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1、武汉理工大学包装机构课程设计说明书1目录1. 现状分析 .21.1. 回转工作台综述 .21.2. 回转工作台的基本类型 .21.3. 回转工作台的主体结构与设计 .32. 总体设计 .42.1. 支撑方式设计 .42.2. 传动位置选择 .72.3. 传动方式选择 .82.4. 装配与维修设计 .92.5. 工作与装配精度设计 .103. 设计计算 .113.1. 电动机选择 .113.2. 减速器选择 .123.3. 推力轴承设计计算 .133.4. 回转盘主轴 .143.5. 主轴轴承设计计算 .144. 结构设计 .154.1. 回转盘设计 .154.2. 回转主轴设计 .164.3.
2、 回转盘底座设计 .194.4. 支撑架设计 .205. 设计总结 .22参考文献 .24武汉理工大学包装机构课程设计说明书21. 现状分析1.1. 回转工作台综述回转工作台在常规工业生产中起着举足轻重的作用，作为辅助工作台应用于车床、铣床、钻床、齿轮机等生产设备进行辅助生产，具有分度，定位，夹紧固定等基本功能，适用于法兰、齿轮等回转件的加工作业。传统的回转工作台多为机械式结构，通过马氏机构、凸轮或间歇进给机构进行分度与定位，辅以液压系统进行夹紧作业。目前，随着电子信息控制系统的逐渐发展，对回转工作台的控制也逐渐从传统的机械式转变为结合传感器、伺服电机等设备的自动化生产设备 1。在包装行业中，
3、回转工作台同样应用广泛，用途多样，常作为其他回旋式包装机械的基础，提供机械所需的回转运动 2，例如：回转式水泥包装机、回转式枕式包装机、八嘴回转包装机等应用 3。1.2. 回转工作台的基本类型1.2.1. 通用转台再传统机械加工行业中，回转工作台是镗床、钻床、铣床、和插床等重要附件，用于加工有分度要求的孔、槽和斜面，加工时转动工作台，则可加工圆弧面和圆弧槽等。通用转台按照结构不同又分为水平转台、立卧转台和万能转台。（1）水平转台：在圆台上有工件定位用的中心孔和夹紧用的 T 型槽。台面外圆周上可有 360的等分刻线。台面与底座之间舍友蜗杆-蜗轮传动副，用以传动和分度，蜗杆从底座伸出的一端装有细分
4、刻度盘和手轮。转动手轮即可驱动台面，并用台面外圆周上的刻度（以度为单位）与细分刻度盘独处旋转角度。水平转台的蜗杆伸出端也可用联轴器与机床传动装置连接，以实现动力驱动。（2）立卧转台：底部由两个相互垂直的安装几面，使台面即可水平也可垂直放置。（3）万能转台：台面可以在 090范围内倾斜任意角度，使工件在空间的任何角度都能准确调整。武汉理工大学包装机构课程设计说明书31.2.2. 精密转台精密转台用于在精密机床上加工或角度计量。常见的有光学转台、数显转台、和超精密端面齿面转台。（1）光学转台：主轴上装有玻璃或金属精密刻度盘，经光学系统将刻度细分、放大，通过目镜或光屏读出角度值。（2）数显转台：转台
5、主轴上装有精密圆光栅或圆感应同步器，由数字显示装置读出角度值。上述两种精密转台的分度精度最高可达1。（3）超精密端面齿盘转台：利用一对经过精密对研的 1440 齿、720 齿或 360 齿的端面齿盘分度定位，其分度精度最高可达0.01 4。1.3. 回转工作台的主体结构与设计1.3.1. 机械部分主要是回转工作台的台面与台身的基础结构的设计和优化，一般采用滑动和滚动两种方式；其次是减速传动的设计与优化。总之，机械部分设计设计到转台各部分的零部件的工艺结构、力学性能及运动特性等。我们基本采用 CADCAM 来实现，例如采用ProE、Solidworks 等三维参数化造型软件对回转工作台的各部分零
6、件进行仿真设计与机构研究；采用 ANASYS 对转台各部分零件进行力学性能分析，进一步优化其工艺结构。1.3.2. 控制部分转台的控制系统设计也是很关键的技术问题，实现思路主要有：PLC 控制系统、单片机控制系统及工控机控制系统三大类。我国的转台制造控制系统在经历了手动、机电液自动化、数字控发展阶段之后，正在攀越新的高峰，正在向更高层次的信息控制的智能化方向发展。智能机床的研发和广泛应用，必将促进我国转台产业快速、健康和可持续发展，并引领未来制造业的深刻变革，回转工作台产品以全新的形象和理念吸引广大用户也是每个企业倍加关注的焦点 5。武汉理工大学包装机构课程设计说明书41.3.3. 回转工作台
7、的绿色制造回转工作台的设计制造也应采用多种节能减排计数，向用户诠释和倡导低碳的含义和绿色制造方式。传统思维和生产模式正在经历深刻的变革，越来越多的机床附件制造企业已经肩负起低碳方式赋予企业的社会道义和责任，步入边治理边发展的科学发展之路，一场绿色产业革命正在机床行业蔚然兴起。通过技术创新、加工工业优化、减少用材及油水自动回收分离、粉尘收集回收、自润滑材料应用、少油润滑等技术措施减少排放，降低对环境影响。2. 总体设计2.1. 支撑方式设计列出常用可行的几种轴承支撑方式，分析其优缺点，根据情况选择合适的支撑方式 6。2.1.1. 主轴单侧支撑图 1 单侧主轴支撑示意图武汉理工大学包装机构课程设计
8、说明书5单侧主轴支撑即采用与回转盘相连的主轴进行支撑，使用推力轴承和球轴承或使用角接触轴承进行支撑。优点：结构简单，制造加工难度小，安装方便。整体体积小，回转盘空间大。缺点：回转盘精度由主轴间接保证，后期调试不方便；受力经由主轴传导，主轴受到额外的弯扭力与压力；主轴受力后可能发生形变影响精度。2.1.2. 主轴双侧支撑双侧主轴支撑与单侧主轴支撑类似，在其基础上，在回转盘上方增加了一组支撑轴承，在回转盘上下两侧同时进行支撑固定。优点：比单侧支撑更加稳固，主轴受力更加平均。缺点：体积较大，要求回转盘上方有固定机构；影响回转盘上设备的安装；增加了装配难度。图 2 双侧主轴支撑示意图武汉理工大学包装机构课程设计说明书62.1.3. 回转盘直接支撑回转盘直接与支撑轴承接触，竖直方向压力由推力轴承主要承担，再使用其他轴承或交叉滚子轴承保证回转盘的回转精度。优点：结构简单，安装方便；直接与轴承接触，运行平稳。缺点：加工难度大，安装精度要求较高。2.1.4. 支撑方式选择结合考虑各支
