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一 題目及專題 1 題目 車床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 專題 單主軸變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 二 課題來(lái)源及選題依據(jù) 課題來(lái)源為無(wú)錫某機(jī)械有限公司 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了培養(yǎng)學(xué)生開發(fā) 和創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的能力 要求學(xué)生能夠針對(duì)實(shí)際使用過(guò)程中存在的機(jī)床選擇 問(wèn)題 綜合所學(xué)的機(jī)械理論設(shè)計(jì)與方法 專用機(jī)床設(shè)計(jì)方法 在機(jī)床基礎(chǔ)型 系的基礎(chǔ)上 設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的主傳動(dòng)變速系統(tǒng) 從而達(dá)到解決實(shí)際工程問(wèn)題 的能力 在設(shè)計(jì)傳動(dòng)件時(shí) 在滿足產(chǎn)品工作要求的情況下 應(yīng)盡可能多的采用標(biāo) 準(zhǔn)件 提高其互換性要求 以減少產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本 三 本設(shè)計(jì) 論文或其他 應(yīng)達(dá)到的要求 1 該部件工作時(shí) 能運(yùn)轉(zhuǎn)正常 2 擬定工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案 并進(jìn)行多方案對(duì)比分析 3 根據(jù)車床的加工要求 設(shè)計(jì)出機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的原理及繪制主傳 動(dòng)系 統(tǒng)的裝配圖 4 對(duì)所設(shè)計(jì)的主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行必要的驗(yàn)算和推導(dǎo) 5 繪制車床的主傳動(dòng)軸的零件圖 6 繪制車床主傳動(dòng)系轉(zhuǎn)速圖和變速傳動(dòng)系圖 7 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 份 四 接受任務(wù)學(xué)生 I 摘要 車床主要是為了進(jìn)行車外圓 車端面和鏜孔等項(xiàng)工作而設(shè)計(jì)的機(jī)床 車削很少在其 他種類的機(jī)床上進(jìn)行 而且任何一種其他機(jī)床都不能像車床那樣方便地進(jìn)行車削加工 由于車床還可以用來(lái)鉆孔和鉸孔 車床的多功能性可以使工件在一次安裝中完成幾種加 工 因此 在生產(chǎn)中使用的各種車床比任何其他種類的機(jī)床都多 車床的基本部件有 床身 主軸箱組件 尾座組件 溜板組件 絲杠和光杠 主軸箱安裝在內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌的固定位置上 一般在床身的左端 它提供動(dòng)力 并可使工 件在各種速度下回轉(zhuǎn) 它基本上由一個(gè)安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪 類似于卡車變速箱 所組成 通過(guò)變速齒輪 主軸可以在許多種轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn) 大多數(shù)車 床有 8 12 種轉(zhuǎn)速 一般按等比級(jí)數(shù)排列 而且在現(xiàn)代機(jī)床上只需扳動(dòng) 2 4 個(gè)手柄 就能 得到全部轉(zhuǎn)速 一種正在不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)是通過(guò)電氣的或者機(jī)械的裝置進(jìn)行無(wú)級(jí)變速 由于機(jī)床的精度在很大程度上取決于主軸 因此 主軸的結(jié)構(gòu)尺寸較大 通常安裝 在預(yù)緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中 主軸中有一個(gè)貫穿全長(zhǎng)的通孔 長(zhǎng)棒料可以 通過(guò)該孔送料 主軸孔的大小是車床的一個(gè)重要尺寸 因此當(dāng)工件必須通過(guò)主軸孔供料 時(shí) 它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸 關(guān)鍵字 車床 主軸箱組件 主軸 無(wú)級(jí)變速 II Abstract Lathes are machine tools designed primarily to do turning facing and boring Very little turning is done on other types of machine tools and none can do it with equal facility Because lathes also can do drilling and reaming their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece Consequently more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool The essential components of a lathe are the bed headstock assembly tailstock assembly and the leads crew and feed rod The headstock is mounted in a foxed position on the inner ways usually at the left end of the bed It provides a powered means of rotating the word at various speeds Essentially it consists of a hollow spindle mounted in accurate bearings and a set of transmission gears similar to a truck transmission through which the spindle can be rotated at a number of speeds Most lathes provide from 8 to 18 speeds usually in a geometric ratio and on modern lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle it is of heavy construction and mounted in heavy bearings usually preloaded tapered