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高速
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高速平动冲压装置的设计方法及装置设计
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I 无锡太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题 ： 1、 题目 高速平动冲压装点的设计方法及装置设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 创新教育是加速培养创造性人才的重要手段和方法，是素质教育的一个重要组成部分，是把创新学、发明学、基础知识等相关学科的一般原理有机综合起来，培养学生的创新思维和提高 创新能力的一个重要过程。 高速冲压的速度每分钟在几百次到上千次，因此其生产效率要高出普通冲压上十倍甚至几十倍，被誉为是一种质量好、效率高、适合于大规模生产、成本低的先进制造技术，在电子、汽车家电等工业领域的应用越来越广泛。高速冲压技术是集设备、模具、材料和工艺等多种技术于一体的高新技术。主要表现为：实现高速冲压的设备不但本身具有高的加工精度和全自动化数字化功能，其配套的周边设备、材料选用等均需考虑由于高速条件下温度、振动等效应带来的影响。这些也是高速冲压需要达到高生产率、获得高精度零件，并保证模具和设备的使用 寿命长、制品的材料利用率高的关键技术。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 完成相关的零件图和装配图，其中包括三维图和二维图。 按学校要求完成毕业论文（不少于 8000 字）。 完成英文翻译（不少于 3000 字； 英文资料翻译要正确表达原文含意，语句通顺。） 设计说明书论文格式满足学校相应的规范要求，内容完整，结构安排合理，语句通顺。 设备性能符合主要技术数据；设备结构合理，易安装、维护；设备运行安全可靠。 三 、接受任务学生： 机械 92 班 姓名 汤玲 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 012 年 12 月 1 日 无锡太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目 : 高速平动冲压装点的设计方法及装 置设计 信机 系 机械工程及自动化 专业 学 号： 0923051 学生姓名： 汤玲 指导教师： 陈伟明 （职称 :教师 ） 2012 年 11 月 12 日 课题来源 本课题主要是因为国内的高速冲压水平还未达到国外水平，冲压的速度以及平稳性还与国外有着很大的差距，所以想利用功能元来进行机构创新，在同步高速冲压机构上有所突破与创新。 科学依据 工程问题： 同步高速冲压 。板厚 1长 宽 距 2以50M/m 直线匀速。要求工作平稳，噪音小。冲压时工件与冲压机构同步横向运动。 创新教育是加速培养创造性人才的重要手段和方法，是素质 教育的一个重要组成部分，是把创新学、发明学、基础知识等相关学科的一般原理有机综合起来，培养学生的创新思维和提高创新能力的一个重要过程。 可根据世界现有水平进行构造全新的新机构或者对已知机构进行变性创新。 研究内容 能元分析方法）模式 、 功能元、形态矩阵的建立。 定 构运动简图、运动特性分析、结构设计、主要零部件的设计计算和强度校核 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 研究方法： 图书馆查阅经验资料，书本，上网搜寻有关信 息，在数据库里寻找有关研究信息，在图书馆查阅中外文期刊资料等。 技术路线： 1， 功能元分析方法。利用功能元进行机构创新，利用功能元来对机构进行评价； 2， 用 图来画图，进行结构设计 3， 用 绘制机构三维图。 可行性分析： 此毕业设计课题已在国外得到广泛的应用，但国内还未完全跟上，可以借鉴国外的先进水平，进行创新设计。 研究计划及预期成果 出设计方案并进行详细论证，完成开题报告。 合国外的产品设计创新机构。 绘制结构简图。 有中、英文摘要。 预期成果：利用功能元设计出创新机构，使机构切实可行，确实达到预期的构想，并有所突破，达到一定的水平，并在国内申请专利。 特色或创新之处 因为国内目前还没有如此高要求的高速同步冲压，所以此机构属于创新机构，其特色就在于机构的平稳与高效。 