【JC065】B655型牛头刨床总体布局及主轴箱设计【4A0】【机械专业毕业设计论文】【优秀】【通过答辩】
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专业班级 : 机械 08 学生姓名 : 蔡 新 艺 导师姓名 : 金 慧 芳 报告内容 1. 课题研究目的和意义 2. 文献综述（课题研究现状及分析） 3. 基本内容、拟解决的主要问题 4. 技术路线 5. 进度安排 1. 课题研究目的和意义 牛头刨床是直线运动机床，它的生产效率比较低，可以用来加工中、小型的工件，有一定的工作长度。它的工件装夹可调整的工作台上或夹在工作台上的平口钳内，利用刨刀的直线往复运动（切削运动）和工作台的间歇移动（进刀运动）进行刨削加工的。 通过对传统刨床基础结构的研究可以对刨床的运动特点，力学性能有更深层次的了解从而为设计研究更精密更加现代化的刨床铺平道路。 题研究现状及分析） 我国现有的刨床大多是 60年代的产品，而老式的牛头刨床逐渐暴露出效率、精度较低等问题，很难适应产品在质量和产量上的要求。 2006年，双向数控曲面刨床的出现，改变了人们对传统刨床的认识，它的外形看上去象一台加工中心，又在双向往复刨削曲面零件这台机床改变了人们对传统刨床的认识，开创了刨床的新时代。 图 控刨床外观图 牛头刨床 小型牛头刨床：加工长度为 400如： 中型牛头刨床：加工长度为 400 如： 大型牛头刨床：加工长度为 400 如： 69 有油泵打出的润滑油进行循润滑 3设计的基本内容、拟解决的主要问题 1床身 2变速箱 3滑枕 4工作台 5摇臂机构 本设计的刨床主体结构是由 1床身、 2变速箱、 3滑枕、4工作台、和 5摇臂机构组成 。 2变速箱 变速箱由 P=3千瓦，n=960转 /分三相异步电动机驱动，电动机固定在床身后壁的支架上，变速箱内装有三根支撑于滚动轴承上的平行轴，下轴装有由齿轮，通过三角皮带得转动，伸在外面的操纵手柄，将这些齿轮拨到适当位置，与中轴上的齿轮相啮合，使中轴得到三种速度。 1床身 床身为铸铁的箱形壳体固定在底座上。床身内装有变速机构和摇臂机构，床身上部装有两斜箱条与床身上平面组成供滑枕移动用的燕尾形导轨，二箱条中一个是固定的，另一个可以调整滑枕与导轨的间隙，床身前面为垂直方形导轨，横梁滑面沿此导轨移动，后面装一后罩，作防护用。 3 摇臂机构 变速箱里的旋转运动，经过摇臂机构变成滑枕的直线往复运动。摇臂上部用接头与滑枕活动连接，使滑枕产生往复运动。滑枕移动有六级速度。 4 滑枕 滑枕是一个长的空心铸件，其下面为燕尾形导轨，上面有长槽，穿以连接螺杆，将滑枕和摇臂机构连接起来。滑枕以刨削斜面，沿燕尾形导轨，刀架溜板可垂直移动。刨刀装于刀夹坐中刀夹座可以绕一水平小轴转动，以使刨刀于返回行程时在工件上滑行。 工作台横行滑板都是夹固工件用的，为此在工作台上面和右恻面有 恻面还有几列圆孔，在用户提出要求时可拆下工作台，则用横行滑板来固定夹具，工作台前部支持在支架上，以保证有足够的刚性。 5 工作台 （ 1）阐述课题背景，对国内外相关研究现状 进行总结和分析； （ 2）根据主要技术指标，在分析国内外研究 现状的基础上制定总体设计方案，并阐明案 制定依据； （ 3）完成刨床传动方案设计、零部件的具体结设计； （ 4）对所设计的结构进行精度和刚度校核； （ 5）得出设计结论：滑枕最大行程，滑枕最小行程，刀架最大垂直行程，刀架最大调转角度。 以刨床为研究对象，根据主要技术指标，在分析国内外研究现状的基础上制定合理的总体结构设计方案，并阐明方案制定的依据。在设计过程中主要解决的问题是对刨床的传动系统及曲柄摆杆机构的设计，各个零部件的结构设计，并完成精度和刚度的校验。 （ 1）收集资料，分析研究资料，明确设计内容； （ 2）查阅有关的资料，弄清楚刨床的工作原理和工作过程，拟定设计方案； （ 3）根据拟定的设计方案进行尺综合，以满足根据刨床的用途，功能和工艺性要求； （ 4）根据刨床加工的精度和运动的要求，以及工作环境、成本、效率等条件，设计刨床的床身工作台及传动系统结构组成。 （ 5）对主要零件进行工作能力设计，确定其合理的几何形状和结构尺寸。 5 进度安排 3月 1日 日：查阅相关资料，熟悉课题意义，理解题目设计意义； 3月 8日 3日：撰写开题报告，制定总体设计方案； 3月 24日 3日：计算数据，进行具体结构设计； 4月 24日 4日：细化结构设计，完成设计图纸； 5月 25日 日：完善结构设计，整体设计说明书； 6月 10日 5日：完成设计，提交所有文件，准备答辩。 c x y - , b B . : c x y - , b B . : 专业班级 : 机械 08 学生姓名 : 蔡 新 艺 导师姓名 : 金 慧 芳 报告内容 1. 课题研究目的和意义 2. 文献综述（课题研究现状及分析） 3. 基本内容、拟解决的主要问题 4. 技术路线 5. 进度安排 1. 课题研究目的和意义 牛头刨床是直线运动机床，它的生产效率比较低，可以用来加工中、小型的工件，有一定的工作长度。它的工件装夹可调整的工作台上或夹在工作台上的平口钳内，利用刨刀的直线往复运动（切削运动）和工作台的间歇移动（进刀运动）进行刨削加工的。 通过对传统刨床基础结构的研究可以对刨床的运动特点，力学性能有更深层次的了解从而为设计研究更精密更加现代化的刨床铺平道路。 题研究现状及分析） 我国现有的刨床大多是 60年代的产品，而老式的牛头刨床逐渐暴露出效率、精度较低等问题，很难适应产品在质量和产量上的要求。 2006年，双向数控曲面刨床的出现，改变了人们对传统刨床的认识，它的外形看上去象一台加工中心，又在双向往复刨削曲面零件这台机床改变了人们对传统刨床的认识，开创了刨床的新时代。 图 控刨床外观图 牛头刨床 小型牛头刨床：加工长度为 400如： 中型牛头刨床：加工长度为 400 如： 大型牛头刨床：加工长度为 400 如： 69 有油泵打出的润滑油进行循润滑 3设计的基本内容、拟解决的主要问题 牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件 刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。 