设计说明书.doc

镗削动力头及其组件设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】

收藏

资源目录
跳过导航链接。
镗削动力头及其组件设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】.rar
设计说明书.doc---(点击预览)
主轴组件装备图.dwg
主轴零件图.dwg
机床总装配图.dwg
齿轮零件图.dwg
压缩包内文档预览:(预览前20页/共46页)
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号:10601141    类型:共享资源    大小:485.04KB    格式:RAR    上传时间:2018-09-01 上传人:好资料QQ****51605 IP属地:江苏
50
积分
关 键 词:
动力 及其 组件 设计 全套 cad 图纸 以及 毕业 答辩 论文
资源描述:

【温馨提示】 购买原稿文件请充值后自助下载。

以下预览截图到的都有源文件,图纸是CAD,文档是WORD,下载后即可获得。


预览截图请勿抄袭,原稿文件完整清晰,无水印,可编辑。

有疑问可以咨询QQ:414951605或1304139763

摘  要


主轴及其主轴组件,是组合机床的核心部件,是组合机床进行加工的执行者,在组合机床的发展过程中占有相当重要的地位。一台组合机床的加工精度主要取决于动力头及其主轴组件的精度。现在,很多动力头基本上已经标准化,这为机床的制造,改装带来了很大的方便,但为了提高精度,工作效率,还需要设计出更专用化的动力头部件。

本次设计的镗削动力头主要是用于镗削加工VF-6/7型空压机上减荷阀体Φ的孔。在设计动力头的过程中,主要是依据镗削加工该零件时所需要的切削用量,进行总体方案、传动装置、主轴及其组件设计。最后通过校核计算,验算所设计动力头的合理性。

该设计的镗削动力头结构简单,工作可靠,可适用于加工Φ40—Φ200 mm孔,加工精度较高,与通用动力头相比,结构简单、紧凑,可以更好的发挥动力装置的能力,大大提高劳动生产率和加工精度。


关键词:组合机床;动力头;镗削加工。



ABSTACT


The main axle and its the main axle module, is the aggregatemachine-tool core part, is performer which the aggregate machine-toolcarries on the processing, holds the quite important status in theaggregate machine-tool developing process. A aggregate machine-toolprocessing precision mainly is decided by the power head and its themain axle module precision. Now, very many power heads basically already standardize, this for theengine bed manufacture, the reequipment has brought very bigconvenient, but in order to increase the precision, the workingefficiency, needed to design the special-purposer power head part.

The design of Boring is the main driving force for the first Boring VF-6/7 air compressor on a valve Φby the hole. In the first design, dynamic process, which is mainly Boring processing required when cutting consumption, power sources, power transmission, Spindle assembly design. Finally, checking, checking dynamic design of the first reasonable 

The first Boring power structure simple and reliable and can be applied to the processing of Φ40-200 mm hole, high precision machining, and General Dynamics compared to the first, simple and compact structure, we can better play the power plant capacity greatly improve labor productivity and accuracy. 

 

