陕西科技大学毕业设计说明书
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I 刀盘转动惯量； ? 冲击瞬间刀盘角速度； E 插销材料弹性摸量； J 插销截面惯性矩； W 插销截面抗弯摸数； ??? 插销材料许用应力。 最后可得：D??15.28EI
???l?m选取最小的定位超程角：
刀盘反靠时，角速度?愈小，收冲击也愈小。根据预定定位盘槽的几何形状与尺寸，利用调整检测元件可获得很小的定位超程角，从而减小反向启动后的加速时间，?明显减小。
设定定位超程角与插销长度：
当销子处于反靠定位状态时，即反靠销与定位分别插入各自的槽中，若此时刀盘进行反转，则在惯性力矩作用下反靠销极易沿周向滑动，使刀盘不能与反靠盘同步转动。所以应严格设定超程角?。
?的大小应保证换向时定位销不在定位槽内。则插销尺寸应满足l1?l2?L?h,
l1：反靠销长度，l2：定位销长度，L：反靠盘与预定位盘的间距，h：销槽与预定
位槽的深度。其中I1式中各尺寸的制造公差及上下两盘装配的平行度公差可按一般精度IT8,补偿间隙??0.1mm，用修配可获得。 4.3.2 预定位机构与反靠机构：
预定位销中间采用弹簧，使之与销配合起来起定位作用。同时，预定位销的头部
采用单斜面，由斜面作用使预定位销从槽中脱出。预定位销倾角50.4? 所以预定位盘的 槽的倾角也是50.4?，与之相配。
反靠盘上槽两边都有倾角，这是为了使反靠销能从两个方向脱出。 预定位盘和反靠盘的结构尺寸由零件图给出。
4.3.3 精定位机构多齿盘的设计： 1）原理与特点：
多齿盘定位由两个齿数和齿形相同的端面齿盘啮合而成。通常，一个齿盘固定不动。另一个齿盘与分度回转部件固定连接。分度时，动齿盘抬起，与定位盘脱开，然后转位，当转位至要求位置后，动齿盘与定齿盘啮合并压紧。
本设计中，我们将定齿盘在刀体外壳上之固定，而动齿盘和丝杆，刀盘装在一起，丝杆移动时，动齿盘随之脱开啮合，刀盘同时也移动，齿盘转位。到位后刀盘不再回转，往相反方向移动，从而夹紧工位。
图 4-3 多齿盘原理 2）设计计算：
设计多齿盘装置的主要依据是分度工位数，定位精度，结构位置大小和工作载荷。 转化到齿盘上的工作载荷有扭矩Mn,倾覆力矩Mr,轴向离F0，径向力Fr。
① 结构参数? 、? 、?
多齿盘的结构参数有齿形角，齿数 ，齿盘直径，模数，齿根槽宽和槽深等。
、
图4-4 多齿盘的结构
（a）齿形角? 当槽面间隙EF一定时，齿形角?越小，EG越小，即定位精度夜高。但?过小会削弱齿部刚性。通常?=60?,90?。
（b） 齿数Z 齿数应是分度工位数的倍数，或所有需要的工位数的最小公倍数。
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齿数越多，分度精度越高。但加工夜复杂。
（c）齿盘直径D 齿盘直径可按扭矩Mn估算。一般D宜取大些，以提高定位精度和稳定性。
（d）模数m 齿盘的模数m=D/Z，它仅起到表示齿形大小的作用，不须选取标准值。 M的常用范围为2—6mm.
