基于PLC的回转工作台的设计

1、湖北工业大学工程技术学院毕 业 设 计（论 文）题目 基于PLC控制的回转工作台设计学生姓名： xxx学 号： xxx所在系部： 机械工程系专业班级： xx指导教师： 周敬东 副教授日 期：二一五年五月湖北工业大学工程技术学院The Design of Rotary Table Based on PLC ControlByXxxJune 2015学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年 月

2、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定，同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 1、保密 ，在 年解密后适用本授权书。 2、不保密 。 （请在以上相应方框内打“”） 作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日摘 要本毕业设计题目是基于PLC的回转工作台的设计。通过回转工作台的设计,我们不仅可以设计回转工作台,也能掌握机械设计的方法和步骤以及PL

3、C方面的知识。本研究的主要内容包括:首先了解回转工作台的原理和应用,包括回转工作台的设计原则、主要技术参数和机械部分设计,包括传动方案设计的阶段,计算,蜗轮和蜗杆计算和验证,齿轮的设计,电动机的选择、轴承的选择和检查,校准轴和轴承,最终控制部分的设计。数控转台的设计,首先,总体方案设计,传动方案的齿轮传动、蜗杆传动，随后的部分设计和检查,蜗杆和整体，结构，蜗轮和工作表采用螺钉连接。最后完成组装。关键词：回转工作台；涡轮和蜗杆AbstractThis graduation design topic is based on the design of the PLC of the rotary t

4、able.Through the design of the rotary table, we can design the rotary table, not only can master the mechanical design methods and steps as well as PLC.The main content of this research include: first, understand the principles and applications of rotary table, including design principle, main techn

5、ical parameters of rotary table and the design of mechanical parts, including the transmission scheme design, calculation, calculation and verification worm gear and worm, gear design, the choice of motor, the choice of bearing and check, calibration shaft and bearing, and finally the design of the

6、control part.The design of the nc rotary table, first of all, the overall scheme design, the transmission scheme of gear transmission, worm drive, then part of the design and check, worm and overall structure, adopts the screw connection worm gear and the work table.The final assembly.Keywords：the r

7、otary table；worm gear and worm目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 本课题研究的目的及意义11.2 国内外研究现状及发展趋势11.3回转工作台的原理21.4 设计要求及主要参数31.4.1设计准则31.4.2本次设计中的一些主要参数32 回转工作台机械部分的设计42.1设计工作台的基本要求42.2数控回转工作台传动方案的选择42.3电机的选择52.3.1选择步进电机的注意事项52.3.2电机的参数计算52.4齿轮的设计82.4.1齿轮材料确定82.4.2齿轮强度计算82.4.3尺寸计算122.4.4齿轮结构设计132.5蜗轮蜗杆设计132.5.1蜗轮

8、蜗杆强度设计142.5.2 蜗杆与蜗轮的参数162.6联轴器的选择172.7 输入轴的设计182.7.1 轴上参数计算182.7.2 输入轴结构设计222.8 蜗杆轴的设计232.8.1 轴参数设计232.8.1 轴强度的校核262.8.2涡轮轴结构设计262.9轴承的选择272.10箱体结构设计282.10.1箱体结构282.10.2箱体参数设计283 PLC控制系统的设计303.1回转工作台的PLC系统设计思路303.2回转工作台的PLC控制系统软件设计30总结32参考文献32致 谢33IIIII1 绪论1.1 本课题研究的目的及意义目的：通过毕业设计资料的搜集、整理、数据的查询，方案的确