Keywords : portfolio machine; Dynamic head; Boring


目  录


中文摘要   ………………………………………………………………………………  Ⅰ

英文摘要   ………………………………………………………………………………  Ⅱ

第一章  绪论   …………………………………………………………………………   1

第二章  动力头参数计算   ……………………………………………………………   2

2.1零件分析   …………………………………………………………………………   2

2.2确定加工刀具材料    …………………………………………………………………………   2

2.3确定镗削时主轴最佳转速   …………………………………………………………………    2

2.4运动参数    ……………………………………………………………………………………   3

2.4.1主运动速度范围    ………………………………………………………………………   3

2.4.2确定传动级数   ……………………………………………………………………………  3

2.4.3确定主轴的标准转速   ……………………………………………………………………  3

2.5电动机的选择    ………………………………………………………………………………   4

2.5.1计算电动机功率及各轴上的传递功率   …………………………………………………  4

2.5.2选择电动机的型号   ………………………………………………………………………  5

2.6作转速图   ………………………………………………………………………………………  5

2.7动力头结构简图   ………………………………………………………………………………  6

第三章  主轴设计    ……………………………………………………………………  7

3.1主轴材料的选择   ………………………………………………………………………………  7

3.2主轴轴承的选用   ………………………………………………………………………………  7

3.3主轴热处理   ……………………………………………………………………………………  8

3.4确定主轴结构   …………………………………………………………………………………  8

3.5主轴结构参数   …………………………………………………………………………………  9

3.5.1确定主轴最小直径   ………………………………………………………………………  9

3.5.2确定主轴前轴颈   …………………………………………………………………………  9

3.5.3确定主轴后轴颈   ………………………………………………………………………… 10

3.5.4确定主轴内孔   …………………………………………………………………………… 10

3.5.5主轴前端尺寸的确定   …………………………………………………………………… 10

3.5.6主轴各具体尺寸的确定   ………………………………………………………………… 10

第四章  齿轮设计  ……………………………………………………………………… 12

4.1计算传动比   …………………………………………………………………………………… 12

4.2确定齿轮参数   ………………………………………………………………………………   12

4.2.1确定齿轮的齿数   ………………………………………………………………………   12

4.2.2计算齿轮的宽度   ………………………………………………………………………   12

4.2.3计算齿轮的模数   ………………………………………………………………………   13

4.2.4分度圆直径   ……………………………………………………………………………   14

4.3齿轮和主轴的联接   …………………………………………………………………………   14

第五章  轴上零件设计   ………………………………………………………………  15

5.1轴承的选取   …………………………………………………………………………………   15

5.1.1前支承选取   ……………………………………………………………………………   15

5.1.2后支承选取   ……………………………………………………………………………   15

5.1.3主轴轴承精度的选择   …………………………………………………………………   15

5.2定位元件设计   ………………………………………………………………………………   15

5.2.1定位环   …………………………………………………………………………………   16

5.2.2压块锁紧螺母   …………………………………………………………………………   16

5.2.3套筒   ……………………………………………………………………………………   16

5.2.4轴有弹性挡圈   …………………………………………………………………………   16

第六章  主轴组件的检验校核  ………………………………………………………   18

6.1镗削切削力   …………………………………………………………………………………   18

6.2主轴的校核   …………………………………………………………………………………   19

6.2.1主轴刚度的验算   ………………………………………………………………………   19

6.2.2主轴强度的验算   ………………………………………………………………………   21

6.3滚动轴承额定寿命   …………………………………………………………………………   21

6.4主轴齿轮的校核   ……………………………………………………………………………   22

6.4.1按接触疲劳强度校核   …………………………………………………………………   25

6.4.2按齿根弯曲疲劳强度校核   ……………………………………………………………   25

第七章  主轴箱总体设计   ……………………………………………………………  28

7.1箱体设计   ……………………………………………………………………………………   28

7.2密封装置设计   ………………………………………………………………………………   28

7.3润滑设计   ……………………………………………………………………………………   29

第八章  设计总结   ……………………………………………………………………  30

参考文献   ………………………………………………………………………………  31

致谢   ……………………………………………………………………………………  32


第一章 绪 论


进入20世纪以来,机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产率的主要工具,使用机器进行生产的水平是衡量一个国家的技术水平和现代化程度的重要标志。机械制造在国民经济中占有重要地位,是一个国家或地区发展的重要支柱。组合机床具有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线,已逐渐在金属切削机床中显现出它独有的特色,赢得很多机械制造工厂的青睐。而主轴及其组件则是组合机床的重要执行部件,它对加工的精度有很大的影响,尽管现在动力头很多都被标准化,但针对某些特定的零件,设计专用的动力头,以更好的提高加工精度和工作效率,降低生产成本,仍然有其必要性。


