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四川大學(xué)錦城學(xué)院 本科畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 題 目 T611 鏜床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 李 祥 坤 學(xué) 號(hào) 110920236 年級(jí) 11 級(jí)機(jī)制二班 指導(dǎo)教師 劉琴琴老師 教務(wù)部制表 二 一四年 九月 二十日 摘 要 目前 在機(jī)械加工工業(yè)中 機(jī)械 產(chǎn)品大批量生產(chǎn)中 組合機(jī)床已得到廣泛運(yùn)用 一 些復(fù)雜的殼體類零件 加工工 藝復(fù)雜 定位 夾緊困難的工件 要提高其加工精度 生產(chǎn)效率 單憑普通機(jī)床是很難辦到的 而在用普通機(jī)床加工復(fù)雜工件的 過程中 對(duì)操作者的技術(shù)也提 了較高的要求 這就迫切的要求生 產(chǎn)一定數(shù)量的組合機(jī)床 這樣 不但可以提高零件的加工 精度和生產(chǎn)率 而且成本低 生產(chǎn)周期斷 適合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平 教育水平和生產(chǎn)水平 更能 夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中為企業(yè)獲得更多利潤(rùn) 提高企 業(yè)核心競(jìng) 爭(zhēng)力 T611 鏜床是一種主要用鏜 刀在工件上加工孔的機(jī)床 通常用于加工尺寸較大 精度要求較高的孔 特別是分布在不同 表面上 孔距和位置精度要求較高的孔 如各種箱體 汽鏜發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔 臥式 鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給 主 軸箱沿前立柱導(dǎo)軌 垂向運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)可 縱向或橫向運(yùn) 動(dòng) 可鉆 擴(kuò) 鉸 和鏜孔及鏜削內(nèi) 外螺 紋 攻螺 紋 鏜外圓柱面 端面及用端面銑刀 圓柱 銑刀銑平面等 關(guān)鍵字 主軸 變速齒輪 齒輪模數(shù) 滾動(dòng)軸承 Abstract At present in the machining industry mechanical products for mass production modular machine tool has been widely used Some complex shell parts machining process is complicated positioning and clamping difficult to improve the processing accuracy and production efficiency ordinary machine alone is very difficult to do and in the process with ordinary complex workpiece machining the operator s technology has raised higher demands this combination machine urgently request the production of a certain number of In this way not only can improve the machining accuracy and productivity and the cost is low production cycle is broken suitable for China s economic level education level and the level of production More to the fierce competition for enterprises to get more profit improve the core competitiveness of enterprises The T611 boring machine is one of the main for boring holes in the processing of machine Typically used for machining of large size high precision hole especially distribution in different surface hole spacing and position accuracy requirement high hole such as various body parts automobile engine cylinder bore on the Horizontal boring machine spindle horizontal and axial feed spindle box to movement along the front column guide rail vertical table can be vertical or horizontal movement drilling expanding hinge and bores and in the turning external thread thread outside cylindrical surface face and face milling cutter cylindrical milling cutter milling plane etc Keywords spindle gear modulus gear rolling bearing 目錄 摘 要 2 Abstract 3 目錄 4 序言 4 第 1 章 緒 論 5 1 1 項(xiàng)目的研究意義 5 1 2 國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 6 1 3 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 7 1 4 主要研究?jī)?nèi)容以及基本要求 7 完成對(duì) T611 型鏜床主軸箱體傳動(dòng)設(shè)計(jì) 7 1 5 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)方法及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 7 1 6 完成課題所需的條件 主要困難及解決辦法 7 第二章 主軸箱部分設(shè)計(jì)計(jì)算說明 8 2 1 主運(yùn)動(dòng)部分計(jì)算 8 2 1 1 參數(shù)的確定 8 2 1 2 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10 2 1 3 轉(zhuǎn)速圖的擬定 12 2 1 4 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定 15 2 1 5 傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算 21 設(shè)計(jì)小結(jié) 41 參考文獻(xiàn) 42 序言 現(xiàn) 代 工 業(yè) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 特 別 是 能 源 部 門 的 需 求 使 高 溫 高 壓 水 廣 泛 應(yīng) 用 于 相 關(guān) 的 領(lǐng) 域 中 對(duì) 國(guó) 民 生 產(chǎn) 和 人 民 生 活 起 著 越 來 越 重 要 的 作 用 例 如 機(jī) 床 作 為 機(jī) 械 制 造 業(yè) 的 重 要 基 礎(chǔ) 裝 備 它 的 發(fā) 展 一 直 引 起 人 們 的 關(guān) 注 由 于 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 的 興 起 促 使 機(jī) 床 的 控 制 信 息 出 現(xiàn) 了 質(zhì) 的 突 破 導(dǎo) 致 了 應(yīng) 用 數(shù) 字 化 技 術(shù) 進(jìn) 行 柔 性 自 動(dòng) 化 控 制 的 新 一 代 機(jī) 床 數(shù) 控 機(jī) 床 的 誕 生 和 發(fā) 展 計(jì) 算 機(jī) 的 出 現(xiàn) 和 應(yīng) 用 為 人 類 提 供 了 