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摘 要 目前 在機械加工工業(yè)中 機械產(chǎn)品大批量生產(chǎn)中 組合機床已得到廣泛運用 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 單憑普通機床是很難辦到的 而在用普通機床加工復(fù)雜工件的過程中 對操作者的 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 適合我國的經(jīng)濟水平 教育水平和 生產(chǎn)水平 更能夠在激烈的競爭中為企業(yè)獲得更多利潤 提高企業(yè)核心競爭力 T611 鏜床 是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機床 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)動機缸體 等零件上的孔 臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進給 主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運動 工作臺可縱向或橫向運動 可鉆 擴 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 項目的研究意義 5 1 2 國內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 6 1 3 設(shè)計產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 7 1 4 主要研究內(nèi)容以及基本要求 7 完成對 T611 型鏜床主軸箱體傳動設(shè)計 7 1 5 實驗方案 實驗方法及預(yù)期達到的目標 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)計計算說明 8 2 1 主運動部分計算 8 2 1 1 參數(shù)的確定 8 2 1 2 傳動設(shè)計 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 傳動件的估算和驗算 21 設(shè)計小結(jié) 41 參考文獻 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 國 民 生 產(chǎn) 和 人 民 生 活 起 著 越 來 越 重 要 的 作 用 例 如 機 床 作 為 機 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 算 機 技 術(shù) 的 興 起 促 使 機 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 行 柔 性 自 動 化 控 制 的 新 一 代 機 床 數(shù) 控 機 床 的 誕 生 和 發(fā) 展 計 算 機 的 出 現(xiàn) 和 應(yīng) 用 為 人 類 提 供 了 實 現(xiàn) 機 械 加 工 工 藝 過 程 自 動 化 的 理 想 手 段 隨 著 計 算 機 的 發(fā) 展 數(shù) 控 機 床 也 得 到 迅 速 的 發(fā) 展 和 廣 泛 的 應(yīng) 用 同 時 使 人 們 對 傳 統(tǒng) 的 機 床 傳 動 及 結(jié) 構(gòu) 的 概 念 發(fā) 生 了 根 本 的 轉(zhuǎn) 變 數(shù) 控 機 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 械 產(chǎn) 品 向 機 電 一 體 化 發(fā) 展 的 先 河 數(shù) 控 機 床 是 以 數(shù) 字 化 的 信 息 實 現(xiàn) 機 床 控 制 的 機 電 一 體 化 產(chǎn) 品 它 把 刀 具 和 工 件 之 間 的 相 對 位 置 機 床 電 機 的 啟 動 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 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 算 機 經(jīng) 過 譯 碼 運 算 發(fā) 出 各 種 指 令 控 制 機 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 床 與 普 通 機 床 相 比 其 主 要 有 以 下 的 優(yōu) 點 1 適 應(yīng) 性 強 適 合 加 工 單 件 或 小 批 量 的 復(fù) 雜 工 件 在 數(shù) 控 機 床 上 改 變 加 工 工 件 時 只 需 重 新 編 制 新 工 件 的 加 工 程 序 就 能 實 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 強 度 改 善 勞 動 條 件 5 良 好 的 經(jīng) 濟 效 益 6 有 利 于 生 產(chǎn) 管 理 的 現(xiàn) 代 化 四川大學(xué)錦城學(xué)院 本科畢業(yè)論文 設(shè)計 題 目 T611 鏜床主軸箱傳動系統(tǒng)設(shè)計 系 別 機械工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 李 祥 坤 學(xué) 號 110920236 年級 11 級機制二班 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 