内容简介:
四 川 理 工 学 院毕 业 设 计(论 文)说 明 书题 目 镗 削 动 力 头 及 主 轴 组 件 设 计 学 生 王 中 敏 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机 制 03.3 班机械设计制造及其自动化 学 号 2003111026 指 导 教 师 李何 先礼 民维 ABSTRACT2四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)I摘 要主轴及其主轴组件,是组合机床的核心部件,是组合机床进行加工的执行者,在组合机床的发展过程中占有相当重要的地位。一台组合机床的加工精度主要取决于动力头及其主轴组件的精度。现在,很多动力头基本上已经标准化,这为机床的制造,改装带来了很大的方便,但为了提高精度,工作效率,就还需要设计出更专用化的动力头部件。本次设计的镗削动力头主要是用于镗削加工 VF-67 型空压机上减荷阀体 的孔。在设计动力头的过程中,主要是依据镗削加工该零件时所需要的切087.95H削用量,进行动力源总体方案、动力传动装置、主轴及其组件设计。最后通过校核计算,验算所设计动力头的合理性。该设计的镗削动力头结构简单,工作可靠,可适用于加工 40 200 mm 孔,加工精度较高,与通用动力头相比,结构简单、紧凑,可以更好的发挥动力装置的能力,大大提高劳动生产率和加工精度。通过实际调查,目前,组合机床在工厂中占有很大的比重,需进行镗内孔加工的零件数量也很多,所以,镗削动力头有很大的发展空间和广阔的运用前景。它使用镗削动力头将会降低机床成本,极大的减轻工人的劳动强度,也更容易实现自动化生产。关键词:组合机床;动力头;镗削加工。ABSTRACTIIABSTACTThe main axle and its the main axle module, is the aggregatemachine-tool core part, is performer which the aggregate machine-toolcarries on the processing, holds the quite important status in theaggregate machine-tool developing process. A aggregate machine-toolprocessing precision mainly is decided by the power head and its themain axle module precision. Now, very many power heads basically already standardize, this for theengine bed manufacture, the reequipment has brought very bigconvenient, but in order to increase the precision, the workingefficiency, needed to design the special-purposer power head part.The design of Boring is the main driving force for the first Boring VF-6/7 air compressor on a valve by the 087.95Hhole. In the first design, dynamic process, which is mainly Boring processing required when cutting consumption, power sources, power transmission, Spindle assembly design. Finally, checking, checking dynamic design of the first reasonable The first Boring power structure simple and reliable and can be applied to the processing of 40-200 mm hole, high precision machining, and General Dynamics compared to the first, simple and compact structure, we can better play the power plant capacity greatly improve labor productivity and accuracy. Through actual investigations, at present, the combination machine in a factory has a huge proportion require boring hole machining of parts is also