9、定，撰写、电路的设计以及毕业答辩等活动，初步了解数控机床回参考点的方式的种类何工作原理，接受初步的数控机床的训练和熏陶，深化和综合基础课、专业课的分析问题和解决问题的能力以及培养协作精神，树立高度的工作责任感的能力，同时系统的对我们四年所学知识进行总结，全面的复习整理，查缺补漏，以达到熟练掌握专业知识的目的，并综合运用和深化所学专业理论识培养独立分析和解决一般工作实际问题的能力，树立高度的责任感，以便在日后工作中能得心应手。能更好的适应社会的需要，充分发挥自己的才华，贡献自己的一份力量。意义：随着教育改革的逐步深入，为落实增强学生的创新精神，能力培养和素质教育三大新的教育目标打破以理论教学为主

10、，实验教学和实践为辅的传统教育方法，提高学生的创新能力及灵活运用知识的能力，以便能最快的适应工作的需求。随着生产力水平的发展，数控技术越来越广泛的应用于各个领域。数控机车是数控技术最普遍的应用。数控回转工作台是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。本课题主要介绍了它的原理和机械结构的设计。1.2 国内外研究现状及发展趋势进入21世纪，我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入W

11、TO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲，加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。而从国际上来说，代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上来说，反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为他们重要的战略物资，由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵，加之NC程序制作较难，使五轴系统难以“平民”化的应用。1.3回转工作台的原理PLC回转工作台应用最多的还是在这三个机床中，它们分别是数控铣床、加工中心还有就是数控镗床了。与一般的工作台比较起来，在外形上我们很难发现它们会有怎样的不同，它们使用着不同的驱动。

12、数控回转工作台是可以跟其他的伺服结合一起运动。图1-1 闭环内部结构1-步进电机；2-主动齿轮；3-偏心环；4-从动齿轮；5-柱销；6-压块；7-螺母；8-锁紧螺钉、11-轴承盖、套筒；9-蜗杆；10-蜗轮；12、13-加紧瓦；14-压紧液压缸；15-活塞；16-弹簧；17-钢球；18-光栅见图1 - 1显示了图结构的内部结构演示的是闭环数控转台,这个工作台是由一个电动机功率组件,2、4齿轮减速电机的减速效果。开9蜗杆与齿轮传动,9与蜗轮10可以驱动工作台转动了。有很多方法来消除反向间隙和传输缺口,利用偏心环3就可以达到消除2和4之间的啮合间隙的目的。为了实现蜗杆齿轮4和9,圆柱销的楔形应变5

13、。这种连接的优点也可以减少轴和套筒之间的间隙。转盘的位置是由光栅18来测量的，测量的结果与指令信号互相比较。如果有偏差,就将偏见放大,然后通过控制电机使它对减少偏差的方位回转,所以为了达到准确定位的目的,设计表的锁紧的均匀分布的小缸14来达到目的。1.4 设计要求及主要参数 1.4.1设计准则(1) 创造性的利用所需要的物理性能；(2) 分析原理和性能；(3) 判别功能载荷及其意义；(4) 预测意外载荷；(5) 创造有利的载荷条件；(6) 提高合理的应力分布和刚度；(7) 重量要适宜；(8) 应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸；(9) 根据性能组合选择材料；(10) 零件与整体零件之间精度的进行

14、选择；(11) 功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求； 1.4.2本次设计中的一些主要参数(1) 回转精度：1º(2) 最大承载量：500kg2 回转工作台机械部分的设计2.1设计工作台的基本要求数控回转工作台一般由三部分组成,一部分是传动装置,另一部分是原动机和工作台。传动装置传动运动,这样来带动工作台运转。合理的传动方案主要满足以下要求:（1）机械的功能需求:满足工作台的功率、转速和运动形式的要求（2）工作条件的要求：如工作环境、场地、工作系统等。（3）工作性能要求：保证工作可靠,传动效率高等。（4）结构工艺性要求：如结构简单、尺寸紧凑、方便维护、工艺性和经济性等。数控转台作为