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 自 動(dòng) 化 的 理 想 手 段 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 的 發(fā) 展 數(shù) 控 機(jī) 床 也 得 到 迅 速 的 發(fā) 展 和 廣 泛 的 應(yīng) 用 同 時(shí) 使 人 們 對(duì) 傳 統(tǒng) 的 機(jī) 床 傳 動(dòng) 及 結(jié) 構(gòu) 的 概 念 發(fā) 生 了 根 本 的 轉(zhuǎn) 變 數(shù) 控 機(jī) 床 以 其 優(yōu) 異 的 性 能 和 精 度 靈 捷 而 多 樣 化 的 功 能 引 起 世 人 矚 目 并 開 創(chuàng) 機(jī) 械 產(chǎn) 品 向 機(jī) 電 一 體 化 發(fā) 展 的 先 河 數(shù) 控 機(jī) 床 是 以 數(shù) 字 化 的 信 息 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 床 控 制 的 機(jī) 電 一 體 化 產(chǎn) 品 它 把 刀 具 和 工 件 之 間 的 相 對(duì) 位 置 機(jī) 床 電 機(jī) 的 啟 動(dòng) 和 停 止 主 軸 變 速 工 件 松 開 和 夾 緊 刀 具 的 選 擇 冷 卻 泵 的 起 停 等 各 種 操 作 和 順 序 動(dòng) 作 等 信 息 用 代 碼 化 的 數(shù) 字 記 錄 在 控 制 介 質(zhì) 上 然 后 將 數(shù) 字 信 息 送 入 數(shù) 控 裝 置 或 計(jì) 算 機(jī) 經(jīng) 過 譯 碼 運(yùn) 算 發(fā) 出 各 種 指 令 控 制 機(jī) 床 伺 服 系 統(tǒng) 或 其 它 的 執(zhí) 行 元 件 加 工 出 所 需 的 工 件 數(shù) 控 機(jī) 床 與 普 通 機(jī) 床 相 比 其 主 要 有 以 下 的 優(yōu) 點(diǎn) 1 適 應(yīng) 性 強(qiáng) 適 合 加 工 單 件 或 小 批 量 的 復(fù) 雜 工 件 在 數(shù) 控 機(jī) 床 上 改 變 加 工 工 件 時(shí) 只 需 重 新 編 制 新 工 件 的 加 工 程 序 就 能 實(shí) 現(xiàn) 新 工 件 加 工 2 加 工 精 度 高 3 生 產(chǎn) 效 率 高 4 減 輕 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 改 善 勞 動(dòng) 條 件 5 良 好 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 6 有 利 于 生 產(chǎn) 管 理 的 現(xiàn) 代 化 可 以 預(yù) 料 今 后 機(jī) 床 的 經(jīng) 濟(jì) 型 數(shù) 控 化 改 造 將 迅 速 發(fā) 展 和 普 及 所 以 說 本 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 實(shí) 例 具 有 典 型 性 和 實(shí) 用 性 第 1 章 緒 論 1 1 項(xiàng)目的研究意義 在當(dāng)今時(shí)代 任何一個(gè)具備完整工業(yè)體系的國(guó)家 都會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的制造 業(yè) 如汽鏜 機(jī)鏜 電力 船舶 航空航天 冶金礦山 石油化工 機(jī)床工具 通信 輕工 建材 家電 食品 儀器 儀表等 上述這些部門大多與機(jī)械工 業(yè)有關(guān) 有的是實(shí)質(zhì)上就是機(jī)械工業(yè) 它們都是用機(jī)械設(shè)備制造各種各樣的產(chǎn) 品 所以說機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備部 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo) 是國(guó)家重要的 基礎(chǔ)工業(yè) 如果一個(gè)國(guó)家的機(jī)械工業(yè)水平不高 它生產(chǎn)的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上是 很難有競(jìng)爭(zhēng)力的 也是很難立于世界民族之林的 美國(guó)是世界工業(yè)強(qiáng)國(guó) 70 年 代美國(guó)曾認(rèn)為制造業(yè)是 夕陽工業(yè) 經(jīng)濟(jì)重心應(yīng)由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)及服 務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè) 科研重理論成果 不重視實(shí)際應(yīng)用 政府不支持產(chǎn)業(yè)技術(shù) 使美國(guó)制造業(yè)產(chǎn)生衰退 而同期日本重視制造技術(shù) 重視高素質(zhì)人才的培養(yǎng) 注重將高科技成果應(yīng)用于制造業(yè) 加之嚴(yán)密的社會(huì)組織 很快把原來美國(guó)占絕 對(duì)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)如汽鏜 照相機(jī) 家電 機(jī)床 復(fù)印機(jī) 半導(dǎo)體等變成自己的主 導(dǎo)產(chǎn)業(yè) 占領(lǐng)了世界市場(chǎng) 這很快引起了美國(guó)政界 科技界 企業(yè)界有識(shí)之士 的關(guān)注 為此 80 年代后期 美國(guó)政府和企業(yè)迅速組織調(diào)查 MIT 在調(diào)查報(bào)告 中指出 一個(gè)國(guó)家要想生活的好 必須生產(chǎn)的好 振興經(jīng)濟(jì)的出路在于振興 制造業(yè) 當(dāng)前國(guó)際間 經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是制造技術(shù)和制造能力的競(jìng)爭(zhēng) 鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床 通常用于加工尺寸較大 精度要求較高的孔 特別是分布在不同表面上 孔距和位置精度要求較高的孔 如各種箱體 汽鏜發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔 所以對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì) 其意義 十分重大 1 2 國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 國(guó)外現(xiàn)狀 德國(guó)政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位 在多方面大力扶植 特別講究 實(shí)際 與 實(shí)效 堅(jiān)持 以人為本 師徒相傳 不斷提高人員素質(zhì) 在發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化的 基礎(chǔ)上 于 1956 年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后 一直堅(jiān)持實(shí)事求是 講求科學(xué)精神 不斷穩(wěn) 步前進(jìn) 德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn) 理論與實(shí)際相結(jié)合 基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重 企 業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作 對(duì)用戶產(chǎn)品 加工工藝 機(jī)床布局結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床的共性和 特性問題進(jìn)行深入的研究 在質(zhì)量上精益求精 德國(guó)的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好 先進(jìn)實(shí) 用 貨真價(jià)實(shí) 出口遍及世界 尤其是大型 重型 精密數(shù)控機(jī)床 德國(guó)特別重視數(shù)控機(jī) 床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用 其機(jī) 電 液 氣 光 刀具 測(cè)量 