a lot of volume, so Boring power head has plenty of room for development and broad application prospects. It will lower the cost of machine, greatly reducing the labor intensity, it would be easier to achieve automated production. Keywords : portfolio machine; Dynamic head; BoringABSTRACT2四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)1目 录中文摘要英文摘要第一章 绪论第二章 动力头参数计算2.1 零件分析2.2 确定加工刀具材料2.3 确定镗削时主轴最佳转速2.4 运动参数2.4.1 主运动速度范围2.4.2 确定传动级数2.4.3 确定主轴的标准转速2.5 作转速图2.6 动力头结构简图2.7 电动机的选择2.7.1 计算电动机功率以及各轴上的传递功率2.7.2 选择电动机的型号第三章 主轴设计3.1 主轴材料的选择3.2 主轴轴承的选用3.3 主轴热处理3.4 确定主轴的结构3.5 主轴结构参数3.5.1 确定主轴最小直径3.5.2 确定主轴前轴颈3.5.3 确定主轴后轴颈3.5.4 确定主轴内孔3.5.5 主轴前端尺寸的确定3.5.6 主轴各具体尺寸的确定第四章 齿轮设计4.1 计算传动比ABSTRACT24.2 确定齿轮参数4.2.1 确定齿轮的齿数4.2.2 计算齿轮的宽度4.2.3 计算齿轮的模数4.2.4 分度圆直径4.3 齿轮和主轴的联接第五章 滚动轴承的选取5.1 前支承选取5.2 后支承选取5.3 主轴轴承精度的选择第六章 主轴组件的检验校核6.1 镗削切削力6.2 主轴的校核6.2.1 主轴刚度的验算6.2.1.1 主轴端部绕度6.2.1.2 主轴的倾角6.2.2 主轴强度验算6.3 滚动轴承额定寿命6.4 主轴齿轮的校核6.4.1 按接触疲劳强度校核6.4.2 按齿根弯曲疲劳强校核第七章 定位元件设计7.1 定位环7.2 压块锁紧螺母7.3 套筒7.4 轴用弹性挡圈第八章 主轴箱体设计第九章 润滑密封装置设计参考文献致谢目 录四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)3中文摘要 英文摘要 第一章 绪论 1第二章 动力头参数计算 22.1 零件分析 22.2 确定加工刀具材料 22.3 确定镗削时主轴最佳转速 22.4 运动参数 32.4.1 主运动速度范围 32.4.2 确定传动级数 32.4.3 确定主轴的标准转速 32.5 电动机的选择 42.5.1 计算电动机功率及各轴上的传递功率 42.5.2 选择电动机的型号 52.6 作转速图 52.7 动力头结构简图 6第三章 主轴设计 73.1 主轴材料的选择 73.2 主轴轴承的选用 73.3 主轴热处理 83.4 确定主轴结构 83.5 主轴结构参数 93.5.1 确定主轴最小直径 93.5.2 确定主轴前轴颈 93.5.3 确定主轴后轴颈 103.5.4 确定主轴内孔 103.5.5 主轴前端尺寸的确定 103.5.6 主轴各具体尺寸的确定 10第四章 齿轮设计 124.1 计算传动比 124.2 确定齿轮参数 12ABSTRACT44.2.1 确定齿轮的齿数 124.2.2 计算齿轮的宽度 124.2.3 计算齿轮的模数 134.2.4 分度圆直径 144.3 齿轮和主轴的联接 14第五章 轴上零件设计 155.1 轴承的选取 155.1.1 前支承选取 155.1.2 后支承选取 155.1.3 主轴轴承精度的选择 155.2 定位元件设计 155.2.1 定位环 165.2.2 压块锁紧螺母 165.2.3 套筒 165.2.4 轴有弹性挡圈 16第六章 主轴组件的检验校核 186.1 镗削切削力 186.2 主轴的校核 196.2.1 主轴刚度的验算 196.2.2 主轴强度的验算 216.3 滚动轴承额定寿命 216.4 主轴齿轮的校核 226.4.1 按接触疲劳强度校核 256.4.2 按齿根弯曲疲劳强度校核 25第七章 主轴箱总体设计 287.1 箱体设计 287.2 密封装置设计 287.3 润滑设计 29第八章 设计总结 30参考文献 31致谢 32四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)1第一章 绪 论进入 20 世纪以来,机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产率的主要工具,使用机器进行生产的水平是衡量一个国家的技术水平和现代化程度的重要标志。机械制造在国民经济中占有重要地位,是一个国家或地区发展的重要支柱。组合机床它独有的优势:具有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。 ,已逐渐在金属切削机床中显现出它独有的特色,赢得很多机械制造工厂的青睐。而主轴及其组件则是组合机床的重要执行部件,它对加工的精度有很大的影响,尽管现在动力头很多都被标准化,但为了提高对镗削 40 200 mm的孔的组合机床其专用化的程度针对某些特定的零件,设计专用的动力头,以更好的提高加工精度和工作效率,降低机床生产成本,仍然要对其动力头部件重新设计有其必要性。ABSTRACT 第二章 动力头参数计算2第二章 动力头参数计算主传动的运动设计的任务是运用转速图的基本原理,从而拟定满足给定的转速的传动方案。其主要内容包括选择变速组及其传动副数,确定各变速组中的齿轮传动比,以及计算齿轮齿数,以及计算胶带轮直径等。2.1 零件分析要求设计一种专用机床的动力头,用于镗削加工 VF67 型空压机上的减荷阀体 的内孔。材料为 HT200,重 13.5kg,加工要求为:表面粗糙度值:087.95HRa=5um;加工精度等级 IT9。材料为 HT200,查机械设计课程设计手册 P23 页表 2-3:HT200 的硬度范围1为 148222HBS,在此取 180HBS。因为被加工表面粗糙度值:Ra=5um;加工精度等级IT9,查机械制造技术基础 P241 页表 6-4,根据对零件图的分析比较最后得出加2工方案:粗镗精镗。定位基准为:工件的下底面。 2.2 确定加工刀具材料通过对零件的工艺分析,取切削深度背吃刀量 =3mm,进给量 pf=0.5mm/r。 (机械加工工艺手册 P987 页表 4.1-6) ,选取刀具材料为 YG6A) 。3选择通孔镗刀,得到通孔镗刀的外形参数 B=12mm,H=12mm,L=125、150mm, l=40、60 , d =12mm。查 机械加工艺手册P1064 页表 4.363。2.3 确定镗削时主轴最佳转速 根据加工要求,选择通孔镗刀,查机械加工艺手册P1064 页表 4.363。确定镗削加工时主轴转速和功率查机械加工工艺手册P511 页表 2.466 附表 2.49;得硬质合金镗刀的切削速度为 v=0.99m/s,所需要的切削功率为 Pm=2.1kw。镗销削动力头主轴最佳转速:n = m/min (2 601dv1)公式出处 机械制造装备 P150 页;4式中 v 切削速度,单位为 m/min;d 工件(或刀具)直径,单位为 mm。 把上面的各个参数代入式(21)可得:n = 609514.30= 200 r/min四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)32.4 运动参数2.4.1 主运动速度范围根据已知条件,要求镗销削加工孔的范围为 40 200 mm。加工40200 mm 的孔时取切削深度 p=3mm,f =0.3mm/r。查机械加工工艺手册P987 页表 4.1-6:选取刀具材料为 YG6A。查机械加工工艺手册P511 页表 2.466附表 2.49:得硬质合金镗刀的切削速度为 Vmax=1.45m/s、 Vmin=1.30m/s。把上面的各个参数代入式 22 可得 :(2 mininax10vdmaxaxin10vd2) = a604.35=692 r/min= min10.42=124.2 r/min= = (2 nRizx13)公式出处 机械制造装备P152 页;式中 z 传动级数。将 n ,n 代入公式 23 可得:maxi= = nRmizx2.1469= 5.57 62.4.2 确定传动级数将式(23)两边取对数可得:z =( log log ) + 1 (2 nR4)查机械制造装备P152 页表 31,如下表 21:由下表取公比 1.41,再将 , 代到式 24 中,得:nz =( log6 log1.41) + 15.2 + 1 = 6.2通过综合的分析与考虑,由于 z 只能为整数,故在此 z 值取为 6。z3 262.4.3 确定主轴的标准转速Comment MSOffice1: 表有问题。ABSTRACT第二章 动力头参数计算4查机械制造装备P153 页表 32,如下表 22:表 21 标准公比由上表取公比 1.41,再将 , 代到式 24中,得:nRz =( log6 log1.41) + 15.2 + 1 = 6.2通过综合的分析与考虑,由于 z只能为整数,故在此 z值取为 6。z3 262.4.3确定主轴的标准转速查机械制造装备P153 页表 32,如下表 22:表 22 标准数列表11.061.121.181.251.321.41.51.61.71.81.922.122.242.362.52.652.83.03.153.353.553.7544.254.54.755.05.35.66.06.36.77.17.588.59.09.51010.611.211.812.513.21415161718192021.222.423.62526.5283031.533.535.537.54042.54547.550535660636771758085909510010611211812513214015016017018019020021222423625026528030031533535537540042545047550053056060063067071075080085090095010001060112011801250132014001500160017001800190020002120224023602500265028003000315033503550375040004250450047505000530056006000630067007100750080008500900095001000010600112001180012500132001410015000在此的最底低转速是 