在機械加工工業(yè)中 機械 產(chǎn)品大批量生產(chǎn)中 組合機床已得到廣泛運用 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 單憑普通機床是很難辦到的 而在用普通機床加工復(fù)雜工件的 過程中 對操作者的技術(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 適合我國的經(jīng)濟水平 教育水平和生產(chǎn)水平 更能 夠在激烈的競爭中為企業(yè)獲得更多利潤 提高企 業(yè)核心競 爭力 T611 鏜床是一種主要用鏜 刀在工件上加工孔的機床 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)動機缸體等零件上的孔 臥式 鏜床的主軸水平布置并可軸向進給 主 軸箱沿前立柱導(dǎo)軌 垂向運動 工作臺可 縱向或橫向運 動 可鉆 擴 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 項目的研究意義 5 1 2 國內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 6 1 3 設(shè)計產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 7 1 4 主要研究內(nèi)容以及基本要求 7 完成對 T611 型鏜床主軸箱體傳動設(shè)計 7 1 5 實驗方案 實驗方法及預(yù)期達到的目標 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)計計算說明 8 2 1 主運動部分計算 8 2 1 1 參數(shù)的確定 8 2 1 2 傳動設(shè)計 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 傳動件的估算和驗算 21 設(shè)計小結(jié) 41 參考文獻 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 國 民 生 產(chǎn) 和 人 民 生 活 起 著 越 來 越 重 要 的 作 用 例 如 機 床 作 為 機 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 算 機 技 術(shù) 的 興 起 促 使 機 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 行 柔 性 自 動 化 控 制 的 新 一 代 機 床 數(shù) 控 機 床 的 誕 生 和 發(fā) 展 計 算 機 的 出 現(xiàn) 和 應(yīng) 用 為 人 類 提 供 了 實 現(xiàn) 機 械 加 工 工 藝 過 程 自 動 化 的 理 想 手 段 隨 著 計 算 機 的 發(fā) 展 數(shù) 控 機 床 也 得 到 迅 速 的 發(fā) 展 和 廣 泛 的 應(yīng) 用 同 時 使 人 們 對 傳 統(tǒng) 的 機 床 傳 動 及 結(jié) 構(gòu) 的 概 念 發(fā) 生 了 根 本 的 轉(zhuǎn) 變 數(shù) 控 機 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 械 產(chǎn) 品 向 機 電 一 體 化 發(fā) 展 的 先 河 數(shù) 控 機 床 是 以 數(shù) 字 化 的 信 息 實 現(xiàn) 機 床 控 制 的 機 電 一 體 化 產(chǎn) 品 它 把 刀 具 和 工 件 之 間 的 相 對 位 置 機 床 電 機 的 啟 動 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 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 算 機 經(jīng) 過 譯 碼 運 算 發(fā) 出 各 種 指 令 控 制 機 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 床 與 普 通 機 床 相 比 其 主 要 有 以 下 的 優(yōu) 點 1 適 應(yīng) 性 強 適 合 加 工 單 件 或 小 批 量 的 復(fù) 雜 工 件 在 數(shù) 控 機 床 上 改 變 加 工 工 件 時 只 需 重 新 編 制 新 工 件 的 加 工 程 序 就 能 實 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 強 度 改 善 勞 動 條 件 5 良 好 的 經(jīng) 濟 效 益 6 有 利 于 生 產(chǎn) 管 理 的 現(xiàn) 代 化 可 以 預(yù) 料 今 后 機 床 的 經(jīng) 濟 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 實 例 具 有 典 型 性 和 實 用 性 第 1 章 緒 論 1 1 項目的研究意義 在當今時代 任何一個具備完整工業(yè)體系的國家 都會有相當數(shù)量的制造 業(yè) 如汽鏜 機鏜 電力 船舶 航空航天 冶金礦山 石油化工 機床工具 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械工 業(yè)有關(guān) 有的是實質(zhì)上就是機械工業(yè) 它們都是用機械設(shè)備制造各種各樣的產(chǎn) 品 所以說機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部 