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1、前 言磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。十八世纪30年代，为了适应钟表、自行车、缝纫机和枪械等零件淬硬后的加工，英国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。这些磨床是在当时现成的机床如车床、刨床等上面加装磨头改制而成的，它们结构简单，刚度低，磨削时易产生振动，要求操作工人要有很高的技艺才能磨出精密的工件。1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万
2、能外圆磨床，是首次具有现代磨床基本特征的机械。它的工件头架和尾座安装在往复移动的工作台上，箱形床身提高了机床刚度，并带有内圆磨削附件。1883年，这家公司制成磨头装在立柱上、工作台作往复移动的平面磨床。1900年前后，人造磨料的发展和液压传动的应用，对磨床的发展有很大的推动作用。随着近代工业特别是汽车工业的发展，各种不同类型的磨床相继问世。随着我国机械制造业的发展，国内不断成为加工制造业的中心，我国必将对机床的需求量有较大的增长。从机床的性能和要求方面来说，产品不断的向自动化方向倾斜。半自动双研磨盘精研磨机作为一种专用机床，能用于研磨零件的平面和圆柱面，可以广泛用于油泵油咀厂、轴承厂、柴油机厂
3、、量具刃具厂，用以研磨轴承滚柱、轴承座圆、销轴、量规、密封环等零件。双研磨盘机的下研磨盘是机床的主要部分，用以放置待研磨工件和调整工件的位置，同时起着研磨工件的作用，对提高系统的精度起到了至关重要的作用。为了适应这种大趋势，本设计主要对半自动双研磨盘机进行设计，而作为机床中重要机构之一的传动装置，它的好坏直接决定了机床的性能。一般情况下，传动装置常起的作用是：1.减速（或增速） 由于工作机所要求的速度一般与原动机的速度不相符，需要通过增速或减速来实现。2.变速 许多工作机的转速需要能够根据生产要求进行调整，用调节原动机的速度来实现往往很不方便，甚至不可能，而用传动装置来实现变速却很容易。3.改
4、变运动的形式 原动机的输出轴通常做等速回转运动，而工作机要求的运动形式则是多种多样的，如直线运动、螺旋运动，间歇运动等，靠传动装置实现运动形式的改变。4.动力和运动的传递与分配 一台原动机有时要带动若干个运动形式和速度都不同的工作机构，此时传动装置不仅起传递动力和运动的作用，还要起分配动力和运动的作用。因此，传动装置的质量对机器的工作性能影响很大，合理地设计传动装置成为机械设计工作中的重要组成部分。一般常用的传动装置包括：带传动、链传动、齿轮传动和蜗轮蜗杆传动，带传动和链传动都是挠性件传动，带和链有一定的弹性，故具有缓冲和吸振的作用，但是链传动常用于两轴中心距较大，要求平均传动比不变但对瞬时传
5、动比要求不严格的场合。齿轮传动的制造和安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。在本设计中，主要的传动装置采用蜗轮蜗杆传动，之所以选用蜗轮蜗杆传动是因为它与其它传动机构相比有如下几个优点： 1.当使用单头蜗杆时，蜗杆每旋转一周，蜗轮只转过一个齿距，因而能够实现较大的传动比，并且结构较为紧凑。 2.在蜗杆传动中，由于蜗轮齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮是逐渐进入啮合和退出啮合的，同时参加啮合的齿对比较多，故而所承受的冲击载荷较小，传动比较平稳，噪声低。 3.当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。但是，蜗杆传动也有其弊端，比如说传递效率较低，由于齿面间的相对
6、滑动速度大，当润滑、散热及润滑油保持清洁等条件不够良好时，齿面易产生胶合和磨损，因此蜗轮常选用减磨材料制造，如青铜，制造成本较高。综合上述情况，并结合双端面研磨机的工作特点、工作条件以及目前市场上使用的同类产品的状况，在设计减速箱的传动中选用了蜗轮蜗杆传动装置。传动方案设计一、 电动机的选择电动机为系列化产品。机械设计中需要根据工作机的工作情况和运动、动力参数，合理选择电动机的类型、结构形式、容量和转速，提出具体的电动机型号。如无特殊需要，一般选用Y系列三相交流异步电动机。Y系列电动机为一般用途的全封闭自扇冷式电动机，适用于无特殊要求的各种机械设备，如机床、鼓风机、运输机以及农业机械和食品机械
7、。对于频繁起动、制动和换向的机械（如起重机械），宜选允许有较大振动和冲击，转动惯量小，过载能力大的YZ和YZR系列起重用三相异步电动机。同一系列的电动机有不同的防护及安装形式，可根据具体要求选用。一般来说，电动机的转速高，极对数少，尺寸和质量小，价格也低，但传动装置的传动比大，从而使传动装置的结构尺寸增大，成本提高；选用低转速的电动机则相反。因此，应对电动机及传动装置作整体考虑，综合分析比较，以确定合理的电动机转速。选择电动机的类型 1）按工作要求选用YD系列双速电动机，电压380伏。2）选择电动机的容量工作机所需电动机的工作功率 工作机所需的工作功率 有传动简图易知，工作机的功率通过蜗轮蜗杆
