小型组合机床回转工作台设计(附件)
本论文通过研究通用组合机床回转工作台的原理，并对实验室中已有的液压驱动系统、机械装置与数控系统进行分析，结合机械设计、齿轮传动等方面的知识，设计出一款用于进行实验的小型组合机床回转工作台。设计内容主要包括回转工作台的液压系统设计、回转工作台结构分析、回转工作台机械结构具体设计、回转工作台的设计完成后各装置的原理分析等方面的内容。回转工作台结构分析中确定了本设计中的回转工作台的三大组成部分（工作台部分，回转传动装置，抬起、定位夹和紧装置）。回转工作台机械结构具体设计中对工作台三大组成部分中的各个零件进行具体设计计算，确定各个小部件的尺寸与形状。最后将设计完成的各部件组装起来，完成动作分析。关键词 组合机床，回转工作台，机械设计，液压控制，齿轮传动
目录
1 引言 1
1．1 组合机床概述 1
1．2 回转工作台介绍 1
1．3 本课题研究内容 2
2 小型组合机床回转工作台的总体方案设计 2
2．1 回转工作台工作原理 2
2．2 回转工作台的液压系统设计 9
2．3 回转工作台整体结构考虑 9
2.2.1整体设计的基本要求 9
2.2.2通用回转工作台的机械结构分析 10
3 回转工作台机械结构具体设计 12
3．1 工作台部分设计 12
3.1.1工作台台面设计 12
3.1.2工作台T型槽设计 12
3.1.3工作台转盘设计 13
3.1.4工作台底座设计 14
3．2 回旋传动装置的设计 14
3.2.1回旋传动装置总体方案设计 14
3.2.2设计基本参数计算 15
3.2.3齿轮齿条基本参数设计计算 15
3.2.4齿轮齿条接触强度设计计算 16
3.2.5齿轮齿条弯曲强度设计计算 18
3.2.6齿轮齿条几何尺寸计算 19
3.2.7齿条导向槽设计 19
3．3 抬起、定位与夹紧装置设计 20
3.3.1各支撑件设计 20
3.3.3齿轮传动轴设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
21
3.3.4锁紧轴设计 22
3.3.5定位销、导向槽设计 22
3.4回转工作台的设计原理及结构体现 23
3.4.1工作台定位机构的结构及原理 23
3.4.2工作抬起、夹紧机构的结构及原理 25
3.4.3工作台回转分位机构的结构及原理 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 引言
1．1 组合机床概述
组合机床是经过通用以及专用部件两部分组合而成的，其常常采用多刀，多工序，多轴，多工位，多面的加工，可以同时进行单种或多种零件的单道或者多道加工工序，是一种加工工序非常集中的高效率的专用机床。和一般的通用机床相较，组合机床具有产品质量可靠、减少制作设计时间、生产效率增高、自动化水平好，员工劳动强度低、成本不高，经济实惠等优点。
组合机床一般有半自动化及全自动化两种型式。。不管是液压电气控制还是机械电气控制都可以完成自动循环。本次设计中的实验型小型组合机床属于半自动化组合机床，只要将工件装夹在工作台上，开启启动按钮，就可以自动进行加工直到完成一个加工循环。
组合机床一般由立柱、主轴箱、动力头、夹具、回转工作台、钻模板底座以及机械搬手等部分组成。本次设计主要是针对实验室中的实验型小型组合机床，设计其中的回转工作台部分。
由加工需要的动力头的安装方式划分，可以将组合机床分为以下几种类型：
立式（动力头垂直安装）
卧式（动力头水平安装）
倾斜式（动力头倾斜安装）
复合式（动力头为以上数种方式的组合）
本次设计中的实验型小型组合机床属于复合式组合机床，由一立式动力头和一卧式动力头组合而成。
1．2 回转工作台介绍