是國民經(jīng)濟的先導(dǎo) 是國家重要的 基礎(chǔ)工業(yè) 如果一個國家的機械工業(yè)水平不高 它生產(chǎn)的產(chǎn)品在國際市場上是 很難有競爭力的 也是很難立于世界民族之林的 美國是世界工業(yè)強國 70 年 代美國曾認為制造業(yè)是 夕陽工業(yè) 經(jīng)濟重心應(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 不重視實際應(yīng)用 政府不支持產(chǎn)業(yè)技術(shù) 使美國制造業(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) 加之嚴密的社會組織 很快把原來美國占絕 對優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)如汽鏜 照相機 家電 機床 復(fù)印機 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 這很快引起了美國政界 科技界 企業(yè)界有識之士 的關(guān)注 為此 80 年代后期 美國政府和企業(yè)迅速組織調(diào)查 MIT 在調(diào)查報告 中指出 一個國家要想生活的好 必須生產(chǎn)的好 振興經(jīng)濟的出路在于振興 制造業(yè) 當前國際間 經(jīng)濟的競爭歸根到底是制造技術(shù)和制造能力的競爭 鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機床 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)動機缸體等零件上的孔 所以對其進行合理設(shè)計 其意義 十分重大 1 2 國內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 國外現(xiàn)狀 德國政府一貫重視機床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位 在多方面大力扶植 特別講究 實際 與 實效 堅持 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)自動化的 基礎(chǔ)上 于 1956 年研制出第一臺數(shù)控機床后 一直堅持實事求是 講求科學(xué)精神 不斷穩(wěn) 步前進 德國特別注重科學(xué)試驗 理論與實際相結(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 對用戶產(chǎn)品 加工工藝 機床布局結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床的共性和 特性問題進行深入的研究 在質(zhì)量上精益求精 德國的數(shù)控機床質(zhì)量及性能良好 先進實 用 貨真價實 出口遍及世界 尤其是大型 重型 精密數(shù)控機床 德國特別重視數(shù)控機 床主機及配套件之先進實用 其機 電 液 氣 光 刀具 測量 數(shù)控系統(tǒng) 各種功能 部件 在質(zhì)量 性能上居世界前列 如西門子公司之數(shù)控系統(tǒng)和 Heidenhain 公司之精密光 柵 均為世界聞名 競相采用 國內(nèi)現(xiàn)狀 在產(chǎn)品開發(fā)上 國內(nèi)支柱企業(yè)重點放在數(shù)控機床上 年生產(chǎn)機床臺數(shù)和數(shù) 控機床所占比例逐年上升 據(jù)不完全統(tǒng)計 2004 年鉆鏜床行業(yè)共開發(fā)新產(chǎn)品 81 種 其中數(shù)控機床新產(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)動加工中心 高精度數(shù)控機床等 1 3 設(shè)計產(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)動機缸體等零件上 的孔 臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進給 主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運動 工作臺可縱向或橫向運動 可鉆 擴 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 主要研究內(nèi)容以及基本要求 完成對 T611 型鏜床主軸箱體傳動設(shè)計 1 5 實驗方案 實驗方法及預(yù)期達到的目標 選擇課題以后對相關(guān)資料進行了大量的查閱 對于 T611 型鏜床主軸箱有個 初步認識并對自己需要設(shè)計的 T611 型鏜床主軸箱進行參數(shù)統(tǒng)計 實驗方案 1 對課題進行了解 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 了解傳動裝置的組成和不同傳動方案的特點 合理擬定傳動方案 4 初步確定 T611 型鏜床主軸箱結(jié)構(gòu)和零件類型 5 對所給的 T611 型鏜床主軸箱參數(shù)進行設(shè)計和計算 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 對設(shè)計的 T611 型鏜床主軸箱進行改進 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 參考文獻及主要設(shè)計參數(shù) 主要的困難 對于 T611 型鏜床主軸箱的特點不熟悉 不能快速得出正確的尺寸 對于產(chǎn) 品的設(shè)計缺乏經(jīng)驗 