1床身 2变速箱 3滑枕 4工作台5摇臂机构 本设计的刨床主体结构是由 1床身、 2变速箱、 3滑枕、4工作台、和 5摇臂机构组成 。 2变速箱 变速箱由 P=3千瓦，n=960转 /分三相异步电动机驱动，电动机固定在床身后壁的支架上，变速箱内装有三根支撑于滚动轴承上的平行轴，下轴装有由齿轮，通过三角皮带得转动，伸在外面的操纵手柄，将这些齿轮拨到适当位置，与中轴上的齿轮相啮合，使中轴得到三种速度。 1床身 床身为铸铁的箱形壳体固定在底座上。床身内装有变速机构和摇臂机构，床身上部装有两斜箱条与床身上平面组成供滑枕移动用的燕尾形导轨，二箱条中一个是固定的，另一个可以调整滑枕与导轨的间隙，床身前面为垂直方形导轨，横梁滑面沿此导轨移动，后面装一后罩，作防护用。 3 摇臂机构 变速箱里的旋转运动，经过摇臂机构变成滑枕的直线往复运动。摇臂上部用接头与滑枕活动连接，使滑枕产生往复运动。滑枕移动有六级速度。 4 滑枕 滑枕是一个长的空心铸件，其下面为燕尾形导轨，上面有长槽，穿以连接螺杆，将滑枕和摇臂机构连接起来。滑枕以刨削斜面，沿燕尾形导轨，刀架溜板可垂直移动。刨刀装于刀夹坐中刀夹座可以绕一水平小轴转动，以使刨刀于返回行程时在工件上滑行。 工作台横行滑板都是夹固工件用的，为此在工作台上面和右恻面有 恻面还有几列圆孔，在用户提出要求时可拆下工作台，则用横行滑板来固定夹具，工作台前部支持在支架上，以保证有足够的刚性。 5 工作台 （ 1）阐述课题背景，对国内外相关研究现状 进行总结和分析； （ 2）根据主要技术指标，在分析国内外研究 现状的基础上制定总体设计方案，并阐明案 制定依据； （ 3）完成刨床传动方案设计、零部件的具体结设计； （ 4）对所设计的结构进行精度和刚度校核； （ 5）得出设计结论：滑枕最大行程，滑枕最小行程，刀架最大垂直行程，刀架最大调转角度。 以刨床为研究对象，根据主要技术指标，在分析国内外研究现状的基础上制定合理的总体结构设计方案，并阐明方案制定的依据。在设计过程中主要解决的问题是对刨床的传动系统及曲柄摆杆机构的设计，各个零部件的结构设计，并完成精度和刚度的校验。 （ 1）收集资料，分析研究资料，明确设计内容； （ 2）查阅有关的资料，弄清楚刨床的工作原理和工作过程，拟定设计方案； （ 3）根据拟定的设计方案进行尺综合，以满足根据刨床的用途，功能和工艺性要求； （ 4）根据刨床加工的精度和运动的要求，以及工作环境、成本、效率等条件，设计刨床的床身工作台及传动系统结构组成。 （ 5）对主要零件进行工作能力设计，确定其合理的几何形状和结构尺寸。 5 进度安排 2月 27日 日：查阅相关资料，熟悉课题意义，理解题目设计意义； 3月 6日 5日：撰写开题报告，制定总体设计方案； 3月 16日 3日：计算数据，进行具体结构设计； 4月 24日 4日：细化结构设计，完成设计图纸； 5月 25日 日：完善结构设计，整体设计说明书； 6月 10日 5日：完成设计，提交所有文件，准备答辩。 毕业设计任务书 学生姓名 蔡新艺 院 系 机电工程学院 专业、班级 机械设计制造及其自 动化 08导教师姓名 金慧芳 职称 副教授 从事 专业 机械工程 是否 外聘 是否 题目名称 牛头刨床 总体布局及主轴箱设计 一、设计 目的、意义 本课题是对牛头刨床的设计，根据设计要求合理选择电动机，通过传动机构带动滑枕在水平方向往复运动，而滑枕上面固定着刨刀从而完成刨削工作的目的。在设计中使用先进的遗传算法对刨床进行优化设计使刨床工作具有急回特性，提高生产效率。同时使刨床加工过程 中速度平稳，减小了对电动机的冲击，节约能源。最主要的是可以提高加工零件的表面质量，使切削精度得到改善。 通过对传统刨床基础结构的研究可以对刨床的运动特点，力学性能有更深层次的了解 从而为设计研究更精密更加现代化的刨床铺平道路。 二、设计内容、 技术 要求 （研究方法） 阐述课题背景，对国内外相关研究现状进行总结和分析； 根据主要技术指标，在分析国内外研究现状的基础上制定总体设计方案，并阐明方案制定依据； 完成刨床 主轴箱设计、零部件的具体结构 设计； 对所设计的结构进行精度和刚度校核。 得出设计结论 滑枕最大行程 550 毫米 滑枕最小行程 95 毫米 刀架最大垂直行程 175 毫米 刀架最大调转角度 60 刨床可以实现 6 种不同的切削速度，变速装置采用两个档位控制，变速时需要停车切削工程中工作平稳，可以实现对大平面和 T 型槽燕尾槽等零件的加工。 三、设计完成后应提交的 成果 （一）计算说明部分 字以上（设计说明书一式一份）。 （二） 图纸部分 张； 配图图纸 1 张； 件图图纸 2 张 ； 件图图纸 2 张。 四、设计 进度安排 3 月 1 日 7 日：查阅相关资料，熟悉课题意义，理解题目设计意义； 3 月 8 日 23 日：撰写开题报告，制定总体设计方案 ； 3 月 24 日 23 日：计算数据，进行具体结构设计； 4 月 24 日 24 日：细化结构设计，完成设计图纸； 5 月 25 日 9 日：完善结构设计，整体设计说明书； 6 月 10 日 15 日：完成设计，提交所有文件，准备答辩 。 五、主要参考资料 1 何建民 刨工操作技术与窍门 M械工业出版社， 2008. 2 陈江义 课程设计任务 J1）： 1013 刘品 机械精度设计与检测基础 M尔滨工业大学出版社 ,2010. 4 王三民 M械工业出版社， 2010. 5 王三民 M械工业出版社， 2008. 6 戴曙 M械工业出版社 ,2008. 7 恢达明 M械工业出版社， 2008. 8 成大先 M机械工业出版社， 2001 9 苗淑杰 M尔滨工业出版社， 2000. 