回转工作台是组合机床中负责运输的组成部分，它能够实现被加工工件的工位变换，生产效率很高。一般的回转工作台中，一个工位用于工件的装夹，其余工位可以工件的加工，一个回转工作台就类似于一条圆形的自动化运输线，并且结构简单，占地面积很少。
回转工作台按传动方式分类可分为气压传动型、液压传动型、机械传动型、气液联动型以及行星传动型等。本次设计中的实验型小型工作台依靠实验室中的液压系统提供动力，属于液压传动型回转工作台。
回转工作台按定位方式分类可分为圆锥销定位、反靠定位、齿盘定位、圆柱销定位、菱形销定位和钢球定位等几种。
1．3 本课题研究内容
随着学校建设的发展与提高，学院实验室中对实验装置的种类要求也越来越多。实验装置的品种的增多可以直接提升实验室的丰富性，让后来的学弟学妹们可以有更多的实验项目选择，让他们能够更好地将书本上的知识与现实机械结合起来。为了提高整学院实验室的整体水平，缩小与其他高等学府的差距，我校各位学生都可以为此尝试，贡献自己的一份力量，使得我们学校越来越强大。
本次毕业设计是基于学院原有的实验型小型组合机床以及其他一些辅助系统，研究设计出一款基于液压系统的小型组合机床回转工作台。研究设计内容主要是小型组合机床回转工作台的工作原理还有机械结构的设计以及计算部分，设计思路是从工作原理到机械结构，先整体再到零件。
2 小型组合机床回转工作台的总体方案设计
2．1 回转工作台工作原理
本次设计中小型组合机床采用的是液控传动系统。回转工作台开始工作后，液压油从液压站经过基于叠加阀式液压试验装置，该试验装置由另一位同学进行设计，可以动过它实现各种实验室机械装置的液压控制。在回转工作台进行回转之前，液压油先从叠加阀液控装置进如工作台下方的液压缸，通过圆形支撑将动力传递给杠杆及锁紧轴，通过杠杆原理将工作台的转台部分微微抬起。这是为了使转台与底座之间分离，降低两者之间的磨损量，并且可以减少回转时需要的扭力。当工作台转动到要求的工位后，需要对转盘进行准确的定位。在此根据学院已有的加工设备考虑，决定采用液压反靠式的定位方法，也就是当转盘回转到要求工位后，通过定位销插入到转盘上的梯形槽中进行定位。若是转盘的位置有少量偏移，则可通过叠加阀式液压控制装置进行微量调节，使得转盘可以停留在正确的工位上，以此实现工作台的精确定位。
目录
1 引言 1
1．1 组合机床概述 1
1．2 回转工作台介绍 1
1．3 本课题研究内容 2
2 小型组合机床回转工作台的总体方案设计 2
2．1 回转工作台工作原理 2
2．2 回转工作台的液压系统设计 9
2．3 回转工作台整体结构考虑 9
2.2.1整体设计的基本要求 9
2.2.2通用回转工作台的机械结构分析 10
3 回转工作台机械结构具体设计 12
3．1 工作台部分设计 12
3.1.1工作台台面设计 12
3.1.2工作台T型槽设计 12
3.1.3工作台转盘设计 13
3.1.4工作台底座设计 14
3．2 回旋传动装置的设计 14
3.2.1回旋传动装置总体方案设计 14
3.2.2设计基本参数计算 15
3.2.3齿轮齿条基本参数设计计算 15
3.2.4齿轮齿条接触强度设计计算 16
3.2.5齿轮齿条弯曲强度设计计算 18
3.2.6齿轮齿条几何尺寸计算 19
3.2.7齿条导向槽设计 19
3．3 抬起、定位与夹紧装置设计 20
3.3.1各支撑件设计 20
3.3.3齿轮传动轴设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
21
3.3.4锁紧轴设计 22
3.3.5定位销、导向槽设计 22
3.4回转工作台的设计原理及结构体现 23
3.4.1工作台定位机构的结构及原理 23
3.4.2工作抬起、夹紧机构的结构及原理 25