在設(shè)計時可能會過于理想化 在設(shè)計計算過程中比較容易 出錯 對設(shè)計的內(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 在計算遇到困難時先自己通過查閱資料來解決 對自己查資料不能解決的 問題征求所帶工程師的意見 再進行分析總結(jié) 同時結(jié)合公司所給資料 征求 生產(chǎn)工藝人員的意見做進一步修改 相關(guān)的資料可以通過公司所給的類似型號 資料可以獲得 設(shè)計中一些不懂的理論知識可以通過借閱圖書加以學(xué)習(xí) 第二章 主軸箱部分設(shè)計計算說明 2 1 主運動部分計算 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 T611 型鏜床主軸箱的規(guī)格系 列和類型 1 通用機床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設(shè)計時應(yīng)該遵照的基礎(chǔ) 因此 對這些基本知識和資料作些簡要介紹 本次設(shè)計中的 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 JB2521 79 是 6 最大工件長度 L 是 750 2000 主軸轉(zhuǎn)速 范圍是 32 1600 級數(shù)范圍是 18 縱向進給量 mm r0 03 2 5 主電機功 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 機床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo) 書 然而 根據(jù)本次設(shè)計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 計算 T611 型鏜床主軸箱主軸的極限轉(zhuǎn)速時的加工直徑 按經(jīng)驗分別取 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 主電機功率 動力參數(shù)的確定 合理地確定電機功率 N 使用的功率實際情況既能充分的發(fā)揮其使用性能 滿足生產(chǎn)需要 又不致使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素 目前 確定機床電機功率的常用方法很多 而本次設(shè)計中采用的是 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)計書表中推薦的數(shù)值 取 P 5 5kw 2 1 2 傳動設(shè)計 一 傳動結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)網(wǎng)對于分析和選擇簡單的串聯(lián)式的傳動不失為有用的方法 但對 于分析復(fù)雜的傳動并想由此導(dǎo)出實際的方案 就并非十分有效 可考慮到本次 設(shè)計的需要可以參考一下這個方案 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目 級數(shù)為 Z 的傳動系統(tǒng)有若干個順序的傳動組組成 各傳動組分別有 Z1 Z2 Z3 個傳動副 即 Z Z1 Z2 Z3 2 4 傳動副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制以 2 或 3 為合適 即變速級數(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)計所須的正確的方案列出 具體的內(nèi)容如下 傳動齒輪數(shù)目 2x 3 3 2 2x2 1 21 個 軸向尺寸 19b 傳動軸數(shù)目 6 根 圖 2 1 總的傳動系統(tǒng) 二 組傳動順序的安排 18 級轉(zhuǎn)速傳動系統(tǒng)的傳動組 可以安排成 3x3x2 2x3x3 或 3x2x3 選擇傳動組安排方式時 要考慮到機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 應(yīng)減小軸向尺寸 第一傳動組的傳動副不能多 以 2 為宜 本次設(shè)計中就是采用的 2 一對是傳向正傳運動的 另一個是傳向反向 運動的 主軸對加工精度 表面粗糙度的影響大 因此主軸上齒輪少些為好 最后一個 傳動組的傳動副選用 2 或者用一個定比傳動副 傳動系統(tǒng)的擴大順序的安排 對于 18 級的傳動可以有三種方案 準確的說應(yīng)該不只有這三個方案 可為了使 結(jié)構(gòu)和其他方面不復(fù)雜 同時為了滿足設(shè)計的需要 選擇的設(shè)計方案是 18 3 1 3 3 2 9 傳動方案的擴大順序與傳動順序可以一致也可以不一致 在此設(shè)計中 擴大順 序和傳動順序就是一致的 這種擴大順序和傳動順序一致 稱為順序擴大傳動 傳動組的變速范圍的極限植 齒輪傳動副最小傳動比 umin 最大傳動比 umax 2 決定了一個傳動組的 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 淘汰傳動組變速范圍超過極限值的所 有傳動方案 極限傳動比及指數(shù) x 值為 極限傳動比指數(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 運動參數(shù)確定以后 主軸各級轉(zhuǎn)速就已知 切削耗能確定了電機功率 在此基 礎(chǔ)上 選擇電機型號 確定各中間傳動軸的轉(zhuǎn)速 這樣就擬定主運動的轉(zhuǎn)圖 使主運動逐步具體化 