雙軸臥式銑床及夾具設(shè)計(jì)

56頁(yè) 12000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書+任務(wù)書+11張CAD圖紙【詳情如下】

A1蝸桿減速器.dwg

A2圓錐齒輪.dwg

A3蝸輪.dwg

主軸箱.dwg

任務(wù)書.jpg

雙軸臥式銑床及夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

雙軸臥式銑床總裝配圖.dwg

夾具體.dwg

工作臺(tái)縱向傳動(dòng)機(jī)構(gòu).dwg

總裝配圖完整版.dwg

輸入軸.dwg

輸出軸.dwg

銑床夾具裝配圖.dwg

 雙軸臥式銑床及夾具設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)為雙軸臥式銑床及夾具設(shè)計(jì)。由于此設(shè)計(jì)需要根據(jù)工廠的具體情況（條件），自行設(shè)計(jì)，制造，能供本廠生產(chǎn)使用的簡(jiǎn)單的機(jī)床，所以本設(shè)計(jì)是按照工廠生產(chǎn)需要，進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)制造。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，可以利用方案有很多種，但是大部分傳動(dòng)方案由于傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)方面的原因不能使用，只有采用蝸桿—圓錐齒輪減速器。傳動(dòng)比的分配本著機(jī)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕的原則來(lái)確定，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量選用既能滿足要求有是價(jià)格低廉的材料。根據(jù)臥式銑床的特點(diǎn)主要使用了兩級(jí)傳動(dòng)裝置，第一級(jí)使用了蝸桿減速器，第二級(jí)采用了圓錐齒輪減速器，并且這兩級(jí)減速器分別獨(dú)立，各為一體。主要是考慮其以后的改裝方便和經(jīng)濟(jì)性易維護(hù)等方面，例如：蝸桿減速器為多用途設(shè)計(jì)，在本設(shè)計(jì)中為下置式，若需要上置式則能很快捷方便的進(jìn)行改裝。

本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分為多功能蝸桿減速器的設(shè)計(jì)，它能改成蝸桿上置式工作，也能改成蝸桿下置式進(jìn)行工作?？衫糜邢薜奈锪拓?cái)力對(duì)機(jī)床做多功能的改造。

關(guān)鍵詞   雙軸臥式銑床   減速裝置   傳動(dòng)

Abstract

This design for simple horizontal milling machine transmission device design. As a result of this design needs according to the factory special details (condition), independently to design, the manufacture, can supply this factory production use the simple engine bed, therefore this design defers to the plant production need, carries on has the pointed design manufacture.

Discovered in the design process that, may have very many kinds using the plan, but majority of transmissions plan because the velocity ratio and the structure aspect reason cannot use, only then uses the worm bearing adjuster bevel gear reduction gear. The velocity ratio assignment in line with the body structure simple, the volume is small, the weight light principle determined that, the transmission components design should select as far as possible already can answer the purpose has is the price inexpensive material. Has mainly used two levels of transmission devices according to the horizontal milling machine characteristic, the first level has used the worm reducer, the second level has used the bevel gear reduction gear, and these two levels of reduction gears distinction is independent, each is a body. Mainly is considered its later the reequipment convenience and the efficiency will be easy to maintain and so on the aspect, for example: The worm reducer is the multipurpose design, in this design for down-alex, if needs on to set at the type then can very quick Czechoslovakia facilitate carries on the reequipment.

This design key point and the difficulty partially for the multi-purpose worm reducer design, it can alter to on the worm bearing adjuster to set at the type work, also can alter to the worm bearing adjuster down-alex to carry on the work. May use the limited physical resource and the financial resource makes the multi-purpose transformation to the engine bed.

Keyword:  Simple engine-bed    decelerating device   transmission

 目錄

雙軸臥式銑床傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 1

1 . 雙軸臥式銑床的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 5

1.1前言 5

2．傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 7

2.1銑床的認(rèn)識(shí) 7

2.2 銑床的傳動(dòng)方式 7

3.選擇電動(dòng)機(jī) 9

3.1 原始參數(shù) 9

3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 9

4.傳動(dòng)方案的選擇： 10

4.1 計(jì)算總傳動(dòng)比 10

4.2 選擇傳動(dòng)形式 10

4.3傳動(dòng)方案的選擇 11

4.3.1 方案一： 11

4.3.2 方案二： 12

4.3.3 方案三： 13

4.3.4 方案四： 14

4.4方案綜合考慮并選用 15

5.根據(jù)傳動(dòng)方案計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù) 16

5.1傳動(dòng)比的分配 16

5.2蝸桿,蝸輪傳動(dòng)計(jì)算(<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>機(jī)械工業(yè)出版社) 16