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 系 主任签字： 年 月 日 本科学生毕业 设计 牛头刨床总体布局 及主轴箱设计 系部名称： 机电工程学院 专业班级： 机械设计制造及其自动化 08生姓名： 蔡新艺 指导教师： 金慧芳 职 称： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二一二年六月 s 655 08012 毕业设计 开题报告 设 计 题 目 :牛头刨床 总体布局及主轴箱设计 院 系 名 称 : 机电工程学院 专 业 班 级 : 机 械设计制造及其自动化 08 学 生 姓 名 : 蔡新艺 导 师 姓 名 : 金慧芳 开 题 时 间 : 2012 年 3 月 15 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 1 课题研究的目的和意义 在现代化的加工技术中 随着电子技术计算机技术信息技术以及激光技术等的发展并应用于机床领域 ,数控刨床应运而生，使刨床的发展进入了一个新时代。不断提高劳动生产率和自动化程度是刨床发展的基本方向 , 国外数控刨床的普及率十分高例如日本、德国所生产的数控刨床占总量的 95%以上 ，加工精度高。通过改进结构使刨床可以实现双向加工，成倍的提高了生产率，并且利用数控技术使刨床的加工领域不再仅仅局限在平面内，可以实现曲面的加工，使刨床更加广泛的应 用于现代化加工工业中。 牛头刨床是直线型运动机床，它的生产效率比较低，可以 用来 加工 中、小型的 工件 ， 有一定的工作长度。它的 工件装夹可调整的工作台上或夹在工作台上的平口钳内，利用刨刀的直线往复运动（切削运动）和工作台的间歇移动（进刀运动）进行刨削加工的。 本课题研究的意义是 通过对传统刨床基础结构的研究可以对刨床的运动特点，力学性能有更深层次的了解从而为设计研究更精密更加现代化的刨床铺平道路。 2 文献综述（ 课题研究 现状及分析） 头刨床 的发展现状 头刨床国内发展现状 我国现有的刨床大多是 60 年代 的产品，随着现代加工工业的发展，老式的牛头刨床逐渐暴露出效率、精度较低等问题。很难适应产品在质量和产量上的要求，成为阻碍生产的 “瓶颈 ”。采用先进、科学、可靠的技术改造在线设备，是充分发挥设备效能，优化设备结构、促进设备资源有效利用的重要途径。有许多公司早已开始研究并取得了很好的效果，实践证明这种办法是可行的。 同时有的公司加大投入力度研制出更加先进的刨床。如 2006 年 2 月 14在上海浦东新国际展览中心举办了 “ 中国数控机床展览会 ”，国内外著名机床厂家都展示了最新数控机床产品。在南京新方达数控有限 公司的展台上展出了一台令人耳目一新的数控机床 双向数控曲面刨床 （图 。该机床既不像传统的牛头床，又不像一般的龙门刨床，外形看上去象一台加工中心，但是它又在双向往复刨削曲面零件这台机床改变了人们对传统刨床的认识，开创了刨床的新时代。它具有三项最新国家专利技术，独特的双向刨刀是高效加工的核心，使得刨床能够双向刨削，加工效率成倍提高；创新的双支承结构是高精度的可靠保证，使得加工精度大大提高；特有的三轴交流伺服数控系统，使得刨床的加工领域充分拓展，可以加工两个剖面方向的曲面、斜面、平面等特型面，甚至扩展加工螺旋面 图 控刨床外观图 头刨床国外发展现状 在国外刨床的应用比较早，所以研究比较深入。随着各种先进技术的产生尤其是计算机技术的发展使数控技术应运而生。数控刨床无须人工操作 ,而是靠数控程序完成加工循环。因此调整方便 ,适应灵活多变的加工任务 ,使得中小批生产自动化成为可能。 国外数控刨床的普及率十分高例如日本、德国所生产的数控刨床占总量 的 95%以上。而且他们所生产的刨加工床精度、效率十分高 ,广泛的应用于柔性自动化生产系统中。 头刨床 的类型 根据所能加工工件的长度，牛头刨床可分为大 、中、小型三种：小型牛头刨床可以加工长度为 400 型牛头刨床可以加工长度为 400 牛头刨床；大型牛头刨床可以加工长度为 400工件，如 69O 型牛头刨床。 头刨床的特点 牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。 它的主要五大特点有： 1、 牛头刨床的 工作台具有横向和升降的快速移动机 构 ， 用以刨削倾斜的平面，从而扩大了使用范围。 2、刨床的进给系统采用凸轮机构，有 10级进给 量。改变走刀量，也非常方便。 3、牛头刨床在走刀系统内装有过载安全机构，当由于操作不慎或者受到外力影响与切削超载时，走刀自行打滑，无损机件保证机床的正常运行。 4、滑枕和床身导轨间以及具有速度的齿轮付和主要的滑动导轨面，均有油泵打出的润滑油进行循润滑。 5、牛头刨床装有离合器及制动停车机构，所以在变换速度，启动机床及停车时，可不必切断电源，制动停车机构能使滑枕当离合器脱开时之惯性冲程量不大于 10毫米。 3 设计 的基本内容 、 拟解决的主要问题 设计 结构组成 本设计的刨床主体结构是由 1 床身、 2 变速箱 、 3 滑枕、 4 工作台、和 5摇臂机构组成。 身 床身为铸铁的箱形壳体固定在底座上。床身内装有变速机构和摇臂机构，床身上部装有两斜箱条与床身上平面组成供滑枕移动用的燕尾形导轨，二箱条中一个是固定的，另一个可以调整滑枕与导轨的间隙，床身前面为垂直方形导轨，横梁滑面沿此导轨移动，后面装一后罩，作防护用。 速箱 变速箱由 P=3 千瓦， n=960转 /分三相异步电动机驱动，电动机固定在床身后壁的支架上，变速箱内装有三根支撑于滚动轴承 上的平行轴，下轴装有由齿轮，通过三角皮带得转动，伸在外面的操纵手柄，将这些齿轮拨到适当位置，与中轴上的齿轮相啮合，使中轴得到三种速度。 臂机构 变速箱里的旋转运动，经过摇臂机构变成滑枕的直线往复运动。摇臂上部用接头与滑枕活动连接，使滑枕产生往复运动。滑枕移动有六级速度。 枕 滑枕是一个长的空心铸件，其下面为燕尾形导轨，上面有长槽，穿以连接螺杆，将滑枕和摇臂机构连接起来。滑枕以刨削斜面，沿燕尾形导轨，刀架溜板可垂直移动。刨刀装于刀夹坐中刀夹座可以绕一水平小轴转动，以使刨刀于返回行程时 在工件上滑行。 作台 工作台横行滑板都是夹固工件用的，为此在工作台上面和右恻面有 恻面还有几列圆孔，在用户提出要求时可拆下工作台，则用横行滑板来固定夹具，工作台前部支持在支架上，以保证有足够的刚性。 头刨床 的运动形式 牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。 