主電機的選定 中型機床上 一般都采用三相交流異步電機為動力源 可以在系列中選用 在選擇電機型號時 應(yīng)按以下步驟進行 電機功率 N 根據(jù)機床切削能力的要求確定電機功率 但電機產(chǎn)品的功率已經(jīng)標準化 因此 按要求應(yīng)選取相近的標準值 N 5 5kw 2 電機轉(zhuǎn)速 nd 異步電機的轉(zhuǎn)速有 3000 1500 1000 750r min 在此處選擇的是 nd 1500r min 這個選擇是根據(jù)電機的轉(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 3 雙速和多速電機的應(yīng)用 根據(jù)本次設(shè)計機床的需要 所選用的是 雙速電機 4 電機的安裝和外形 根據(jù)電機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)計的機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查到 5 常用電機的資料 根據(jù)常用電機所提供的資料 選用 Y132S 4 圖 2 2 電動機 軸從電機得到運動 經(jīng)傳動系統(tǒng)化成主軸各級轉(zhuǎn)速 電機轉(zhuǎn)速和主軸最高轉(zhuǎn) 速應(yīng)相接近 顯然 從傳動件在高速運轉(zhuǎn)下恒功率工作時所受扭矩最小來考慮 軸轉(zhuǎn)速不宜將電機轉(zhuǎn)速下降得太低 但如果 軸上裝有摩擦離合器一類部件時 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床的電機 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 要注意到電機與 軸間的傳動方式 如用帶傳動時 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)計選用 n1 960r min 三 中間傳動軸的轉(zhuǎn)速 對于中間傳動軸的轉(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 等性能要求之間的矛盾 中間傳動軸的轉(zhuǎn)速較高時 如采用先升后降的傳動 中間轉(zhuǎn)動軸和齒輪承 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) 兩支承滾動或滑動軸承 C 8 5 三支承滾動軸承 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)過的齒輪對數(shù) 主軸齒輪螺旋角 C1 K 系數(shù) 根據(jù)機床類型及制造水平選取 我國中型 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)驗公式可知 主軸轉(zhuǎn)速 n 主和中間傳動軸的轉(zhuǎn)速和 n 對機床噪音和 發(fā)熱的關(guān)系 確定中間傳動軸的轉(zhuǎn)速時 應(yīng)結(jié)合實際情況作相應(yīng)修正 1 功率教大的重切削機床 一般主軸轉(zhuǎn)速較低 中間軸的轉(zhuǎn)速適當取高一些 對減小結(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 級精度齒輪 在此條件下 可適當選用 較高的中間軸轉(zhuǎn)速 四 齒輪傳動比的限制 機床主傳動系統(tǒng)中 齒輪副的極限傳動比 升速傳動中 最大傳動比 umax 2 過大 容易引起震動和噪音 2 降速傳動中 最小傳動比 umin 1 4 過小 則使主動齒輪與被動齒輪的直 徑相差太大 將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大 圖 2 3 主運動的轉(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 一般機床上的都采用三角帶 根據(jù)電機轉(zhuǎn)速和功率查圖即可確定型號 詳 情見 機床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo) 4 1 節(jié) 但圖中的解并非只有一種 應(yīng) 使傳動帶數(shù)為 3 5 根為宜 本次設(shè)計中所選的帶輪型號和帶輪的根數(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 從教科書 機械設(shè)計基礎(chǔ)教程 查表可取 Dmin 140mm 3 計算大帶輪直徑 D 大 根據(jù)要求的傳動比 u 和滑功率 確定 D 大 當帶輪為降速時 1u小大 三角膠帶的滑動率 2 三角傳動中 在保證最小包角大于 120 度的條件下 傳動比可取 1 7 u 3 對中型通用機床 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) 用計算法或查表法確定齒輪齒數(shù) 后者更為簡單 根據(jù)要求的傳動比 u 和 初步定出的傳動齒輪副齒數(shù)和 Sz 查表即可求出小齒輪齒數(shù) 在本次設(shè)計中采用的就是常用傳動比的適用齒數(shù) 小齒輪 表就見教科書 機床簡明設(shè)計手冊 不過在表中選取的時候應(yīng)注意以下幾個問題 1 不產(chǎn)生根切 一般去 Zmin 18 20 2 保證強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 同一傳動組的各對齒輪副的中心距應(yīng)該相等 若莫數(shù)相同時 則齒數(shù)和亦應(yīng) 相等 但由于傳動比的要求 