5.2.1 選擇材料 16

5.2.2選擇蝸桿蝸輪的齒數(shù) 17

5.2.3確定許用應(yīng)力 17

5.2.4按接觸強(qiáng)度計(jì)算； 17

5.2.5求蝸輪的圓周速度，并校核效率，實(shí)際傳動(dòng)比： 18

5.2.6校核蝸輪齒面的接觸強(qiáng)度 19

5.2.7蝸輪齒根強(qiáng)度校核 19

5.2.8計(jì)算幾何尺寸 20

5.2.9蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 21

5.2.10各軸段軸向長(zhǎng)度的確定 22

5.2.11按許用彎曲應(yīng)力校核軸 22

5.2.12蝸桿，蝸輪簡(jiǎn)圖 24

5.3蝸桿減速器軸承的選用 25

5.3.1蝸桿軸軸承的選用 25

5.3.2蝸輪軸軸承的選用 27

5.4 錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)：（過(guò)程見《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版） 28

5.4.1初步設(shè)計(jì)： 28

5.4.2．幾何計(jì)算。（按表14-4進(jìn)行計(jì)算。） 29

5.4.3 接觸疲勞強(qiáng)度校核 30

5.4.5計(jì)算接觸應(yīng)力 31

5.4.6錐齒輪的軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 32

5.4.7按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的直徑 33

5.4.8  軸承的選用 34

6.減速器箱體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) 36

6.1箱體的結(jié)構(gòu) 36

6.2箱體的設(shè)計(jì) 36

6.3箱體的附件設(shè)計(jì) 36

6.3.1觀察孔和觀察孔蓋 37

6.3.2通氣孔 37

6.3.3油面指示器 37

6.3.4軸承端蓋和密封裝置 37

7. 鍵的選用 38

7.1蝸桿減速器鍵的校核 38

7.2 圓錐齒輪減速器的鍵的選用 39

8  聯(lián)軸器的選擇 39

8.1高速軸輸入端聯(lián)軸器的選擇 39

8.2減速器之間的聯(lián)軸器 39

9.夾具設(shè)計(jì) 40

結(jié)論： 42

致謝 42

參考文獻(xiàn) 43

1 . 雙軸臥式銑床的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

1.1前言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，在新經(jīng)濟(jì)的逼迫下我國(guó)的制造業(yè)獲得了很大的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，新設(shè)備，新技能的折舊速度也不斷加快。隨著機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)床加工在制造業(yè)中的重要地位是不可動(dòng)搖的，但有了新的設(shè)備，舊的設(shè)備如何解決呢？只有對(duì)這種舊的設(shè)備進(jìn)行改革，創(chuàng)新，進(jìn)行升級(jí)改造。

金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器。金屬切削機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工作量約占機(jī)器總制造工作的40%---60%。機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。

20世紀(jì)以來(lái)，齒輪變速箱的出現(xiàn)，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生了根本性的變化，隨著電氣，液壓等科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)并在機(jī)床上得到普遍應(yīng)用，使機(jī)床技術(shù)有了迅速發(fā)展。除了通用機(jī)床外，又出現(xiàn)了許多變型品種和各式各樣的專用機(jī)床，在機(jī)床發(fā)展的這個(gè)階段，機(jī)床的動(dòng)力已有自然力代替了人力，現(xiàn)在人們只需要操縱機(jī)床即可。

自動(dòng)化，精密化，高效化和多樣化成為機(jī)床發(fā)展的特征，用以滿足社會(huì)的各種需要。我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在解放后建立起來(lái)的，經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的成就，但與世界先進(jìn)水平相比還有差距。

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，機(jī)械制造加工和制造業(yè)出現(xiàn)在了各個(gè)地方，利用陳舊的機(jī)床設(shè)備來(lái)進(jìn)行改裝，使其重新煥發(fā)青春，會(huì)有很好的前景。

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，立足已有的舊設(shè)備對(duì)它們進(jìn)行技術(shù)改造是很受工廠青睞的。它主要有以下特點(diǎn)：

1． 經(jīng)濟(jì)性好，便于制造。

2． 小型化，不受場(chǎng)地條件的限制。

3． 專用化，提高了工作效率。

4． 便于維護(hù)，減輕了勞動(dòng)力。

5． 運(yùn)輸方便。         

本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是：將機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)，機(jī)械傳動(dòng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決傳動(dòng)裝置的復(fù)雜工作。

2．傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

2.1銑床的認(rèn)識(shí)

    銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。

    最早的銑床是美國(guó)人惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床；為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人布朗于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床，這是升降臺(tái)銑床的雛形；1884年前后又出現(xiàn)了龍門銑床；二十世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-決速”或“決速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