數(shù)控系統(tǒng) 各種功能 部件 在質(zhì)量 性能上居世界前列 如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)和 Heidenhain 公司之精密光 柵 均為世界聞名 競(jìng)相采用 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 在產(chǎn)品開發(fā)上 國(guó)內(nèi)支柱企業(yè)重點(diǎn)放在數(shù)控機(jī)床上 年生產(chǎn)機(jī)床臺(tái)數(shù)和數(shù) 控機(jī)床所占比例逐年上升 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) 2004 年鉆鏜床行業(yè)共開發(fā)新產(chǎn)品 81 種 其中數(shù)控機(jī)床新產(chǎn)品 61 種 占開發(fā)新產(chǎn)品的近 80 數(shù)控產(chǎn)品中在國(guó)內(nèi)具 有領(lǐng)先水平的有 36 種 包括鏜銑鏜等復(fù)合加工中心 高速 最高轉(zhuǎn)速在 15000r min 至 36000r min 立 臥式加工中心 高速銑削中心 大型臥式加工 中心 工作臺(tái)尺寸 2000mm 4000mm 及以上 龍門式加工中心 龍門五面 龍門五軸 五軸聯(lián)動(dòng)加工中心 高精度數(shù)控機(jī)床等 1 3 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 該產(chǎn)品主要用于加工尺寸較大 精度要求較高的孔 特別是分布在不同表 面上 孔距和位置精度要求較高的孔 如各種箱體 汽鏜發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上 的孔 臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給 主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)可縱向或橫向運(yùn)動(dòng) 可鉆 擴(kuò) 鉸 和鏜孔及鏜削內(nèi) 外螺紋 攻螺紋 鏜外圓柱面 端面及用端銑刀 圓柱銑刀銑平面等 1 4 主要研究?jī)?nèi)容以及基本要求 完成對(duì) T611 型鏜床主軸箱體傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1 5 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)方法及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 選擇課題以后對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行了大量的查閱 對(duì)于 T611 型鏜床主軸箱有個(gè) 初步認(rèn)識(shí)并對(duì)自己需要設(shè)計(jì)的 T611 型鏜床主軸箱進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì) 實(shí)驗(yàn)方案 1 對(duì)課題進(jìn)行了解 上網(wǎng)查閱資料和圖書館借閱相關(guān)書籍 2 了解 T611 型鏜床主軸箱類型作用及構(gòu)成 3 了解傳動(dòng)裝置的組成和不同傳動(dòng)方案的特點(diǎn) 合理擬定傳動(dòng)方案 4 初步確定 T611 型鏜床主軸箱結(jié)構(gòu)和零件類型 5 對(duì)所給的 T611 型鏜床主軸箱參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算 6 繪制 T611 型鏜床主軸箱裝配圖和零件圖 7 翻譯外文專業(yè)資料 對(duì)設(shè)計(jì)的 T611 型鏜床主軸箱進(jìn)行改進(jìn) 優(yōu)化 以完善 不足之處 8 最后撰寫 T611 型鏜床主軸箱的設(shè)計(jì)說明書 1 6 完成課題所需的條件 主要困難及解決辦法 所需的條件 CAD 軟件 參考文獻(xiàn)及主要設(shè)計(jì)參數(shù) 主要的困難 對(duì)于 T611 型鏜床主軸箱的特點(diǎn)不熟悉 不能快速得出正確的尺寸 對(duì)于產(chǎn) 品的設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn) 在設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)過于理想化 在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中比較容易 出錯(cuò) 對(duì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容不夠了解 在繪制裝配圖中箱體尺寸不好把握 解決方法 在計(jì)算遇到困難時(shí)先自己通過查閱資料來解決 對(duì)自己查資料不能解決的 問題征求所帶工程師的意見 再進(jìn)行分析總結(jié) 同時(shí)結(jié)合公司所給資料 征求 生產(chǎn)工藝人員的意見做進(jìn)一步修改 相關(guān)的資料可以通過公司所給的類似型號(hào) 資料可以獲得 設(shè)計(jì)中一些不懂的理論知識(shí)可以通過借閱圖書加以學(xué)習(xí) 第二章 主軸箱部分設(shè)計(jì)計(jì)算說明 2 1 主運(yùn)動(dòng)部分計(jì)算 2 1 1 參數(shù)的確定 一 了解 T611 型鏜床主軸箱的基本情況和特點(diǎn) T611 型鏜床主軸箱的規(guī)格系 列和類型 1 通用機(jī)床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵照的基礎(chǔ) 因此 對(duì)這些基本知識(shí)和資料作些簡(jiǎn)要介紹 本次設(shè)計(jì)中的 T611 型鏜床主軸箱是普通 型 T611 型鏜床主軸箱 其品種 用途 性能和結(jié)構(gòu)都是普通型 T611 型鏜床主 軸箱所共有的 在此就不作出詳細(xì)的解釋和說明了 2 T611 型鏜床主軸箱的主參數(shù) 規(guī)格尺寸 和基本參數(shù) GB1582 79 JB Z143 79 刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 D1 大于或等于 200 主軸通孔直徑 d 要大于或等 于 36 主軸頭號(hào) JB2521 79 是 6 最大工件長(zhǎng)度 L 是 750 2000 主軸轉(zhuǎn)速 范圍是 32 1600 級(jí)數(shù)范圍是 18 縱向進(jìn)給量 mm r0 03 2 5 主電機(jī)功 率 kw 是 5 5 10 二 參數(shù)確定的步驟和方法 1 極限切削速度 umax umin 根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮 工序種類 工藝要求 刀具和工件材料等因素 允許的切速極限參考值如 機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) 書 然而 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要選取的值如下 取 umax 300m min umin 30m min 2 主軸的極限轉(zhuǎn)速 計(jì)算 T611 型鏜床主軸箱主軸的極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑 按經(jīng)驗(yàn)分別取 0 1 0 2 D 和 0 45 0 5 D 由于 D 400mm 則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為 nmax r min 2 1max10 2 u 2000r min nmin r min 2 2min10 45 uD 40r min 3 主電機(jī)功率 動(dòng)力參數(shù)的確定 合理地確定電機(jī)功率 N 使用的功率實(shí)際情況既能充分的發(fā)揮其使用性能 滿足生產(chǎn)需要 又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素 目前 確定機(jī)床電機(jī)功率的常用方法很多 而本次設(shè)計(jì)中采用的是 估算 法 它是一種按典型加工條件 工藝種類 加工材料 刀具 切削用量 進(jìn)行 估算 根據(jù)此方法 中型 T611 型鏜床主軸箱典型重切削條件下的用量 根據(jù)設(shè)計(jì)書表中推薦的數(shù)值 取 P 5 5kw 2 1 2 