15、数控铣床工具工件工件附件,它是非常大的对机床的影响。回转工作台合理的传动方案将直接影响数控转台的性能。所以选择合适的传动方案对于本次的毕业设计有着极为重要的意义。2.2数控回转工作台传动方案的选择设计前对数控回转工作台进行了详细的分析，为了设计的产品达到预期的要求我们确定传动方案为：电机带动齿轮传动带动蜗杆蜗轮工作台的方案。下图2-1此次设计的工作台传动方案简图： 图2-1 设计方案传动方案分析： （1）第一齿轮传动承载能力高，稳定和精确的运动传动，传动功率和转速范围，传动效率高，结构紧凑，同时对蜗杆传动的特点： （2）蜗轮蜗杆的传动比高，并且结构紧凑。同一般的齿轮传动相比，如果方案中的传输速

16、度相同，对蜗轮蜗杆的尺寸要小很多，因此节省空间。 （3）传动噪音小 并且蜗轮蜗杆齿轮啮合是恒定的，它们在传动过程中产生的噪音较小。 （4）自锁 当蜗杆的导成角比齿轮当量摩擦角小时，若蜗杆为主动，该机构将能够自动锁定。 （5）高成本 将滑动速度，高成本和工作损失，功率也不高，并具有自锁蜗杆传动效率的功能的降低。为了解决这一不足，在蜗轮的一般设计过程中会使用稀有有色金属材料。通过总结传输方案以上分析：将齿轮传动作为一个高速级，把蜗轮蜗杆的传动作为低速级，这个方案更加的合理。2.3电机的选择根据本设计的要求,我们初步选择步进电机作为动力源。主要考虑的是步进电机需要加载驱动程序可以工作,而它的驱动信号

17、是脉冲信号。当没有脉冲时,电机将停止,只要添加合理的脉冲信号,步进电机将旋转到一定角度。提高脉冲的频率即可获得较高的转动速度。同时,步进电机的特点,瞬时启动和快速停止的时间。其过载性能也很好,它的速度不受负载大小,这也是选择步进电机的主要原因。除了步进电机也可以改变脉冲信号来实现其控制和调整,非常方便快捷。因此,步进电机的速度精度可以满足要求。事实上,步进电机和伺服都能满足要求。但在仔细考虑之后,还是决定使用步进电机的设计。 2.3.1选择步进电机的注意事项必须保证：电机的功率必须大于工作所需的功率，这是前提。在保证功率满足要求的前提下为了不浪费，还是要用小功率的电机。各种的工作负载力矩要符合

18、步进电机的矩频特性曲线之内，只有这要才能保证工作台运转的可靠性。所选的步进电机必须满足数控回转工作台的回转精度。 2.3.2电机的参数计算按照设计、工作对电机的综合要求，本次设计采用两相混合式步进电机作为本数控回转工作台的动力源。电机的选择必须考虑到工作台的负载及及其回转台自身的重量。（1）电机功率的计算回转台工作的功率的算法： （2-1） （2-2）其中， 根据步进电机的工作效率 我们可以知道电机功率： （2-3） （2-4）式中：为步进电机到工作台之间的总效率 为齿轮传动的传动效率 为一对轴承效率 为蜗杆的效率查表可得：齿轮传动的传动效率： =轴承的效率： =蜗杆传动的传动效率： =因此由

19、2-4式得传动总效率： 由2-3式可知道电机功率： 由此得出一般电机的额定功率的范围： 取电机额定功率（2）确定电机转速查参考文献3表1-8，可取：齿轮传动比：3-5蜗杆传动比：所以计算总传动为：电机的转速范围： （3）传递转矩转矩的范围： 根据转矩范围，同时为了降低步进电机的价格和重量，本次设计选取常用的两相混合式步进电机型号为：56BYG250D-0241，其各项的参数如表2-2所示:表2-2 56BYG250D-0241型电机参数两相混合式步进电机规格型号步距角相电流A保持转矩/转动惯量/重量外形尺寸56BYG250D-02410.9/1.82.41.72460156×56&#