    1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。

    銑床種類很多，一般是按布局形式和適用范圍加以區(qū)分，主要的有升降臺(tái)銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、儀表銑床、工具銑床等。

結(jié)論：

本設(shè)計(jì)根據(jù)臥式機(jī)床的實(shí)際工作條件和環(huán)境，從給定的已知條件出發(fā)，通過(guò)實(shí)地調(diào)查，查閱大量的相關(guān)書籍、手冊(cè)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源的了解，對(duì)臥式機(jī)床有了一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)。確定電動(dòng)機(jī)以后，傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，方案的對(duì)比分析是做好設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)和重點(diǎn)，從其中擇優(yōu)選擇進(jìn)行分析計(jì)算。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多困難，在指導(dǎo)老師的大力支持和幫助下，并且結(jié)合自己在大學(xué)期間的所學(xué)習(xí)的知識(shí)，才得以完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了自己獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的能力，掌握相關(guān)知識(shí)的技能，為以后的工作打下良好了的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)四大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識(shí)的體現(xiàn)，并加以應(yīng)用，使我得到了更好的鞏固和發(fā)展，有利于新思維的張開。開發(fā)創(chuàng)新能力。

致謝

設(shè)計(jì)的順利完成，離不開大學(xué)四年所有老師的指導(dǎo)和教育，離不開學(xué)校和學(xué)院完備的設(shè)計(jì)環(huán)境，離不開同學(xué)們的幫助和支持，感謝所有支持和幫助我的老師和同學(xué)！尤其是在減速器繪圖中得到了同學(xué)的大力幫助和指導(dǎo)。

在此特別感謝老師對(duì)我的熱心指導(dǎo)和積極鼓勵(lì)，謝謝！

參考文獻(xiàn)

1．《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版                    機(jī)械工業(yè)出版社          1999

2．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》      楊可楨   程光蘊(yùn)     高等教育出版社          1999

3．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 吳宗澤  羅圣國(guó)   高等教育出版社          1998

4《機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書》    羅圣國(guó)   龔桂義  高等教育出版社          1990

5《互換性與測(cè)量技術(shù)》      莫雨松等         中國(guó)計(jì)量出版社          2000

6《材料力學(xué)》              單輝祖           高等教育出版社          1999

7《機(jī)械制造工藝學(xué)》        王振龍  猶士春   哈工大出版社            1999

8《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本    成大先           化學(xué)工業(yè)出版社          2004

9《建筑工程機(jī)械》          張國(guó)清           重慶大學(xué)出版社          1998

10《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》        王三民           機(jī)械工業(yè)出版社         2005

11《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》         朱龍根             機(jī)械工業(yè)出版社         2005

12《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》                       機(jī)械工業(yè)出版社          2001