已具备的条件和尚需解决的问题 已经了解了机械创新设计的基本方法，以及对冲压的基础知识进行了学习，也了解了如何用功能元分析方法来进行方案分析，在老师的帮助下已经基本确定方案。尚需解决的问题是对内部具体运作不是非常熟悉，还需仔细研究，以及机构内部的相对运动关系还需要仔细琢磨。 指导教师意见 指导教师（签名）： 年 月 日 系意见 系主任（签名）： 年 月 日 编号 无锡太湖学院 毕业设计（论文） 题目 ： 高速平动冲压装置的设计方法及 装 置设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923051 学生姓名： 汤玲 指导教师： 陈伟明 （职称： ） （职称： ） 2013年 5月 25日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明 ：所呈交的毕业设计（论文） 高速平动冲压装置的设计及装置设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 92 学 号： 0923051 作者姓名： 2015 年 5 月 25 日 摘 要 创新教育是加速培养创造性人才的重要手段和方法，是素质教育的一个重要组成部分，是把创新学、发明学、基础知识等相关学科的一般原理有机综合起来，培养学生的创新思维和提高创新能力的一个重要过程。 高速冲压技术是集设备、模具、材料和工艺等多种技术于一体的高新技术。相对于普通冲压而言，高速冲压的速度每分钟在几百次到上千次，因此其生产效率要高出普通冲压上十倍甚至几十倍，被 誉为是一种质量好、效率高、适合于大规模生产、成本低的先进制造技术，在电子、电器、汽车家电等工业领域的应用越来越广泛，如电子接插件、电器接插件、各类连接器、 车连接件、空调器散热片、医疗器件等一些中小型及微细金属零件及超微细金属零件均可实现高速冲压。高速冲压技术是集设备、模具、材料和工艺等多种技术于一体的高新技术。主要表现为：实现高速冲压的设备不但本身具有高的加工精度和全自动化数字化功能，其配套的周边设备、模具的结构设计、材料选用等均需考虑由于高速条件下温度、振动等效应带来的影响；工艺设计时的排样和 出料、定位和导料等都必须考虑速度因素。这些也是高速冲压需要达到高生产率、获得高精度零件，并保证模具和设备的使用寿命长、制品的材料利用率高的关键技术。高速冲压技术是近 20年发展起来的先进成形加工技术， 20 世纪 80 年代末开始在我国的一些外资企业应用，当初其设备和模具均是依靠进口。最近 10年来我国在高速冲压技术方面从引进、消化吸收到自主开发都有了较快的发展，有了自主开发的高速压力机、高速冲压用模具材料、可自行设计和加工高速冲压用多工位级进模具等。但是其水平与发达国家相比还有较大的差距。如何缩小与发达国家的差距，加 快我国高速冲压技术的推广。 关键词： 创新；功能元；高速冲压 is to is an of of as of up to in of an is a in of of to of so is or of on as a is as IC be is a in as of be to as so to be to to to of in 0 0s of 0th a of 0 in to a a be of is a to to up of is 目 录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 目录 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 题背景 . 错误 !未定义书签。 题的研究意义 . 错误 !未定义书签。 文研究的主要内容和关键问题 . 2 能分析法 . 错误 !未定义书签。 功能分析法确定设计方案 . 2 总 体设计 . 7 案设计 .率计算及电动机的选择 . 8 3 技术计算与设计 . 8 动齿轮的计算 . 11 的计算与设计 . 动轴承的选择及校核计算 . 17 轮的计算与设计 . 错误 !未定义书签。 联接的选择及校核计算 . 错误 !未定义书签。 滑与密封 . 错误 !未定义书签。 4 齿轮加工工艺 . 错误 !未定义书签。 齿圆柱齿轮的主要技术要求 . 错误 !未定义书签。 齿圆柱机械加工的主要工艺问题 . 错误 !未定义书签。 施装置中的齿轮 . 三维图的绘制 . 25 维图绘制方案的确定 . 25 维图的图样 . 26 6 设计的不足以及展望 .谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 .1 1 绪论 题背景 创新设计是指充分发挥设计者的创造力 ,利用人类已有的相关科技成果进行创新构思 ,设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用性的一种实践活动。在创 新过程中，利用功能元方法有着重要的实际创新意义。 为了实施创新设计，突出创新教育加速培养创造性人才是关键。在整个教学实践中，把创新学、发明学、基础知识等相关学科的一般原理有机综合起来， 利用功能元创新方法完成一个工程实例是一个重要过程 . 高速冲压技术是集设备、模具、材料和工艺等多种技术于一体的高新技术 速冲压的速度每分钟在几百次到上千次，因此其生产效率要高出普通冲压上十倍甚至几十倍，被誉为是一种质量好、效率高、适合于大规模生产、成本低的先进制造技术，在电子、电器、汽车家电等工业领域的应用 越来越广泛，如电子接插件、电器接插件、各类连接器、 车连接件、空调器散热片、医疗器件等一些中小型及微细金属零件及超微细金属零件均可实现高速冲压 具、材料和工艺等多种技术于一体的高新技术 . 现有的高速薄板冲压装置，有 气动冲压 装置和 气液压冲压 装置等。这些装置在工作过程中均是在固定的位置，上模作等速运动或同时作横向往返运动，下模是静止的。其缺陷是随着工作频率提高，振动、噪音等不利因素将增大而影响工作质量和工作环境。 题的研究意义 实现高速冲压的设备不但本身具有高的加工精度 和全自动化数字化功能，其配套的周边设备、模具的结构设计、材料选用等均需考虑由于高速条件下温度、振动等效应带来的影响；工艺设计时的排样和出料、定位和导料等都必须考虑速度因素 得高精度零件，并保证模具和设备的使用寿命长、制品的材料利用率高的关键技术 0 年发展起来的先进成形加工技术， 20 世纪 80 年代末开始在我国的一些外资企业应用，当初其设备和模具均是依靠进口 0年来我国在高速冲压技术方面从引进、消化吸收到自主开发都有了较快的发展，有了自主开发的高速压力机 、高 速冲压用模具材料、可自行设计和加工高速冲压用多工位级进模具等 。 但是其水平与发达国家相 比还有较大的差距 。 如何缩小与发达国家的差距，加快我国高速冲压技术的推广应用，是冲压行业工程技术人员义不容辞的责任 。 冲压是汽车制造的四大工艺之一，车身的制造精度在很大程度上取决於冲压及其总成的精度 。 冲压技术源於大批量生产的发展和需要，尤其是汽车工业的发展，现在依然如此 。 文研究的主要内容和关键问题 同步高速冲压 长 宽 距 2以 50M/m 直线匀速。要求工作平稳，噪音小。 冲压时工件与冲压机构同步横向运动。 实现高速冲压的设备不但本身具有高的加工精度和全自动化数字化功能，其配套的周边设备、模具的结构设计、材料 2 选用等均需考虑由于高速条件下温度、振动等效应带来的影响；工艺设计时的排样和出料、定位和导料等都必须考虑速度因素 。 这些也是高速冲压需要达到高生产率、获得高精度零件，并保证模具和设备的使用寿命长、制品的材料利用率高的关键技术 。本设计的关键问题是怎样利用功能元分析法进行创新方案的确定，以及对设计方案的分析，最后就是图纸的绘制。 能分析法 为了更好地开发和发展产品， 明确产品的功能是非常重要的。基于从产品设计的观点对功能的理解，提出一种比较仝面、系统、便于使用的功能分析法。它可用于产品的功能分析和功能结构的建立，并为寻求产品的合理实体解答打下良好基础， 为改进现有产品及发展新产品找出方向 任何产品都是为了满足人类的某种需要而存在的，亦即要求它在一定的环境条件下完成所需要的某种动作或发挥所要求的作用，这就构成了对产品的功能要求。整个产品的构成就是为了完成这种功能要求。为了设计出高质量的产品，不少学者在其所提出的设计进程中都提到了设 汁对象的功能问题，并将功能结构的建立作为发展产品方案的苇要阶段。功能结构的建立，不仅对新产品的实体结构设汁具有指导意义，通过对现有产品的功能结构分析，可以明确或找出其改进及发展方向 期取得设汁人员的重视 功能的分析及功能结构罔的建立还缺少简明可行的方法。本文试罔存分析冉天功能的概念的基础上提出分析广 品功能和建立其功能结构的一般方法。 目前，功能的概念已广泛应用在许多领域中。例如在价值分析中，有人提出功能是产品所具有的能 够满足用户需要的特性。或者说是产品所具有的效能、用途、使用价值。在设计领域内，许多学者也对功能有一定的描述， 如 目的在于执行或掌握某种任务。功能是由某量 (如输人量 )的元素到某量 (如输出量 )的元素问的明确的编排 说法很多，理解不一。尽管如此，从各种说法中可以看出： 功能是系统所具有的苇要特征之一，是对系统一个侧面的抽象捕述： 功能是从使用角度提出的系统所应完成的任务； 功能常表达为输人和输出之间的艾系。 