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文档简介

1 目 录 摘 要 . 1 引 言 . 3 第 1 章 绪论 . 4 床设计的主要意义 . 4 轴设计的重要性 . 4 要设计内容 . 4 要技术参数 . 4 第 2 章 车床主传动系统方案设计 . 5 传动的组成及要求 . 5 传动的组成 . 5 传动的设计要求 . 5 主传动系统的传动方式 . 6 中传动式 . 6 离传动式 . 6 传动的变速方式 . 6 换齿轮变速 . 6 移齿轮变速 . 6 速电动机变速 . 6 种变速机构的组合 . 7 第 3 章 主传动系统的运动设计 . 8 定极限转速 . 8 定公比 . 8 出主轴转速级数 . 8 定结构网和结构式 . 8 制转速图 . 9 定传动轴数 . 9 转速图 . 9 轮齿数的确定 . 10 动组 A . 10 动组 B . 10 动组 C . 10 动组 D . 10 动系 统图的拟定 . 11 第 4 章 进给传动系统的运动设计 . 12 定传动副数目 . 12 定各齿轮齿数 . 12 定主传动系统与进给传动系统传动系统图 . 13 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 5 章 主运动与进给运动主要部件结构设计 . 14 带传动设计 . 14 定计算功率 . 14 取 . 14 算带速和确定带轮直径 . 14 定带传动的中心距和带的基准长度 . 14 算小带轮的包角 . 15 确定带的根数 z . 15 算单根 . 16 算压轴力 . 16 轮的结构 . 16 定计算转速 . 16 轴 . 16 传动轴计算转速 . 16 齿轮计算转速 . 17 算主轴转速误差 . 17 传动组齿轮模数的确定 . 18 动组 A . 18 动组 B . 19 动组 C . 19 动组 D . 20 动组 E . 20 动组 F . 20 动组 G . 21 轴直径的估算 . 21 轴的直径 . 22 轴的直径 . 22 轴的直径 . 22 轴的直径 . 22 轴(主轴)的直径 . 22 轴的直径 . 23 轴的直径 . 23 轴的直径 . 23 的结构设计 . 23 的强度校核计算 . 23 第 6 章 凸轮设计 . 28 轮机构的运动规律 . 28 速直线运动曲线凸轮轮廓曲线方程 . 29 轮设计过程 . 30 定从动件运动规律 . 31 定凸轮基本尺寸 . 32 定凸轮轮廓曲线 . 32 结 论 . 34 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 致 谢 . 35 参考文献 . 36 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 丝锥前稍铲背车床的设计 摘 要 : 丝锥前稍铲背车 床适用于 直径范围为 14 68,槽数为 4或 6的直槽丝锥前稍的铲背 。 本 设计主要是从主 传动系统与进给传动系统的运动设计、主运动部件与进给运动部件的结构设计和凸轮设计这三方面进行设计 。 主传动系统与进给传动系统的运动设计有 :确定极限转速、确定公比、确定转速级数、确定结构网和结构式、绘制转速图、确定齿轮齿数和拟定传动系统图。 主运动部件与进给运动部件的结构设计有:带传动的设 计、确定各种计算转速、确定齿轮模数、估算各轴直径和设计各轴、齿轮及部分主件。 凸轮的设计有:根据加工要求确定从动件的运动规律、确定凸轮基本尺寸、确定凸轮轮廓。 关键词: 铲背车床 传动系统 凸轮 设计 校核 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 of 68 . of of of of of of of of to to of of 文档送全套图纸 扣扣 414951605 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 引 言 本课题主要任务是按传统车床设计方法设计一车床传动系统,使车床能够对直径范围为 14 68、槽数为 4 或 6 的直槽丝锥进行铲磨,并进行传动系统中各轴、齿轮及部分重要部件的结构设计。不仅需要根据丝锥前稍铲磨时的加工要求确定主轴与刀架之间的相对传动关系,还需要根据丝锥尺寸设计凸轮轮廓。在拟定方 案的过程中,必须全面地、周密的考虑,使所定方案在技术上合理,能够实现加工要求。其设计过程主要包括一下几个方面的内容: 方案设计: 动参数。 出结构式,校验转速范围,绘制转速图。 