计基本内容 （ 1）阐述课题背景，对国内外相关研究现状进行总结和分析； （ 2）根据主要技术指标 ，在分析国内外研究现状的基础上制定总体设计方案，并阐明方案制定依据； （ 3）完成刨床传动方案设计、零部件的具体结设计； （ 4） 对所设计的结构进行精度和刚度校核； （ 5）得出设计结论 ： 滑枕最大行程 ， 滑枕最小行程 ， 刀架最大垂直行程 ， 刀架最大调转角度 。 解决的主要问题 本题以 刨床 为研究对象，根据主要技术指标，在分析国内外研究现状的基础上制定合理的总体结构设计方案，并阐明方案制定的依据。在设计过程中主要解决的问题是对 刨床的传动系统及曲柄摆杆机构的设计，各个零部件的结构设计，并完成精度和刚度的校验 4 技术路 线 （ 1） 收集资料， 分析研究资料，明确设计内容； （ 2） 查阅有关的资料，弄清楚刨床的工作原理和工作过程，拟定设计方案； （ 3） 根据拟定的设计方案进行尺综合，以满足根据刨床的用途，功能和工艺性要求； （ 4） 根据刨床加工的精度和运动的要求，以及工作环境、成本、效率等条件，设计刨床的床身工作台及传动系统结构组成 ； （ 5） 对主要零件进行工作能力设计，确定其合理的几何形状和结构尺寸 。 5 进度安排 3月 1日 日：查阅相关资料，熟悉课题意义，理解题目设计意义； 3月 8日 3日：撰写开题报告，制定总体设计方案 ； 3月 24日 3 日：计算数据，进行具体结构设计； 4月 24日 4 日：细化结构设计，完成设计图纸； 5月 25日 日：完善结构设计，整体设计说明书； 6月 10日 5 日：完成设计，提交所有文件，准备答辩。 6 参考文献 1 王正山 J2006. 2 何建民 M械工业出版社， 2008. 3 陈江义 J1）： 1014 吴宗泽 S等教育出版社， 2007. 5 尚德波 J. 职大学报 , 2005, (04) . 6 陈华 J. 机械工人 2008, (11). 8 吴坷军 J2003(10):559 鹿跃丽 ,陈江义 ,张明成 ,熊滨生 J. 郑州工业大学学报 ,2009,(03). 10 胡志刚，王旺平，张永林，王玉成 动力学分析及优化设计 J学自然版） 3). 11 陈丽萍 刨削 J2005（ 4）： 1612 邓文英 M等教育出版社， 2001 13 王三民 M械工业出版社， 2010. 14 柯开波 ,邱复兴 几种误区 J2002（ 1）： 35 15 徐国红 J. 机械工人 16 王凤兰 ,沙玉章 J2007(11). 17 011,49. 18 009,11. 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 本设计介绍了 牛头刨床的一些基础知识及其工作原理，还介绍了各个主要部分的组成和作用。主要对 牛头刨床床身、滑枕和 主轴 箱进行了设计。滑枕是装载刀架的工件，它是空心铸铁件，可以控制刀具的装夹方式和装夹位置，也可以调整机床刨削行程的大小； 主轴 箱是机床主要传动系统，它有三根轴，各个轴上有不同的齿轮，通过不同的传动比传递不同的速度； 牛头刨床， 主轴 箱有两个档位能实现 6 级变速，机床电动机额定功率是 3定转速为 960r/安装在机床底部，这样可以减少床身的振动，提高 了刨削精度；机床的进给是工作台在横梁上通过棘轮及棘轮爪的控制做水平方向上的前后移动。本着优化、美观、实用和不浪费的原则，设计 牛头刨床 ,使其总体布局合理，外观简洁，床身协调，操作简单。 本论文还根据需要对一些设计还进行了校核，主要是对 主轴 箱的过桥齿轮轴以及轴上的零部件（如齿轮、轴承等）进行了校核，这样就使本设计更加合理。 关键词 ： 牛头刨床；滑枕； 主轴 箱；总体布局 ； 过桥齿轮轴 黑龙江工程学院本科生毕业设计 655 s of 655 is of it is a it of s is of it on of 655 of of 60r/It on of of of is of on of on of 665 is is is is is to on to so 龙江工程学院本科生毕业设计 3 目 录 摘要 第 1 章 绪 论 . 错误 !未定义书签。 题背景及研究意义 . 错误 !未定义书签。 内外研究现状 . 错误 !未定义书签。 究设想及主要工作内容 . 错误 !未定义书签。 第 2章 牛头刨床总体方案设计 . 错误 !未定义书签。 头刨床设计的主要参数 . 错误 !未定义书签。 头刨床的工作原理 . 错误 !未定义书签。 头刨床的结构设计 . 错误 !未定义书签。 身 . 错误 !未定义书签。 轴箱 . 错误 !未定义书签。 臂机构 . 错误 !未定义书签。 枕 . 错误 !未定义书签。 作台 . 错误 !未定义书签。 动机构组成及其工作原理 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 主轴箱的设计 . 错误 !未定义书签。 轴箱的设计 . 错误 !未定义书签。 轴箱的电动机选择 . 错误 !未定义书签。 动机规格的选取 . 错误 !未定义书签。 轴箱上直齿圆柱齿轮设计 . 错误 !未定义书签。 轴箱上主传动轴设计 . 错误 !未定义书签。 308 调心滚子轴承设计 . 错误 !未定义书签。 传动设计 . 错误 !未定义书签。 定计算功率 . 错误 !未定义书签。 择带型 . 错误 !未定义书签。 定带轮的基准直径 . 错误 !未定义书签。 定中心距 a 和带的基准长度 . 错误 !未定义书签。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 算小带轮上的包角 1 . 错误 !未定义书签。 定带的根数 z . 错误 !未定义书签。 定带的初拉力 . 错误 !未定义书签。 算带传动 作用在轴上的力 Q . 错误 !未定义书签。 轮结构设计 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 4 章 其它机构设计 . 错误 !未定义书签。 轮设计 . 错误 !未定义书签。 轮的概述 . 错误 !未定义书签。 轴轴上斜齿轮 . 错误 !未定义书签。 的设计 . 错误 !未定义书签。 的简介 . 错误 !未定义书签。 轴的设计（轴） . 错误 !未定义书签。 轴上滑动 轴承设计 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 曲柄机构的设计 . 