尤其是在傳動中使用了公用齒輪后 常常滿足 比了上述要求 機床上可用修正齒輪 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)的措施來補救 5 在同時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 具體的各個齒 輪齒數(shù)可以見傳動圖上所標寫的 6 確定軸間距 軸間距是由齒輪齒數(shù)和后面計算并且經(jīng)驗算而確定的模數(shù) m 而確定的 具體 的計算值如下 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 12 5 0253 1afhcm 取 m 3 5mm 時 13 5 02354 7afhmc 三 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗算 主軸轉(zhuǎn)速在使用上并不要十分準確 轉(zhuǎn)速稍高或稍低并無太大影響 但標 牌上標準數(shù)列的數(shù)值一般也不允許與實際轉(zhuǎn)速相差太大 由確定的齒輪齒數(shù)所得的實際轉(zhuǎn)速與傳動設(shè)計理論值難以完全相符合 需 要驗算主軸各級轉(zhuǎn)速 最大誤差不得超過正負 10 1 即 或 10 理 論 理 論實 際 n 按公式 n 2 6 如果超差 要根據(jù)誤差的正負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 主運動傳動鏈的傳動路線表達式如下 主 軸 反 轉(zhuǎn)正 轉(zhuǎn) 電 動 機 3656325 53283440651240min 140 5rKW 圖 2 4 主傳動路線 所有主軸的詳細的校核如下 min 4 39187 0min 3 86523 rrn 21409 校核后 合格 四 傳動系統(tǒng)圖的繪制 計算結(jié)果 用規(guī)定符號 以是適當比例方格紙上繪制出轉(zhuǎn)速圖和主傳動系統(tǒng) 圖 2 1 5 傳動件的估算和驗算 傳動方案確定后 要進行方案的結(jié)構(gòu)化 確定個零件的實際尺寸和有關(guān)布 置 為此 常對傳動件的尺寸先進行估算 如傳動軸的直徑 齒輪模數(shù) 離合 器 制動器 帶輪的根數(shù)和型號等 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)尺寸進行主要零件的驗算 如軸的剛 度 齒輪的疲勞強度等 必要時作結(jié)構(gòu)和方案上的修改 重新驗算 直到滿足 要求 最后才能畫正式裝備圖 對于本次設(shè)計 由于是畢業(yè)設(shè)計 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 再用計算機繪出 一 三角帶傳動的計算 三角帶傳動中 軸間距 A 可以較大 由于是摩擦傳遞 帶與輪槽間會有打 滑 亦可因而緩和沖擊及隔離震動 使傳動平穩(wěn) 帶傳動結(jié)構(gòu)簡單 但尺寸 機床中多用于電機輸出軸的定比傳動 1 選擇三角帶的型號 根據(jù)計算功率 Nj kw 和小帶輪 n1 r min 查圖選擇帶的型號 計算功率 Nj KWNd kW 式中 N d 電機的額定功率 KW 工作情況系數(shù) T611 型鏜床的起動載荷輕 工作載荷穩(wěn)定 二班制工作時 取 K W 1 1 帶的型號是 B 型號 2 確定帶輪的計算直徑 D1 D 2 1 小帶輪計算直徑 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 各型號帶對應(yīng) 的最小帶輪直徑 Dmin可查表 D1 140r min 2 大帶輪計算直徑 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 具體的計算過程如下 smnD 106 sm 1064 10 6m s 對于 O A B C 型膠帶 5m s u 25m s 而 u 5 10m s 時最為經(jīng)濟耐用 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 會引起帶振動 中型 T611 型鏜 床電機軸至變速箱帶輪的中心距一般為 750 850mm 5 確定三角帶的計算長度 L0及內(nèi)周長 LN 三角帶的計算長度是通過三角帶截面重心的長度 mADA02121042 747 1960 67mm 圓整到標準的計算長度 L 2033 mm 經(jīng)查表 L N 2000 mm 修正值 Y 33 6 驗算三角帶的擾曲次數(shù) u 40 次 s 則合格 Lm10 式中 m 帶輪個數(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 確定實際中心距 A mL200 67 19374 0 740 mm 8 驗算小帶輪包角 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 機床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo) 二 傳動軸的估算和驗算 傳動軸除了應(yīng)滿足強度要求外 還應(yīng)滿足剛度要求 強度要求保證軸在反 復(fù)載荷和扭轉(zhuǎn)載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞 機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高 不 允許有較大的變形 因此 疲勞強度不是主要矛盾 除了載荷很大的情況外 可以不必驗算軸的強度 