（e）齿宽按载荷大小选取，一般为8—25mm，B太大不利于提高分度定位精度。 (f ) 齿根槽宽b 一般取b?0.8—1mm。 其他有关几何参数按以下公式计算：
360? ??ZD?D180? (4-25) y?sin?sin222Z180? (4-26) h???sin??Ztg2tg22yDh1?h2?h2
tg?2?h D表4-1 具体参数如下表：
序号 名称 1 符号 确定原则或计算公式 按扭矩Mn估算D,D应根据结构取大些，以利于提高分 度定位精度。 结果 175 齿盘外径 D 2 3 4 5 齿宽 齿数 模数 外径上 节矩 B Z M T B大利于提高齿盘承载能力，但不利于提高分度精度。 10 Z是工位数的倍数，精度要求高时宜放大，但加工困难 72 M=V/Z,常用2—6。 T=?m 2 4.71 6 7 8 9 10 11 齿形角 β 载荷小精度高时β宜取小值。 见公式 见公式 60 4.08 1.35 理论齿高 H 齿根槽宽 B 齿顶角 齿顶高 齿顶倾角 2? 见公式 29?50?? 3.38 Hf 见公式 见公式 ?1 239?9?? ② 夹紧力计算
夹紧力应保证在最大工作载荷下仍能保持两齿盘的紧密啮合，但过大的夹紧力会引起齿盘变形。
夹紧力W可按下式计算：
W?S[2Mn?2Mr?tg(??)??Frtg(??)?F0] (4-27) D2D2式中：W 为夹紧力（N）
Mn 为齿盘承受的扭矩（Nm）
Mr 为齿盘承受的倾覆力矩（Nm） Fr 为齿盘承受的径向力（N）
F0 为齿盘承受的轴向力（N），方向与W相同时，式中取“-”号，与W相反时取“+”.
D 为齿盘直径（m） β 为齿形角（?）
? 为摩擦角（?）， 一般取5???6? S 为安全系数，一般取S=1—1.5
图4-5 夹紧力
切削力F=1000kgf,其分力Fx:Fy:Fz?0.3:0.5:1，可得Fy:Fz:F1?0.5:1:1.25， 所以，Fx0.3?F1(1.25)1?F/(1.34)1所以，F=1000kgf Fx=259.2kgf, F1=965.8kgf 22倾覆力矩Mr?Fx?a?41465.7kgf/mm又Fy0.5?F1(0.5)12?Fz1，可得
Fy?431.9kgf ， Fz?772.6kgf
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驱动力矩Mn?Fz?a?123622.4kgf/mm 安全系数S取1.3
123622.46031963.960所以，W?1.3[tg(?5)??431.9tg(?5)?539]?1140.1kgf
752752③ 验算齿面挤压应力
齿面挤压应力的验算公式：
2Mn2Mr???Fr?WctgD2???? (4-28) ??SDZ?Bh0 式中，σ为齿面挤压应力（Pa） Z?为计算齿数，Z??0.5Z B为齿宽（m） h0为齿的啮合高度 W 为夹紧力（N） S 为安全系数，去S=1.3
???为许用挤压应力（Pa）,齿面淬硬的取???=4?107
123622.431963.960??431.9?11140.1ctg75752?2.89kgf/mm ??1.3?0.5?72?10?2?2.13?????
所以，满足要求 ④ 材料选择：
齿盘的齿面要求有较高的硬度，内部有一定的韧性，要求材料的热变形较小，精密齿盘要求尺寸稳定性好，齿盘材料选用40Cr，热处理齿部D0.3—700 ⑤ 技术要求：
(a) 相邻齿矩误差和累积误差：按回转部件的分度精度要求确定，根据刀具的精度要求，相邻齿矩误差和累积误差不?2
(b) 安装基准孔轴线分度中心的位置度：精密齿盘应该在0.01mm以内。 （c）安装基准端面对分度平面的平行度：精密齿盘应在0.005mm以内。 (ｄ) 齿面接触精度：齿面接触精度不仅影响风度精度，而且影响刚性，承载能力及稳定度。齿矩误差同时影响接触最小齿数和接触齿的分布。齿形半角影响高的方向的接触率；齿向误差影响齿宽方向的接触率。齿倾误差对齿高和齿宽方向的接触率均有影响。因为接触精度能综合标志上述各项误差的影响，实践中通常作为主要精度检验项目。 推荐指标为：