20、215;76（4） 回转精度校核在本次设计的主要技术参数中要求回转精度： 回转精度= 所计算的值符合回转精度要求，所选的56BYG250D-0241型两相混合式步进电机满足设计要求，故选用。2.4齿轮的设计 2.4.1齿轮材料确定根据GB/T100851988的推荐，本次毕业设计齿轮传动采用直齿圆柱齿轮传动的形式如图2-1所示。因为回转工作台的速度不高，所以齿轮传动杆选用45号钢，齿轮面的硬度为45-55HRC。齿轮材料如下：（1）齿轮7级精度；（2）小齿轮用40Gr（调质处理），硬度为（3）大齿轮用45钢，调质处理，采用腹板式；选用传动比为，其中小齿轮齿数为Z1=20，那么大齿轮齿数为Z2=

21、iZ1=60 2.4.2齿轮强度计算 （2-5）式中：K为载荷系数 为小齿轮转矩 为齿宽系数为弹性系数为接触疲劳许用应力 （1）计算式中各参数1）本设计中试选取载荷系数为；2）算出小齿轮的转矩由电机的转距可知： 3）查参考文献1表10-7，取齿宽系数为4）查参考文献1表10-6可得齿轮材料的弹性影响系数为5）查参考文献1图10-21d通过齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限6）小齿轮的转速 （2-6）式中：为小齿轮转速其大小等于电机的转速，其余均为已知，固： 7) 查参考文献1图10-19本设计取接触疲劳寿命系数为，8) 计算接触许用应力本次毕业设计选取失效概率，安

22、全系数，则 取较小者： =522.5MPa将计算出来的各数值代入3-5式中小齿轮的分度圆直径求得： （2）计算各参数1）周转速度 2）齿宽b计算 3)齿宽与齿高之比模数 齿高 齿高比 4）载荷系数的计算根据，精度7级，查参考文献1图10-8可以知道动载荷系数，直齿轮； ；查参考文献1表10-4用插值法查得在精度7级，齿轮不是对称布置时，；由、，查参考文献1图10-13得；故载荷系数： 6） 7）计算模数m 8）查得参考文献1式10-5 知道计算弯曲强度的公式如下: (2-7）（3）计算公式内的各数值1）查参考文献1图10-2得小齿轮的弯曲疲劳强度极限为大齿轮的弯曲疲劳强度极限为2）查参考文献1

23、图10-18取小齿轮的弯曲疲劳寿命系数为大齿轮的弯曲寿命系数为3）设计采用弯曲疲劳安全系数,查参考文献1式10-12 (2-8）得： 4）计算载荷系数K 5)查参考文献1表10-5得到齿形系数小齿轮： 大齿轮：6）查参考文献1表10-5得应力校正系数小齿轮： 大齿轮：7）求齿轮的 将所求的参数代上式3-7中得： （4）两种强度设计就近用,分度圆直径使用。通过这知道小齿轮齿数： 即小齿轮齿数为：大齿轮齿数： 即大齿轮齿数为：按照这种方法设计出的齿轮，既能满足齿面接触疲劳强度，又能满足齿根弯曲疲劳强度，并且做到了结构的紧凑。 2.4.3尺寸计算（1）求分度圆直径 （2）中心距 （3）齿轮宽度的计算

24、 本设计中取， 2.4.4齿轮结构设计如图2-3，2-4所示，分别为小齿轮、大齿轮的零件图。两齿轮都是采用实心结构，采用单键连接齿轮与轴 。图2-3 小齿轮图图2-4 大齿轮图2.5蜗轮蜗杆设计蜗杆直径小、跨距大、多作主动件、硬齿面，所以选用的材料应具有刚度大，热处理、锻造、机加工工艺性要好，应有很高的齿面硬度（大于45HRC），同时芯部具有良好的韧性，综合考虑选用45号钢表面淬火蜗轮材料的选择蜗轮材料应具有摩擦、耐磨、耐高温、热膨胀系数小等性能，同时应具有跑合性及工艺性良好，常用的蜗轮轮缘材料有：（1）铸锡青铜 有良好的耐磨性和、减磨性、铸造性能，及机加工工艺良好用于较高速度的场合，是理想的