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的傳動(dòng)不失為有用的方法 但對(duì) 于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案 就并非十分有效 可考慮到本次 設(shè)計(jì)的需要可以參考一下這個(gè)方案 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 級(jí)數(shù)為 Z 的傳動(dòng)系統(tǒng)有若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成 各傳動(dòng)組分別有 Z1 Z2 Z3 個(gè)傳動(dòng)副 即 Z Z1 Z2 Z3 2 4 傳動(dòng)副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制以 2 或 3 為合適 即變速級(jí)數(shù) Z 應(yīng)為 2 和 3 的因子 Z 2 523abx 可以有幾種方案 由于篇幅的原因就不一一列出了 在此只把已經(jīng)選定了的和 本次設(shè)計(jì)所須的正確的方案列出 具體的內(nèi)容如下 傳動(dòng)齒輪數(shù)目 2x 3 3 2 2x2 1 21 個(gè) 軸向尺寸 19b 傳動(dòng)軸數(shù)目 6 根 圖 2 1 總的傳動(dòng)系統(tǒng) 二 組傳動(dòng)順序的安排 18 級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組 可以安排成 3x3x2 2x3x3 或 3x2x3 選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí) 要考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu) 裝置和性能 在 軸上摩擦離合器時(shí) 應(yīng)減小軸向尺寸 第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副不能多 以 2 為宜 本次設(shè)計(jì)中就是采用的 2 一對(duì)是傳向正傳運(yùn)動(dòng)的 另一個(gè)是傳向反向 運(yùn)動(dòng)的 主軸對(duì)加工精度 表面粗糙度的影響大 因此主軸上齒輪少些為好 最后一個(gè) 傳動(dòng)組的傳動(dòng)副選用 2 或者用一個(gè)定比傳動(dòng)副 傳動(dòng)系統(tǒng)的擴(kuò)大順序的安排 對(duì)于 18 級(jí)的傳動(dòng)可以有三種方案 準(zhǔn)確的說應(yīng)該不只有這三個(gè)方案 可為了使 結(jié)構(gòu)和其他方面不復(fù)雜 同時(shí)為了滿足設(shè)計(jì)的需要 選擇的設(shè)計(jì)方案是 18 3 1 3 3 2 9 傳動(dòng)方案的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致也可以不一致 在此設(shè)計(jì)中 擴(kuò)大順 序和傳動(dòng)順序就是一致的 這種擴(kuò)大順序和傳動(dòng)順序一致 稱為順序擴(kuò)大傳動(dòng) 傳動(dòng)組的變速范圍的極限植 齒輪傳動(dòng)副最小傳動(dòng)比 umin 最大傳動(dòng)比 umax 2 決定了一個(gè)傳動(dòng)組的 14 最大變速范圍 rmax umax nmin 8 因此 要按照參考書中所給出的表 淘汰傳動(dòng)組變速范圍超過極限值的所 有傳動(dòng)方案 極限傳動(dòng)比及指數(shù) x 值為 極限傳動(dòng)比指數(shù) 1 26 x umin 1x 4 6 值 umax 2x x 3 x 值 umin 8 x 9 2 1 3 轉(zhuǎn)速圖的擬定 運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定以后 主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速就已知 切削耗能確定了電機(jī)功率 在此基 礎(chǔ)上 選擇電機(jī)型號(hào) 確定各中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 這樣就擬定主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)圖 使主運(yùn)動(dòng)逐步具體化 主電機(jī)的選定 中型機(jī)床上 一般都采用三相交流異步電機(jī)為動(dòng)力源 可以在系列中選用 在選擇電機(jī)型號(hào)時(shí) 應(yīng)按以下步驟進(jìn)行 電機(jī)功率 N 根據(jù)機(jī)床切削能力的要求確定電機(jī)功率 但電機(jī)產(chǎn)品的功率已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 因此 按要求應(yīng)選取相近的標(biāo)準(zhǔn)值 N 5 5kw 2 電機(jī)轉(zhuǎn)速 nd 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速有 3000 1500 1000 750r min 在此處選擇的是 nd 1500r min 這個(gè)選擇是根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速 nmax 和 軸的轉(zhuǎn)速相近或相宜 以 免采用過大的升速或過小的降速傳動(dòng) 3 雙速和多速電機(jī)的應(yīng)用 根據(jù)本次設(shè)計(jì)機(jī)床的需要 所選用的是 雙速電機(jī) 4 電機(jī)的安裝和外形 根據(jù)電機(jī)不同的安裝和使用的需要 有四種不同的外形結(jié)構(gòu) 用的最多的 有底座式和發(fā)蘭式兩種 本次設(shè)計(jì)的機(jī)床所需選用的是外行安裝尺寸之一 具 體的安裝圖可由手冊(cè)查到 5 常用電機(jī)的資料 根據(jù)常用電機(jī)所提供的資料 選用 Y132S 4 圖 2 2 電動(dòng)機(jī) 軸從電機(jī)得到運(yùn)動(dòng) 經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)化成主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速 電機(jī)轉(zhuǎn)速和主軸最高轉(zhuǎn) 速應(yīng)相接近 顯然 從傳動(dòng)件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下恒功率工作時(shí)所受扭矩最小來考慮 軸轉(zhuǎn)速不宜將電機(jī)轉(zhuǎn)速下降得太低 但如果 軸上裝有摩擦離合器一類部件時(shí) 高速下摩擦損耗 發(fā)熱都將成為突 出矛盾 因此 軸轉(zhuǎn)速不宜太高 軸裝有離合器的一些機(jī)床的電機(jī) 主軸 軸轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù) 參考這些數(shù)據(jù) 可見 T611 型鏜床 軸轉(zhuǎn)速一般取 700 1000r min 另外 也 要注意到電機(jī)與 軸間的傳動(dòng)方式 如用帶傳動(dòng)時(shí) 降速比不宜太大 否則 軸上帶輪太大 和主軸尾端可能干涉 因此 本次設(shè)計(jì)選用 n1 960r min 三 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 對(duì)于中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的考慮原則是 妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小與噪音 震動(dòng) 等性能要求之間的矛盾 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí) 如采用先升后降的傳動(dòng) 中間轉(zhuǎn)動(dòng)軸和齒輪承 受扭矩小 可以使用軸徑和齒輪模數(shù)小寫 d m 從而可以使4M3 用結(jié)構(gòu)緊湊 但是 這將引起空載功率 N 空和噪音 Lp 一般機(jī)床容許噪音應(yīng)小 于 85dB 加大 N 空 KW nCda 主5 3 106 2 6 式中 C 系數(shù) 兩支承滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承 C 8 5 三支承滾動(dòng)軸承 C 10 da 所有中間軸軸頸的平均直徑 mm d 主 主軸前后軸頸的平均直徑 mm n 主軸轉(zhuǎn)速 r min 2 7 