由于系统 是在一定的环境条件下为完成某既定要求而工作的， 它所应具有的功能显然离不开环境条件的影响。因而为了更全面地理解功能，为了更有利于产品的开发和改进，可以认为： 功能是在一定环境条件下系统所必须解决的问题。或为解决某问题系统所应完成的动作或发挥的作用。 功能分析法确定设计方案 功能分析法指紧紧围绕产品功能进行分析、分解、求解、组合、优选的方案设计方法。 功能的抽象描述应该能够放映出产品或技术系统在特定约束条件下输入与输出量之间的因果关系。由总功能分解为分功能再分解至功能至功能元，最后做出功能树状结构图的构成，即为功能分析。 为了找到正确合适的设计方 案，我利用功能元分析法，将总功能分解为功能远的目的是为了便于找到实现功能元的功能载体。设计功能载体是完成原理方案的重要设计环节。而功能载体是具有完成某一功能属性的物体 。 3 当功能元的解法求出后，将各功能元的解合理地组合起来成为一个整体，便形成实现系统总功能的原理解。系统原理解可以用功能元 系统的功能元为行，各功能元的相应解法为列，构成形态学矩阵。将各功能元的不同解法进行组合可以形成多个系统原理解，即得到多个原理设计方法。 在组合过程中应当注意：组合在一起的各功能元的解应具有相 容性，即各功能元的解在几何学、运动学、能量流、物理流和信息流上分析是相互协调的，不相互干扰，不相互矛盾，否则形成的方案应予以剔除；其次，组合的方案从技术和经济效益上衡量具有先进性、合理性和经济型。 功能原理方案设计步骤： 图 功能原理方案设计图 常用的五种物理功能元： 图 物理功能元图 4 1）包括各种类型能量之间的转变、运动形式的转变、材料性质的转变、物态的转变及信号种类的转换等 。 2） 指各种物理量 (如位移、速度、力 )的放大或缩小等 。 3） 包括能量流、物料流、信息流的结合或分离（如运动的合成或分解）。 4) 反映能量流、物料流、信息流的位置变化。如离合器、开关、阀门等 。 5) 体现三大流在一定时间范围内保存的功能，如弹簧、电池、录音带、光盘等的储存 . 功能元（分功能）的求解 : 一个功能元（分功能）都要找出相应的技术、物理效应来实现，有时一个功能元（分功能）可以相应地提出几个技术、物理效应。 功能元的求解方法主要有： 参考有关资料、专刊或产品求解法； 利用各种创造性方法以开阔思想去探讨求解法； 利用设计目录求解法。 设计目录是把能实现某种功能元的各种原理和结构综合在一起的一种表格或分类资料。 部分功能元解法目录： 表 1功能元解法表 机械一次增力功能元解法目录 : 连杆 5 表 1机械一次增力功能元解法表 四杆机构运动转换解法目录 : 表 1四杆机构运动转换解法表 211212 1212 1F 2当量摩擦角螺纹升角螺纹中径22 )212 6 2 总体设计 案设计 在功能元目录表 3考吕仲文主编 机械工业出版社机械创新设计），查出以上三个功 能元的解法，将功能元及其解法（功能载体）组成分功能形态矩阵如下： 表 2动方案形态学矩阵 传动方案形态学矩阵功能因素 功能载体（形态） 1 2 3 4 5 6 A 上下运动 曲柄滑块机构 汽缸 液压缸 凸轮机构 链传动 齿轮机构 B 左右运动 曲柄滑块机构 汽缸 液压缸 凸轮机构 链传动 齿轮机构 C 同步冲压 齿轮系 组合凸轮机构 取三种功能的各一种解法组合可得 N=6 6 2=72 共 72 种方案。根据本身的使用情况还有设计的方便实用，并且排除那些带有冲击与急回特性的方案，故从 72 种方案中选用共轭直动从动件凸轮机构和齿轮机构，即 4+为要同步冲压所以选择齿轮机构，用 4个齿轮成正方形互相啮合来达到同步以及传动的作用。 图 方案运动原理图 方案运动原理： 如图 1 所示：包括第一齿轮 1、上模 2、第一凸轮 3、第二凸轮 4、第三凸轮 5、第四凸轮 6、第二齿轮 7、下模 8、第三齿轮 9、第五凸轮 10、第六凸轮 11、第七凸轮 12、第八凸轮 13、第四齿轮 14、凸模 15及凹模 16等。 本发明是一种平动式同步高速薄板冲压 装置 ，包括上模 2 及下模 8，上模 2 的本体及下模 8的本体是相同的矩形框架。上模 2的矩形框架的底部设置有凸模 15，下模 8的矩形 7 框架的顶部设置有凹模 16。 上模 2及下模 8的传动系统由四 个相同的齿轮和八个相同的凸轮构成。四个相同的齿轮分别是第一齿轮 1、第二齿轮 7、第三齿轮 9 及第四齿轮 14，四个齿轮中至少有一个是主动齿轮。八个相同的凸轮分别是第一凸轮 3、第二凸轮 4、第三凸轮 5、第四凸轮 6、第五凸轮 10、第六凸轮 11、第七凸轮 12及第八凸轮 13。 