专用机床镗削头ZA32的设计【6张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】
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专用机床镗削头ZA32的设计任务书.doc
专用机床镗削头ZA32的设计说明书.doc
外文翻译.doc
开题报告.doc
摘要-专用机床镗削头ZA32的设计.doc
文献综述.doc
期中检查表.doc
毕业设计图
陈佳音封面.doc
套筒TA32-10零件图.dwg
套筒TA32-2零件图.dwg
箱体零件图.dwg
装配图.dwg
轴承端盖零件图.dwg
轴零件图.dwg
目 录
1 前言1
2 专用镗削头设计2
2.1镗刀的选用2
2.2 轴的设计2
2.2.1轴的结构工艺2
2.2.2主轴的选用2
2.2.3 主轴的强度校核计算5
2.3主轴密封装置的选用7
2.4 轴端连接方式7
2.5 主轴支承轴承的选用9
2.5.1主轴支承轴承选用9
2.5.2 主轴轴承的寿命计算9
3 设计小结12
致谢12
参考文献13
1 前言
在目前的机械制造过程中，大多数的工厂对于单件或者是小批量生产的工件大多采用的是通用机床生产。由于通用机床要适应被加工零件形状和尺寸的要求，所以机床结构一般较为复杂。除此之外，在实际的加工过程中，由于只能单人单机操作，于是造成了工人的劳动强度大、生产率低，工件的加工质量不稳定。
为了解决以上问题，组合机床便不断地发展起来。组合机床是根据加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成一种高效组合机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
组合机床一般用于加工箱体类零件或者特殊形式的零件。在加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动来实现各种加工。组合机床的设计，目前基本上有两种方式：第一，是根据具体加工对象的特征进行专门设计，这是当前最广泛也是最实用的做法。第二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其相似的，有可能设计成通用部件，这种机床称为“专用组合机床”。这种组合机床不需要每次按具体对象进行专门设计和生产，而是设计成通用品种，组织成批量生产，然后按被加工零件的具体需要，配以简单的夹具和刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。
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维普论文检测文本检测报告报告编号：9cd7221724ca9fa6 检测时间：2015-05-04 21:57:55 检测文献：专用机床镗削头ZA32的毕业设计 作者：陈佳音 检测范围： 时间范围：1989-01-01至2015-05-04 维普论文检测系统(检测结论) 总相似比：26.96% 自写率：73.04% | 复写率：24.66% | 引用率：2.3% 去除本人已发表文献复写率：24.66% 相似片断：34 期刊库片断：10 | 硕博库片断：0 | 互联网片断：24 | 高校特色库片断：0 | 自建库片断：0 总字数：8425 指标说明： 1. 总字数：送检论文的总字符数，包括中文、阿拉伯数字、外文字符、标点符号等，制表符和图表不计入统计 2. 总相似比：送检论文与比对文献相似的部分（包括参考引用）占整个送检论文的比重，总相似比=复写率+引用率 3. 自写率：送检论文中剔除雷同片段和引用片段后占整个送检论文的比重 4. 复写率：送检论文中与检测范围所有文献相似的部分（不包括参考引用部分）占整个送检论文的比重 5. 引用率：送检论文中被系统识别为引用的部分占整个送检论文的比重（引用部分指正确标注的参考引用文献） 维普论文检测系统(结果汇总) 引用汇总： 相似文献汇总： 中文科技期刊论文全文数据库博士学位论文全文数据库/硕士学位论文全文数据库互联网数据资源/互联网文档资源高校自建特色论文库/高校论文全文数据库自建特色论文库/个人比对库序号引用片段1在本设计中向心球轴承所受的径向力，轴向力，基本额定动载荷C=65000N,额定静载荷= 2000200N，径向载荷系数=0.66,轴向载荷系数Y=1，将这些数据代入公式得出，并根据参考资料5表14.