自制20T拉床的设计【优秀机械毕业设计】【word+8张CAD图纸全套】

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A0-装配图.dwg

A1-主床身.dwg

A2-丝杠.dwg

A2-副床身.dwg

A2-大带轮.dwg

A2-小带轮.dwg

A2-蜗杆.dwg

A2-蜗轮、螺母.dwg

任务书.doc

开题报告.doc

毕业实习报告.doc

毕业设计封皮.doc

毕业设计目录.doc

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英文摘要.doc

论文摘要.doc

设计说明书.doc

毕业设计（论文）任务书

自制20T拉床设计

1、本毕业设计（论文）课题应达到的目的：

1．培养学生综合应用所学理论知识和技能，分析和解决机械工程实际问题的能力，熟悉生产技术工作的一般程序和方法。

   2．培养学生懂得工程技术工作所必须的全局观念、生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严肃认真的工作作风。

   3．培养学生调查研究，查阅技术言文献、资料、手册，进行工程计算、图样绘制及编写技术文件的能力。

2、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：  

本毕业设计课题任务的内容：自制20T拉床设计是一种主要用于拉削零件内孔、键槽的小型机械式拉床。结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。

本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。

3、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括图表、实物等硬件要求）：

设计说明书不少于2万字；工程绘图量不少于折合成图幅为A0号的图纸3张；用计算机进行设计、计算与绘图一般不少于2/3；并进行计算机仿真样机和优化设计。查阅文献15篇以上，翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于3000字。

