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可任意分度的插齒機齒輪加工回轉工作臺的設計

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更新時間：2014-05-26
發布人： 1419745246

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摘要
插齒機作為齒輪加工機床的一種，已逐步體現出其加工的優越性，在滾齒機、銑齒機上無法加工的一些齒輪，如雙聯齒輪和內齒輪，在插齒機上可加工制造出來。在本課題的設計中，采用步進電機控制回轉工作臺的轉角。在單片機的控制下，步進電機每秒鐘發出的脈沖數決定了工作臺的轉位角度，使該插齒機成為真正意義上的可任意分度加工，進而可實現加工任意齒數的齒輪。
本課題所設計的回轉工作臺是用單片機作為控制系統來控制步進電機的轉速，動力由步進電機發出，通過齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動，將動力傳遞到蝸輪上，蝸輪的轉動再帶動主軸轉動，從而實現與主軸夾緊的工件的轉動。所設計的回轉工作臺實用、簡單、可靠、效率高。

關鍵詞步進電機；回轉工作臺；單片機；任意分度
目錄
1 緒論 1
1.1 本課題的背景及應解決的主要問題 1
1.2 本課題的研究目的和現實意義 1
1.3 插齒概述 2
1.4 插齒機類型與適用范圍 2
1.4.1 插齒機類型 2
1.4.2 各種插齒機的適用范圍 3
1.5插齒機的工作原理及其參數 3
1.5.1 插齒機的外觀圖 3
1.5.2 插齒機的工作原理 4
1.5.3 插齒機的參數 5
2 設計方案選擇 6
2.1 分度工作臺 6
2.2 數控回轉工作臺 6
2.2.1 開環數控轉臺 6
2.2.2 閉環數控回轉工作臺 7
3 工作臺設計 8
3.1 步進電機的選擇與控制 8
3.1.1 步進電動機的特點與種類 8
3.1.2 步進電動機的選擇 9
3.1.3 步進電動機的控制 9
3.2 蝸輪蝸桿設計計算 14
3.2.1 蝸桿傳動輸入參數 14
3.2.2 接觸疲勞強度計算 15
3.2.3 確定蝸輪蝸桿的主要尺寸 16
3.2.4 確定蝸輪蝸桿的傳動效率 16
3.2.5 選擇蝸輪蝸桿的精度等級 17
3.2.6 蝸輪蝸桿傳動的熱平衡計算 17
3.3 齒輪設計計算 18
3.3.1 齒輪設計輸入參數 18
3.3.2 齒輪的材料及熱處理 18
3.3.3 齒輪的基本參數 18
3.3.4 齒面接觸疲勞強度校核 20
3.3.5 齒根彎曲強度校核 21
3.4 軸承設計計算 21
3.4.1 軸承方案選擇 21
3.4.2 軸承動載荷和壽命計算 22
3.5 箱體設計計算 23
4 控制系統設計 24
4.1 單片機 24
4.2 驅動電路的設計 24
4.3 電源電路設計 25
4.4 程序設計 26
結論 32
致謝 33
參考文獻 34
附錄 35
附錄1 35
附錄2 42 ...

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