KnmzBqnmzCLap 主主ta15 4log201 mz a 所有中間傳動(dòng)齒輪的分度圓直徑的平均值 mm mz 主 主軸上齒輪的分度圓的平均值 mm q 傳到主軸所經(jīng)過的齒輪對(duì)數(shù) 主軸齒輪螺旋角 C1 K 系數(shù) 根據(jù)機(jī)床類型及制造水平選取 我國(guó)中型 T611 型鏜床 銑床 C1 3 5 T611 型鏜床 K 54 銑床 K 50 5 從上訴經(jīng)驗(yàn)公式可知 主軸轉(zhuǎn)速 n 主和中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速和 n 對(duì)機(jī)床噪音和 發(fā)熱的關(guān)系 確定中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速時(shí) 應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況作相應(yīng)修正 1 功率教大的重切削機(jī)床 一般主軸轉(zhuǎn)速較低 中間軸的轉(zhuǎn)速適當(dāng)取高一些 對(duì)減小結(jié)構(gòu)尺寸的效果較明顯 2 速輕載或精密 T611 型鏜床 中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一些 3 控制齒輪圓周速度 u 8m s 可用 7 級(jí)精度齒輪 在此條件下 可適當(dāng)選用 較高的中間軸轉(zhuǎn)速 四 齒輪傳動(dòng)比的限制 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中 齒輪副的極限傳動(dòng)比 升速傳動(dòng)中 最大傳動(dòng)比 umax 2 過大 容易引起震動(dòng)和噪音 2 降速傳動(dòng)中 最小傳動(dòng)比 umin 1 4 過小 則使主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪的直 徑相差太大 將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大 圖 2 3 主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖 2 1 4 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定 根據(jù)擬定的轉(zhuǎn)速圖上的各傳動(dòng)比 就可以確定帶輪直徑和齒輪的齒數(shù) 一 帶輪直徑確定的方法 步驟 1 選擇三角型號(hào) 一般機(jī)床上的都采用三角帶 根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率查圖即可確定型號(hào) 詳 情見 機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) 4 1 節(jié) 但圖中的解并非只有一種 應(yīng) 使傳動(dòng)帶數(shù)為 3 5 根為宜 本次設(shè)計(jì)中所選的帶輪型號(hào)和帶輪的根數(shù)如下 B 型帶輪 選取 3 根 2 確定帶輪的最小直徑 Dmin D 小 各種型號(hào)膠帶推薦了最小帶輪直徑 直接查表即可確定 根據(jù)皮帶的型號(hào) 從教科書 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程 查表可取 Dmin 140mm 3 計(jì)算大帶輪直徑 D 大 根據(jù)要求的傳動(dòng)比 u 和滑功率 確定 D 大 當(dāng)帶輪為降速時(shí) 1u小大 三角膠帶的滑動(dòng)率 2 三角傳動(dòng)中 在保證最小包角大于 120 度的條件下 傳動(dòng)比可取 1 7 u 3 對(duì)中型通用機(jī)床 一般取 1 2 5 為宜 因此 137 2mm D 大 343mm 經(jīng)查表取 D 大 212mm 二 確定齒輪齒數(shù) 用計(jì)算法或查表法確定齒輪齒數(shù) 后者更為簡(jiǎn)單 根據(jù)要求的傳動(dòng)比 u 和 初步定出的傳動(dòng)齒輪副齒數(shù)和 Sz 查表即可求出小齒輪齒數(shù) 在本次設(shè)計(jì)中采用的就是常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù) 小齒輪 表就見教科書 機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 不過在表中選取的時(shí)候應(yīng)注意以下幾個(gè)問題 1 不產(chǎn)生根切 一般去 Zmin 18 20 2 保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大 齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚 2mm 一般 取 5mm 則 zmin 6 5 具體的尺寸可參考圖 mT2 3 同一傳動(dòng)組的各對(duì)齒輪副的中心距應(yīng)該相等 若莫數(shù)相同時(shí) 則齒數(shù)和亦應(yīng) 相等 但由于傳動(dòng)比的要求 尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后 常常滿足 比了上述要求 機(jī)床上可用修正齒輪 在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等 但修正量不能太大 一般齒數(shù)差不能超過 3 4 個(gè)齒 4 防止各種碰撞和干涉 三聯(lián)滑移齒輪的相鄰的齒數(shù)差應(yīng)大于 4 應(yīng)避免齒輪和軸之間相撞 出現(xiàn)以 上的情況可以采用相應(yīng)的措施來補(bǔ)救 5 在同時(shí)滿足以上的條件下齒輪齒數(shù)的確定已經(jīng)可以初步定出 具體的各個(gè)齒 輪齒數(shù)可以見傳動(dòng)圖上所標(biāo)寫的 6 確定軸間距 軸間距是由齒輪齒數(shù)和后面計(jì)算并且經(jīng)驗(yàn)算而確定的模數(shù) m 而確定的 具體 的計(jì)算值如下 模數(shù)和齒輪的齒數(shù)而確定的軸間距必須滿足以上的幾個(gè)條件 軸與 軸之間的距離 取 m 2 5mm 由轉(zhuǎn)速圖而確定 85 021 z12 75 601dmz 齒輪 1 與 2 之間的中心距 127 5038 dam 軸與 軸之間的距離 取 m 2 5mm 由轉(zhuǎn)速圖而確定的傳動(dòng)比見圖 4290 573 6ii 342 589 120dmzz 齒輪 3 與 4 之間的中心距 342107 5dam 軸與 軸之間的距離 取 m 3 5mm 由轉(zhuǎn)速圖而確定的傳動(dòng)比 4 63250 9 84ii 9103 8 59dmzz 齒輪 9 與 10 之間的中心距 91032854dam 軸 軸之間的中心距離 取 m 3 5mm 由轉(zhuǎn)速圖而確定的傳動(dòng)比 20 6781 93i 1516 2073 582dmzz 15647032 dam 主軸到脈沖軸的中心距 取 m 3 5mm 傳動(dòng)比 1i 19203 5 15dmzz 920 15 dam 軸到反轉(zhuǎn)軸 軸的中心距 取 m 2 5mm 傳動(dòng)比 47i2122 50 3485dzmz 21605dam 由齒頂高 10 25 afahc 而 取 可 知 齒頂高和齒跟高只與所取的模數(shù) m 有關(guān) 可知取 m 2 5mm 時(shí) 12 5 0253 1afhcm 取 m 3 5mm 時(shí) 13 5 02354 7afhmc 三 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗(yàn)算 主軸轉(zhuǎn)速在使用上并不要十分準(zhǔn)確 轉(zhuǎn)速稍高或稍低并無太大影響 但標(biāo) 牌上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列的數(shù)值一般也不允許與實(shí)際轉(zhuǎn)速相差太大 由確定的齒輪齒數(shù)所得的實(shí)際轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)設(shè)計(jì)理論值難以完全相符合 需 要驗(yàn)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速 最大誤差不得超過正負(fù) 10 1 即 或 10 理 論 理 論實(shí) 際 n 按公式 n 2 6 如果超差 要根據(jù)誤差的正負(fù)以及引起誤差的主要環(huán)節(jié) 重新調(diào)整齒數(shù) 使轉(zhuǎn) 