124.2 r/min,最高转速为 692 r/min,查上表 12标准转速表可以确定机床主轴转速由低到高分别为:1.06 1.12 1.26 1.41 1.58 1.78 210E4201320541062632562Amax5.7% 11% 21% 29% 37% 44% 50%与 1.06关系 1.0611.0621.0641.0661.0681.06101.06四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)5=125 r/min =180min =250min =355min 1n2n3n4n=500min =710min 562.5 作转速图 2.5 电动机的选择电动机是动力头切削动力的来源,是动力头的核心部件,对机床的工作起着至关重要的作用,为了最大限度的发挥机床的切削性能,必须选择一个功率合理的电动机,同时为了考虑电动机在动力头上的布局,还应在功率匹配的情况下,选择电动机的外形尺寸。2.5.1 计算电动机功率以及各轴上的传递功率根据前面已经查出,镗削动力头最终所需要的输出功率为 2.1kw。查机械设计课程设计手册8 级精度的一般圆柱齿轮的传动效率为 0.97。其需要经过四对齿轮传动,因此传动总效率为: 0.88总497.0因为:(2床切总 P5)公式出处 金属切削机床设计 P40 页式 2-7;5式中 85.0床所以,电机需要提供的功率为kw.2.1P床切总 因此各个轴传递的功率分别为:kw4.97.05.2 pkw3243kw8.kw28.0971p主 式中 是指轴与轴之间的传动效率2.5.2 选择电动机的型号根据机床的具体要求查机械设计课程设计手册P155 页表 121选择 Y132S6 型电动机。2.6 作转速图Comment MSOffice2: 这是传动系统图。图中滑移齿轮画法有问题。ABSTRACT第二章 动力头参数计算6图 21 转速图2.67动力头结构简图轴 1轴 2轴 3轴 4主轴图 22 动力头结构简图2.7电动机的选择电动机是动力头切削动力的来源,是动力头的核心部件,对机床的工作起着至关重要的作用,为了最大限度的发挥机床的切削性能,必须选择一个功率合理的电动机,同时为了考虑电动机在动力头上的布局,还应在功率匹配的情况下,选择电动机的外四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)7形尺寸。2.7.1 计算电动机功率以及各轴上的传递功率根据前面已经查出,镗削动力头最终所需要的输出功率为 2.1kw。查机械设计课程设计手册8 级精度的一般圆柱齿轮的传动效率为 0.97。其需要经过四对齿轮传动,因此传动总效率为: 0.88总497.0因为:(2 5)床切总 P公式出处 金属切削机床设计 P40 页式 2-7;5式中 85.0床所以,电机需要提供的功率为kw.2.1P床切总 因此各个轴传递的功率分别为:kw4.97.05.2 pkw3243kw8.kw28.0971p主 式中 是指轴与轴之间的传动效率2.7.2 选择电动机的型号根据机床的具体要求查机械设计课程设计手册P155 页表 121选择 Y132S6 型电动机。Comment MSOffice3: 用 N/cm2表示。ABSTRACT第二章 动力头参数计算8第三章 主轴设计3.1主轴材料的选择主轴材料主要根据刚度、载荷特点、耐磨性和热处理变形大小等因素来选择。主轴的刚度与材料的弹性模量 E值有关,刚钢的 E值较大(2.110 N/cm2牛/厘米 左72右左右) ) ,所以主轴材料首先考虑用钢料。因为刚钢的弹性模量 E的数值和钢的种类和热处理方式无关,所以不论是普通钢还是合金钢,其弹性模量 E基本相同。因此在选择刚钢料的时候应首先考虑价格便宜的中碳钢,在此我选择 45钢。3.2主轴轴承的选用轴承是主轴的重要组成部分,它的类型、配置、精度、安装、调整和润滑等都直接影响主轴组件的工作性能。主轴的旋转精度在很大程度上由轴承决定,轴承的变形量约占主轴组件总变形量的 30%50%,轴承的发热量占的比重也比较大。故主轴轴承应具有:旋转精度高、刚度大、承载能力强、抗振性能高、摩擦功耗小、噪声低和寿命长等特点。这也是对主轴轴承的基本要求,查金属切削机床设计P140 页表 56,如下表 31:表 31 滚动轴承和滑动轴承的比较滑 动 轴 承基本要求 滚动轴承动压轴承 静压轴承旋转精度 精度一般或较差。可在无隙或预加载荷下工作。