序号相似文献片段数片段相似比来源1简论“机械设计”学科思想方法的教育邱义臻 王玲娟 - 中国农机化- 201211.33期刊第1页维普论文检测2水力碎浆机传动系统的设计李学营 殷镜波 赵黎 - 林业机械与木工设备- 201111.17期刊3一种新型的机架辊李彩平 - 一重技术- 201211.14期刊4CW61125E等大型车床主轴箱第轴花键压溃惯性故障的处理刘云贵 - 资厂科技- 200310.76期刊5提高主轴轴承精度和刚度的措施张春梅 田效伍 - 机床与液压- 200410.71期刊6滚动轴承寿命计算中当量动载荷的确定王欢 王红霞 刘强 - 机械制造与自动化- 201010.51期刊7关于轧钢杂志编辑部出版热轧板带专集的征文通知无 - 轧钢- 200710.48期刊8自行式矿山机械传动轴花键联接的磨损分析及对策顾玲 管荣根 - 江西有色金属- 199410.43期刊9圆柱滚子和推力滚针组合轴承YRT系列的研制开发王力 王吉林 王朝光 - 哈尔滨轴承- 200410.33期刊10箱形薄壁结构的强度分析方法荣国瑞 - 河北建筑工程学院学报- 200010.31期刊11粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套图纸).doc互联网数据 -32.01互联网12粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有._文档投稿赚钱网互联网数据 -31.85互联网13粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套._文档投稿赚钱网互联网数据 -31.79互联网14粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有图纸)(可编._豆丁互联网数据 -11.51互联网15毕业设计(论文)-半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计._道客巴巴互联网数据 -11.47互联网16半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计(镗削头设计) - 道客巴巴互联网数据 -11.33互联网17粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(有全套图纸).doc互联网数据 -21.29互联网18组合机床刚性主轴的计算与分析_CNKI学问互联网数据 -11.19互联网19粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头毕业设计.doc-文档投稿赚钱网互联网数据 -11.19互联网20粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计毕业设计论文 -道客巴巴互联网数据 -10.97互联网21机械设计基础-键连接设计(第十章) - 豆丁网互联网数据 -10.86互联网第2页维普论文检测 指标说明： 1、相似文献：所检测到的相似片段的出处来源文献。 2、片段数（%）：送检论文中来源于本相似文献的相似片段数及相似片段占全部文献字数的百分比。 3、引证：送检测片段被系统识别的文献出处在论文参考文献中有列举。 维普论文检测系统(相似片段详情) 22铣削组合机床及其主轴箱设计 - 道客巴巴互联网数据 -10.81互联网23半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计(镗削头设计)毕业设._豆丁互联网数据 -10.79互联网24粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有._文档投稿赚钱网互联网数据 -10.79互联网25机械设计总复习_百度文库互联网数据 -10.77互联网26基于ANSYS的挤出跑步机塑料边条模具的设计及机头的加工._道客巴巴互联网数据 -10.61互联网27粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计 - 道客巴巴互联网数据 -10.56互联网送检论文片段-1（相似度：84.75%）相似内容来源轴的结构决定于多种情况，比如轴的受力情况、轴上零件的位置和固定方式、轴承的尺寸和类型、轴的毛坯、制造和装配工艺、以及安装、运输等条件水力碎浆机传动系统的设计李学营 殷镜波 赵黎 - 林业机械与木工设备- 2011结构尺寸。其与轴上安装的零件类型、尺寸及其位置，零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，轴的变形等因素都有关。水力碎浆机的传动系统在运转过程中不可避免地存在不同程度的振动和冲击，因此轴头(即安装大送检论文片段-2（相似度：90.32%）相似内容来源轴上零件的周向固定，可以采用键、花键、过盈配合、圆销等。轴上零件的轴向固定，常用轴肩、轴环、螺母、轴端挡圈、套筒、圆锥面、锁紧挡圈、紧定螺钉、弹性挡圈等简论“机械设计”学科思想方法的教育邱义臻 王玲娟- 中国农机化- 2012：轴上零件的定位及固定：分为周向与轴向，周向采用键、花键或过盈配合等连接形式，轴向采用轴轴肩、轴环、套筒、螺母或轴端挡圈、弹性挡圈或紧定螺钉等形式：轴的各段尺寸的确定：轴类零件的结构各不相同，为非标准化零件但组成轴的各轴段都很有规律大多数轴基本上由不同直经的圆柱段圆锥段花键段及螺送检论文片段-3（相似度：76.6%）相似内容来源第3页维普论文检测a) 主轴悬伸长a 在组合机床的刚性主轴设计中，主轴悬伸量的大小是由被加工零件的需要来确定的铣削组合机床及其主轴箱设计 - 道客巴巴 - 互联网数据 -本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。