3.4.3工作台回转分位机构的结构及原理 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 引言
1．1 组合机床概述
组合机床是经过通用以及专用部件两部分组合而成的，其常常采用多刀，多工序，多轴，多工位，多面的加工，可以同时进行单种或多种零件的单道或者多道加工工序，是一种加工工序非常集中的高效率的专用机床。和一般的通用机床相较，组合机床具有产品质量可靠、减少制作设计时间、生产效率增高、自动化水平好，员工劳动强度低、成本不高，经济实惠等优点。
组合机床一般有半自动化及全自动化两种型式。。不管是液压电气控制还是机械电气控制都可以完成自动循环。本次设计中的实验型小型组合机床属于半自动化组合机床，只要将工件装夹在工作台上，开启启动按钮，就可以自动进行加工直到完成一个加工循环。
组合机床一般由立柱、主轴箱、动力头、夹具、回转工作台、钻模板底座以及机械搬手等部分组成。本次设计主要是针对实验室中的实验型小型组合机床，设计其中的回转工作台部分。
由加工需要的动力头的安装方式划分，可以将组合机床分为以下几种类型：
立式（动力头垂直安装）
卧式（动力头水平安装）
倾斜式（动力头倾斜安装）
复合式（动力头为以上数种方式的组合）
本次设计中的实验型小型组合机床属于复合式组合机床，由一立式动力头和一卧式动力头组合而成。
1．2 回转工作台介绍
回转工作台是组合机床中负责运输的组成部分，它能够实现被加工工件的工位变换，生产效率很高。一般的回转工作台中，一个工位用于工件的装夹，其余工位可以工件的加工，一个回转工作台就类似于一条圆形的自动化运输线，并且结构简单，占地面积很少。
回转工作台按传动方式分类可分为气压传动型、液压传动型、机械传动型、气液联动型以及行星传动型等。本次设计中的实验型小型工作台依靠实验室中的液压系统提供动力，属于液压传动型回转工作台。
回转工作台按定位方式分类可分为圆锥销定位、反靠定位、齿盘定位、圆柱销定位、菱形销定位和钢球定位等几种。
1．3 本课题研究内容
随着学校建设的发展与提高，学院实验室中对实验装置的种类要求也越来越多。实验装置的品种的增多可以直接提升实验室的丰富性，让后来的学弟学妹们可以有更多的实验项目选择，让他们能够更好地将书本上的知识与现实机械结合起来。为了提高整学院实验室的整体水平，缩小与其他高等学府的差距，我校各位学生都可以为此尝试，贡献自己的一份力量，使得我们学校越来越强大。
本次毕业设计是基于学院原有的实验型小型组合机床以及其他一些辅助系统，研究设计出一款基于液压系统的小型组合机床回转工作台。研究设计内容主要是小型组合机床回转工作台的工作原理还有机械结构的设计以及计算部分，设计思路是从工作原理到机械结构，先整体再到零件。
2 小型组合机床回转工作台的总体方案设计
2．1 回转工作台工作原理
本次设计中小型组合机床采用的是液控传动系统。回转工作台开始工作后，液压油从液压站经过基于叠加阀式液压试验装置，该试验装置由另一位同学进行设计，可以动过它实现各种实验室机械装置的液压控制。在回转工作台进行回转之前，液压油先从叠加阀液控装置进如工作台下方的液压缸，通过圆形支撑将动力传递给杠杆及锁紧轴，通过杠杆原理将工作台的转台部分微微抬起。这是为了使转台与底座之间分离，降低两者之间的磨损量，并且可以减少回转时需要的扭力。当工作台转动到要求的工位后，需要对转盘进行准确的定位。在此根据学院已有的加工设备考虑，决定采用液压反靠式的定位方法，也就是当转盘回转到要求工位后，通过定位销插入到转盘上的梯形槽中进行定位。若是转盘的位置有少量偏移，则可通过叠加阀式液压控制装置进行微量调节，使得转盘可以停留在正确的工位上，以此实现工作台的精确定位。
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