精度也可以很高,但制造困难单油楔轴承一般,多油楔轴承较高可以很高刚 度 仅与轴承型号有关,与转速、载荷无关,随转速和载荷升高而增大与节流形式有关,与载荷转速无关四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)9预紧后可提高一些承载能力 一般为恒定值,高速时受材料疲劳强度限制随转速增加而增加,高速时受温升限制与油腔相对压差有关,不计动压效应时与速度无关抗振性能 不好,阻尼系数D=0.029较好,阻尼系数D=0.055很好,阻尼系数L=0.4速度性能 高速受疲劳强度和离心力限制,低中速性能较好中高速性能较好。低速时形不成油漠,无承载能力适应于各种转速摩擦功耗 一般较小,润滑调整不当时则较大f=0.0020.008教小f=0.0010.008本身功耗小,但有相当大的泵功耗f=0.00050.001噪 声 较大 无噪声 本身无噪声,泵有噪声寿 命 受疲劳强度限制 在不频繁启动时,寿命较长本身寿命无限,但供油系统的寿命有限根据表 21 对滚动轴承和滑动轴承做出相应比较,在这里滚动轴承能够满足主轴组件工作性能要求、经济合理。所以选择滚动轴承。3.3 主轴热处理主轴采用 45 钢,查机械制造装备P118 页表 24,如下表 32:表 32 主轴材料及热处理钢 材 热 处 理 用 途45 钢 调质 2228HRC,局部高频淬硬 5055HRC一般机床主轴、传动轴40Cr 调质后淬硬 4050HRC 载荷较大或表面要求较硬的主轴20Cr 炭化渗碳、淬硬 5662HRC 中等载荷、转速很高、冲击较大的主轴38CrMoA1A 氢氮化处理 8501000HV 精密和高精度机床主轴65Mn 淬硬 5258HRC 高精度机床主轴根据表 32,为满足工作要求,对该 45 钢主轴进行调质处理,硬度 HRC2228。Comment MSOffice4: 可查表确定主轴前轴颈的直径,再确定后轴颈直径。Comment MSOffice5: 应取计算转速。后面的计算也是一样。四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)9由于主轴采用的是滚动轴承,为了提高接触刚度,防止敲碰损伤轴颈的配合表面,所以对轴颈进行高频淬火,硬度 HRC5055。3.4确定主轴的结构本组合机床的主轴结构应保证镗刀的安装可靠、定位准确、连接钢刚度高、装卸方便并能传递足够的转矩;并考虑到该主轴的轴上安装零件的类型、数量、位置和安装定位方法的因素以及加工工艺性和装配工艺性。所以将该主轴设计成头大尾小、逐级递减的阶梯形状。具体样式如下图 21:图 31 主轴3.5主轴结构参数3.5.1确定主轴最小直径(mm) (3 3362.059nPCdT1)公式出处机械设计 P314页6式中 C与轴材料有关的系数;P轴传递的功率;n轴的转速。主轴采用 45钢,根据机械设计P314 页表 16.2,如表 33表 33 轴强度计算公式中的系数 C轴的材料 Q235,20 Q255,Q275,35 45 40Cr,38SiMnMoMPaTC12160151482013525125301183511240106451025298由上表 C取 112;因为中型通用机床的主轴计算转速 n为主轴第一个 转速范围13内的最高转速,所以 n取 180r/min;轴的传递功率 P为 2.1kw。将 C、n、P 代入式 31得:Comment MSOffice6: 应取计算转速。后面的计算也是一样。Comment MSOffice7: d8?ABSTRACT第三章 主轴设计10mm4.251803d因为主轴转速最低的时候所承受的扭矩最大,所以 n取 125r/min;轴的传递功率P为 2.1kw。将 C、n、P 代入式 31得:mm32.15480d3.5.2确定主轴前轴颈查机械制造装备P118 页表 25,如下表 34:表 34 主轴前轴颈的直径功率机床 2.653.6 3.75.5 5.67.2 7.411 1114.7 14.818.4车床 605090 70105 95130 110145 140165 150190由于镗床主轴与车床主轴机构类似,电机的功率为 2.5kw,根据上表选择 d 为:4d =50mm43.5.3确定主轴后轴颈根据经验公式d (0.70.85)d (3 842)d 35mm3.5.4确定主轴内孔为了减轻主轴重量、能够通过刀具拉杆、冷却管等,主轴上都有内孔。主轴内孔直径的大小,应在满足主轴刚度要求的前提下尽量取大来取值,但一般应保证 170.DdD =500.7=24.5mm1为满足足够的强度 D 取:2D =20mm3.5.5主轴前端尺寸的确定该专用组合机床镗削的孔径不大,用主轴莫氏锥孔作为镗刀杆的定位面,并且便于装夹,通用性也很强。