13《機(jī)械制圖手冊(cè)》                           高等教育出版社         1989

雙軸臥式銑床及夾具設(shè)計(jì) 摘要 本設(shè)計(jì)為雙軸臥式銑床及夾具設(shè)計(jì)。由于此設(shè)計(jì)需要根據(jù)工廠的具體情況（條件），自行設(shè)計(jì)，制造，能供本廠生產(chǎn)使用的簡(jiǎn)單的機(jī)床，所以本設(shè)計(jì)是按照工廠生產(chǎn)需要，進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)制造。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，可以利用方案有很多種，但是大部分傳動(dòng)方案由于傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)方面的原因不能使用，只有采用蝸桿 — 圓錐齒輪減速器。 傳動(dòng)比的分配本著機(jī)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕的原則來(lái)確定，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量選用既能滿足要求有是價(jià)格低廉的材料。 根據(jù)臥式銑床的特點(diǎn)主要使用了兩級(jí)傳動(dòng)裝置，第一級(jí)使用了蝸桿減速器 ，第二級(jí)采用了圓錐齒輪減速器，并且這兩級(jí)減速器分別獨(dú)立，各為一體。主要是考慮其以后的改裝方便和經(jīng)濟(jì)性易維護(hù)等方面，例如：蝸桿減速器為多用途設(shè)計(jì)，在本設(shè)計(jì)中為下置式，若需要上置式則能很快捷方便的進(jìn)行改裝。 本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分為多功能蝸桿減速器的設(shè)計(jì)，它能改成蝸桿上置式工作，也能改成蝸桿下置式進(jìn)行工作?？衫糜邢薜奈锪拓?cái)力對(duì)機(jī)床做多功能的改造。 關(guān)鍵詞 雙軸臥式銑床 減速裝置 傳動(dòng) As a of to to to on in of in is as as is of to of is is a is be to so on is in if on to at on it to on to at to to on to 目錄 雙軸 臥式銑床傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 . 雙軸 臥式銑床 的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 5 言 .............................................................................................................................................................. 5 2．傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) ............................................................................................................................................... 6 床的認(rèn)識(shí) .................................................................................................................................................. 6 床的傳動(dòng)方式 ....................................................................................................................................... 7 ..................................................................................................................................................... 8 始參數(shù) ..................................................................................................................................................... 8 動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................................................................................................................. 8 ......................................................................................................................................... 9 算總傳動(dòng)比 ............................................................................................................................................. 9 擇傳動(dòng)形式 ............................................................................................................................................. 9 動(dòng)方案的選擇 ........................................................................................................................................ 10 案一： ............................................................................................................................................... 10 案二： ............................................................................................................................................... 11 案三： ............................................................................................................................................... 12 案四： ............................................................................................................................................... 13 案綜合考慮并選用 ................................................................................................................................ 14 ....................................................................................................................... 15 動(dòng)比的分配 ............................................................................................................................................ 15 桿 ,蝸輪傳動(dòng)計(jì)算 (機(jī)械工業(yè)出版社 ) ...................................................................... 15 擇材料 ............................................................................................................................................... 