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文档简介

机械制造装备设计 课程设计指导书 专 业:机械工程及自动化 专业方向:机械制造及自动化 机电工程学院 20 年 月 一、 课程设计的目的 1、 课程设计是机械装备设计课的延续,通过设计实践,进一步学习掌握机械装备设计的一般方法。 2、 培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、机械制造基础等相关知识,进行工程设计的能力。 3、 培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力 4、 提高技术总结及编制技术文件的能力。 5、 将是毕业设计实践教学环节实施的技术准备。 二、 设计内容与基本要求 1、 设计内容:独立完 成各机床主传动系统主轴的变速箱设计。 1) 运动设计:根据任务书给定的规格、参数、拟定传动系统结构方案,确定传动副的传动比及齿轮齿数等。 2) 动力设计:确定电动机的功率,传动零件 的计算载荷、尺寸,验算主要传动件的受力变形或零件的寿命是否在允许的范围内。 3) 结构设计 :进行主传动轴系、变速机构、操纵机构等 布局和具体结构的详细设计。 1、 基本要求: 1) 课程设计必须独立的进行,每人必须完成展开图,截面图图样设计各一张,能够较清楚地表达各轴和传动件的空间位置及有关结构。 2) 根据设计任务书要求,合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。 3) 正确 利用结构式、转速图等设计工具,认真进行方案分析。 4) 正确的运用手册、标准、设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语、文字通顺简练。 5) 完成主传动机构装配图一张、零件图若干张。 三、 设计步骤 1、 明确题目要求,查阅有关资料 在研究设计题目时,应明确给定条件、数据,所涉及的装备的性能,应用范围以及规定的设计内容。根据题目需要查阅有关资料。除机械制造装备设计教材外,还可参阅 金属切削机床 、金属切削机床设计、机床设计等教材,查阅机床设计手册、机械设计手册、机床图册和相关内容的图样 等。还应上网了解同类型装备的结构、各传动部分与其他相邻部件的安装关系、机床的使用性能与操作等。 2、 设计主传动系统方案 普通机床的主传动系统 设计 : 1) 确定有关尺寸参数、运动参数及动力参数。 2) 根据所求的有关运动参数及给定的公比,写出结构式,校验转速范围,绘制转速图。 3) 确定各变速组传动副的传动比值,定齿轮齿数、带轮直径。 4) 绘制传动系统图。 数控机床的 主传动系统设计: 主传动采用直流电机或交流电机无极调速 。 设计时,必须考虑电动机与机床主轴功率特性匹配问题 。电动机与主轴之间要串联一个分级变速箱,可以有以下几种变速情况 : 采用 2 级减速的主传动系统设计(绘制转速图、传动系统图、功率特性图) 采用三级减速的主传动系统设计(绘制转速图、传动系统图、功率特性图) 采用四级减速的主传动系统设计(绘制转速图、传动系统图、功率特性图) 3、 初选和初算主要传动件及参数 传动件: V 带学选型和计算;同步带的选型 4、 结构设计 1)草图设计 估算各轴及齿轮尺寸,确定视图比例,确定展开图及截面图的总体布局;根据各轴受力条件,初选轴承,在有关支撑部位画出轴承轮廓。并检验 各传动件运动过程中是否干涉。 2)结构图设计 确定齿轮、轴承及轴的固 定方法;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,完成展开图及截面图的绘制。 5、 绘制部件装配图 1)部件装配图应按 1:1 绘制,按规定的标准和画法绘图。 2)展开图,基本上按照传动顺序,将各轴间展开画在一个平面上,清楚地表明传动系统的传动关系与结构 。 3)剖视图上准确地表达出各传动轴的空间位置。 6、验算主要传动件 验算轴的弯曲刚度和滚动轴承的寿命。 7、绘制 零件图 可选择主轴、传动轴或其他零件。 8、编写设计计算说明书 说明书编写应与设计同时进行,在图样绘制工作全部完成后,再继续编写未完成部分,并加以整理,装订成册。一般要求说明书的篇幅在 25 30 页。要求:叙述简明扼要,层次分明,文字通顺,书写工整,图表清晰,计算准确。说明书 后要附有参考文献目录。 9、 计划进度安排 本次课程设计集中安排四周。 根据设计工作程度及对学生的要求,计划进度大致安排如下: 1)、理解题目,阅读指导书,拟订总体方案,进行运动设计 3天 2)、动力设计 主要零件的计算和初算 6天 3)、结构设计 绘制装配草图 3天 4)、验算主要零件 2天 5)、绘制正式装配图 3天 6)、整理、编写设计计算说明书 2天 7)、答辩 1天 10、 选题 题目 10 传动系统设计 确定转速范围:主轴最小转速 n=25 r/最大转速 n=2000 r/定公比: =速级数 Z=18 题目 1、 传动系统设计 机床主要技术参数 工件最大回转直径 630件最大长度 1500轴孔径 80轴转速范围 252000r/级数范围 18 电机 转速 1460r/速之比 架纵进给量和螺纹的螺距范围 架横向进给范围(在直径上) 架快速移动速度:纵向 向 座顶尖套筒直径 100座顶尖套液动最大行程 80座顶尖手动最大行程 250座顶尖套端孔锥度 莫氏 5 号 题目 2 卧式加工中心 (1)主传动系统设计 主要技术参数及技术要求 1: 主轴转速范围 10 4500 转 /分; 2: X, Y, Z 轴的行程分别是 600, 300, 400 3: 主轴最大的输出扭矩是 4:进给精度 5: X, Y, 2, 1mm/ 6:工作台面尺寸 320 1000 7:脉冲当量 ; 8:重复定位精度 题目 3 加工中心 (2)主传动系统设计 主要性能参数: 1)交流调速电动机的额定功率转速为 1500r/高转速为 4000r/)额定功率为 )电机额定转速为 500r/)实现无级变速,主轴变速范围: 113r/4000r/目 4 升降台铣床主传动系统设计 技术参数: 1)总体尺寸( 长 宽 高 ) 138080720) 主轴中心线到工作台面距离 30工作台面积(宽 长) 3201320)主轴转速 18级 30r/1500r/ ; 主轴电动机的功率 题目 5 数控铣床 (1)主传动系统设计 技术要求: 1)换刀可靠,换刀时间短;操作灵活方 便,迅速; 2)保证刚度要求前提下,尽量减小结构尺寸; 3)主要设计主轴部分,要求有自动装刀、卸刀、空气吹净等功能; 4)满足大功率、大扭矩的要求,设计两级变速装置,利用液压拨叉或电磁离合器换挡; 5)主轴电机功率 15速范围 75 4500r/ 题目 6 式铣床 (2)主传动系统及工作台设计 1) ( a)主轴转速级数 Z=18; ( b)主轴转速范围 m 000m 5 ; ( c)公 比 = ( d)电机功率为 8 2) ( a)技术数据 工作台长 宽( :430*350 工作台重量( N): 4000N 工作台行程: X=60 80 Y=50 80 b)设计要求 : 工作台进给运动采用滚珠丝杠螺结构 滚珠丝杠支撑方式:双推 简支型 驱动电机为反应式步进电机 步进电机与滚珠 丝杠间采用齿轮降速要求消除齿轮间隙 题目 7 式钻床主传动系统设计 速为 1430 r/轴转速范围 25r/ =12 题目 8 传动系统设计 式铣床

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