速數(shù)列得到改善 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式如下 主 軸 反 轉(zhuǎn)正 轉(zhuǎn) 電 動(dòng) 機(jī) 3656325 53283440651240min 140 5rKW 圖 2 4 主傳動(dòng)路線 所有主軸的詳細(xì)的校核如下 min 4 39187 0min 3 86523 rrn 21409 校核后 合格 四 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制 計(jì)算結(jié)果 用規(guī)定符號(hào) 以是適當(dāng)比例方格紙上繪制出轉(zhuǎn)速圖和主傳動(dòng)系統(tǒng) 圖 2 1 5 傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算 傳動(dòng)方案確定后 要進(jìn)行方案的結(jié)構(gòu)化 確定個(gè)零件的實(shí)際尺寸和有關(guān)布 置 為此 常對(duì)傳動(dòng)件的尺寸先進(jìn)行估算 如傳動(dòng)軸的直徑 齒輪模數(shù) 離合 器 制動(dòng)器 帶輪的根數(shù)和型號(hào)等 在這些尺寸的基礎(chǔ)上 畫出草圖 得出初 步結(jié)構(gòu)化的有關(guān)布置與尺寸 然后按結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行主要零件的驗(yàn)算 如軸的剛 度 齒輪的疲勞強(qiáng)度等 必要時(shí)作結(jié)構(gòu)和方案上的修改 重新驗(yàn)算 直到滿足 要求 最后才能畫正式裝備圖 對(duì)于本次設(shè)計(jì) 由于是畢業(yè)設(shè)計(jì) 所以先用手工畫出草圖 經(jīng)自己和指導(dǎo) 老師的多次修改后 再用計(jì)算機(jī)繪出 一 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算 三角帶傳動(dòng)中 軸間距 A 可以較大 由于是摩擦傳遞 帶與輪槽間會(huì)有打 滑 亦可因而緩和沖擊及隔離震動(dòng) 使傳動(dòng)平穩(wěn) 帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但尺寸 機(jī)床中多用于電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng) 1 選擇三角帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算功率 Nj kw 和小帶輪 n1 r min 查圖選擇帶的型號(hào) 計(jì)算功率 Nj KWNd kW 式中 N d 電機(jī)的額定功率 KW 工作情況系數(shù) T611 型鏜床的起動(dòng)載荷輕 工作載荷穩(wěn)定 二班制工作時(shí) 取 K W 1 1 帶的型號(hào)是 B 型號(hào) 2 確定帶輪的計(jì)算直徑 D1 D 2 1 小帶輪計(jì)算直徑 D1 皮帶輪的直徑越小 帶的彎曲應(yīng)力就越大 為提高帶的使用壽命 小帶輪 直徑 D1不宜過小 要求大雨許用最小帶輪直徑 Dmin 即 D1 D min 各型號(hào)帶對(duì)應(yīng) 的最小帶輪直徑 Dmin可查表 D1 140r min 2 大帶輪計(jì)算直徑 D2 mDin 112 212r min 式中 n 1 小帶輪轉(zhuǎn)速 r min n2 大帶輪轉(zhuǎn)速 r min 帶的滑動(dòng)系數(shù) 一般取 0 02 算后應(yīng)將數(shù)字圓整為整數(shù) 3 確定三角帶速度 u 具體的計(jì)算過程如下 smnD 106 sm 1064 10 6m s 對(duì)于 O A B C 型膠帶 5m s u 25m s 而 u 5 10m s 時(shí)最為經(jīng)濟(jì)耐用 此速度完全符合 B 型皮帶的轉(zhuǎn)速 4 初定中心距 A0 帶輪的中心距 通常根據(jù)機(jī)床總體布局初步選定 一般可以在下列范圍內(nèi)選 取 A0 0 6 2 D 1 D2 mm 352 0 6 2 mm 211 2mm 704mm 取 A 0 704 mm 距過小 將降低帶的壽命 中心距過大時(shí) 會(huì)引起帶振動(dòng) 中型 T611 型鏜 床電機(jī)軸至變速箱帶輪的中心距一般為 750 850mm 5 確定三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度 L0及內(nèi)周長(zhǎng) LN 三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度是通過三角帶截面重心的長(zhǎng)度 mADA02121042 747 1960 67mm 圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 L 2033 mm 經(jīng)查表 L N 2000 mm 修正值 Y 33 6 驗(yàn)算三角帶的擾曲次數(shù) u 40 次 s 則合格 Lm10 式中 m 帶輪個(gè)數(shù) 如 u 超限 可加大 L 加大 A 或降低 u 減少 D2 D1 來解決 代入數(shù)據(jù)得 2036 1 u 10 5 次 s 40 次 s 是合格的 不需作出任何修改 7 確定實(shí)際中心距 A mL200 67 19374 0 740 mm 8 驗(yàn)算小帶輪包角 1 210857 320DA 如果 1過小 應(yīng)加大中心距或加張緊裝置 代入數(shù)值如下 3 5718012A 180 5 6 174 4 120 經(jīng)校核合格 9 確定三角帶根數(shù) z 10CNzi 式中 N 0 單根三角帶在 1 180 特定長(zhǎng)度 平穩(wěn)工作情況下傳遞的功 率值 C1 包角系數(shù) 參數(shù)的選擇可以根據(jù)書中的表差取 N0 2 69 C1 0 98 Kw 1 1 帶入數(shù)值得 10Nzi 10CKdw98 625 所以 傳動(dòng)帶根數(shù)選 3 根 此公式中所有的參數(shù)沒有作特別說明的都是從 機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) 二 傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算 傳動(dòng)軸除了應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外 還應(yīng)滿足剛度要求 強(qiáng)度要求保證軸在反 復(fù)載荷和扭轉(zhuǎn)載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高 不 允許有較大的變形 因此 疲勞強(qiáng)度不是主要矛盾 除了載荷很大的情況外 可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度 剛度要求保證軸在載荷下不致產(chǎn)生過大的變形 如果 剛度不足 軸上的零件如齒輪 軸承等將由于軸的變形過大而不能正常工作 或者產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲 發(fā)熱 過早磨損而失效 因此 必須保證傳動(dòng)軸有足夠 的剛度 通常 先按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑 畫出草圖之后 再根據(jù)受力情況 結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸 驗(yàn)算彎曲剛度 1 傳動(dòng)軸直徑的估算 傳動(dòng)軸直徑按扭矩剛度用下列公式估算傳動(dòng)軸直徑 mnNdj491 其中 N 該傳動(dòng)軸的輸入功率 N Nd kw Nd 電機(jī)額定功率 從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積 不計(jì)該軸軸承上 的效率 nf 該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 r min 計(jì)算轉(zhuǎn)速 nf是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速 各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可 以從轉(zhuǎn)速圖上 按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系而確定 而中型 T611 型鏜 床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 