首先针对所要加工的零件入手,对机床.根据此次设计的组合机床刚性主轴的悬伸量较大, 取 L合理2. 5a 为宜。 即.送检论文片段-4（相似度：79.41%）相似内容来源b) 支承距和主轴的悬伸比L/a 这个数值直接影响主轴的刚性，悬伸比选择小，主轴受力后产生的挠度和支承处的倾角就会增大，影响主轴的工作性能组合机床刚性主轴的计算与分析_CNKI学问 - 互联网数据 -组合机床刚性主轴最佳悬伸比的计算设计刚性主轴的主要内容之一是选择主轴参数。.这个数值直接影响主轴的刚度。悬伸比选择过小,主轴受力后产生的挠度和支承处的.送检论文片段-5（相似度：91.89%）相似内容来源为了确保刚度要求，将估算出的主轴平均直径根据推荐选用的刚度系数，按下式进行核算：粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套._文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年2月11日-有的是按主轴传递的扭矩做初步估算的: cm3-1 为确保刚度,再将估算出的主轴平均直径根据推荐选用的刚度系数,按下式进行核算: 千克/微米 3-2 式中D?主.送检论文片段-6（相似度：78.18%）相似内容来源d) 主轴内孔直径d 在有些刚性主轴的设计中，主轴常采用空心的，主轴内孔直径d应选择适当，否则会影响主轴的刚度粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计毕业设计论文 - 道客巴巴 - 互联网数据 -总体设计: 本镗床用于粗镗加工连杆大头孔, 一个工作循环可同时粗加工两个连杆.主轴内孔直径 d 在有些刚性主轴的设计中, 主轴常采用空心的, 主轴内孔直径 d .送检论文片段-7（相似度：93.1%）相似内容来源根据上表，主轴前轴承轴径(mm)，取阶梯轴的设计应注意以下问题：粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套._文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年2月11日-本设计轴为刚性轴: 查1中表3-4可确定 根据上表,主轴前轴承轴径mm,取阶梯轴的设计应注意以下问题: a 配合性质不同的表面,直径应有所不同。 b加工精.送检论文片段-8（相似度：100%）相似内容来源根据以上计算结合参考资料1第107页可以确定主轴各段轴的长度尺寸：基于ANSYS的挤出跑步机塑料边条模具的设计及机头的加工._道客巴巴 - 互联网数据 -27 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 1 1 前 言 在机械制造中 对单件或.根据以上计算结合参考资料1第107 页可以确定主轴各段轴的长度尺寸 12720 LLL.送检论文片段-9（相似度：100%）相似内容来源第4页维普论文检测根据变应力的强度理论和实验研究周的疲劳强度安全系数S的校核。公式如下：粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套图纸).doc - 互联网数据 -2014年2月11日-的计算公式如下: 切削力(2-2)(2-3)转矩 (2-4) 功率 (2-5) 公式中:.进行轴的校核计算 根据变应力的强度理论和实验研究周的疲劳强度安全系数S的校核.送检论文片段-10（相似度：93.51%）相似内容来源许用安全系数，其值根据实践经验确定。对于延性材料，当载荷确定精确，对材料性能有把握时，取；当载荷确定不够精确，材料性能不够均匀时，取；当载荷确定不够精确、材料性能均匀性差时，取毕业设计(论文)-半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计._道客巴巴 - 互联网数据 -2013年9月20日-许用安全系数 S , 其值根据实践经验确定。 对于延性材料, 当载荷确定精确,对材料性能有把握时, 取 1.31.5S =?; 当载荷确定不够精确, 材料性能.送检论文片段-11（相似度：93.94%）相似内容来源该主轴为空心轴，抗弯、抗扭截面系数计算公式见参考文献4表14-11粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有._文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年4月21日-3.3主轴密封装置的选用 18 3.4 轴端连接方式 19 3.5 主轴支承轴承的选用 .截面的强度校核: 该主轴为空心轴,抗弯、抗扭截面系数计算公式见参考文献4.