齿轮齿数、带轮直径。 结构设计: 估算各轴及齿轮尺寸,确定展开图的总体布局;设计各轴组件。并检验各传动件运动过程中是否干涉。 确定齿轮、轴承及轴的固定方式;确定润滑、密封及轴 承的调整方式;确定主轴头部形状及尺寸,完成展开图及部分零件图的绘制。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 1 章 绪论 床设计的主要意义 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,又称为“工作母机”或“工具机”。 在金属切削加工过程中,刀具和工件之间需要有一定的相对运动和相对位置、合适的运动参数和动力参数,所有这些都是由金属切削机床来实现的。因此,机床是进行金属切削加工所必备的重要设备。在现代机械制造工业中,金属切削机床是加工机器零件的主 要设备,它所担负的工作量,约占机器总制造工作量的 40% 60%。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。 轴设计的重要性 规则形状工件 的加工 ,车床主轴 选择立式还是卧式将直接影响装夹工件和设计夹具的时间。 计不同的机构能达到意想不到的效果。如采用立式主轴能依靠 工件自重, 使其 与夹具基准面准确地、紧密的接触,获得高精度且稳定的加工。 造费用降低 ,性能很好的提高,更具有市场竞争力。 系着伺服电动机 和刀架,因此他的设计将直接影响加工后成品的精度。而精度是影响我国机床发展的首要问题。 综上所述,主轴及其部件的设计是机床发展是一个重要方面,需要在设计中重点对待。 要设计内容 本文主要对传动系统、运动部件和凸轮轮廓进行设计。 要技术参数 根据设计要求并参考实际情况,初步选定机床主要参数如下: 主轴转速级数 : 正转 8级 主轴转速范围 : 4 主电动机功率: 2电动机转速: 710r/工工件直径范围: 14 68要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 2 章 车床主传动系统方案设计 主运动传动系统简称主传动系统,它的功用是将电动机的运动传给机床主轴,使主轴带动工作部件实现主运动,并能满足普通车床主轴变速和换向的要求 ,它对机床的使用性能、结构和制造成本都有明显的影响。 传动的组成及要求 传动的组成 具有固定的传动比传动机构,用来实现降速或升速,一般常采用齿轮、皮带及链传动等,有时也可以采用联轴节直接传动。 床中的变速装置有齿轮变速机构,机械无极变速以及液压无级变速装置等。 床 的主轴组件是执行件,它由主轴、主轴支承和安装在主轴上的传动件等组成。 来控制机床主运动执行件的启动和停止。通常采用离合器或直接开停电动机。 来使机床主运动执行件尽快地停止运动,以减少辅助时间,通常可以采用机械的、液压的、电气的或电动机的制动方式。 床的开停、变速、换向及制动等,一般都需要通过操纵机构来控制。在设计机床时,一般是联系起来考虑主传动与操纵机构的设计方案。 了保证主传动装置的正常工作和使用寿命,必须有良好的润滑装置与可靠的密封装 置。 来安装上述各个组成部分。封闭式箱体不仅能保护传动机构,免受尘土、切屑等侵入,而且还可以减少这些机构所发生的噪声。 传动的设计要求 便满足实际使用的要求。 具有较高的传动效率。 度、抗振性、和小于许可限度的热变形和温升。 速、安全可靠,并须便于调整和维修。 滑与密封良好,便于加工和装配 ,成本低。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 主传动系统的传动方式 主传动的布局主要有集中传动式和分离传动式两种。主传动的全部变速机构和主轴组件装在同一箱体内,称为集中传动布局;分别装在变速箱和主轴箱两个箱体内,其间用带、链条等传动时,称为分离传动式布局。 中传动式 优点是结构紧凑,便于实现集中操纵,箱体少。缺点是:传动机构运转中的振动和发热会直接影响到主轴的工作精度。一般适用于主运动为旋转运动的普通精度的中、大型机床。 离传动式 优点是变速箱所产生的振动和热量不传给或少传给主轴,从而减少了主轴的 振动和热变形;高速时不用齿轮传动,而由带直接传动,运动平稳,加工表面质量好;当采用背轮机构时,传动链短,传动效率较高,转动惯量小,便于启动和制动;低速时经背轮机构传动,扭矩大适应粗加工的要求。其缺点是:要两个箱体,低速时带负荷大,带根数多,容易打滑;当带安装在主轴中段时,调整、检修都不方便。 本课题设计的车床 主要是能够完成丝锥前稍的铲磨,经分析决定采用集中式传动。 