13 znimj主 每米長(zhǎng)度上允許的扭轉(zhuǎn)角 deg m 可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取 根據(jù)參考書中所給出的公式和本次設(shè)計(jì)所必須滿足的條件 在傳動(dòng)過程中所有 軸的直徑的估算如下 nj 主 n min z 3 1 125 r min 主軸 n j n6 125 r min 軸 n j n7 160 r min 軸 n j n11 400 r min 軸 n j n14 800 r min 軸 n j 960 r min 由 mNdj491 則計(jì)算主軸 和中間軸的直徑 d 如下 主軸 d 5 64 mm 軸 d 4 40 mm 軸 d 3 40 mm 軸 d 2 40 mm 軸 d 1 30 mm 3 傳動(dòng)軸剛度的驗(yàn)算 1 軸的彎曲變形的條件和允許值 機(jī)床主傳動(dòng)的彎曲剛度驗(yàn)算 主要驗(yàn)算軸上裝齒輪和軸承處的橈度 y 和傾 角 各類軸的橈度 y 和裝齒輪和軸承處傾角 應(yīng)小于彎曲剛度的許用值 Y 和 值 即 y Y 由于書寫量比較大而篇幅不足的原因 所以在此就省了 2 軸的彎曲變形計(jì)算公式 計(jì)算軸本身變形產(chǎn)生的橈度 y 和傾角 時(shí) 一般常將軸簡(jiǎn)化為集中載荷下 的簡(jiǎn)支梁 按參考書中的表中的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算 當(dāng)軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高時(shí) 可把軸看作等徑軸 采用平 均直徑來進(jìn)行計(jì)算 計(jì)算花鍵軸的剛度時(shí)可采用直徑或當(dāng)量直徑 由于本次設(shè)計(jì)的說明書的篇幅和時(shí)間的關(guān)系就不在此詳細(xì)的列出了 但一 般的計(jì)算公式為 id 1圓 軸 平 均 直 徑 641I 慣 性 距 矩形花鍵軸 平均直徑 21dD 當(dāng)量直徑 42 l 慣性距 6 24dZdI 本次設(shè)計(jì)機(jī)床中長(zhǎng)采用矩形花鍵軸的 的 數(shù) 值和 I21 花 鍵 軸 尺寸 bdDZ GB1144 74 平均直徑 md1 當(dāng)量直徑 d2 極慣性距 nI 4m 慣性距 nI 4m6230 28 27 84 58976 29488103546 37 5 37 78 200058 10002968 61 5 61 76 1428706 714353 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的情況 主軸的剛度要求必須進(jìn)行校核 具體的剛度校核結(jié) 果如下 a 首先 把主軸上的軸承所能承受的載荷在 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3 中查出 見 下 深溝球軸承 2105 BDd 其基本額定載荷為 KNCr 43 推力球軸承 69 其基本額定載荷為 a5 7 雙列圓錐滾子軸承 其基本額定載荷為 KWCr0 1 b 計(jì)算軸上的載荷 圖 2 5 軸的結(jié)構(gòu)圖與彎矩扭矩圖 主軸上齒輪在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的載荷 齒輪 1 NFdTmz6 120tan54 tan54 1632 151 齒輪 2 NFdTmz01 720tan7 9tan2 9316 73785 2 c 校核傾角和橈度 經(jīng)查表得 安裝圓錐滾子軸承處 rad025 安裝深溝球軸承處 r 安裝推力球軸承處 rad05 計(jì)算主軸圓軸的平均直徑和慣性矩 1562870862 77 idm 41643 72 80 1 dIm 62 EMPa 傾角 對(duì) 1NF 216676 548 5 420138 310AFblEI 115815726 0 8 0 4 2 0CFablEI 212214814765 50 9 02 BxFblEI 11 1472645 3 0 520 590 CxFablEI 對(duì) 2NF 23 1576 015 8 7 502 CFblEI 321576 018 28 7 0 5AFablEI 222147619 804 3BxFblEI 2147619 8257 0 CxFablEI 在點(diǎn) C 處的傾角 12774 0 CyCy 777 310 254610 Cxradr 2CYx 在點(diǎn) B 處的傾角 radrB05 123 13487 7 在點(diǎn) A 處的傾角 radrA05 172 847 7 橈度 對(duì) 1NF mlEIbFx9167 6622321ma02 1038 58350 9 mlEIbFy916716232231max04 20 5 45 yxaN9 2ax21 對(duì) 2F mlEIbFx9167 6622321ma025 4 1038 835750 9 mlEIbFy916716232231max04 253 44 yxaN92max216 y9908 106 根據(jù)表選用 myLN085 42 由此可得在主軸上的剛度是完全合格的 三 齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算 按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜 而且有些系數(shù)只有在齒輪 個(gè)參數(shù)都已知道后方可確定 所以只在草圖畫完之后校核用 在畫草圖之前 先估算 再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù) 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算 32jNmzn 齒面點(diǎn)蝕的估算 3jnNA 其中 nj為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 A 為齒輪中心距 由中心距 A 及齒數(shù) z1 z 2求出模數(shù) mzAj21 根據(jù)估算所得 mj的值 由標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)表查取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 計(jì)算 驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)確定后 齒輪的工作條件 空間安排 材料和精度等級(jí)等都已確定 才可 能核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為 1233160sj mjiKNzn 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為 12375smjzYn 式中 N 計(jì)算齒輪傳遞的額定功率 dNkW A 計(jì)算齒輪 小齒輪 的計(jì)算轉(zhuǎn)速 r min jn 齒寬系數(shù) b m 常取 6 10 m m 計(jì)算齒輪的齒數(shù) 一般取傳動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù) 1z i 大齒輪和小齒輪餓齒數(shù)比 用于外嚙合 用于21 zi 內(nèi)嚙合 壽命系數(shù) aKarnNqkK 工作期限系數(shù) T mTC06 齒輪等傳動(dòng)件在接觸和彎曲腳變載荷下的疲勞曲線指數(shù) m 和基準(zhǔn)循環(huán)次 數(shù) C0 n 齒輪的最低轉(zhuǎn)速 r min T 預(yù)定的齒輪工作期限 中型機(jī)床推薦 T 15 000 20 000h Kn 轉(zhuǎn)速變化系數(shù) KN 功率利用系數(shù) Kq 材料強(qiáng)化系數(shù) 幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化 起著阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)展的作用 Ks 壽命系數(shù) 的及值 Ksmax K smin 當(dāng) 時(shí) 則取min 時(shí) 取當(dāng) nsmis Ks in max K1 工作情況系數(shù) 中等沖擊的主運(yùn)動(dòng) K 1 1 2 1 6 K2 動(dòng)載荷系數(shù) K3 齒向載荷分布系數(shù) Y 齒形系數(shù) 許用彎曲 接觸應(yīng)力 Mpa j 本次設(shè)計(jì)中的模數(shù)計(jì)算與選取如下 1 軸傳到 軸的模數(shù) 齒輪接觸疲勞的計(jì)算 3325 