送检论文片段-12（相似度：81.25%）相似内容来源截面扭转剪应力、弯曲正应力的应力幅箱形薄壁结构的强度分析方法荣国瑞 - 河北建筑工程学院学报- 2000截面上的应力有弯曲正应力和弯曲剪应力I)弯曲正应力在竖送检论文片段-13（相似度：100%）相似内容来源对于一般转轴，弯曲正应力按对称循环规律变化，故弯曲应力幅、平均应力分别为，。粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(有全套图纸).doc - 互联网数据 -2014年2月18日-文献4表14-11 (3-7) (3-8) (3-9)截面扭转剪应力、弯曲正应力的应力幅 对于一般转轴,弯曲正应力按对称循环规律变化,故弯曲应力幅、平均应力分别为,.送检论文片段-14（相似度：100%）相似内容来源在多数情况下，对于经常正反转，且扭矩轴相等的轴，当作对称循环变化，即，。粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(有全套图纸).doc - 互联网数据 -2014年2月18日-在多数情况下,对于经常正反转,且扭矩轴相等的轴,当作对称循环变化,即,。 (3-10) (3-11)平均应力 弯曲、扭转极限疲劳强度由轴的材料特性所定。弯曲、.第5页维普论文检测送检论文片段-15（相似度：62.5%）相似内容来源弯曲、扭转时的有效应力集中系数，参见4表14-5。关于轧钢杂志编辑部出版热轧板带专集的征文通知无 - 轧钢- 2007分别为弯曲和扭转时的有效应力集中系数，查表送检论文片段-16（相似度：65.85%）相似内容来源弯曲、扭转时将平均应力折算成应力幅的等效系数（其值与材料有关，可从表414-1中查出）机械设计总复习_百度文库 - 互联网数据 -2012年7月12日-?1 ? ? ?b 是将平均应力折算成应力幅的等效系 数 ,其值与材料有关,见.(mm 2); W 结合面的抗弯截面系数(mm 3) (5)校核结合面不压溃的强度.送检论文片段-17（相似度：95.35%）相似内容来源主轴前端密封装置选用迷宫式密封装置(见下表3-3)。迷宫式密封装置利用转动元件与固定元件粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套图纸).doc - 互联网数据 -2014年2月11日-3.3主轴密封装置的选用 主轴前端密封装置的选用 主轴前端密封装置选用迷宫式密封装置见下表3-3。迷宫式密封装置利用转动元件与固定元件间所构成的曲折.送检论文片段-18（相似度：100%）相似内容来源间所构成的曲折而狭小的缝隙及缝隙内充填的油脂达到密封目的，与其他密封配合使用，则密封效果会更好半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计(镗削头设计)毕业设._豆丁 - 互联网数据 -2014年2月10日-迷宫式密封装置利用转动元件与固定元件间所构成的曲折而狭小的缝隙及缝隙内充填的油脂达到密封目的,与其他密封配合使用,则密封效果会更好。迷宫式密封.送检论文片段-19（相似度：79.73%）相似内容来源主轴轴端于同步带轮的连接方式采用矩形花键连接（图3-3所示）。然后，带轮与花键不采用直接的连接方式，而是在花键上配上一个特制的花键套，并将带轮安装在花键套上半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计(镗削头设计)- 道客巴巴 - 互联网数据 -被加工零件工序图如图 2-2、2-3 所示。 名称及.主轴轴端与同步带轮的连接方式采用矩形花键连接 见图.然而 带轮与花键不采用直接的连接方式 而是在花键上.送检论文片段-20（相似度：60.47%）相似内容来源花键连接的失效形式和强度计算的依据及方法，与平键连接基本相同。花键连接的受力如图4-4所示CW61125E等大型车床主轴箱第轴花键压溃惯性故障的处理刘云贵 - 资厂科技- 2003花键又压溃。要找出造成这一故障的真正原因，必须对花键联接处强度进行计算分析。211 花键联接的强度计算花键连接的受力如图4所示，首先送检论文片段-21（相似度：71.43%）相似内容来源第6页维普论文检测假设载荷在键齿的工作面上均匀分布，每个键齿的工作表面上的压力的合力F作用在平均直径处，则花键传递的转矩机械设计基础-键连接设计(第十章) - 豆丁网 - 互联网数据 -2012年6月13日-平键的两侧面是工作面,上表面 与轮毂上的键槽底部之间留有间隙, 键的上、下.强度计算时,假定载荷在键的工作面上均匀 分布,且压力的合力F作用在平均.送检论文片段-22（相似度：95.83%）相似内容来源载荷不均匀系数，取决于齿数，一般取，齿数多时取较小值；粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套._文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年2月11日-机床联系尺寸图,编制生产率计算卡;设计出的镗床要在确保加工效率和精度的情况下.