错误 !未定义书签。 柄机构的设计 . 错误 !未定义书签。 传算法简介 . 错误 !未定义书签。 柄机构的设计 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 结 论 . 错误 !未 定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 目 录 摘要 第 1 章 绪 论 . 1 题背景及研究意义 . 1 内外研究现状 . 1 究设想及主要工作内容 . 2 第 2章 牛头刨床总体方案设计 . 4 头刨床设计的主要参数 . 4 头刨床的工作原理 . 4 头刨床的结构设计 . 4 身 . 5 轴箱 . 5 臂机构 . 5 枕 . 6 作台 . 6 动机构组成及其工作原理 . 6 章小结 . 8 第 3 章 主轴箱的设计 . 9 轴箱的设计 . 9 轴箱的电动机选择 . 9 动机规格的选取 . 9 轴箱上直齿圆柱齿轮设计 . 10 轴箱上主传动轴设计 . 13 308 调心滚子轴承设计 . 15 传动设计 . 16 定计算功率 . 16 择带型 . 16 黑龙江工程学院本科生毕业设计 确定带轮的基准直径 . 16 定中心距 d . 17 算小带轮上的包角 1 . 17 定带的根数 z . 17 定带的初拉力 . 18 算带传 动作用在轴上的力 Q . 18 轮结构设计 . 18 章小结 . 18 第 4章 其它机构设计 . 19 轮设计 . 19 轮的概述 . 19 轴轴上斜齿轮 . 19 的设计 . 25 的简介 . 25 轴的设计（轴） . 28 轴上滑动轴承设计 . 30 章小结 . 31 第 5 章 曲柄机构的设计 . 32 柄机构 的设计 . 32 传算法简介 . 32 柄机构的设计 . 35 章小结 . 36 结 论 . 37 参考文献 . 38 致 谢 . 39 黑龙江工程学院本科生毕业设计 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 题背景及研究意义 刨床作为最早的金属切削机床早已应用到生产中，机床是加工机器零件的主要设备，所以又被称为工作母机，由于它的母机性，它所负担的工作量占机器总制造工作量的 40%机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量。一个国家的机床工业的技术水平，在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。显然机床在国民经济现代化建设中起着很重大的作用。刨床因其结构简单，造价低廉 但是生产率高（加工平面的效率是铣床的 5 倍）等优点广泛应用于工厂加工中。 近些年来随着电子技术计算机技术信息技术以及激光技术等的发展并应用于机床领域 ,使刨床的发展进入了一个新时代。不断提高劳动生产率和自动化程度是刨床发展的基本方向 ,在我国现阶段刨床工业的自动化水平还不高 ,高加工精度的机床还不是很普及。传统刨床在有些工厂中传统刨床还在发挥着重要的作用 ,有一定的经济价值。 通过对传统刨床基础结构的研究可以对刨床的运动特点 ,力学性能有更深层次的了解从而为设计研究更加精密更加现代化的刨床铺平道路。 内外研究 现状 1国外研究现状 在国外刨床的应用比较早，所以研究比较深入。随着各种先进技术的产生尤其是计算机技术的发展使数控技术应运而生。数控刨床无须人工操作 ,而是靠数控程序完成加工循环。因此调整方便 ,适应灵活多变的加工任务 ,使得中小批生产自动化成为可能。国外数控刨床的普及率十分高例如日本、德国所生产的数控刨床占总量的 %95 以上。而且他们所生产的刨加工床精度、效率十分高 ,广泛的应用于柔性自动化生产系统中。 2我国的研究现状 我国现有的刨床大多是 60 年代的产品，随着现代加工工业的发展，老式的牛头刨床逐渐暴露 出效率、精度较低等问题。很难适应产品在质量和产量上的要求，成为阻碍生产的 “瓶颈 ”。采用先进、科学、可靠的技术改造在线设备，是充分发挥设备效能，优化设备结构、促进设备资源有效利用的重要途径。有许多公司早已开始研究并取得了很好的效果，实践证明这种办法是可行的。 同时有的公司加大投入力度研制出更加先进的刨床。如 2006 年 2 月 14在上海浦东新国际展览中心举办了 “ 中国数控机床展览会 ”，国内外著名机床厂家都展示了黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 最新数控机床产品。在南京新方达数控有限公司的展台上展出了一台令人耳目一新的数控机床 双向 数控曲面刨床（图 该机床既不像传统的牛头床，又不像一般的龙门刨床，外形看上去象一台加工中心，但是它又在双向往复刨削曲面零件这台机床改变了人们对传统刨床的认识，开创了刨床的新时代。它具有三项最新国家专利技术，独特的双向刨刀是高效加工的核心，使得刨床能够双向刨削，加工效率成倍提高；创新的双支承结构是高精度的可靠保证，使得加工精度大大提高；特有的三轴交流伺服数控系统，使得刨床的加工领域充分拓展，可以加工两个剖面方向的曲面、斜面、平面等特型面，甚至扩展加工螺旋面 图 控刨床外观图 究设想及主要工作内容 通过查阅资料并参考现有的刨床，确定了牛头刨床的主要机构：皮带传动机构、小皮带轮、皮带和大齿轮等。螺旋机构：螺杆和螺母。摆动导杆机构：大齿轮 、滑块、导杆，滑块等。凸轮机构：凸轮和推杆。棘轮机构：扇形齿轮，棘爪和棘轮。牛头刨床的传动系统把电动机的回转运动转变成刨刀的切削运动和工作台的进给运动。装在电动机的伸出轴端上的小皮带轮，通过一组三角皮带，驱动大皮带轮，通过一个三级变速箱来调整速度使刨刀得到六种不同 的速度 . 变速箱末端的齿轮驱动固定在空心主轴上的大齿轮。在大齿轮上，装有用销钉联接的滑块，此滑块可绕销钉转动，并可在导杆的导槽中滑动 (销钉到大齿轮中心的距离可由机构进行调整 )，所以当大齿轮转动时，便可借助滑块来拨动导杆绕固定支点 (销钉 )左右摆动 (同时导杆下端的导槽与滑块之间可作相对滑动，以改变导杆的有效长度 )。大齿轮每转一周，导杆便往复摆动一次。