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)生振動和噪聲 發(fā)熱 過早磨損而失效 因此 必須保證傳動軸有足夠 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 驗算彎曲剛度 1 傳動軸直徑的估算 傳動軸直徑按扭矩剛度用下列公式估算傳動軸直徑 mnNdj491 其中 N 該傳動軸的輸入功率 N Nd kw Nd 電機額定功率 從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積 不計該軸軸承上 的效率 nf 該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 r min 計算轉(zhuǎn)速 nf是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速 各傳動件的計算轉(zhuǎn)速可 以從轉(zhuǎn)速圖上 按主軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系而確定 而中型 T611 型鏜 床主軸的計算轉(zhuǎn)速為 13 znimj主 每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角 deg m 可根據(jù)傳動軸的要求選取 根據(jù)參考書中所給出的公式和本次設(shè)計所必須滿足的條件 在傳動過程中所有 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 傳動軸剛度的驗算 1 軸的彎曲變形的條件和允許值 機床主傳動的彎曲剛度驗算 主要驗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 軸的彎曲變形計算公式 計算軸本身變形產(chǎn)生的橈度 y 和傾角 時 一般常將軸簡化為集中載荷下 的簡支梁 按參考書中的表中的有關(guān)公式進行計算 當軸的直徑相差不大且計算精度要求不高時 可把軸看作等徑軸 采用平 均直徑來進行計算 計算花鍵軸的剛度時可采用直徑或當量直徑 由于本次設(shè)計的說明書的篇幅和時間的關(guān)系就不在此詳細的列出了 但一 般的計算公式為 id 1圓 軸 平 均 直 徑 641I 慣 性 距 矩形花鍵軸 平均直徑 21dD 當量直徑 42 l 慣性距 6 24dZdI 本次設(shè)計機床中長采用矩形花鍵軸的 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)計的情況 主軸的剛度要求必須進行校核 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 機械設(shè)計手冊 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)動時所產(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 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 2NF 23 1576 015 8 7 502 CFblEI 321576 018 28 7 0 5AFablEI 222147619 804 3BxFblEI 2147619 8257 0 CxFablEI 在點 C 處的傾角 12774 0 CyCy 777 310 254610 Cxradr 2CYx 在點 B 處的傾角 radrB05 123 13487 7 在點 A 處的傾角 radrA05 172 847 7 橈度 對 1NF mlEIbFx9167 6622321ma02 1038 58350 9 mlEIbFy916716232231max04 20 5 45 yxaN9 2ax21 對 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)的估算和計算 按接觸疲勞和彎曲強度計算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜 而且有些系數(shù)只有在齒輪 個參數(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 再選用標準齒輪模數(shù) 齒輪彎曲疲勞的計算 32jNmzn 齒面點蝕的估算 3jnNA 其中 nj為大齒輪的計算轉(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 由標準的模數(shù)表查取相近的標準模數(shù) 計算 驗算 結(jié)構(gòu)確定后 齒輪的工作條件 空間安排 材料和精度等級等都已確定 才可 能核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強度值是否滿足要求 根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式為 1233160sj mjiKNzn 根據(jù)彎曲疲勞計算齒輪模數(shù)公式為 12375smjzYn 式中 N 計算齒輪傳遞的額定功率 dNkW A 計算齒輪 小齒輪 的計算轉(zhuǎn)速 r min jn 齒寬系數(shù) b m 常取 6 10 m m 計算齒輪的齒數(shù) 一般取傳動中最小齒輪的齒數(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 齒輪等傳動件在接觸和彎曲腳變載荷下的疲勞曲線指數(shù) m 和基準循環(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 