花键的齿数; ?载荷不均匀系数,取决于齿数,一般取,齿数多时取较小值;.送检论文片段-23（相似度：72.22%）相似内容来源花键齿侧面的工作高度，单位为，矩形花键；自行式矿山机械传动轴花键联接的磨损分析及对策顾玲 管荣根 - 江西有色金属- 1994 花键联接的平均直径m；Z花键齿齿数；h花键工作高度m，矩形送检论文片段-24（相似度：84.38%）相似内容来源花键连接的零件多用强度极限不低于的钢制造，一般需要热处理，特别是在载荷作用下需要频繁移动的花键齿，应通过热处理获得足够的硬度以抵抗磨损一种新型的机架辊李彩平 - 一重技术- 2012多用抗拉强度极限不低于600 MPa的钢制造，多数需热处理，特别是在载荷下频繁移动的花键齿，应通过热处理获得足够的硬度以抗磨损。经计算花键的强度送检论文片段-25（相似度：90%）相似内容来源连接工作方式使用和制造情况齿面未经热处理齿面经过热处理粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有._文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年4月21日-花键的许用挤压应力、许用压强见表表3-4花键连接的许用挤压应力和许用压强连接工作方式使用和制造情况 齿面未经热处理 齿面经过热处理 动连接(载荷.送检论文片段-26（相似度：75%）相似内容来源性能特点：有也承受较大的径向载荷。圆柱滚子和推力滚针组合轴承YRT系列的研制开发王力王吉林 王朝光 - 哈尔滨轴承- 2004性，能承受较大的双向轴向载荷和径向载荷，具有送检论文片段-27（相似度：55.26%）相似内容来源主轴轴承的预紧：锁紧螺母作主轴轴承轴向限位，来保证螺母端面与轴心线有较高的垂直度。提高主轴轴承精度和刚度的措施张春梅 田效伍 - 机床与液压- 2004重合，螺母端面与主轴中心垂直，精度较高，工艺第7页维普论文检测送检论文片段-28（相似度：90.48%）相似内容来源提下，通过计算，选择出尺寸、型号合适的轴承；或在已知轴承尺寸、型号时，计算出不在发生超过允许疲劳失效概率的前提下轴承所具有的寿命（称预测寿命）粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头毕业设计.doc-文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年4月30日-使用寿命期限内不发生超过规定概率的疲劳失效的前提下,通过计算,选择出尺寸、型号合适的轴承;或在已知轴承尺寸、型号时,计算出不在发生超过允许疲劳失.送检论文片段-29（相似度：77.78%）相似内容来源因此，滚动轴承的动态承载能力计算是与轴承的寿命直接联系的。滚动轴承寿命计算中当量动载荷的确定王欢 王红霞刘强 - 机械制造与自动化- 2010，掌握轴承承载能力的校核方法，并合理进行轴承部件的组合设计。因此滚动轴承的寿命计算是滚动轴承承载能力的重点送检论文片段-30（相似度：96.43%）相似内容来源因时，P=C，故。同时考虑温度及载荷特性对轴承寿命的影响，可推得粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计 - 道客巴巴 - 互联网数据 -单位为1L ? 时, P=C, 故3? ? , 滚子.1? 。 同时考虑温度及载荷特性对轴承寿命的10/3.LC?影响, 可推得10()tpfCLf P?.送检论文片段-31（相似度：100%）相似内容来源实际计算中习惯于用小时数表示寿命。设轴承的转速为n，有可推得粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(含全套图纸).doc - 互联网数据 -2014年2月11日-实际计算中习惯于用小时数表示寿命。设轴承的转速为n,有可推得(3-18) 如果当量载荷和转速已知,预期寿命也已确定,则轴承所应具有的基本额定载荷根据上.送检论文片段-32（相似度：100%）相似内容来源如果当量载荷和转速已知，预期寿命也已确定，则轴承所应具有的基本额定载荷根据上式得出粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有._文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年4月21日-设轴承的转速为n,有可推得(3-18) 如果当量载荷和转速已知,预期寿命也已确定,则轴承所应具有的基本额定载荷根据上式得出 (3-19) 在本设计中向心球轴承.送检论文片段-33（相似度：100%）相似内容来源第8页维普论文检测免责声明： 报告编号系送检论文检测报告在本系统中的唯一编号。 本报告为维普论文检测系统算法自动生成，仅对您所选择比对资源范围内检验结果负责，仅供参考。 