25、蜗轮材料，常用的型号有 ZCuSn10P1、ZCuSnPb5Zn5；（2）铸铝铁青铜 有良好的铸造性，抗点蚀能力较强，抗胶合能力较差，多用于中低速蜗杆传动；（3）灰铸铁及球铁 用于不重要的蜗杆传动。常用型号有HT200、HT250、HT300、QT70-2。 2.5.1蜗轮蜗杆强度设计按齿面接触疲劳强度进行设计：设计，再校核齿根弯曲疲劳强度，由参考文献1，得传动中心距： (2-9) 式中：K为载荷系数 为蜗杆上的转矩 为弹性影响系数 为接触系数 为许用接触用力 确定式中各参数（1）计算蜗轮上的转矩按，估取效率，则 那么为 （2）载荷系数由于工作载荷较为稳定，所以选取载荷分布不均匀系数，查参考文

26、献1表11-5选取使用系数为，同时考虑到载荷系数不高，工作中对蜗轮蜗杆冲击不大，故选取动载荷系数则 （3）弹性影响系数因为本设计中蜗轮选用的材料为铸锡磷青铜来和材料为45钢的蜗杆相配，故选取。（4）接触系数设计中先假设蜗杆分度圆直径和中心距a的比，查参考文献1图11-18中可得。（5）许用接触应力本设计中蜗轮为，并且铸造用的是金属模，蜗杆的螺齿面硬度，可查参考中可以基本许用应力为。应力循环次数 寿命系数 则 将以上参数代入式3-9中计算中心距 取中心距，因，查参考文献1表11-2本设计取模数为，设计中蜗杆分度圆直径为。这时，查参考文献1图11-18中可以得到接触系数为，因为，所以以上的所有计算

27、结果均符合要求。2.5.2 蜗杆与蜗轮的参数（1）蜗杆1）轴向齿距查参考文献1表11-3得 2）查参考文献1表11-2可知直径系数，分度圆导程角，3）查参考文献1表11-3得齿顶圆直径 4）查参考文献1表11-3得齿根圆直径 5）查参考文献1表11-3得蜗杆轴向齿厚 （2）蜗轮1）查参考文献1表11-2可知蜗轮齿数，变位系数；验证传动比 而设计中的传动比误差为，是允许的，符合设计要求。2）查参考文献1表11-2可知蜗轮分度圆直径 3）查参考可知蜗轮齿顶高 4）查参考文献1表11-2可知蜗轮喉圆直径 5）查参考蜗轮齿根高 6）查参考文献1表11-2蜗轮齿根圆直径 7）蜗轮咽喉圆半径2.6联轴器的

28、选择目前市场上常用的联轴器已标准化，在耦合的选择过程中可以根据负载的特点，选择适当的工作条件和要求。然后根据扭矩等参数来进行选择。作用在联轴器上的转矩： 式中：为联轴器公称转矩 P为驱动功率 n为工作转速 K为工作系数，取K=2则： 再根据后面初步确定的轴1最小端直径： dmin=6.32mm考虑到联轴器连接的电机和轴1，在工作中或许有小小震动，并且电机启动频繁，所以选用弹性套柱销联轴器。又由于联轴器应该满足转矩小于联轴器公称转矩的要求，再根据标准GB/T4323-1984，选用TL1型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为6300N·mm。其标记为： 2.7 输入轴的设计本设计中轴1材料采