8、减速箱分两路分别传给上、下研磨盘，这就使得我们在计算电动机的功率时，要计算上下研磨盘两部分功率，计算如下： 上研磨盘所需功率 下研磨盘所需功率由同组其他同学设计的数据可得 查表可知 v带的传动效率;滚动轴承传动效率（一对）深沟球轴承传动效率（一对）;四头蜗杆传动效率;联轴器传动效率 又由于电机的额定功率应略大于,故取的双速电动机。3)电动机的转速 V带的传动比为ia=1-2,单级蜗杆减速器的传动比为10-40总传动比i=10-160则电动机的转速nc=i*nw=(10-160)*120=120019200（r/min）符合条件的电机有多种;同时考虑到造价和实际的需要选用1500（750）r/m
9、in故选用YD160M-8/4型双速电动机。分配传动比 1)总传动比 2)分配传动装置各级传动比 取V带的传动比为，则减速器的传动比i为： 3、传动装置的运动和动力参数 0轴（电动机轴） 1轴（蜗杆轴） 2轴（蜗轮轴）由于输入功率通过蜗轮轴和蜗杆轴分别传向上、下研磨盘，所以此轴上的转矩只能反推： 将以上各轴运动和动力参数的计算结果加以汇总如下轴名功率P（kW）转矩（Nmm）输入输出 输入输出转速（r/min）传动比i效率0轴7.1545.49915001轴3.2003.16831833315159721.50.962轴3.0733.04212228012105724040.96带传动的设计和计
10、算 带传动是一种应用很广的机械传动。带传动一般由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的传动带所组成。当驱动力矩使主动轮转动时，依靠带和带轮间的摩擦力的作用，拖动从动轮一起转动，由此传递一定的动力。带传动与其它传动形式相比较,结构较为简单、传动平稳，能缓冲吸振和过载打滑。在传动中心距较大的情况下应用较多。在带传动中，常用的有平型带传动和三角带传动，多楔带和同步齿形带，使用也日益广泛。在对带进行设计时，不仅要从带传动的工作情况分析，还应从带传动的失效形式考虑，防止其打滑和疲劳破坏。因此带传动的设计准则是：在保证带传动在工作时不打滑的条件下，具有一定的疲劳寿命。由此确定带的工作能力。1.确定计算功率按设计要
11、求查得工作情况系数2.选定带型 根据和转速=，确定为A型V带。3.确定带轮的基准直径和 按设计要求,选取主电机小带轮基准直径=,从动带轮直径=。 按V带轮的基准直径系列加以适当圆整。当时, 取从动带轮圆整后的基准直径为。4.从动带轮轴的实际转速5.验算带的速度 所以带的速度合适。6.确定V带的基准长度和传动中心距根据式 主动轮上的包角合适。8.单根V带的基本额定功率根据=和=，选取带型为A型V带。取,考虑到传动比的影响,当传动比为1.1时,额定功率的增量。9.计算V带的根数Z 由式 及=,=，,取,=，,则 根取根。10.计算预紧力由式 ； 式中取 ，。得：应使带的实际初拉力大于预紧力。11.
12、计算作用在轴上的压轴力带轮的结构和尺寸 由型的三速电动机可知，与带轮内孔相配的轴的直径,长度为,故小带轮轴孔直径应取,轮毂长应小于。查设计手册选取小带轮为实心轮，轮槽尺寸以及轮的宽度按手册中的相关式子计算，结构如图所示：蜗杆和蜗轮的设计和计算蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构。根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动又可以分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动等。在对蜗杆、蜗轮进行设计时，主要应从传动的失效形式、设计准则以及常用的材料等方面考虑。由于蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于蜗轮轮齿部分的强度，所以失效经常发生在蜗轮轮齿上。因此对蜗杆、蜗轮的材料不仅要求具有足够的强度，更重要
13、的是要具有良好的磨合和耐磨性能。一般来说，蜗杆是用碳钢和合金钢制作而成的，常用的蜗轮材料为铸造锡青（ZCuSn10P1,ZCuSn5Pb5Zn5）、铸造铝铁青铜(ZCuAl10Fe3)及灰铸铁(HT150、HT200)等。1. 选择蜗杆的传动类型 根据的推荐，采用渐开线蜗杆2. 材料：蜗杆用钢，蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为，蜗轮的材料选用铸锡青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。3.确定蜗杆头数及蜗轮齿数由,考虑到传动效率的影响取,则4.按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计计算(1)确定作用在蜗轮上的转矩，由前面算的结果可得 按推荐值，取= 有误，不明白(2)确定载荷系数,由于载荷稳定，取；由表11-5选取使用系数；由于转速不高，冲击不大，可取动载系数; (3)确定许用应力，基本许用接触应力 =268， 应力循环次数 则 寿命系数 许用接触应力 (4)计算模数及蜗杆分度圆直径，铸锡青铜与钢蜗杆配对时，=160。 由计算结果，按照标准选取模数,蜗杆分度圆直径,。(5)验算蜗轮的圆周速度 取=是合适的。(6)计算啮合效率蜗杆导程角= 由图13-2及，初估齿面相对滑动速度 符合假设。插值得当量摩擦角啮合效率 与假定值0.9相近，齿面接触疲劳强度合格。5确定传动尺寸(1)中心距 (2)蜗杆分度圆直径 =(3)蜗轮分度圆直径 6.蜗杆、蜗轮各部分尺寸计算(1)蜗杆齿顶高 =m=1=