在本设计中向心球轴承所受的径向力，轴向力，基本额定动载荷C=65000N,额定静载荷= 2000粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有._文档投稿赚钱网 - 互联网数据 -2014年4月21日-(3-19) 在本设计中向心球轴承所受的径向力,轴向力,基本额定动载荷C65000N,额定静载荷200000N,径向载荷系数0.66,轴向载荷系数Y1,将这些数据代入公式.送检论文片段-34（相似度：91.67%）相似内容来源00N，径向载荷系数=0.66,轴向载荷系数Y=1，将这些数据代入公式得出，并根据参考资料5表14-6得连续8h工作的机器，滚动轴承的预期寿命大于100000h,所以此轴承合格粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计(全套有图纸)(可编._豆丁 - 互联网数据 -2014年11月14日-额定静载荷 200000N,径向载荷系数0.66,轴向载荷系数 Y1,将这些数据代入公式得出,并根据参考资料5表14-6 得连续8h 工作的机器,滚动轴承的预期寿命.第9页中国地质大学长城学院毕业设计任务书学生姓名陈佳音学号05211633班 级机制6班指导教师李敬职称教授单 位河北农大毕业设计题目专用机床镗削头ZA32的设计毕业设计主要内容和要求：综合运用所学工程图学、理论力学、材料力学、机械 原理、机械设计、金属工艺学、公差与测量、金属材料、机械制造基础、AutoCAD等课程的知识，设计专用机床镗床的镗削头ZA32。该镗削头与TX32A-F41Y齿轮传动装置配置，适用于各种材料零件的粗精镗孔；与TX32A-F42皮带传动装置配置，适用于各种材料的半精和精镗孔；该镗削头配上车端面刀盘和径向进给装置即为车端面头，与滑台配套组成镗孔车端面机床，进行镗孔，车端面、车外圆、车止口等加工。设计与相同规格的传动装置(TX32A-F41Y、TX32A-F42Y、TZ32-F41Y)及液压滑台（HY32）或机械滑台(HJ32)等配套的镗削头ZA32，用于对铸铁、钢及有色金属件的单轴粗、精镗孔、扩孔等加工。其最大镗孔直径为160mm，其最小镗孔直径为50mm；最高加工精度达IT7，表面粗糙度Ra1.6m；与传动装置联接的尺寸为6D-60db54dc714dc4的花键轴，传动装置与其联接的定位尺寸为170mm；与镗杆联接的基本尺寸为5号莫氏锥度；设计并绘制专用机床镗削头ZA32的总图及重要零件的工作图。毕业设计主要参考资料：1大连组合机床研究所编.组合机床设计（机械部分）.大连:机械工业出版社,1975.2大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册.大连:机械工业出版社,1975.沈阳工业大学，大连铁道学院，吉林工学院编.组合机床设计.大连:上海科学出版社,1985.4保定标正机床有限责任公司.动力部件产品目录.保定.5第一机械工业部,组合机床研究所.ZD27-1多轴箱指导资料.大连:1975.6戴 曙.金属切削机床设计.北京:机械工业出版社,1985.7白成轩.机床夹具设计新原理.北京:机械工业出版社,1997.8张进生.机械制造工艺与夹具设计指导.北京:机械工业出版社,1995.9荆长生.机械制造工艺学.西北工业大学出版社,1996.10机床设计手册编写组.机床设计手册.北京:机械工业出版社,1986.11刘朝儒,彭福荫,高政.机械制图.北京:高等教育出版社,2000.12龚定安.机床夹具设计原理.陕西:陕西科学技术出版社,1981.13任家隆.机械制造技术.北京:机械工业出版社,2000.14徐发仁.机床夹具设计.重庆:重庆大学出版社,1996.15庞怀玉.机械制造工程学.北京:机械工业出版社,1998.16东方人华主编. AutoCAD 2002 机械设计范例入门与提高.2003.17冯涛.AutoCAD 2002 机械设计绘图实例教程.北京:机械工业出版社,2002.毕业设计应完成的主要工作：设计并绘制专用机床镗削头ZA32的总图及重要零件的工作图；编写其设计说明书。毕业设计进度安排：序号毕业设计各阶段内容时间安排备注1查阅资料，完成开题报告；2014.12.102015.1.202外文资料阅读，完成英文翻译； 2015.1.212015.2.103熟悉有关的资料，完成文献综述；2015.2.112015.2.254拟定总体方案2015.2.262015.3.105设计并绘制镗削头总图2015.3.112015.3.256设计并绘制镗削头重要的零件图2015.3.262015.4.207整理资料，编写设计说明书；准备答辩。 2015.4.212015.5.11课题信息：课题性质： 设计R 论文 课题来源： 教学 科研 生产R 其它发出任务书日期： 2014.12.10 指导教师签名： 年 月 日教研室意见：教研室主任签名：年 月 日 学生签名：中国地质大学长城学院2015届毕业设计目 录1 前言12 专用镗削头设计22.1镗刀的选用22.2 轴的设计22.2.1轴的结构工艺22.2.2主轴的选用22.2.3 主轴的强度校核计算52.3主轴密封装置的选用72.4 轴端连接方式72.5 主轴支承轴承的选用92.5.1主轴支承轴承选用92.5.2 主轴轴承的寿命计算93 设计小结12致谢12参考文献131 前言在目前的机械制造过程中，大多数的工厂对于单件或者是小批量生产的工件大多采用的是通用机床生产。