15 擇蝸桿蝸輪的齒數(shù) ............................................................................................................................ 16 定許用應(yīng)力 ........................................................................................................................................ 16 接觸強(qiáng)度計(jì)算； ................................................................................................................................ 16 蝸輪的圓周速度，并校核效率，實(shí)際傳動(dòng)比 ： ............................................................................ 17 核蝸輪齒面的接觸強(qiáng)度 .................................................................................................................... 18 輪齒根強(qiáng)度校核 ................................................................................................................................ 18 算幾何 尺寸 ........................................................................................................................................ 19 輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： ............................................................................................................................ 20 軸段軸向長(zhǎng)度的確定 ...................................................................................................................... 21 許用彎曲應(yīng)力校核軸 ...................................................................................................................... 21 桿，蝸輪簡(jiǎn)圖 .................................................................................................................................. 23 桿減速器軸承的選用 ............................................................................................................................ 24 桿軸軸承的選用 ................................................................................................................................ 24 輪軸軸承的選用 ................................................................................................................................ 26 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)：（過(guò)程見《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手 冊(cè)》第三版） ........................................................... 27 步設(shè)計(jì)： ............................................................................................................................................ 27 何計(jì)算。（按表 14行計(jì)算。） ........................................................................................... 28 觸疲勞強(qiáng)度校核 ............................................................................................................................... 29 算接觸應(yīng)力 ........................................................................................................................................ 30 齒輪的軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 31 彎扭合成強(qiáng)度校核軸的直徑 ............................................................................................................ 32 軸承的選用 ......................................................................................................................................... 33 結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) ............................................................................................................................... 35 體的結(jié)構(gòu) ................................................................................................................................................ 35 體的設(shè)計(jì) ................................................................................................................................................ 35 體的附件設(shè)計(jì) ........................................................................................................................................ 35 察孔和觀察孔蓋 ................................................................................................................................ 36 氣孔 .................................................................................................................................................... 36 面指示器 ............................................................................................................................................ 