又由于导杆的上端是用销钉与调整块相联的，而调整块又在拧紧手柄时被紧固在滑枕上。所以当导杆摆动时，滑枕便沿着导轨作前后往复运动。于是安装在滑枕前端刀架上的刨刀便作切削 运动。 根据要求设计完成一个三级变速箱使刨床获得适当的动力。根据刨床工作特点在牛头刨床的众多机构中实现刨头切削运动的六杆机构是一个关键机构。六杆机构由摆动导杆机构 1- 2- 3- 4 和摇杆滑块机构 4- 5- 6- 1 组合而成，刨床工作时曲柄 2 转 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 图 杆机构示意图 动，通过六杆机构驱动刨头 5 作往复移动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求刨头的速度较低且平稳，以减小原动机的容量和提高切削质量。刨头左行时，刨刀不工作，称空行程，此时要求刨头的速度较高以提高生产率。本设计采用遗传算法对刨床 进行优化设计确定曲柄滑块机构的各参数的尺寸。根据设计要求合理设计滑枕和工作台等机构完成设计任务。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 第 2 章 牛头刨床总体方案设计 头刨床设计的主要参数 滑枕最大行程： 550 毫米 滑枕最小行程： 95 毫米 工作台最大横向行程： 600 毫米 工作台最大垂直行程： 305 毫米 从滑枕底面到工作台面最大距离： 370 毫米 从滑枕底面到工作台面最小距离： 65 毫米 刀架最大垂直行程： 175 毫米 刀架最大调转角度： 60 刀柄最大尺寸（宽 高）： 2030 毫米 工作台进给级数： 10 滑枕往复一次，工作台横向进给的范围： 米 滑枕变速级数： 6 滑枕每分钟往复次数： 动机转速和功率： 960 转 /分 3床轮廓尺寸（长 宽 高）： 232014501750 毫米 头刨床的工作原理 牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件 刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。 头刨床 的结构设计 本设计的刨床主体结构是由床身、滑枕、工作台、 主轴 箱和摇臂机构组成。示。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 身 1床身 2 主轴 箱 3滑枕 4工作台 5 摇臂机构 图 头刨 床外形 图 床身为铸铁的箱形壳体固定在底座上。床身内装有变速机构和摇臂机构，床身上部装有两斜箱条与床身上平面组成供滑枕移动用的燕尾形导轨，二箱条中一个是固定的，另一个可以调整滑枕与导轨的间隙，床身前面为垂直方形导轨，横梁滑面沿此导轨移动，后面装一后罩，作防 护用。 轴 箱 变速箱由 P=3 千瓦， n=960 转 /分三相异步电动机驱动，电动机固定在床身后壁的支架上，变速箱内装有三根支撑于滚动轴承上的平行轴，下轴装有由齿轮 1 组成的滑移齿轮，通过三角皮带得转动，伸在外面的操纵手柄 B，将这些齿轮拨到适当位置，与中轴上的齿轮相啮合，使中轴得到三种速度。 上轴由 9 和 7 两齿轮组成滑移齿轮，再由伸在外面的操纵手柄 A 拨动该齿轮，使之与中轴上的齿轮适当啮合。这样第三轴可得到 6 种速度，为避免齿轮损坏，变速时两个手柄应移到固定位置上，并禁止在机床运转时变速。 臂机构 主轴 箱里的旋转运动，经过摇臂机构变成滑枕的直线往复运动，在 主轴 箱上轴的齿轮 10，传动摇臂齿轮 11，由齿轮 11 以曲柄销通过摇臂滑块，使摇臂产生摆动。摇黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 臂上部用接头与滑枕活动连接，使滑枕产生往复运动。滑枕移动有六级速度。 枕 滑枕是一个长的空心铸件，其下面为燕尾形导轨，上面有长槽，穿以连接螺杆，将滑枕和摇臂机构连接起来。滑枕起步装刀架刀架转盘能够旋转 60，以刨削斜面，沿燕尾形导轨，刀架溜板可垂直移动。刨刀装于刀夹坐中刀夹座可以绕一水平小轴转动，以使刨刀于返回行程时在工件上滑行。 作台 工作台横行滑板都是夹固工件用的，为此在工作台上面和右恻面有 T 形槽和固定圆形工件用的菱形槽，左恻面还有几列圆孔，在用户提出要求时可拆下工作台，则用横行滑板来固定夹具，工作台前部支持在支架上，以保证有足够的刚性。在横架上可手动或机动。使工作台水平移动，工作台和横梁一起可沿床身的垂直导轨下移动，工作台的机动水平进给用棘轮机构操纵，与摇臂齿轮在 同一轴上的齿轮 14 传动另一个同样的齿轮，经过连杆摇臂运动传到棘爪杠杆上，棘爪推动棘轮，棘轮固定在工作台进给丝杠上，丝杠能推动工作台进给。当升降工作台时， 应当松开固定支架的螺母，以及连接横梁与床身的螺栓，按照需要调整高度后，仍将螺母和螺栓拧紧。 动机构组成及其工作原理 1、 2滑动齿轮组 3、 4齿轮 5偏心滑块 6摆杆 7下支点 8滑枕 9丝杠 10丝杠螺母 11手柄 12轴 13、 14锥齿轮 图 655 牛头刨床的主传动系统 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 头刨床的传动系统如图 示，其典型机构及其调整概述如下： 变速机构由 1、 2 两组滑动齿轮组成， 轴 有 32=6 种转速，使滑枕变速。 摆杆机构中齿轮 3 带动齿轮 4 转动，滑块 5 在摆杆 6 的槽内滑动并带动摆杆 6 绕下支点 7 转动，于是带动滑枕 8 作往复直线运动。 松开手柄 11，转动轴 12，通过 13、 14 锥齿轮转动丝杠 9，由于固定在摆杆 6 上的丝杠螺母 10 不动，丝杠 9 带动滑枕 8 改变起始位置。 整时，转动轴 1，通过锥齿轮 5、 6，带动小丝杠 2 转动使偏心滑块 7 移动，曲柄销 3 带动偏心滑块 7 改变偏心位置，从而改变滑枕的行程长度。 滑枕往复运动速度在各点上都不一样，见图 工作行程转角为 ，空行程为 ， ，因此回程时间较工作行程短，即慢进快回。 横向进给机构及进给量的调整如图 示。齿轮 2 与图 的齿轮 4 是一体的，齿轮 2 带动齿轮 1 转动，连杆 3 摆动棘爪 4，拨动棘轮 5 使丝杆 6 转一个角度，实现横向进给。