查金属切削机床设计简明手册 P52页表 148主轴端7部尺寸,详如下表 35:四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)11图 32 主轴端部表 35 镗床主轴端部尺寸(GB281489)1DdbL12r32 55 20 11.9 153 109 33 33.5.6 主轴各具体尺寸的确定根据主轴组件具体安装尺寸要求,主轴各尺寸确定如下表:表 36 主轴尺寸1D21d24d567dM32 20 55 60 55 50 45 40 35 461l23l45l67l89l153 12 5 48 32.57 30.5 406 64 28ABSTRACT 第三章 主轴设计12第四章 齿轮设计此机床为使结构紧凑、便于力传递,变速箱和主轴箱设计为一整体。为将变速箱的力准确的传递给机床主轴,在此选用齿轮传递。4.1 计算传动比 1.41 212un58013un502 2.84 4413514 5.6816un257054.2 确定齿轮参数4.2.1 确定齿轮的齿数通过对上式进行分析可以看出,传动比 与公比 始终有整次方的关系,同时考u虑到机床上各零件加工的方便,在这里我们取机床上各传动齿轮的模数相同。通过查金属切削机床设计P61 页表 3.1.1 得到齿轮齿数分别为:表 41 齿轮齿数表1Z23Z567Z四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)1321 39 25 35 30 30 208Z9101Z2134Z40 35 25 20 40 44 44所以,主轴上齿轮齿数 Z =44。144.2.2 计算齿轮的宽度对整个传动系统示意图进行分析,可以看出轴 IV 上 齿轮所承受的力最大。故12z在确定齿轮的宽度时,暂时以此齿轮进行设计计算。(4 64105.9npM1) 174200 N.mm6.28查机械设计教材 P222 表 12.3 由于我们设计的齿轮采用硬齿面,故取齿宽系数 。3.0d又已知齿轮材料为 45 钢调质处理,硬度为 229HB286HB,在此我们取平均硬度 240HB。查机械设计教材 P223 图 12.17(c) 45 调质钢接触疲劳极限mpa。580limH初步计算齿轮的接触应力:(4 lim0.9H2)公式出处机械设计P226 页式 12.5。mpa0.9582初步计算齿轮的直径:(4 3lim4112 uMAdHdz 3)查机械设计教材 P227 表 12.16 取 85。dA把以上各个参数代入式 43 可得: 215.017812 zd120 mm齿宽 (4 12zdb4)ABSTRACT 第四章 齿轮设计14mm120.36通过分析,变速箱的所有齿宽都取 35mm。综合所设计机床的特性,在此统一取齿宽主要是为了方便加工,使机床构简单化,所以主轴上齿轮取齿宽:B=35mm4.2.3 计算齿轮的模数在前面对齿轮宽度计算时,我们分析并计算出 齿轮分度圆直径为 120mm,齿12z数为 40,其齿轮齿数 z,模数 m,分度圆直径 d,有如下的关系:(4 zd5)所以:mm34012z为了减少机床加工工艺的难度,在所设计的主轴齿轮采用相同的模数,这也是满足一对直齿圆柱齿轮正常啮合的的条件。因此主轴与轴 IV 之间的中心距同样可以确定出来:(4 )(21/)(121dzma6)公式出处机械设计P212 页表 12.8即: 134()/2azmm824.2.4 分度圆直径 dmz=132mm344.3 齿轮和主轴的联接此处主要是齿轮向主轴传递转矩,在次此应选择周向固定的平键联接。查机械设计课程设计手册表 41 根据要求选择图 41 键 GB 10967928四川理工学院毕业设计(镗削动力头及操作装置设计)15第五章 滚动轴承的选取轴上零件设计5.1 轴承的选取5.1.1 前支承选取镗床进行镗削加工时主要承受径向载荷,但轴向载荷也不可忽略,所以前支撑支承选择双列圆锥滚子轴承,这样既能承受径向载荷又能承受轴向载荷。由于滚锥数量较多,故刚度和承载能力大。由于没有 50 双列圆锥滚子轴承,就选用两个 50 圆锥滚子轴承背对背安装,中间用隔套 1 隔开,修磨隔套的厚度便可调整轴承的间隙并预紧。轴承靠外圈定位,这样箱体孔可制成通孔,方便加工、精度也相应提高。Comment MSOffice8: 此图转 900。ABSTRACT第四章 齿轮设计16图 51 30210圆锥滚子轴承5.1.2后支承选取后支撑选择圆柱滚子轴承承受径向力。查机械设计课程设计手册P64 页表 62选择 N207E圆锥滚子轴承。图 52 N207E圆柱滚子轴承5.1.3主轴轴承精度的选择根据实际经验得出,前轴承的精度对主轴的前端的轴心偏移量影响最大,因此,前轴承的精度应比后轴承高一级。查机械制造装备设计 P65页表 33选择,前8轴承的精度等级为 P4,后轴承的精度等级为 P5。5.2定位
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:镗削动力头及其组件设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】
链接地址:https://www.renrendoc.com/p-10601141.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2024  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!