四个齿轮排成二行二列矩形阵列，两两啮合，每个齿轮的传动轴上装配有两个凸轮，该两个凸轮的长轴方向正交布置。 上模 2 的矩形框架套装在处在上面一行的四个凸轮外，即套装在第一凸轮 3、第二凸轮 4、第三凸轮 5及第四凸轮 6外。 下模 8的矩形框架套装在处在下面一行的 四个凸轮外，即套装在第五凸轮 10、第六凸轮 11、第七凸轮 12及第八凸轮 13外。 所有八个凸轮均是等宽凸轮。 如图 1所示，驱动第一齿轮 1顺时方向转动，第二齿轮 7逆时方向转动，利用等宽凸轮第二凸轮 4、第三凸轮 5 的轮廓曲线控制上模 2 的内侧上下面上下运动，并在冲压工件时作等速运动，用第一凸轮 3、第四凸轮 6的轮廓曲线控制上模 2内侧的左右面横向运动，与工件的输送速度一致。同理，第四齿轮 14 逆时方向转动，第三齿轮 9 顺时方向转动，利用等宽凸轮第六凸轮 11、第八凸轮 13 的轮廓曲线控制下模 8 的内侧上下面上下运动，并在冲压工件时 作等速运动（与上模 2相对应），用第五凸轮 10、第七凸轮 12的轮廓曲线控制下模 8的内侧左右面横向运动，与工件的输送速度一致（与上模 2相对应）。 在本发明的工作过程中，第二凸轮 4、第三凸轮 5、第六凸轮 11 及第八凸轮 13 控制上模 2与下模 8作冲压运动并实现等速，第一凸轮 3、第四凸轮 6、第五凸轮 10及第七凸轮 12 控制上模 2 与下模 8 作相同的横向运动并实现同步工件的输送速度（在冲压工件时间段）。上模 2 在第二凸轮 4、第三凸轮 5、第一凸轮 3、第四凸轮 6 的控制下只能在平面中作平动，同理下模 8也只能在平面中作平动，从而实现了平动 同步高速冲压。 率计算及 电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用 2、确定电动机的功率： (1)确定冲压力大小 根据冲压力公式 P = 中 常取值为 l=2错误 !未找到引用源。 b+4( 根据给定的数据可知 a=b= 所以 l=2 （ = 因为冲孔的材料为 45号钢 所以经过查找得到 b=600 s=355 8 所以抗剪强度为 17878N/后得到 P=1 178=2)电机所需的工作功率： 根据给定的数据，我们假设在冲压的瞬间，转过角度为 30，向下的距离为 2 通过计算得到 r=15 V=s 前面得到冲压力 P=以功率 W=m/s 总 =( 齿轮 )8 次方 = =总=399Nm/s 1400Nm/s 3、确定电动机转速： 轴的工作转速： 0 1000V/ D=1282r/为要去稍微大点的转速的电动机，所以取转速为 1400r/ 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比 ,故选择电动机型号 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 其主要性能：额定功率： 载转速 1400r/定转矩 9 3 技术计算与设计 动齿轮的计算 与 设计 根据之前计算出来的数据得到： wP 转速为 1400r/ 额定转矩为 因为齿轮的传递效率是 以 9 2 0 0 2 齿 传动比 齿; 底下的计算参考机械设计 211页 213页 1500 w ，小齿轮转速 1400 r/齿数比为 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿轮。 1） 根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动； 2） 机构为一般机器，速度不高，故选用 7级精度（ 009 3） 材料选择 0择小齿轮材料为 40质），硬度为 280齿轮材料为 45钢（调质），硬度为 240者硬度差为 40 4） 选小齿轮齿数 241 z ，大齿轮齿数 272 0 z 按齿面接触强度设计， 由设计计算公式（ 10行计算 即 211 1）确定公式内的各计算数值。 1） 试选载荷系数 ） 计算小齿轮传递的转矩 T 41151 5 3)由表 10 d=1 4） 由表 10Z =15）由图 1000 大齿轮的接触疲劳强度极限 50)由式 10911 104 0 08211 4 0 06060 j L 92 N 错误 !未找到引用源。 7)由图 10)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 s=1 由式（ 10 4 0 10 2 2） 计算 1）计算小齿轮分度圆直径入 H中较小的值 211 =）计算圆周速度 v 00060 3）计算齿宽 b b=d ）计算齿宽和齿高之比 错误 !