29、用45钢，调质处理，其结构如图2-5所示；图2-5 轴1 2.7.1 轴上参数计算 （1）求输入轴上的，设计中取轴承传动效率 联轴器传动效率 （2）计算作用于齿轮上的力上面我们已经求出了小齿轮分度圆直径是40.5mm 轴上力情况分析如下图2-6所示； 图2-6 轴1受力图 （3）求轴最小直径因为设计选取轴是45钢，而且是调质处理，可知,于是得 用输入轴的最小直径端作为联轴器安装的地方，该段与联轴器相配,根据联轴器的型号故取。从动端半联轴器L=22mm，为保证轴段的挡圈压有空间安放，VI-VII段的长度要取比L略小一点，故取。因为VI-VII左端需制出一轴肩，故取V-VI段的直径 （4）轴的设计

30、1）本设计拟定轴1上零件的结构情况如图2-7所示；2）本设计中轴承初步为滚动轴承。考虑到轴承在工作中同时受到了径向力与轴向力的作用，所以设计中采用单列圆锥滚子轴承。根据工作的需求，并且，查参考文献2表9-30初步选定圆锥滚子轴承30204。其尺寸为，所以，。3）按照轴向定位来确定轴的各段参数如图2-7所示为轴1的结构 LvI-VII=18mm图2-7 轴1结构图4)轴上周向定位半联轴器、齿轮与轴三者的周向定位采用的都是平键连接方式。按由参考文献1表6-1得mm。同时设计中为了确保齿轮与轴的配合有较好的对中性，故取齿轮与轴的配合为，同样在半联轴器与轴连接中，选取平键为，选取半联轴器与轴的配合为。

31、同时滚动轴承与轴的周向定位设计中采用过度配合来，为。5）倒角、圆角查参考文献1表15-2，选轴两端的倒角，各轴肩处的圆角半径在图中可以看出。6）求轴的载荷如图2-8所示，是轴1输入轴所受的应力分析图；从设计中轴的工作环境和结构图可以得知截面B才是轴的危险截面。下表为截面上的、及M，如表2-3所示；表2-3 轴1截面应力各载荷水平面H垂直面V支反力F轴上弯矩M轴总弯矩轴上扭矩T 图2-8 输入轴应力 7）根据弯扭合成应力来计算校对输入轴在对输入轴校核时，一般只需校核输入轴上承受最大扭矩、弯矩所在的截面的强度，即危险截面A。查参考文献1式15-5和上述表中的参数，再加上输入轴单方向旋转的，其扭矩切

32、应力就是它的脉动循环变应力，取。计算轴的应力： 设计中已经选取了轴1是45钢，采用调质处理，查参考文献1表51-1可以知道，明显满足的条件，所以是安全。 2.7.2 输入轴结构设计如图2-9所示，为设计的输入轴的结构，轴共分六段。各轴段的参数已经列出，详见CAD图纸。 图2-9轴1结构图2.8 蜗杆轴的设计本设计中蜗轮轴是45钢，调质处理。 2.8.1 轴参数设计 （1）.蜗杆轴上、和的计算联轴器 齿轮 （2）齿轮上力计算大齿轮分度圆直径已经在齿轮的设计中算出为而 （3）计算轴最小直径查参考文献1式15-2，查参考文献1表15-3，选取，则 取由此取轴两端的直径是 （4）轴的结构轴结构如下图2

33、-10所示。由于轴承同时受到了径向力和轴向力，所以设计中选用单列圆锥滚子轴承。根据要求并因为，所以选用单列圆锥滚子轴承，其尺寸为。图2-10 蜗杆轴结构 （5）计算各轴长1）设计满足最小轴要求 2）设计确保大齿轮合理装配 3)设计确保蜗杆安装 4）结合与涡轮的配合设计 （4）涡轮轴各端倒角为，其轴肩的各圆角的半径为R2图2-11 轴2力图对涡轮轴受力分析，如图2-11为涡轮轴的受力分析图 可以从图中明显得知截面A才是危险的。下表2-4为截面A处的及M的 值：表2-4 截面应力 轴载荷水平面H垂直面V支反力力F轴上弯矩M轴总弯矩轴上扭矩T 2.8.1 轴强度的校核设计中在对涡轮轴校核时，一般只需