材料強化系數(shù) 幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強化 起著阻止疲勞細縫擴展的作用 Ks 壽命系數(shù) 的及值 Ksmax K smin 當 時 則取min 時 取當 nsmis Ks in max K1 工作情況系數(shù) 中等沖擊的主運動 K 1 1 2 1 6 K2 動載荷系數(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)計中的模數(shù)計算與選取如下 1 軸傳到 軸的模數(shù) 齒輪接觸疲勞的計算 3325 801 64fNmn 齒輪彎曲疲勞的計算 mnNAj35 708 370 取 A 72mm mzAj3 1605721 計算 驗算 核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強度值是否滿足要求 根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(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) 齒輪接觸疲勞的計算 mznNf28 70345 32 經(jīng)校核取 m 2 5mm 齒輪彎曲疲勞的計算 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) 齒輪接觸疲勞的計算 mznNf41 36025 3 齒輪彎曲疲勞的計算 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) 齒輪接觸疲勞的計算 mznNf48 31025 3 齒輪彎曲疲勞的計算 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 機械原理 所提供的模數(shù)表中選取的 標準值 四 電磁離合器的選擇 摩擦電磁離合器目前在數(shù)控機床中應(yīng)用十分廣泛 因為它可以在運轉(zhuǎn)中自 動的接通或脫開 且具有結(jié)合平穩(wěn) 沒有沖擊 構(gòu)造緊湊的特點 部分零件已 經(jīng)標準化 多用于機床主傳動 選用時應(yīng)作必要的計算 根據(jù)初步的計算可從 離合器的選擇與運用 一書中選取 所有的作圖和 計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和反向的 故只需按離合器結(jié)合后的靜負 載扭距來選 即 mNnKMjnj 950 對于需要在負載下啟動和變速 或啟動時間有特殊要求時 應(yīng)按動扭距設(shè)計離 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 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 具體的型號見圖紙 3 計算摩擦面對數(shù) z mvznKdDpfMZ3120 式中 f 摩擦片間的摩擦系數(shù) 有表可選 許用壓強 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)計小結(jié) 在本設(shè)計的開題論證 課題研究 論文撰寫和論文審校整個過程中 我學(xué) 到許多新知識 但是也發(fā)現(xiàn)了不少存在的問題 在這次的畢業(yè)設(shè)計中 能否看 懂圖紙是關(guān)鍵 要了解圖紙上所標注的是何含義 有何作用 在這次畢業(yè)設(shè)計過程中 也犯了不少原本可以避免的錯誤 但在老師的精 心指導(dǎo)下 逐漸糾正了這些錯誤 也說明了繪圖時規(guī)范性 編制工序?qū)ξ襾碚f 還處于理論方面的知識 在實踐中還是有所欠缺的 當拿到任務(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)實習(xí)期間已對各個方面 都有了一定的認識 這次畢業(yè)設(shè)計是我們在學(xué)校的最后一次課 它將我們平時所學(xué)相互結(jié)合起 來 為我們將來進入工作做準備 它讓我們了解了更多的新知識 感謝老師 系領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校的關(guān)心和指導(dǎo) 在設(shè)計過程中 結(jié)合工作體會和 經(jīng)歷 為我完成設(shè)計給予了極大的幫助 為我們上了最后一次重要的課程 參考文獻 1 徐旭東 周菊琪 現(xiàn)代組合機床技術(shù)及其發(fā)展 中國機械工程 1995 年第 6 卷 第 3 期 31 34 2 佟璞瑋 組合機床行業(yè)概況及今后發(fā)展對策 組合機床與自動化加工技術(shù) 1996 年第 8 期 2 8 3 許曉腸主編 專用機床設(shè)備設(shè)計 重慶 重慶大學(xué)出版社 2003 4 金振華主編 組合機床及其調(diào)整與應(yīng)用 北京 機械工業(yè)出版社 1990 5 李慶余 張佳主編 機械裝備設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 6 顧維邦主編 金屬切削機床概論 北京 機械工業(yè)出版社 2002 7 戴曙主編 金屬切削機床設(shè)計 北京 機械工業(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 機床設(shè)計圖冊 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 9 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