未找到引用源。 模数 未找到引用源。 =高 h=b/h=）计算载荷系数 根据 v=s,7 级精度，由图 10v=齿轮 由表 10; 有表 10 级精度，小齿轮相对支承非对称布置时， 由 b/h=图 10 载荷系数 5 6 5 实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（ 10 3111 7）计算模数 3）按齿根弯曲强度设计 由式（ 10弯曲强度的设计公式为 m 311212 1） 确定公式内的各计算数值 . 2） 由图 10001802 ； 11 3） 由图 10弯曲疲劳寿命系数 4） 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 s=由式（ 10得 M P 111 M P 222 5）计算载荷系数 K. 6)查取齿型系数 由表 10得 7)计算大小齿轮的 F并加以比较， 013 111 Y 222 Y 大齿轮的数值大 4） 设计计算 2( 31211 对比计算结果 算出小齿轮齿数 1511 大齿轮齿数 z 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿跟弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 5）几何尺寸计算 1， 计算分度圆直径 11 22 2， 计算中心距 02 )( 21 3， 计算齿轮宽数 12 取 82 01 最后经验算检查，合适。 的计算与设计 从动轴设计 1、选择轴的材料 确定许用应力 选轴的材料为 45号钢 ，调质处理 2表 13可知： 5060查 2表 13b+115002-10、按扭转强度估算轴的最小直径 单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接， 从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直 径为： dC 查表 1345钢取 C=118 则 d118(，取 d=35 以下凡是出现见表或见图均是参考濮良贵主编的第八版机械设计教材。 3、齿轮上作用力的计算 齿轮所受的转矩： T=06P/n=0698582 N 齿轮作用力： 圆周力： T/d=2198582/195N=2036N 径向力： 03641N 4、轴的结构设计 轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图 。 （ 1）联轴器的选择 可采用弹性柱销联轴器，查表 3582 2）确定轴上零件的位置与固定方式 单级减速器中，可以将齿轮安排在 箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边 轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位 。 （ 3）确定各段轴的直径 将估算轴 d=35虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为 0轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴处 大于 5便于齿 轮装拆与齿轮配合处轴径 大于 3 用套筒固定 ,右端用轴环定位 ,轴环直径 还应满足右侧轴承的安装要求 ,根据选定轴承型号确定 。 右端轴承型号与左端轴承相同 ,取 5 (4) 选择轴承型号 由 1代号为 6209,查手册可得 :轴承宽度 B=19,安装尺寸 D=52,故轴环直径 2 (5）确定轴各段直径和长度 段： 5 长度取 00初选用 6209 深沟球轴承 ，其内径为 45宽度为 承端面和箱体内壁应有一定距离 过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为 55装齿轮段长度应比轮毂宽度小 2 2+20+19+55） =9653=08 段直径 0度与右面的套筒相同，即 0 段直径 2 长度 9上述轴各段 长度可算得轴支承跨距 L=96 6)按弯矩复合强度计算 求分度圆直径：已知 95 求转矩：已知 主编的第八版机械设计教材。 5、 齿轮上作用力的计算 齿轮所受的转矩： T=06P/n=0698582 N 齿轮作用力： 圆周力： T/d=2198582/195N=2036N 径向力： 03641N 6、轴的结构设计 轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图 。 （ 1）联轴器的选择 可采用弹性柱销联轴器，查表 3582 2）确定轴上零件的位置与固定方式 单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边 轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定， 14 两端轴承靠套筒实现轴向 定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位 。 （ 3）确定各段轴的直径 将估算轴 d=35虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为 0轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴处 大于 5便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径 大于 右端用轴环定位 ,轴环直径 还应满足右侧轴承 的安装要求 ,根据选定轴承型号确定 取 5 (4) 选择轴承型号 由 1代号为 6209,查手册可得 :轴承宽度 B=19,安装尺寸 D=52,故轴环直径 2 (5）确定轴各段直径和长度 段： 5 长度取 00初选用 6209 深沟球轴承，其内径为 45宽度为 承端面和箱体内壁应有一定距离 过密封盖轴段长 应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为 55装齿轮段长度应比轮毂宽度小 2 2+20+19+55） =96直径 53=08 段直径 0度与右面的套筒相同，即 0 段直径 2长度 9上述轴各段长度可算得轴支承跨距 L=966)按弯矩复合强度计算 求分度圆直径：已知 95 求转矩：已知 求圆周力： 据课本 6式得 T2/95= 求径向力 据课本 6得 因为该轴两轴承对称，所以： B=48承支反力： r/2=15 t/2=两边对称，知截面 截面 =62= 截面 =62= （ 转矩： T= P2/106= 求圆周力： 据课本 6式得 t 5 82222 求径向力 据课本 6得 a a n 因为该轴两轴承对称，所以： B=48承支反力： 由两边对称，知截面 截面 截面 82.4机械加工介绍1 to do is on of do it do to be a of of in of a is of a It is of or or s on of on on an in or to of On to be in a to in of is is in a on at of It a of at it in a of to a be at a of 8 in a on be by to An is to a or of a is on it is of in or a be of of be be of A on of a in An on be on of to is is a 1 6 in be in of by of a of a is by is as is of be on a It is on is be in of be in on in 05 10 2 4 10 219 4 8 up 270 0 up 6582 a 30 13 in to be on a or of on is 0% of In a is in of s is by in to or of is of in of in of to C, is of of is to to of of of of a C a to a to be it be a as a to of it C to of in C a of an of to of an so NC in of C in 950s by In NC to a to be to a of to a up is in to be to 959 of is a C to of PT a in on to be by A to on of a in of a of C at in of It to or a by a on a to be If it to 00 of a it to 00 of a of to of a as a of in as a of of it of it or to on To in a of it to a It to as as to be a C of a as by as In a to a in to an a it is to as on a to of of a of in in s by a of as of of on a on on of be in of an on by a In an be be of a a In 00 00 it is to In on a of of of a in of a of in of on on of be if is is on be on in be on be On is a is on of 端面和镗孔等项工作而设计的机床。