34、校核涡轮轴受到最大扭矩、弯矩截面的强度，即截面A。参考文献1式15-5和上述表中的参数，再加上轴是单向旋转的，涡轮轴的扭矩切应力就是脉动循环变应力，选。那么计算轴的应力： 设计中已经选输入轴是45钢，调质处理。查参考文献1表51-1可以知道，明显满足的条件，所以是安全。 2.8.2涡轮轴结构设计如图2-13所示，为涡轮轴7共六段。各部分的参数已完成计算。图2-12轴2结构图2.9轴承的选择本次设计需要用到两对轴承,分别在输入轴和蜗杆轴上。因为都受到轴向力和圆周力效应,因此,设计用于滚动轴承。像机,使用最广泛的零件之一的滚柱轴承的滚动接触元素支持的旋转部分。在滑动轴承,滚动轴承具有摩擦少,容易启

35、动,降低能耗等。和大多数当前的滚动轴承已经标准化,所以在滚动轴承的使用,只有根据轴承的工作条件,准确地选择模型。在圆锥滚子轴承的设计,设计的不同的轴的误差将直接导致加工错误. .轴承不仅可以工作在同一时间在同一时间的力量两个方向,分别为径向和轴向。外圈可分离,安装时,间隙可调。轴承的代码是3000,然后选择轴承的模型根据安装尺寸。输入轴的采用,涡轮轴使用的。（1） 轴承游隙的选择可以调整轴承间隙的设计。它可以通过端盖下面的垫片调整,这种方法比较快。（2）轴承润滑滚动轴承在工作时,它应该使用润滑来避免轴承部件的磨损。润滑可以达到尽可能减少摩擦和磨损,同时也起到了冷却、减震、密封等作用。可以说,合

36、理的润滑对轴承性能的提升起着非常大的作用。有很多滚动轴承的润滑方法：脂润滑,油润滑和固体润滑。考虑到回转工作台频繁的启动,工作时间长,温度相对较高。所以油润滑的设计。（3）轴承密封装置轴承密封的设计的目的是分离水、灰尘等杂质,确保润滑剂不会丢失。密封装置可以分为两类,它们是接触、非接触类型。在这个设计中,采用接触式密封中的唇形密封圈。2.10箱体结构设计 2.10.1箱体结构见CAD图纸 2.10.2箱体参数设计主要零件的质量： 工作台：21.05 Kg 涡轮：8.94 Kg 齿轮轴：0.788 Kg大齿轮：3.9 Kg蜗杆轴：4.15 Kg 输出轴：5.7Kg表2-5 回转工作台结构尺寸参数

37、名称参数符号尺寸（mm）箱座壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘厚度箱体凸缘厚度箱座底部凸缘厚度20箱座地脚螺钉直径16箱座地脚螺钉数4大齿轮顶圆与内机壁距离10齿轮断面与内机壁距离8箱盖、箱座肋厚6.8轴承端盖外径轴承端盖的凸缘厚度t外箱壁至轴承断面距离L定位销的直径d6.4轴承端盖螺钉直径连接螺栓D2的间距l60参数名称参数符号尺寸（mm）箱盖与箱座连接螺栓的直径轴承旁连接螺栓的直径3 PLC控制系统的设计3.1回转工作台的PLC系统设计思路(如图3所示)设计思路：步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其速度与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。所以只要用可编程控制器控制步进电机输出的指令脉冲的数量、频率及绕组通电的相序，便可控制回转工作台的位移量、速度和方向，且可获得较高的控制精度，从而完成回转工作台的控制功能。3.2回转工作台的PLC控制系统软件设计软件设计是指根据硬件系统结构和工艺要求，使用相应编程语言(梯形图设计)，对实际控制进行程序正反转驱动器编制和调试过程，本控制系统需要完成的212作叙述如下。通过控制脉冲的发生个数来控制