36 承端蓋和密封裝置 ............................................................................................................................ 36 7. 鍵的選用 ..................................................................................................................................................... 37 桿減速器鍵的校核 ................................................................................................................................ 37 錐齒輪減速器的鍵的選用 ................................................................................................................... 38 8 聯(lián)軸器的選擇 ............................................................................................................................................. 38 速軸輸入端聯(lián)軸器的選擇 .................................................................................................................... 38 速器之間的聯(lián)軸器 ................................................................................................................................ 39 ....................................................................................................................................................... 39 結(jié)論： ............................................................................................................................................................... 54 致謝 ................................................................................................................................................................... 54 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................................... 55 1 . 雙軸臥式銑 床 的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 言 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，在新經(jīng)濟(jì)的逼迫下我國(guó)的制造業(yè)獲得了很大的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，新設(shè)備，新技能的折舊速度也不斷加快。隨著機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)床加工在制造業(yè)中的重要地位是不可動(dòng)搖的，但有了新的設(shè)備，舊的設(shè)備如何解決呢？只有對(duì)這種舊的設(shè)備進(jìn)行改革，創(chuàng)新，進(jìn)行升級(jí)改造。 金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器。金屬切削機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工作量約占機(jī)器總制造工作的 40%機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造行業(yè) 的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。 20 世紀(jì)以來(lái)，齒輪變速箱的出現(xiàn)，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生了根本性的變化，隨著電氣，液壓等科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)并在機(jī)床上得到普遍應(yīng)用，使機(jī)床技術(shù)有了迅速發(fā)展。除了通用機(jī)床外，又出現(xiàn)了許多變型品種和各式各樣的專用機(jī)床，在機(jī)床發(fā)展的這個(gè)階段，機(jī)床的動(dòng)力已有自然力代替了人力，現(xiàn)在人們只需要操縱機(jī)床即可。 自動(dòng)化，精密化，高效化和多樣化成為機(jī)床發(fā)展的特征，用以滿足社會(huì)的各種需要。我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在解放后建立起來(lái)的，經(jīng)過(guò) 50 多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的成就，但與世界先進(jìn)水平相比還有差距。 隨著經(jīng)濟(jì)的迅 猛發(fā)展，機(jī)械制造加工和制造業(yè)出現(xiàn)在了各個(gè)地方，利用陳舊的機(jī)床設(shè)備來(lái)進(jìn)行改裝，使其重新煥發(fā)青春，會(huì)有很好的前景。 根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，立足已有的舊設(shè)備對(duì)它們進(jìn)行技術(shù)改造是很受工廠青睞的。它主要有以下特點(diǎn)： 1． 經(jīng)濟(jì)性好，便于制造。 2． 小型化，不受場(chǎng)地條件的限制。 3． 專用化，提高了工作效率。 4． 便于維護(hù)，減輕了勞動(dòng)力。 5． 運(yùn)輸方便。 本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是：將機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)，機(jī)械傳動(dòng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決傳動(dòng)裝置的復(fù)雜工作。 2．傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 床的認(rèn)識(shí) 銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。 最早的銑床是美國(guó)人惠特尼于 1818 年創(chuàng)制的臥式銑床；為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人布朗于 1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床，這是升降臺(tái)銑床的雛形； 1884年前后又出現(xiàn)了龍門銑床；二十世紀(jì) 20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成 “ 進(jìn)給 或 “ 決速 的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 1950年以后，銑 床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是 70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。 銑床種類很多，一般是按布局形式和適用范圍加以區(qū)分，主要的有升降臺(tái)銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、儀表銑床、工具銑床等。 升降臺(tái)銑床有萬(wàn)能式、臥式和立式幾種，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣；龍門銑床包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件；單柱銑床的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動(dòng)，工作臺(tái)作縱向 進(jìn)給；單臂銑床的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動(dòng)，懸臂也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。