由于通用机床要适应被加工零件形状和尺寸的要求，所以机床结构一般较为复杂。除此之外，在实际的加工过程中，由于只能单人单机操作，于是造成了工人的劳动强度大、生产率低，工件的加工质量不稳定。为了解决以上问题，组合机床便不断地发展起来。组合机床是根据加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成一种高效组合机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床一般用于加工箱体类零件或者特殊形式的零件。在加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动来实现各种加工。组合机床的设计，目前基本上有两种方式：第一，是根据具体加工对象的特征进行专门设计，这是当前最广泛也是最实用的做法。第二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其相似的，有可能设计成通用部件，这种机床称为“专用组合机床”。这种组合机床不需要每次按具体对象进行专门设计和生产，而是设计成通用品种，组织成批量生产，然后按被加工零件的具体需要，配以简单的夹具和刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。2专用镗削头设计2.1镗刀的选用本次课程设计是设计专用机床镗削头ZA32。刀具设计考虑的问题：a. 选用刀具的类型；b. 刀具材料；c. 刀具合理几何角度；d. 刀具结构参数；e. 计算刀具的轮廓；f. 制定合理的技术要求g. 刀具的制造工艺和检验方法根据以上特点材料选用阶梯式双头镗刀。2.2 轴的设计2.2.1轴的结构工艺 轴的结构决定于多种情况，比如轴的受力情况、轴上零件的位置和固定方式、轴承的尺寸和类型、轴的毛坯、制造和装配工艺、以及安装、运输等条件。对于要求刚度大的轴，还应从结构上考虑减小轴的变形。 轴上零件的周向固定，可以采用键、花键、过盈配合、圆销等。轴上零件的轴向固定，常用轴肩、轴环、螺母、轴端挡圈、套筒、圆锥面、锁紧挡圈、紧定螺钉、弹性挡圈等。过盈配合和圆销也可兼作轴向固定。 轴的截面变化处（如轴肩、键槽、环槽等），会产生应力集中，使多数轴产生疲劳破坏部位。为了保证轴的疲劳强度，轴肩处的过渡圆角半径不应过小。 2.2.2主轴的选用本设计为刚性主轴。主轴的基本参数选择的是否正确会对主轴的刚性产生很大的影响A.主轴的主要参数参考3第86页确定基本参数 图3-1主轴大致结构图D主轴平均外径；L主轴支承距；a主轴的悬伸长；d空心主轴的内孔直径；L/a主轴的悬伸比；d/D主轴直径比。B. 参数的确定 确定主轴的各个主要参数，是从多个方面的比较分析来确定的，主要是通过对主轴的实际工作条件和一些经验数据来确定的。也可以借助于公式进行计算。a) 主轴悬伸长a 在组合机床的刚性主轴设计中，主轴悬伸量的大小是由被加工零件的需要来确定的。b) 支承距和主轴的悬伸比L/a 这个数值直接影响主轴的刚性，悬伸比选择小，主轴受力后产生的挠度和支承处的倾角就会增大，影响主轴的工作性能。在一般结构允许的情况下，应适当的加大悬伸比。通常推荐主轴的悬伸比。c) 主轴的平均直径D 主轴直径D是决定主轴刚度的重要因素。但是确定主轴的直径还没有一个权威的算法。有的是按主轴传递的扭矩做初步估算的： cm (3-1) 为了确保刚度要求，将估算出的主轴平均直径根据推荐选用的刚度系数，按下式进行核算： (千克/微米) (3-2)式中 D主轴平均外径(cm)； d空心主轴内孔直径(cm)； L主轴支承间距离(cm)刚度系数的值一般不低于25千克/微米，通常取。d) 主轴内孔直径d 在有些刚性主轴的设计中，主轴常采用空心的，主轴内孔直径d应选择适当，否则会影响主轴的刚度。通常推荐主轴的直径比： (3-3) 查1表3-4可得： (3-4) (3-5)试中 d轴的直径（mm） T轴所传递的转矩（Nm） -轴的抗扭截面模数（）。实心轴的-许用剪切应力（）45钢的B系数。当材料的剪切弹性模数时，B值如下1B7.36.25.2注：允许扭转角的适用对象，推荐如下：刚性主轴，取；非刚性主轴，取；传动轴，取。本设计轴为刚性轴： 查1中表3-4可确定 根据上表，主轴前轴承轴径(mm)，取阶梯轴的设计应注意以下问题：a) 配合性质不同的表面，直径应有所不同。b) 加工精度、粗糙度不同的表面，一般直径亦有所不同。c) 与轴承配合的轴颈必须符合滚动轴承内径的标准系列。根据以上计算结合参考资料1第107页可以确定主轴各段轴的长度尺寸： L1+L2+L3=615 L1=177L2=250 L3=1882.2.3 主轴的强度校核计算按疲劳强度进行轴的校核计算根据变应力的强度理论和实验研究周的疲劳强度安全系数S的校核。公式如下： （3-6）公式中：只考虑正应力作用时的安全系数； 只考虑扭转剪应力作用时的安全系数。