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數控鋸床廠蝸桿傳動的強度計算與設計

時間: 2018-11-06    作者:admin 點擊: ( 167 ) 次
    1.數控鋸床廠蝸桿傳動的失效形式、設計(Design)準則    1)失效形式
    和齒輪(Gear)傳動一樣,蝸桿傳動的失效形式主要有膠合、磨損(零部件失效的一種基本類型)、疲勞點蝕和輪齒折斷等。木工鋸床工件裝夾在卡盤內,或支承在主軸及尾架兩頂尖之間作旋轉運動。車刀裝在刀架上,由溜板箱帶動作縱向或橫向進給運動,也可手持車刀靠在托架上進給。普通木工鋸床用于車外圓、車端面、切槽和鏜孔等加工。由于數控鋸床廠蝸桿傳動嚙合面間的相對滑動速度較大,效率低,發熱量大,在潤滑(lubrication)和散熱(radiating)不良時,膠合和磨損為主要失效形式。
    2)數控鋸床廠設計(Design)準則
    由于數控鋸床廠蝸輪無論在材料(Material)的強度(strength)和結構(Structure)方面均較蝸桿弱,所以失效多發生在蝸輪輪齒上,設計時只需要對蝸輪進行承載能力計算(calculate )。由于目前對膠合與磨損的計算還缺乏適當的方法和數據,因而還是按照齒輪傳動中彎曲(Bend)和接觸疲勞強度進行。數控鋸床廠蝸桿傳動的設計準則為;閉式蝸桿傳動按蝸輪輪齒的齒面接觸疲勞強度進行設計計算,按齒根彎曲疲勞強度校核,并進行熱平衡驗算;開式蝸桿傳動,按保證齒根彎曲疲勞強度進行設計。
    2.數控鋸床廠蝸桿和蝸輪材料的選擇(Select)
    由失效形式知道,蝸桿、蝸輪的材料(Material)不僅要求有足夠的強度,更重要的是具有良好的磨合(跑合)、減磨性、耐磨(nài mó)性和抗膠合能為等。
    數控鋸床廠蝸桿一般是用碳(C)素鋼或合金鋼(alloy steel)制成。數控鋸床是目前使用較為廣泛的數控機床之一。它主要用于軸類零件或盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、復雜回轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工,并能進行切槽、鉆孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等。高速重載蝸桿常用的金屬材料(Material)有15Cr或20Cr、20CrMnTi等,并經滲碳淬火(cuì huǒ);也可以40鋼、45鋼或40Cr合金鋼并經淬火。這樣可以提高表面硬度,增加耐磨(nài mó)性。數控鋸床廠通常要求蝸桿淬火后的硬度為40HRC~55HRC,經氮化處理(processing)后的硬度為55HRC~62HRC。一般不太熏要的低速中載的蝸桿,可采用40鋼、45鋼,并經調質處理,其硬度為2ZOHBS~300HBS。
    常用的數控鋸床廠蝸輪材料為鑄造錫青銅( ZCuSniOPl,ZCuSn5Pb52n5)、鑄造鋁(Al)鐵青銅(ZCuAIiOiOFe3)及灰鑄鐵(HT150、HT200)等。木工鋸床它由床身、安裝在床身的導軌尾部的尾座、安裝在床身的導軌中部的刀架、安裝在床身頭部的床頭箱、安裝在床頭箱上的主軸及其上的卡盤、安裝在床頭箱上的電機、安裝在電機軸和主軸及床頭箱上的變速傳動裝置所構成。錫青銅耐磨(nài mó)性最好,但價格(price)較高,用于滑動速度大于3m/s的重要傳動;鋁鐵青銅的耐磨耗性較錫青銅差一些,但價格便宜,一般用于滑動速度小于4m/s的傳動;如果滑動速度不高(小于2m/s),對效率(efficiency)要求也不高時,可以采用灰鑄鐵。為了防止(fáng zhǐ)變形,常對蝸輪進行時效(Prescription)處理(processing)。
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關鍵詞:鋸床,數控鋸床,角度鋸床
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