單柱銑床和單臂銑床均用于加工大型零件。 儀表銑床是一種小型的升降臺(tái)銑床，用于加工儀器儀表和其他小型零件；工具銑床主要用于模具和工具制造，配有立銑頭、萬(wàn)能角度工作臺(tái)和插頭等多種附件， 還可進(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加工。其他銑床還有鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，它們都是為加工相應(yīng)的工件而制造的專用銑床。 床的傳動(dòng)方式 銑床中的傳動(dòng)裝置大部分為減速裝置。如果對(duì)其進(jìn)行分析可以知道專用的銑床的減 速裝置就是減速器。 減速器是用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立機(jī)械傳動(dòng)部件。由封閉在剛性箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)組成，具有固定的傳動(dòng)比，常用來(lái)降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)增大轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)工作需要。在某些場(chǎng)合也用來(lái)增大轉(zhuǎn)速，稱為增速器。 由于減速器的結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可批量生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣。 工作機(jī)械示意圖 始參數(shù) 絲桿導(dǎo)軌機(jī)床工作機(jī)構(gòu)減速裝置電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)矩： 500T N M??；傳動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)速： 20 / 。 動(dòng)機(jī)的選擇 1． 計(jì)算減速機(jī)構(gòu)所需功率 5 0 0 2 0 1 . 0 4 79 5 5 0 9 5 5 0w W ?? ? ?2． 估算電動(dòng)機(jī)額定功率 P 電動(dòng)機(jī)所需輸出的功率 1 . 0 4 7 1 . 3 9 60 . 7 5P ?? ? ?3． 選用電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)的傳動(dòng)裝置不能過(guò)大，應(yīng)該選擇體積小，重量輕的電動(dòng)機(jī) ； 查表 12用 動(dòng)機(jī)，其主要參數(shù)如下： 電動(dòng)機(jī)額定功率 動(dòng)機(jī)滿 載轉(zhuǎn)速 1400r/動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑 24動(dòng)機(jī)伸出端安裝長(zhǎng)度 50量 27 算總傳動(dòng)比 根據(jù)前面文中所選的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以確定出總傳動(dòng)比 ： 1400 7020ni n? ? ?擇傳動(dòng)形式 一般來(lái)說(shuō)，傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)要求 是：傳動(dòng)鏈短，傳動(dòng)效率高，不同類型機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)鏈中的位置順序安排合理。選擇傳動(dòng)型式的基本原則如下： 1．簡(jiǎn)化傳動(dòng)環(huán)節(jié) 在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)器的預(yù)期功能的條件下，傳動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短。傳動(dòng)鏈越短，使用的機(jī)構(gòu)和零件數(shù)就越少。同時(shí)減少了能量損耗，機(jī)器的效率也就提高了，有利于提高機(jī)器的傳動(dòng)精度和可靠性。 2．提高傳動(dòng)效率 3．合理安排傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順序 4．合理的傳動(dòng)比 合理分配傳動(dòng)比，是傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問(wèn)題。它將直接影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的外廓尺寸，重量，潤(rùn)滑及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心距等很多方面。 傳動(dòng)比的具體分配應(yīng)該注意： 級(jí)的傳動(dòng)比時(shí)，其值應(yīng)該在常用的范圍內(nèi)。 構(gòu)合理，避免各零件干涉與安裝不便。 分成多級(jí)傳動(dòng)，以減少尺寸并改善傳動(dòng)性能。 動(dòng)方案的選擇 題中所給的傳動(dòng)示意圖 案一： 根據(jù)圖的傳動(dòng)裝置的路線可知：輸入軸和輸出軸相交，電動(dòng)機(jī)要水平輸入，然后由傳動(dòng)裝置垂直輸出到絲桿完成傳動(dòng)工作，由此可知：傳動(dòng)裝置要求有變相機(jī)構(gòu)，且這種機(jī)構(gòu)要求簡(jiǎn)單可靠，圓錐齒輪在機(jī)械傳動(dòng)中用于相交兩軸的傳動(dòng)，因此可以選擇方案如下圖，此方 案的優(yōu)點(diǎn)是： a． 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，傳動(dòng)效率高； b． 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。? 缺點(diǎn)是： a． 傳動(dòng)比太小，得不到所需要的 70的傳動(dòng)比； b． 制造安裝精度高； 此方案不行。 案二： 方案介紹 ：本方案使用了帶傳動(dòng)和一級(jí)的錐齒輪傳動(dòng)的組合結(jié)構(gòu)，此方案的優(yōu)點(diǎn)是： 動(dòng)效率高； 過(guò)載保護(hù)作用； 噪聲； 于生產(chǎn)，維護(hù)； e．中心距變化范圍廣； 缺點(diǎn)是： 效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng) 比； 此方案也不行。 案三： 由于照顧到工作環(huán)境和體積，選用閉式齒輪傳動(dòng)。 為了能達(dá)到要求的傳動(dòng)比，可以使用兩極圓錐 —— 圓柱齒輪減速器，齒輪可以做成直齒，斜齒或曲線齒，特點(diǎn)是： *可以用于兩軸垂直相交的傳動(dòng)中，也可以用于兩軸垂直相錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)中。 缺點(diǎn)是： *制造安裝復(fù)雜，成本較高，僅在傳動(dòng)布置需要時(shí)才采用。 此減速器用于輸入軸與輸出軸相交且傳動(dòng)比大的傳動(dòng)，可以達(dá)到所需的傳動(dòng)模式，但其致命的缺點(diǎn)是傳動(dòng)比最大為 40，小于 70，因此此方案也不行。 為了達(dá)到要求的傳動(dòng)比可以采用三 級(jí)圓柱 —— 圓錐齒輪減速器，這樣就可以得到高傳動(dòng)比和變向模式，但是采用大傳動(dòng)比后，減速器體積變的極為龐大，噪音也很大，潤(rùn)滑要求高，不利于維護(hù)修理。 案四： 選擇蝸桿減速器，其傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率低，用于中小功率，輸入軸與輸出軸垂直交錯(cuò)的傳動(dòng)，下置式蝸桿減速器潤(rùn)滑條件較好，應(yīng)優(yōu)先使用由傳動(dòng)裝置路線：水平輸入 ,垂直輸出 ,因此可以選擇蝸桿減速器中的立式蝸桿減速器。其傳動(dòng)比最大可得到 80，大于 70，理論上可行，但手冊(cè)推薦值為在 i 小于 63 的范圍內(nèi)最合適，因?yàn)閭鲃?dòng)比大后其尺寸龐大，加工時(shí)就很困 難，價(jià)格昂貴；綜合上述：傳動(dòng)比太大帶來(lái)的后果是蝸輪直徑變大，蝸輪的材料價(jià)格較高，且蝸輪軸為豎直放置，下端的密封要求較高，不利于維護(hù)和工廠的改造，本著改造和合理節(jié)約利用的條件，此方案不用。 案綜合考慮并選用 由前述的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案可知，對(duì)于同一種功能，可選用不同的工作原理來(lái)滿足要求，而同一種工作原理，還可選用，創(chuàng)造不同的機(jī)構(gòu)及其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于要求滿足某種功能的機(jī)械，可能的運(yùn)動(dòng)方案就有多種，故有必要對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行比較和優(yōu)選。 