4、主要参考文献

[1] 董刚  李建功  潘凤章主编.机械设计（第三版）北京：机械工业出版社1998

[2]成大先主编.械设计图册 北京：化学工业出版社 1997

[3]蔡春源主编.机电液设计手册 北京：机械工业出版社 1997

[4]徐灏主编.新编机械设计师手册 北京：机械工业出版社 1995

[5]朱喜林 张代治主编.机电一体化设计基础 北京：科学出版社 2004

[6]求是科技编著.PLC应用开发技术与工程实践 北京：人民邮电出版社 2005

[7]雷天觉主编.液压工程手册 北京：机械工业出版社 1990

[8]孙桓  陈作模主编.机械原理（第六版）北京：高等教育出版社 2001

[9]王爱玲主编.现代数控机床 北京：国防工业出版社 2003

[10]赵如福主编.金属机械加工人员手册（第三版）上海科学技术出版社 1990

[11]齐麟 张亚雄 黎上威 董学朱 胡松春编著 蜗杆传动设计（上、下册）北京：机械工业出版社 1987

[12]齿轮手册编委会编著 齿轮手册（上、下册） 北京：机械工业出版社 1990

[13]《现代机械传动手册》编委会编著 现代机械传动手册 北京：机械工业出版社 1995

[14]郭爱莲主编.新编机械工程技术手册 经济日报出版社 1991

[15]杨公源主编.机电控制技术及应用 北京：电子工业出版社 2005

[16]袁任光编著.可编程序控制器选用手册 北京：机械工业出版社 2002

[17]饶振纲 王勇卫编著.滚珠丝杠副及自锁装置 北京:国防工业出版社 1990

[18]陆玉 何在洲 佟延伟主编.机械设计课程设计（第三版）北京：机械工业出版社 1999

[19]数字化手册系列（软件版）编写委员会编著.机械设计手册（软件版）R2.0北京：机械工业出版社 1999

5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划：

起 迄 日 期工   作   内   容

3.21～3.27

3.28～4.10

4.11～5.22

5.23～6.22完成毕业实习报告，开题报告。

设计任务分析与总体方案的确定。  

实施设计、计算、绘图、试验。

进行计算机仿真样机和优化设计，并编写设计说明书。

毕业设计（论文）答辩及成绩评定。

摘要

本文介绍的是自制20T拉床的设计。拉床是用拉刀加工工件各种内外成型表面的机床。拉削时机床只有拉刀的直线运动，它是加工过程的主运动，进给运动则靠拉刀本身的结构来实现。专业化的拉床也预示着它的高价位，而且有时不需要那么高的精度要求，而使用这些拉床无疑是种浪费。这就需要工厂内部自己制造一些简单的，可以完成大部分加工的拉床。而自制拉床无疑是个好的选择，它的结构很简单，用材很少可以选择一些标准件来组装，部分不是标准件的地方自己工厂内部加工制造也很容易。因而成本很低，对于中小型企业来说是最好不过的选择了。本文中的自制拉床是一种主要用于拉削零件内孔、键槽的小型机械式拉床。结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。它主要是由皮带传动、蜗轮蜗杆减速器、滑动丝杠螺母传动来完成拉削工作的。本设计结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便。

关键词：自制  拉床  蜗轮蜗杆  滑动丝杠

Abstract

This article describes the design of self-made 20T broaching machine. Broaching machine is a machine which using the pulling knife to processing various internal and external surface molding. Broaching machine only has the linear motion of the broach, which is the main movement processing, feed movement by pulling the knife is to achieve the structure itself. Specialized broaching machine also indicates that its high price, and sometimes it does not require so much high precision, and the use of these types of broaching machine is also a waste. This requires its own factory can manufacture a few simple and can finish most of the broaching processing machines. The self-made broaching machine is without doubt a good choice, its structure is very simple, very little timber ,and it can choose a number of standard parts to the assembly. Although some parts are not standard parts of their factory, the processing is also very easy. And therefore low cost for small and medium enterprises is the best choice. Broaching machine in this article is mainly used for the aperture broaching, keyway broaching. It’s composed mainly by the bed structure, power agencies, transmission, ancillary part and so on. It mainly uses the leather belt drive,worm reduction gear ,glide screw nut drive  to complete the broaching work. This design has rational structure, low cost, high efficiency, good performance, and easy to operate.