许用安全系数，其值根据实践经验确定。对于延性材料，当载荷确定精确，对材料性能有把握时，取；当载荷确定不够精确，材料性能不够均匀时，取；当载荷确定不够精确、材料性能均匀性差时，取。 确定危险截面：危险截面应为主轴前轴承支承部分。截面的强度校核：该主轴为空心轴，抗弯、抗扭截面系数计算公式见参考文献4表14-11 （3-7） （3-8） （3-9）截面扭转剪应力、弯曲正应力的应力幅对于一般转轴，弯曲正应力按对称循环规律变化，故弯曲应力幅、平均应力分别为，。在多数情况下，对于经常正反转，且扭矩轴相等的轴，当作对称循环变化，即，。 （3-10） （3-11）平均应力 弯曲、扭转极限疲劳强度由轴的材料特性所定。 弯曲、扭转时的有效应力集中系数，参见4表14-5。 弯曲、扭转时将平均应力折算成应力幅的等效系数（其值与材料有关，可从表414-1中查出） 仅有弯曲正应力时的计算安全系数： （3-12）仅有扭转剪应力时的计算安全系数： （3-13）弯扭联合作用下的计算安全系数： （3-14）设计安全系数 疲劳强度安全系数校核 所以疲劳强度合格，该主轴符合要求。2.3主轴密封装置的选用 主轴前端密封装置的选用 主轴前端密封装置选用迷宫式密封装置(见下表3-3)。迷宫式密封装置利用转动元件与固定元件间所构成的曲折而狭小的缝隙及缝隙内充填的油脂达到密封目的，与其他密封配合使用，则密封效果会更好。 表3-3迷宫密封轴径d10-5050-8080-110110-180e0.2 0.30.40.5f11.522.52.4 轴端连接方式主轴轴端于同步带轮的连接方式采用矩形花键连接（图3-3所示）。然后，带轮与花键不采用直接的连接方式，而是在花键上配上一个特制的花键套，并将带轮安装在花键套上。花键连接既可用于静连接，也可用于动连接。图3-3矩形花键连接花键连接的强度计算：花键连接的失效形式和强度计算的依据及方法，与平键连接基本相同。花键连接的受力如图4-4所示。假设载荷在键齿的工作面上均匀分布，每个键齿的工作表面上的压力的合力F作用在平均直径处，则花键传递的转矩。引入载荷不均匀系数K考虑实际载荷在各花键齿上分配不均的影响。由此可得花键连接的强度条件为图3-4 花键连接受力图 （3-15）公式中：花键传递的转矩，单位为N/mm；花键的工作长度，单位为； 花键的齿数；载荷不均匀系数，取决于齿数，一般取，齿数多时取较小值； 花键齿侧面的工作高度，单位为，矩形花键； 花键的平均直径，单位为，矩形花键； 花键连接的许用挤压应力，单位为，（见表 3-4）； 花键的许用压强，单位为，（见表3-4）；花键连接的零件多用强度极限不低于的钢制造，一般需要热处理，特别是在载荷作用下需要频繁移动的花键齿，应通过热处理获得足够的硬度以抵抗磨损。花键的许用挤压应力、许用压强见表表3-4花键连接的许用挤压应力和许用压强连接工作方式使用和制造情况齿面未经热处理齿面经过热处理动连接（载荷下移动）不良3-10中等5-10良好10-20注：1.同一情况下，或的较小值用于工作时间长和较重要的场合。2.5 主轴支承轴承的选用2.5.1主轴支承轴承选用主轴支承系统的刚度直接影响刚性主轴的工作。支撑部分引起的变形占到了很大的因素，大概占三分之一，所以要对支撑系统引起格外的重视。主轴的支承通常采用：滑动轴承和滚动轴承两种。我们要对滑动轴承和滚动轴承两种情况进行对比，从而选用更加适合的方式。由于组合机床的运转要求大负荷，高转速，高精密，主轴前端采用圆注滚子轴承使用，后端为圆柱滚子轴承。这样可以承受两个方面的轴向力。轴承选用和配置形式对主轴刚度也有较大的影响。轴承本身的刚度除取决于轴承内部结构、滚动体的数量与尺寸外，还取决于轴承的安装精度以及轴承的轴向间隙与径向间隙的调整。向心球轴承外径留有间隙。根据4轴承部分得出下表： 表3-5圆柱滚子轴承的性能允许偏位角：极限转速比：高性能特点：有也承受较大的径向载荷。适用场合：便于安装、拆卸和调整间隙的场合。主轴轴承的预紧：锁紧螺母作主轴轴承轴向限位，来保证螺母端面与轴心线有较高的垂直度。2.5.2 主轴轴承的寿命计算滚动轴承有多种失效形式，在一般的机械运转中，滚动轴承的主要失效形式是滚动体和座圈滚道表面产生疲劳点蚀或疲劳剥落。所以，大多数滚动轴承的尺寸选择应以保证滚动轴承在规定的使用期限内不发生疲劳点蚀或疲劳剥落为计算依据。滚动轴承的动态承载能力计算就是保证运转轴承在规定的使用寿命期限内不发生超过规定概率的疲劳失效的前提下，通过计算，选择出尺寸、型号合适的轴承；或在已知轴承尺寸、型号时，计算出不在发生超过允许疲劳失效概率的前提下轴承所具有的寿命（称预测寿命）。因此，滚动轴承的动态承载能力计算是与轴承的寿命直接联系的。滚动轴承载荷与寿命的关系曲线如图： 图3-5轴承的载荷-寿命曲线图3-5中轴承的负荷寿命曲线满足关系： （3-16）式中： P轴承所受的当量动负荷，单位为N； -轴承的寿命指数，球轴承，滚子轴承 -轴承的基本额定寿命，单位为。因时，P=C，故。同时考虑温度及载荷特性对轴承寿命
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