roller or ball types The spindle has a hole extending through its length through which long bar stock can be fed The size of maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through spindle Key words Lathes headstock assembly variable speed 目錄 摘要 III ABSTRACT IV 1 緒論 1 1 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 1 1 2 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 1 2 車床參數(shù)的擬定 2 2 1 車床主參數(shù)和基本參數(shù) 2 2 1 1 極限切削速度 Vmax Vmin 的確定 2 2 1 2 主軸的極限轉(zhuǎn)速的確定 2 2 1 3 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和公比的確定 3 2 1 4 主電機(jī)的選擇 3 3 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 3 1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)網(wǎng) 轉(zhuǎn)速圖的確定 6 3 1 1 傳動(dòng)形式的確定 6 3 1 2 傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 6 3 1 3 傳動(dòng)系統(tǒng)擴(kuò)大順序的安排 7 3 1 4 繪制轉(zhuǎn)速圖 7 3 1 5 轉(zhuǎn)速圖的擬定 7 3 1 6 分配降速比 8 3 2 齒輪齒數(shù)的確定及傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制 10 3 2 1 帶輪確定 10 3 2 2 齒輪齒數(shù)的確定的要求 14 4 強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) 17 4 1 確定計(jì)算轉(zhuǎn)速 17 4 1 1 各軸 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 17 4 2 軸的估算和驗(yàn)算 19 4 2 1 主軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19 4 2 2 傳動(dòng)軸直徑的估算 22 4 3 齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算 24 4 3 1 齒輪模數(shù)的估算 24 4 3 2 齒輪模數(shù)的驗(yàn)算 26 I 4 4 軸承的選擇與校核 31 4 4 1 一般傳動(dòng)軸上的軸承選擇 31 4 4 2 主軸軸承的類型 31 4 4 3 軸承間隙調(diào)整和預(yù)緊 33 4 4 4 軸承的較核 34 4 4 5 軸承的密封和潤(rùn)滑 36 4 5 片式摩擦離合器的選擇與驗(yàn)算 36 4 5 1 按扭矩選擇 36 4 5 2 片式離合器的計(jì)算 36 4 5 3 計(jì)算摩擦面的對(duì)數(shù) Z 37 5 主軸箱的箱體設(shè)計(jì) 39 6 結(jié)論與展望 40 6 1 結(jié)論 40 6 2 展望 40 致 謝 41 參考文獻(xiàn) 42 0 1 緒論 1 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程 中 得到設(shè)計(jì)構(gòu)思 分析方案 結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)械制圖 零件計(jì)算 編寫技術(shù)要求文件 和查閱級(jí)數(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練 樹立正確的設(shè)計(jì)思想 掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法 使原有的知識(shí)有了進(jìn)一步的加深 1 課程設(shè)計(jì)屬于機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的延續(xù) 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐 進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握機(jī)械系 統(tǒng)的一般方法 2 培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 精度設(shè)計(jì) 金屬工藝學(xué) 材料熱處理及 結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識(shí) 進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力 3 培養(yǎng)使用手冊(cè) 圖冊(cè) 有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力 4 提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力 5 為進(jìn)入工廠打下基礎(chǔ) 1 2 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 1 主軸具有一定的轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍 轉(zhuǎn)速級(jí)別 能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開停 變速 換向和制動(dòng)等 以滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)要求 2 主電動(dòng)機(jī)具有足夠的功率 全部機(jī)構(gòu)和元件具有足夠的強(qiáng)度和剛度 以滿足 機(jī)床的傳動(dòng)要求 3 主運(yùn)動(dòng)的有關(guān)機(jī)構(gòu) 特別是主軸組件有足夠的精度 抗振性 溫升小和噪音 小 傳動(dòng)效率高 以滿足機(jī)床的工作性能要求 4 操作靈活可靠 調(diào)整維修方便 潤(rùn)滑密封良好 以滿足機(jī)床的使用要求 5 結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單 工藝性好 成本低 以滿足經(jīng)濟(jì)要求 三 車床主要參數(shù) 規(guī)格尺寸 最大工件回轉(zhuǎn)直徑 D mm 400 刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑 D1 200 主軸通孔直徑 d 50 主軸頭號(hào) JB2521 79 6 最大工件長(zhǎng)度 L 750 2000