Key words: self-made     broaching machine     worm gear     glide screw nut

目录

第一章 前言  ……………………………………………………………………… 1

第二章 总体设计…………………………………………………………………  3

2.1设计任务 ……………………………………………………………………… 3

2.2 设计目的……………………………………………………………………… 3

2.3研究方法、思路 ……………………………………………………………… 4

2.4 设计题目分析 ………………………………………………………………… 4

2.5 总体布置简图 ………………………………………………………………… 5

第三章 螺旋机构的设计………………………………………………………… 7

3.1 耐磨性计算 …………………………………………………………………… 7

3.2 验算自锁条件 ………………………………………………………………… 10

3.3 校核强度 ……………………………………………………………………… 10

3.4 螺杆稳定性计算 ……………………………………………………………… 14

3.5螺杆刚度计算 ……………………………………………………………………14

第四章 带传动设计计算 ………………………………………………………… 15

4.1 设计功率  ………………………………………………………………………15

4.2选定带型 …………………………………………………………………………15

4.3带传动传动比 ……………………………………………………………………15

4.4带轮直径 …………………………………………………………………………15

4.5实际转速 …………………………………………………………………………16

4.6 带速 ………………………………………………………………………………16

4.7 轴间距设计计算 ……………………………………………………………… 16

4.8 V带的根数……………………………………………………………………… 17

4.9 单根V带的预紧力 …………………………………………………………… 18

4.10 带轮的结构尺寸 ……………………………………………………………… 18

第五章蜗轮蜗杆的设计计算 …………………………………………………… 19

5.1 蜗轮蜗杆的类型、特点………………………………………………………… 19

5.2 蜗轮蜗杆的设计计算…………………………………………………………… 21

第六章 螺母和蜗轮凸缘的强度计算 ………………………………………… 25

第七章 夹具的结构及性能分析  ……………………………………………… 27

第八章 拉床的电气控制系统的设计…………………………………………… 29

8.1 控制系统总体方案的确定 ……………………………………………………… 29

8.2 行程开关 ………………………………………………………………………… 29

8.3 主控制系统………………………………………………………………………30

第九章 轴承的选择与计算 ………………………………………………………31

9.1轴承的选择 ………………………………………………………………………31

9.2 轴承的构造 ………………………………………………………………………31

9.3 轴承的类型 ………………………………………………………………………32

9.4 滚动轴承选型和校核 ……………………………………………………………33

9.5 滚动轴承的寿命计算 ……………………………………………………………35

第十章 传动、减速装置的润滑…………………………………………………37

第十一章 轴的校核 ……………………………………………………………… 40

第十二章 机架的分析与设计……………………………………………………41

11.1 机架的分类 ……………………………………………………………………41

11.2 机架的设计准则 ………………………………………………………………42

11.3 机架设计的一般要求 …………………………………………………………43

11.4 机架设计步骤 …………………………………………………………………44

11.5机架的结构选择 ……………………………………………………………… 45

11.6 机架选用的材料……………………………………………………………… 46

毕业设计小结 ……………………………………………………………………… 47

参考文献 …………………………………………………………………………… 48

毕业实习报告 ……………………………………………………………………… 49

第一章 前言

机床是工作母机，机床制造业对国民经济的发展起着重要作用。建国初期，在优先发展重工业的方针指导下，机床制造业迅速发展，按国民经济发展计划建立了一大批机床制造厂，专业分工明确，机床型号齐全，形成了完整的通用机床制造体系。向各行各业提供了大量的工作母机，有力地推动了国民经济的发展。改革开放以来，国民经济飞速发展，给机床制造业带来了新的发展机遇，同时也提出了更高的要求。然而由于长期在计划经济的条件下组织生产，不能很快适应市场经济的要求，使国内很多机床厂家陷入困境。借鉴国外的经验，明确我们的发展方向，迅速适应市场需求，是我国机床制造业面临的重要课题。专用机床一般用于大量生产，需要加工精度长期稳定，因此，对其质量的要求与通用机床有很大不同。

拉床是用拉刀加工工件各种内外成型表面的机床。拉削时机床只有拉刀的直线运动，它是加工过程的主运动，进给运动则靠拉刀本身的结构来实现。按工作性质的不同，拉床可分为内拉床、外拉床、连续拉床、侧拉床等等。拉床一般都是液压传动，它只有主运动，结构简单。液压拉床的优点是运动平稳，无冲击振动，拉削速度可无级调节，拉力可通过压力来控制。拉床的生产效率高，加工质量好，精度一般为IT9-IT7，表面粗糙度Ra值为1.6-0.8um。但由于一把拉刀只能加工一种尺寸表面，且拉刀较昂贵，所以拉床主要用于大批量生产。

拉床的类型可分为以下几种：内拉床：用于拉削内表面，如花键孔、方孔等。工件贴住端板或安放在平台上，传动装置带着拉刀作直线运动，并由主溜板和辅助溜板接送拉刀。内拉床有卧式和立式之分。前者应用较普遍，可加工大型工件，占地面积较大；后者占地面积较小，但拉刀行程受到限制。外拉床：用于外表面拉削，主要有下列几种：①立式外拉床，工件固定在工作台上，垂直设置的主溜板带着拉刀自上而下地拉削工件，占地面积较小。②侧拉床，卧式布局,拉刀固定在侧立的溜板上,在传动装置带动下拉削工件，便于排屑，适用于拉削大平面、大余量的外表面，如气缸体的大平面和叶轮盘榫槽等。③连续拉床，较多采用卧式布局，分为工件固定和拉刀固定两类。前者由链条带动一组拉刀进行连续拉削，适用于大型工件；后者由链条带动多个装有工件的随行夹具通过拉刀进行连续拉削，适用于中小型工件。此外，还有齿轮拉床、内螺纹拉床、全自动拉床、数控拉床和多刀多工位拉床等。专业化，高精度的拉床也预示着它的高价位，但是在很多时候，中小型的工厂内部需要使用拉床进行机加工，但是如果买进专业化的拉床，其所花的费用对于所得利润来说，成本太大，而且有时不需要那么高的精度要求，而使用这些拉床无疑是种浪费。这就需要工厂内部自己制造一些简单的，可以完成一般的加工的拉床。而自制拉床无疑是个好的选择，它的结构很简单，用材很少可以选择一些标准件来组装，仅有少部分没有标准件的地方自己工程内部加工制造也很容易。因而成本很低，对于中小型企业来说是最好不过的选择了。本设计课题任务的内容是自制20T拉床设计，它是一种主要用于拉削零件内孔、键槽的小型机械式拉床。结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。