801 64fNmn 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算 mnNAj35 708 370 取 A 72mm mzAj3 1605721 計(jì)算 驗(yàn)算 核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為 經(jīng)查表取 hTCmKKKqNn20 1 3 76 0 58 90 15 2 7031 125 76 0589 031960373 nNqTsC 取 N 5 5KW 代入公式得 MPajm650 8 123360sj mjiKNzn m52 108 6139605 5 2 3 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為 查表取 76 9 0 12 680 qNnKKCm 代入公式得 586 076 089 12039 608 qNnmTsKC 12375smjKNzYn m152 0734 239608 15 2 5 經(jīng)校核和查表取 m 2 5mm 2 軸傳到 軸的模數(shù) 齒輪接觸疲勞的計(jì)算 mznNf28 70345 32 經(jīng)校核取 m 2 5mm 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算 mnNAj64 805 373 取 A 90mm mzAj5 279021 經(jīng)校核和查表取 取 mj 2 5mm 3 軸傳到 軸的模數(shù) 齒輪接觸疲勞的計(jì)算 mznNf41 36025 3 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算 mnNAj12065 3703 取 A 122mm mzAj4 37012 經(jīng)校核和查表取 取 mj 3 5mm 4 軸傳到 軸的模數(shù) 齒輪接觸疲勞的計(jì)算 mznNf48 31025 3 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算 mnNAj9 1045 3703 取 A 192mm mzAj2 31092 經(jīng)校核和查表取 取 m 3 5mm 以上所有的模數(shù)的選取都是根據(jù)參考書 機(jī)械原理 所提供的模數(shù)表中選取的 標(biāo)準(zhǔn)值 四 電磁離合器的選擇 摩擦電磁離合器目前在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用十分廣泛 因?yàn)樗梢栽谶\(yùn)轉(zhuǎn)中自 動(dòng)的接通或脫開 且具有結(jié)合平穩(wěn) 沒有沖擊 構(gòu)造緊湊的特點(diǎn) 部分零件已 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 多用于機(jī)床主傳動(dòng) 選用時(shí)應(yīng)作必要的計(jì)算 根據(jù)初步的計(jì)算可從 離合器的選擇與運(yùn)用 一書中選取 所有的作圖和 計(jì)算尺寸都見書中的表 1 按扭距選擇 一般應(yīng)使用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭距 Mj和額定扭距 Md滿足工作要求 由于普通 T611 型鏜床是在空載下啟動(dòng)和反向的 故只需按離合器結(jié)合后的靜負(fù) 載扭距來選 即 mNnKMjnj 950 對(duì)于需要在負(fù)載下啟動(dòng)和變速 或啟動(dòng)時(shí)間有特殊要求時(shí) 應(yīng)按動(dòng)扭距設(shè)計(jì)離 合器 2 步驟 1 決定外摩擦片的內(nèi)徑 d 根據(jù)結(jié)構(gòu)需要 如為軸裝式時(shí) 摩擦片的內(nèi)徑 d 應(yīng)比安裝軸的軸徑大 2 6mm 2 選擇摩擦片尺寸 可以在參考書中選擇 具體的型號(hào)見圖紙 3 計(jì)算摩擦面對(duì)數(shù) z mvznKdDpfMZ3120 式中 f 摩擦片間的摩擦系數(shù) 有表可選 許用壓強(qiáng) MPa 有表可選 p D 摩擦片內(nèi)片外徑 mm 有表可選 d 摩擦片外片內(nèi)徑 mm 有表可選 Ku 速度修正系數(shù) 有表可選 Kz 結(jié)合面數(shù)修正系數(shù) 有表可選 Km 結(jié)合次數(shù)修正系數(shù) 有表可選 代入數(shù)值得 取 Z 9 設(shè)計(jì)小結(jié) 在本設(shè)計(jì)的開題論證 課題研究 論文撰寫和論文審校整個(gè)過程中 我學(xué) 到許多新知識(shí) 但是也發(fā)現(xiàn)了不少存在的問題 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中 能否看 懂圖紙是關(guān)鍵 要了解圖紙上所標(biāo)注的是何含義 有何作用 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 也犯了不少原本可以避免的錯(cuò)誤 但在老師的精 心指導(dǎo)下 逐漸糾正了這些錯(cuò)誤 也說明了繪圖時(shí)規(guī)范性 編制工序?qū)ξ襾碚f 還處于理論方面的知識(shí) 在實(shí)踐中還是有所欠缺的 當(dāng)拿到任務(wù)后 卻不知該 從何下手了 使我感到十分困惑 但是在學(xué)校技工培訓(xùn)實(shí)習(xí)期間已對(duì)各個(gè)方面 都有了一定的認(rèn)識(shí) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)校的最后一次課 它將我們平時(shí)所學(xué)相互結(jié)合起 來 為我們將來進(jìn)入工作做準(zhǔn)備 它讓我們了解了更多的新知識(shí) 感謝老師 系領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校的關(guān)心和指導(dǎo) 在設(shè)計(jì)過程中 結(jié)合工作體會(huì)和 經(jīng)歷 為我完成設(shè)計(jì)給予了極大的幫助 為我們上了最后一次重要的課程 參考文獻(xiàn) 1 徐旭東 周菊琪 現(xiàn)代組合機(jī)床技術(shù)及其發(fā)展 中國(guó)機(jī)械工程 1995 年第 6 卷 第 3 期 31 34 2 佟璞瑋 組合機(jī)床行業(yè)概況及今后發(fā)展對(duì)策 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 1996 年第 8 期 2 8 3 許曉腸主編 專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì) 重慶 重慶大學(xué)出版社 2003 4 金振華主編 組合機(jī)床及其調(diào)整與應(yīng)用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 5 李慶余 張佳主編 機(jī)械裝備設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 6 顧維邦主編 金屬切削機(jī)床概論 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 7 戴曙主編 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1993 8 華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué)主編 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè) 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 9 徐景輝等編 機(jī)床裝配 成都 四川人民出版社 1982 10 儲(chǔ)凱 許斌等主編 機(jī)械工程材料 重慶 重慶大學(xué)出版社 2002 11 邱宣懷主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京 高等教育出版社 2003 12 吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2000 13 龔桂主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 北京 高等教育出版社 1990 14 齊占慶 王振臣主編 電氣控制技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 15 常斗南主編 可編程序控制器原理 應(yīng)用 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