传动的变速方式 换齿轮变速 这种变速机构的构造简单,结构紧凑,主要用于大批量生产中的自动或半自动机床、专用机床及组合机床 等。 移齿轮变速 广泛应用于通用机床和一部分专用机床,其优点是:变速范围大,变速级数也较多;变速方便又节省时间;在较大的变速范围内可传递较大的功率和扭矩;不工作的齿轮不啮合,因而空载功率损失较小等。其缺点是:变速箱的构造较复杂不能在运转中变速,为使滑移齿轮容易进入啮合,多用直齿圆柱齿轮传动,传动平稳性不如斜齿轮传动等。 速电动机变速 采用多速电动机,可以简化机床的结构、使用方便、并能在运动中改变某几种转速。通常与其他的变速方式联合使用。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 种变速机构的组合 根据机床的 不同工作特点,通常机床的变速机构往往是上述几种变速机构的组合。 本课题设计的车床 要求变速范围不大,但变速级数较多,能够传递较大的功率和扭矩,所以经分析采用滑移齿轮变速。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 3 章 主传动系统的运动设计 定极限转速 已知主轴最低转速 ,最高转速 5m ax ,转速调整范围为 m a x n 定公比 此机床为生产 率要求较高的专门化机床,需要减少相对转速损失,所以公比 取得较小,这里选定主轴转速数列的公比为 。 出主轴转速级数 定结构网和结构式 定结构式与结构网 由于所选电机转速为 710r/主轴转速之间总传动比较大,为防止某一传动组中有过大传动比从而导致齿轮径向尺寸过大,且参考机械制造技术中有关内容与 定结构式 如下: 12 248 结构网如下图所示 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 3构网 查变速组中的极限传动比和变速范围 在降速传动中,防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比41i;在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比 2i。因此,主传动链任一传动组的最大变速范围 108m a xm a x 如图 3示,变速组 a 中变速范围为 R,变速组 b 1 R ,以上数据均复合要求。 制转速图 定传动轴数 所选电动机同步转速 710r/功率 2总降速传动比 4710u,数值较大,需要增加定比传动副,以便减小齿轮的径向与轴向尺寸,并分担总降速传动比。为避免有过大传动比,增加两个定比传动副,所以传动轴数为 2+1+1=5 转速图 转速图如图 3需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 3速图 轮齿数的确定 动组 a 如 a,传动比 45 0 180。参考专用机床设计与制造 7z ,大齿轮齿数214 6 8 。 动组 b 同上可取341 7 , 6 8动组 c 本传动组中有两个双联滑移齿轮。同上可取 5 24z ,7 38z ,9 53z ,11 67z 6 67z ,8 53z ,10 38z ,12 24z 动组 d 本组中有一个双联滑移齿轮,同上可取 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 13 60z ,15 51z 14 42z ,16 51z 动系统图的拟定 由于本设计中进给系统中用到的传动轴比较少,结构较简单,所以传动系统图留待下章与进给传动系统同时确定。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第 4 章 进给传动系统的运动设计 定传动副数目 根据机床的加工要求,进给传动系统的起始端为主轴,终端为一凸轮,主轴与凸轮之间需要有两种传动比,一种为 4:1,另一种为 6:1,且主轴轴线方向与凸轮轴线方向垂直,需用到锥齿轮传动。传动比为 6:1时,齿轮径向尺寸过大,所以需用 到定比传动副。所以传动副数目为 1+1=2 ,传动轴数目为 2+1+1。 转速示意图如下 图 4给系统转速示意图 定各齿轮齿数 由参考文献 6 各齿数如下 17 63z ,19 56z ,21 56z , 18 21z ,20 28z ,22 28z , 锥齿轮齿数2 3 2 4 30需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 定主传动系统与进给

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