反向时，由于棘爪后面是斜的，爪内弹簧被压缩，棘爪从棘轮顶滑过，因此工作台横向自动进给是间歇的。 工作台横向进给量的大小取决于滑枕每往复一次时棘爪所能拨动的棘轮齿数。 因 此调整横向进给量，实际是调整棘轮护盖 7 的位置。 1轴（带方榫） 2小丝杠 3曲柄销 4曲柄齿轮 5、 6锥齿轮 7偏心滑块 图 枕行程长度的调整 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 图 枕往复运动速度的变化 1、 2齿轮 3连杆 4棘爪 5棘轮 6丝杆 7棘轮护盖 图 头刨床运动及调整 章小结 本章确定了牛头刨床主体结构组成及工作原理进行详细的介绍，使人对牛头刨床有一个全面细致的了解同时对本设计有一个全面的认识。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 第 3 章 主 轴箱 的设计 轴 箱的设计 电机图 档变速及转速示意图 轴箱的电动机选择 查 文献 1得刨刀工作时 ,切削力的大小约为 :不 加切削液时为 50 毫米 ,每分钟最小往复次数 算的刨刀需要的功率为 P = 2 0 0 0 5 5 0 1 2 . 5 2 0 . 4 5 8 0 0 6 0 W(选择电机容量 P 6 3 1 2 6 3 20 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 9 5 0 . 9 5 0 . 6 0 . 2 2 总 滑 块皮 带 轮 柱 齿 轮 轴 承 滑 动 轴 承（ 2 . 3 动机规格的选取 1查资料 4选 Y 系列三相异步电动机： 功率 P=3 速 n=960 r/动比分配：总传动比 i=960/传动传动比取 则 ,.2, 2计算功率，转速，扭矩： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 以下公式 5 功率： 电机轴： 0 I 轴： . 3 0 . 9 6 0 . 9 9 5 2 . 1 9 7 皮 带 轮 滚 动 轴 承 W( ： 2 . 1 9 7 0 . 9 7 0 . 9 9 5 2 . 1 2 齿 轮 滚 动 轴 承 W (： 2 . 1 2 0 . 9 7 0 . 9 9 5 2 . 0 5 齿 轮 滚 动 轴 承 W ( 轴： p 1 . 8 8 0 . 9 7 0 . 9 9 5P 齿 轮 滚 动 轴 (各轴转速： 60r/n1=n0/60/r/ ( n1/=r/ (n2/ (n3/2.5 r/ (各轴扭矩： 轴 1： 1 9 79 5 5 0 9 5 5 0 8 3 . 52 5 2 . 6 3PT n 4 m ( ： 2 . 1 29 5 5 0 9 5 5 0 1 6 0 . 2 81 2 6 . 3 2 m (： 2 . 1 29 5 5 0 9 5 5 0 3 4 1 . 0 75 7 . 4PT n ( 轴： 1 . 8 89 5 5 0 9 5 5 0 1 4 4 3 . 2 51 2 . 5 m(轴箱上直齿圆柱齿轮设计 5 号钢，淬火 3 传动比 i= 则 i=23 选螺旋角 0 =15 七级精度。 2. 按齿面接触强度设计： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 由设计计算公式 5： 2131 2 1 Z （ 确定公式内的各计算数值： （ 1） 根据工作条件，选取载荷系数 K= （ 2） 计算齿轮传递扭矩： 3 3 5112 . 0 59 5 5 0 1 0 ( 9 5 5 0 1 0 ) 3 . 4 1 1 05 7 . 4 1P N m m N m （ （ 3）选齿宽系数 1d （ 4） 确定E由参考文献得材料的弹性影响系数 （ 5） 确定 H由参考文献 中按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限00H 小齿轮的接触疲劳强度极限 550H （ 6）由 60hN 算应力循环次数 8116 0 6 0 5 7 . 4 1 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 2 . 4 8 1 0hN n j l （ 9 922 . 4 8 1 0 1 . 1 3 1 02 . 2N （ 7）由参考文献查得接触疲劳寿命系数120 . 9 0 ; 0 . 9 5H N H 。 （ 8）计算接触疲劳许用应力 取失效率为 1%，安全系数 S=1，得 1 l i m 1 0 . 9 6 0 0 5 4 0H N M P a M P （ 2 l i m 22 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5H N M P a M P （ 9）计算小齿轮分度圆直径1d，代入 中较小值 21312 1 Z 253 2 1 . 3 3 . 4 1 1 0 2 . 2 1 2 . 5 1 8 9 . 81 2 . 2 5 2 2 . 5 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 =（ 10）确定齿轮参数 111 0 1 . 7 9 4 . 4 323dm m 经查表可得，取模数 5m 1 5 2 3 1 1 5d m z 1 1 0 1 . 7 9 1 0 1 . 7 9 （ 1）由参考文献查得齿形系数：1 1 2 22 . 6 5 , 1 . 5 8 , 2 . 2 2 6 , 1 . 7 6 4F a S a F a S Y Y 。 （ 2）由应力循环次数查图得弯曲疲劳寿命系数 120 . 8 5 , 0 . 8 8F N F 。 （ 3）由图查得两齿轮的弯曲疲劳强度极限分别为 1 500 380 （ 4）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 ，得 111 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F S （ 222 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F S 5）计算圆周力 5112 2 3 . 