第二章 总体设计

2.1设计任务

本毕业设计课题任务的内容：自制20T拉床的设计。自制20T拉床设计是一种主要用于拉削零件内孔、键槽的小型机械式拉床。结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。

本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。

2.2设计目的

1．培养学生综合应用所学理论知识和技能，分析和解决机械工程实际问题的能力，熟悉生产技术工作的一般程序和方法。

2．培养学生懂得工程技术工作所必须的全局观念、生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严肃认真的工作作风。

3．培养学生调查研究，查阅技术言文献、资料、手册，进行工程计算、图样绘制及编写技术文件的能力。

2.3主要内容、研究方法、研究思路

（1）设计任务：自制20T拉床的设计计算

（2）技术要求：额定拉力20吨，

（3）工作要求：额定拉力20T，结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的

（4）设计要求：设计说明书不少于2万字；工程绘图量不少于折合成图幅为A0号的图纸3张；用计算机进行设计、计算与绘图一般不少于2/3；查阅文献15篇以上，翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于3000字。

研究方法： 设计任务书为基础，翻阅，查找工具书为辅，比较国内外在机械式拉床设计方面的优点及缺陷，在设计时借鉴和注意。

研究思路：先从大局着手，兼顾细节。首先明确设计任务，由相关的任务书和工具书确定设计的传动方案并确定其结构形式；其次，查找主要技术参数，明确设计原则，由相关的公式进行轴及各类零件的强度，稳定性及寿命的校核计算；第三，进行机架的设计，包括床身，加紧装置形式的明确和对其强度，刚度，稳定性的校核计算。最后，全面分析设计结果是否符合设计要求，完善各个细节。

参考文献

【1】陈 全，臧 炜.工 业 锅 炉 2005 年第3 期（总第91 期）中图分类号：TK226 文献标识码：B

【2】曹正明. 机械工程材料手册.机械工业出版社,1992

【3】徐灏.新编机械设计师手册. 机械工业出版社,1990

【4】相瑜才，孙维连.工程材料及机械制造基础. 机械工业出版社,1995

【5】濮良贵，纪名刚.机械设计.西北工业大学出版社,2000

【6】张增.专业装备机械基础.北京工业大学出版社,1990

【7】董刚，李建功，潘风章.机械设计. 机械工业出版社,1992

【8】刘鸿文.材料力学.高等教育出版社,1999

【9】第一机械工业部设计研究总院.动力机器基础设计手册.中国建筑工业出版社,1990

【10】成大先主编.机械设计图册.北京:化学工业出版社,1997

【11】赵如福主编.金属机械加工人员手册（第三版）.上海科学技术出版社,1990

【12】陆玉 何在洲 佟延伟主编机械设计课程设计（第三版）.北京机械工业出版社,1999

【13】饶振刚 王勇卫编著.滚珠丝杠副及自锁装置.北京:国防工业出版社,1990

【14】孙恒 陈作模主编.机械原理(第六版) .北京:高等教育出版社,2001

【15】刘坚 莫秀群.机械加工设备.北京：机械工业出版社，2006

【16】陈雪瑞.金属切削机床概论.山西：山西科学教育出版社，2003