因?yàn)榭偟膫鲃?dòng)比為 70，比較大，考慮其為雙軸臥式銑床，所以要求其重量輕 ，體積小，易于改造，即：傳動(dòng)比大，體積方便布置?？偨Y(jié)以上幾種方案：將其中的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，可以組成所需要的方案。方案如下：利用蝸桿減速器能很好降速，圓錐齒輪能變向，選用下置式的蝸桿減速器進(jìn)行第一級(jí)的降速，變向傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的水平輸入，經(jīng)過(guò)降速，蝸輪軸與輸入軸垂直相交，且在同一水平面上，第二級(jí)用圓錐齒輪變速器并主要起變向的作用，其輸入軸與蝸桿軸用聯(lián)軸器連接，然后使用圓錐齒輪的輸出軸豎直輸出，使其與絲桿離合器相聯(lián)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 動(dòng)比的分配 根據(jù)上述方案比較，確定兩級(jí)減速 裝置的傳動(dòng)比，并且合理進(jìn)行分配。 70i i i??總 蝸 輪 i ?蝸輪 （ 0 . 0 3 0 . 0 6） 7 0i ??蝸0 3 7 ?桿 ,蝸輪傳動(dòng)計(jì)算 (機(jī)械工業(yè)出版社 ) 蝸桿減速器示意圖 擇材料 考慮到傳動(dòng)功率不大 , 轉(zhuǎn)速不高 , 選用 桿傳動(dòng) , 精度等級(jí)為8,桿用 45#鋼 ,表面淬火 ,表面硬度為 45~55 蝸輪輪緣選用 屬模鑄造 . 擇蝸桿蝸輪的齒數(shù) 傳動(dòng)比 : i=40 參考表 1Z=1,2Z=0? 1=40 定許用應(yīng)力 'H P H P V S ?由表 得 '?220N/ 2 '70 N/ 2 按圖 得 3/sV m s?。再查圖 用浸油潤(rùn)滑，得 輪赤應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 12 1400 352 4 0 ? ?， 726 0 6 0 3 5 1 2 0 0 0 2 . 5 2 1 0n j L? ? ? ? ? ? 查圖 Y=P? ?220? ， '0? ； 2212215000()m d K ?? 載荷系數(shù)取 K=輪軸的轉(zhuǎn)矩： 2T=121 . 5 0 . 7 29 5 5 0 9 5 5 0 2 9 4 . 635P N M N ?? ? ? ? 帶入上式 2231 1 . 2 2 9 4 . 6 1 4 0 5 . 0 715000()1 8 8 . 1 4 0m d m m? ? ? ??查表 近于 1250 3相應(yīng) m=51 50,d ?查表 i=40 ， m=51 50,d ?其 a=125 41z ?，1 1z?，2 ?蝸輪分度圓直徑：22 5 4 1 2 0 5d m z m m? ? ? ?導(dǎo)程角'"1115 5 4 2 3 850 a r c t g a r c t ? ? ? 蝸輪的圓周速度，并校核效率，實(shí)際傳動(dòng)比： 2141 411zi z? ? ? 2 1440 3 4 . 1 5 / m i 蝸輪的圓周速度 222 2 0 5 3 4 . 1 5 0 . 3 6 6 /6 0 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s? ? ??? ? ?? 滑動(dòng)速度： 11 5 0 1 4 0 0 3 . 6 8 /6 0 0 0 0 c o s 6 0 1 0 0 0 c o ss m s? ?????? ? ??求傳動(dòng)的效率，按式（ 1 2 3? ? ? ??式中 15 . 7 1 0 . 1 0 . 8 1 3( ) ( 5 . 7 1 1 . 3 ) 0 . 1 2 3g t gt g t g????? ? ? ??? 查表 得 0'1 22v? ? 取2?=?= 0 . 8 1 3 0 . 9 6 0 . 9 8 0 . 7 6 4? ? ? ? ? 與前面 近 核蝸輪齒面的接觸強(qiáng)度 按表 面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式 222129400 /H E A V H K K N m ????式中查表 2155 /N 按表 歇工作）；取 K?= 蝸輪傳遞的實(shí)際轉(zhuǎn)矩 2 1 . 5 0 . 7 6 49 5 5 0 3 2 0 . 53 4 . 1 5T N m N m?? ? ?當(dāng)s 時(shí)，查圖 ； 所以 'H P F P V S ?= 2 2 0 0 . 9 2 0 . 9 1 8 2 . 1 6? ? ? 2/N 將上述值代入公式 2 2 229 4 0 0 3 2 0 . 51 5 5 0 . 9 1 1 . 1 1 . 1 1 8 0 . 0 5 / / 1 8 2 . 6 /5 0 2 0 5H H PN m m N m m N m m?? ? ? ? ? ? ??輪齒根強(qiáng)度校核 按表 根的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式： 212666 S F K K d m ? ?????式中，按 233 4 1 4 1 4 1 . 8 3c o s c o s 5 . 7 1 0 . 9 8vs ? ? ? ?，及 2 ?， 查圖 ， 5 . 7 11 1 0 . 9 51 2 0 1 2 0Y ? ?? ? ? ? ?， 25 1 . 8 / m m? ? 226 6 6 3 2 0 . 5 0 . 9 1 . 1 1 . 1 4 . 2 6 0 . 9 5 1 8 . 3 6 / 5 1 . 8 /5 0 2 0 5 5F N m m N m m? ? ? ? ?? ? ? ? ???算幾何尺寸 已知： a=125， 1Z=1 ， 2Z=41 ，2 ?， 020?? ，1 50d 2 205d m=5. 11 2 5 0 2 5 6 0ad d m m m? ? ? ? ? ?. 11 2 (1 0 . 2 ) 5 0 2 5 (1 0 . 2 ) 3 8fd d m m m? ? ? ? ? ? ? ?12( 8 0 . 0 6 ) ( 8 0 . 0 6 4 1 ) 5 5 2 . 3b Z m? ? ? ? ? ? ?0b 2 2 22 ( ) 2 0 5 2 5 (1 0 . 5 ) 2 1 0d m h x m m? ? ? ? ? ? ? ?22 1 . 5 2 1 0 1 . 5 5 2 1 7 . 5d m m m? ? ? ? ? ?210 . 7 5 0 . 7 5 6 0 4 5ab d m m? ? ? ?12 50 5 2 022a dR m m m? ? ? ? ? 12 600 . 2 0 . 2 5 3 122af dR m m m? ? ? ? ? ? 蝸桿齒 1 11 5 7 . 8 522xS m m m??? ? ? ? ?011 c o s 7 . 8 5 c o s 5 . 7 1 7 . 8 1 m m?? ? ? ? 022( 0 . 5 2 ) 0 . 5 ( 2 0 . 5 2 0 ) 5 6 . 0 5S x t g m t g m m? ? ???? ? ? ? ? ? ? ??? 1 5ah m m m? ?? 輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 蝸輪軸的材料用 45#鋼 由表 取 A=118，則得 33m i 51 1 8 4 1 . 332? ?取軸的最小直徑為 0 軸承表查出軸承的安裝尺寸 d3=0輪 2mm 45肩定位高度 7 軸段軸向長(zhǎng)度的確定 按軸上零件的軸向尺寸及零件的相對(duì)位置，查表確定出軸向長(zhǎng)度，如圖所示。 許用彎曲應(yīng)力校核軸 的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距的確定 齒輪對(duì)軸的力的作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒輪寬的中點(diǎn)，因此可決定蝸輪的作用點(diǎn)位置。具體尺寸見圖。 求嚙合處的作用力 22122000 2 0 0 0 2 . 9 4 1 1 0 . 345 ? ? ? ? 11212000 2 0 0 0 0 . 5 2540 ? ? ? ? 2 1 1 1 20( ) 4 3c o sr a a r F F t g F t g a r c t g N? ??? ? ? ?求出軸承的支反力 求嚙合出的作用力 4 2334 10754 670 求出軸承的支反力： 根據(jù)蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取1250L L m m??； 作出蝸輪軸的受力簡(jiǎn)圖，并表示出作用線及其方向，圖 2出蝸輪軸垂直面上的受力簡(jiǎn)圖，并求出 L、 N 兩處的支反力見圖2出蝸輪軸垂直面上的相應(yīng)彎矩圖， ; 作出蝸輪軸垂直面上的受力簡(jiǎn)圖，并求出 L、 N 兩處的支反力 ; 作出蝸輪軸水平面上的受力簡(jiǎn)圖， ; 作出蝸輪軸的合成彎矩圖， ; N m 3 2 6 61 2 01 3 1 4 ????????作出