现的，如所示。

离合器的磁轭和衔铁的齿面是不等分的，每间隔不同齿数有个宽平齿，衔铁和磁轭只有在个位置上才能啮合。

磁轭固定在刀库法兰盘上，衔铁随Ⅰ轴转动，通电后，衔铁转到固定位置与磁轭啮合，使Ⅰ轴每次停在固定的方位上，保证了每个刀座的正确定位，如图所示。

为了保证刀座的准停精度和刀座定位的刚性，链式刀库的换刀位置设在主动链轮上。

如果刀座不能准确地停在换刀位置上，将会使换刀机械手抓刀不住，以致在换刀时容易发生掉刀现象。

因此，刀座的准停问题，将是影响换刀动作可靠性的重要因素之。

图磁轭左衔铁右零件图链式刀库要选用节距精度较高的套筒滚子链和链轮，该设计选用的是链号为的链条。

尽量减少刀座孔径和轴向尺寸的分散度，以保证刀柄槽在换刀位置上的轴向位置精度。

要消除反向间隙的影响。

刀库驱动传动链，必然会有传动间隙，且这种间隙还随机械磨损而增大，这将影响刀库的准停精度，所以，必须采用各种办法减少或消除齿轮间隙。

本设计将采用柔性调整法来消除齿轮间隙。

柔性调整法是指调整后齿侧间隙可以自动补偿的方法。

这种调整法在齿轮的齿后和周节有差异的情况下，仍可始终保持无间隙啮合。

但将影响传动的平稳性，而且这种调整法的结构比较复杂，传动刚度低，如图所示。

图压力弹簧消除间隙结构示意图薄齿轮圆柱销镶块圆弧槽弹簧先将个大的直齿圆柱齿轮加工成两个薄齿轮，齿轮的下半部分上带有三个周向圆弧槽，齿轮的上半部分上钻有三个销孔，圆柱销依靠微量过盈固定在销孔中，套装在圆弧槽内，弹簧的两端分别顶在圆柱销和镶块上，使两个薄齿轮的齿错位，起到消除间隙的作用。

结论在竞争十分激烈的今天，面对市场的压力，如何提高机械制造业的生产效率是为重中之重。

减少机械加工时换刀具所使用的时间，就是提高生产效率，提高生产效益。

本次设计的刀库满载装刀把，链条快速移动速度为米分，慢速移动速度为.米分，基本实现了快速换刀的工业需求，极大地提高了加工速度，降低了产品价格所需的时间，节约了生产成本。

通过这次设计，在辛苦的劳动中，我逐渐摆脱了单纯的理论知识学习以及实际操作中的不足，提高了我的规范设计以及制图等其他专业能力水平。

而且通过了对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼。

参考文献谢家瀛.组合机床设计简明手册，北京机械工业出版社，金振华.组合机床及其调整与应用.北京机械工业出版社，李庆余，张佳.机械装备设计.北京机械工业出版社，顾维邦.金属切削机床概论.北京机械工业出版社，戴曙.金属切削机床设计.北京机械工业出版社，华东纺织工学院，哈尔滨工业大学，天津大学.机床设计图册.上海上海科学技术出版社，徐景辉.机床装配.四川四川人民出版社，储凯，许斌.机械工程材料.重庆重庆大学出版社，邱宣怀.机械设计.北京高等教育出版社，吴宗泽.机械设计实用手册.北京化学工业出版社，龚桂.机械设计课程设计指导书.北京高等教育出版社，章宏甲，黄谊.液压传动.北京机械工业出版社，左健民.液压与气压传动.北京机械工业出版社，刘建彗，邹彗雪，颜曹老师给我提供了良好的课题条件，让我从这次设计中得到了很好的锻炼。

同时也为我讲解了不少难题，在此特别感谢。

曹老师渊博的学识严谨的治学态度平易近人的作风和认真负责的工作态度让我们受益非浅。

从曹老师处我们学到了许多的专业知识和相关的设计方法。

在此，谨向恩师表示最真诚的感谢。

感谢他在百忙中给予我们的指导。

当然还有本院其他老师的指导。

在此我向各位给予我指导的老师表示忠心的感谢和致敬。