4 1 1 0 5 9 3 0 . 4115 N （ （ 6）计算轮齿齿根弯曲应力，得 1 1 1 1 . 3 5 9 3 0 . 4 2 . 6 5 1 . 5 8 6 3 . 4 21 0 1 . 7 9 5 a S Y M P a M P n 2 1 . 3 5 9 3 0 . 4 2 . 2 2 6 1 . 7 6 4 5 9 . 4 91 0 1 . 7 9 5 a S Y M P n 因此齿根弯曲强度足够。 3 . 1 4 5 1 5 . 7 mm c o s 1 5 . 7 c o s 2 0 = 1 4 . 8 龙江工程学院本科生毕业设计 13 * 1 5 5h m *( ) ( 1 0 . 2 5 ) 5 6 . 2 5h c m 1 5 2 3 1 1 5d m z 2 5 5 0 . 6 2 5 3d m z 1 2 1 1 5 2 5 1 2 5d h 2 2 2 5 3 2 5 2 6 3d h 1 2 1 1 5 2 6 . 2 5 1 0 2 . 5d h 2 2 2 5 3 2 6 . 2 5 2 4 0 . 5d h 主轴箱上 主传动轴设计 的最低转速 n=的功率 P=矩 T=取轴的材料为 45 号钢，调质处理。由手册查得 C=120 由公式 3 41 n （ 代入数据： 2 5 2 / m i ； ；取 = 得3 42 . 1 9 71 2 0 2 5 . 22 5 2 . 6 3 ( 1 0 . 5 )d 考虑到键槽对轴的强度有影响 取 30d 的结构示意图 取1 35d 处安装调心滚子轴承 该轴段长度1l=100 2 30d 轴段长度2 3l 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 3 42d 处安装滑移齿轮 该轴段长度3 317l 4 30d 轴段长度4 3l 5 45d 轴段长度5 90l 6 42d 处安装油封装置，便于轴承盖的装拆及对轴承加润滑脂油 该轴段长度6 20l 7 30d 轴段长度7 3l 8 40d 处安装调心滚子轴承 1308 则该轴段长度8 18l 。 (1) 2 2 8 3 . 5 5 . 5 630t TF d . 1 9 79 5 5 0 9 5 5 0 8 3 . 0 52 5 2 . 6 3PT n KN t a n 2 . 0 9c o （ 5 c o F （ t a n 1 . 3 9 （ (2) 水平面内弯矩 1 . 3 9 3 1 7 4 4 0 . 6 3 l K N m （ (3 )竖直面内弯矩2v t F l （ 1285 . 5 6 2 . 0 9 3 12 KN m (4)合成弯矩 2 2 2 24 4 0 . 6 3 2 9 1 . 0 5 3 3 0 . 8 2 M KN m（ (5)计算当量弯矩 2222 3 3 0 . 8 2 0 . 6 8 3 . 0 5 3 3 4 . 5 5 T K N m （ (6)校核轴的强度 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 22410 1 1（ 查表得 =65 =1 0 3 3 4 . 5 5 1 7 . 1 7 4 1 . 0 7 7 . 6 96 5 1 0 . 6d 的载荷分析图 308 调心滚子轴承设计 初选两个调心轴承 1308，公称压力角 0o 由手册查得 荷性质 为中等冲击，由表 5得 传动轴转速 n= “传动轴 ”计算可知，皮带作用力 Q=齿轮法向作用力 03 N 根据各支点的弯矩等于零得，即： 6628 （ 求得 715 N ,688Q46662 （ 求得 348 N 由于 所以只需计算支承 2 的寿命和静负荷 选定轴承调心球轴承，该轴承的参数为： =15o ,1.5 9.8 要求寿命大于 20000 小时 1核算轴承的寿命 5 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 计算实际负荷 每个轴承承受的实际径向负荷为： 2=6715 N, （ 因为齿轮轴向负荷为： = 715249 N （ 计算当量动载荷 r=2249/6715e= （ 查表 20 X=1, Y=0, 0=此情况下径向当量动载荷为： r=6715 N,因为是球轴承，取 =3。 计算轴承寿命 : 06/(60n)()=106/(60240)(03/6715)383833h （ 此值大于要求寿命 20000h，寿命符合要求。 角接触球轴承的径向当量静载荷为： 0715+249=4392N （ 由表 5得安全系数 932=7398 N 1500 N，所以静负荷也符合要求。 传动设计 定计算功率 文献 5查得工作情况系数 故 A P=.3 选择带型 根据 60 r/步选用普通 V 带 A 型 定带轮的基准直径 1 根据 V 带截型，选取 了提高带的寿命，宜选取较大的直径。 选取主动轮基准直径 5 动轮基准直径 5=361 取基准直径系列值 55 带速太高则离心力大，减小带与带轮间的压力，易打滑；带速太低，要求传递的圆周力大，使带根数过多，故 V 应在 5 25mm/s 之内。若 V 超此范围可调整小带轮基准直径 转速。带速计算式 4为： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 116 0 1 0 0 0(所以 11 9 5 9 6 06 0 1 0 0 0 1 0 0 0 = m/s35m/s 带的速度合适。 定中心距 a 和带的基准长度 传动中心距不宜过大，否则将由于载荷变化引起带的颤动。中心距也不宜过小否则带短饶转次数多，会降低带的使用寿命，同时也使 小，降低传动能力。所以，对于带传动，中心距 般可取为： 1 2 0 1 2( ) ( )0 . 7 D + D a 2 D + D(将 入初选中心距 500 长 0+ （ +( 1)2/40a(=2500+ （ 95
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