车削很少在其他种类的机床上进行，而且任何一种其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔，车床的多功能性可以使工件在一次安装中完成几种加工。因此，在生产中使用的各种车床比任何其他种类的机床都多。车床的基本部件有：床身、主轴箱组件、尾座组件、溜板组件、丝杠和光杠。床身是车床的基础件。它能常是由经过充分正火或时效处理的灰铸铁或者球墨铁制成。它是一个坚固的刚性框 ， 有其他基本部件都安装在床身上。 常在床身上有 外 组 行的 。有 制 部 都 用 上的 ，而有的制 在一组中或者 组中都 用一个 和一个 。 要经过 加工以 其 。为了和，机床的 是经过面时还，以 。 上的任何，常常”个机床的 。主轴箱安装在 的固上，一在床身的端。它 ，可使工件在各种 。它基本上由一个安装在 轴中的 主轴和一 类 于 车 箱 组成。 过 ，主轴可以在 多种 。床有 1 种 ，一 等比 。而且在“机床上 个 ，能 部 。一种正在不 的 是 过 的或者机械的装进行 。由于机床的 在很上 于主轴，因此，主轴的 常安装在 的 圆锥滚子轴或球轴中。主轴中有一个贯穿 的 孔， 棒料可以 过孔送料。主轴孔的车床的一个 要，因此当工件必须 过主轴孔料时，它确了能够加工的棒料毛坯的最座组件主要由 部分组成。底板与床身的 配合，可以在 上作纵向移 。底板上有一个可以使个尾座组件夹 在任上的装。尾座体安装在底板上，可以沿某种类 的键槽在底板上横向移 ，使尾座能与主轴箱中的主轴 正。尾座的第 个组成部分是尾座套筒。它是一个 径 常6 3英 之间的钢制 圆柱体。 过 和螺杆，尾座套筒可以在尾座体中纵向移入和移出几个英。 车床的规格用 个示。第一个称为车床的床面上最。这是在车床上能够 的工件的最。它 连 与 上最近点之间距离的 倍。第二个规格是 顶 之间的最床床面上最示在车床上能够车削的最，而 顶 之间的最示在 个顶 之间能够安装的工件的最。普 车床是生产中最经常使用的车床种类。它们是具有前面 叙的 有那 部件的 载机床，且除了刀 之外， 部刀具的运 都有机 进给。它们的规格 常是：车床床面上最为305 610 英 ；面上最达 1 700英 和 顶 之间距离达 365 少见。这 车床的冷却液循环 统。 的普 车床车床床面最一不超过3303英 床身安装在工作台或柜子上。虽然普 车床有很多用途，是很有用的机床，具以及测量工件花费很多时间， 以它们不适合在。 常，它们的实际加工时间少于其总加工时间的30%。此外， 要技术熟练的工人来 作普 车床，这种工人的工资高而且很难雇 。然而， 作工人的调和观察切屑过 上。因此，为了减少或者完 不雇用这类熟练工人，六 车床、螺纹加工车床和其他类 的 和 车床 经很 地 制出来， 经在生产中 用。. 制进制 技术中的一个基本的 是 制 。在 技术出“之前， 有的机床都是由人工 纵和 制的。在与人工 制的机床有 的很多 性中， 作者的技能的 。 用人工 制是，产 的 量 与 作者的技能有 。 制了 人工 制机床 出来的第一 。 制” 用 制的、 的 来 制机床和其他制 统。一个技的工作不是 纵机床，而是能够出机床 纵 的 。 于一台 机床，其上必须安有一个被称为装，用来 “和译出 。 技术是为了者的 性，而且它确实完成了这项工作。 制的机的机更高、生产出 件的一性更 、生产 更、而且 的工装 成本更。 技术的 了制 工中其他几项的产生：火花加工技术、光切”、 子 制还使机床比它们 用有人工 的前们的用途更为 。一台 机床可以 生产很多类的 件， 一个 件都可以有不的和复 的加工过 。 可以使生产 那 于 用人工 制的机床和工来，在经上是不的产 生产任。 多 进技术一样， 生于 理工 的实中。 这个 是50在 的资 出来的。在其最的 ， 机床可以经和有效
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