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一 題目及專題 1 題目 車床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 2 專題 單主軸變速機構(gòu)設(shè)計 二 課題來源及選題依據(jù) 課題來源為無錫某機械有限公司 通過畢業(yè)設(shè)計是為了培養(yǎng)學生開發(fā) 和創(chuàng)新機械產(chǎn)品的能力 要求學生能夠針對實際使用過程中存在的機床選擇 問題 綜合所學的機械理論設(shè)計與方法 專用機床設(shè)計方法 在機床基礎(chǔ)型 系的基礎(chǔ)上 設(shè)計一個簡單的主傳動變速系統(tǒng) 從而達到解決實際工程問題 的能力 在設(shè)計傳動件時 在滿足產(chǎn)品工作要求的情況下 應盡可能多的采用標 準件 提高其互換性要求 以減少產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)成本 三 本設(shè)計 論文或其他 應達到的要求 1 該部件工作時 能運轉(zhuǎn)正常 2 擬定工作機構(gòu)和驅(qū)動系統(tǒng)的運動方案 并進行多方案對比分析 3 根據(jù)車床的加工要求 設(shè)計出機床主傳動系統(tǒng)的原理及繪制主傳 動系 統(tǒng)的裝配圖 4 對所設(shè)計的主傳動系統(tǒng)進行必要的驗算和推導 5 繪制車床的主傳動軸的零件圖 6 繪制車床主傳動系轉(zhuǎn)速圖和變速傳動系圖 7 編制設(shè)計說明書 1 份 四 接受任務學生 I 摘要 車床主要是為了進行車外圓 車端面和鏜孔等項工作而設(shè)計的機床 車削很少在其 他種類的機床上進行 而且任何一種其他機床都不能像車床那樣方便地進行車削加工 由于車床還可以用來鉆孔和鉸孔 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)導軌的固定位置上 一般在床身的左端 它提供動力 并可使工 件在各種速度下回轉(zhuǎn) 它基本上由一個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 一般按等比級數(shù)排列 而且在現(xiàn)代機床上只需扳動 2 4 個手柄 就能 得到全部轉(zhuǎn)速 一種正在不斷增長的趨勢是通過電氣的或者機械的裝置進行無級變速 由于機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 在預緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中 主軸中有一個貫穿全長的通孔 長棒料可以 通過該孔送料 主軸孔的大小是車床的一個重要尺寸 因此當工件必須通過主軸孔供料 時 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 無級變速 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)計的目的 1 1 2 機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計要求 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)速級數(shù)和公比的確定 3 2 1 4 主電機的選擇 3 3 主傳動系統(tǒng)設(shè)計 6 3 1 傳動結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)網(wǎng) 轉(zhuǎn)速圖的確定 6 3 1 1 傳動形式的確定 6 3 1 2 傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目 6 3 1 3 傳動系統(tǒng)擴大順序的安排 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 強度計算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計 17 4 1 確定計算轉(zhuǎn)速 17 4 1 1 各軸 齒輪的計算轉(zhuǎn)速 17 4 2 軸的估算和驗算 19 4 2 1 主軸的設(shè)計與計算 19 4 2 2 傳動軸直徑的估算 22 4 3 齒輪模數(shù)的估算和計算 24 4 3 1 齒輪模數(shù)的估算 24 4 3 2 齒輪模數(shù)的驗算 26 I 4 4 軸承的選擇與校核 31 4 4 1 一般傳動軸上的軸承選擇 31 4 4 2 主軸軸承的類型 31 4 4 3 軸承間隙調(diào)整和預緊 33 4 4 4 軸承的較核 34 4 4 5 軸承的密封和潤滑 36 4 5 片式摩擦離合器的選擇與驗算 36 4 5 1 按扭矩選擇 36 4 5 2 片式離合器的計算 36 4 5 3 計算摩擦面的對數(shù) Z 37 5 主軸箱的箱體設(shè)計 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 42 0 1 緒論 1 1 畢業(yè)設(shè)計的目的 通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程 中 得到設(shè)計構(gòu)思 分析方案 結(jié)構(gòu)工藝性 機械制圖 零件計算 編寫技術(shù)要求文件 和查閱級數(shù)資料等方面的綜合訓練 樹立正確的設(shè)計思想 掌握機床設(shè)計的過程和方法 使原有的知識有了進一步的加深 1 課程設(shè)計屬于機械系統(tǒng)設(shè)計課程的延續(xù) 通過設(shè)計實踐 進一步學習掌握機械系 統(tǒng)的一般方法 2 培養(yǎng)綜合運用機械制圖 機械設(shè)計基礎(chǔ) 精度設(shè)計 金屬工藝學 材料熱處理及 結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識 進行工程設(shè)計的能力 3 培養(yǎng)使用手冊 圖冊 有關(guān)資料及設(shè)計標準規(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 為進入工廠打下基礎(chǔ) 1 2 機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計要求 1 主軸具有一定的轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍 轉(zhuǎn)速級別 能夠?qū)崿F(xiàn)運動的開停 變速 換向和制動等 以滿足機床的運動要求 2 主電動機具有足夠的功率 全部機構(gòu)和元件具有足夠的強度和剛度 以滿足 機床的傳動要求 3 主運動的有關(guān)機構(gòu) 特別是主軸組件有足夠的精度 抗振性 溫升小和噪音 小 傳動效率高 以滿足機床的工作性能要求 4 操作靈活可靠 調(diào)整維修方便 潤滑密封良好 以滿足機床的使用要求 5 結(jié)構(gòu)緊湊簡單 工藝性好 成本低 以滿足經(jīng)濟要求 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 JB2521 79 6 最大工件長度 L 750 2000