数控车床电动尾座设计【优秀机械毕业设计论文】
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数控车床
电动
设计
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优良
机械
毕业设计
论文
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文档包括:
说明书一份。42页，10000字。
图纸共5张，如下所示：
A0-装配图.dwg
A3-拨叉.dwg
A3-输出轴.dwg
A3-齿轮.dwg
A3-齿轮轴.dwg
- 内容简介：
-
毕业设计（论文） 课题名称 数控车床电动尾座设计 姓 名 学 号 系 (分院 ) 专 业 （写全名如应用化工技术） 班 级 指导教师 （姓名及职称） 企业指导教师 目录 摘要 . I 引言 . 1 1 确定传动方案 . 2 2 选择电动机 . 4 座牵引力 F . 4 座移动消耗功率 . 4 动机输出功率 w/ . 4 动机额定功率 . 4 定电动机型号 . 4 动机的技术数据和外形安装尺寸 . 5 3 计算传动装置总传动比和分配各级传动比 . 6 动装置总传动比 i . 6 配各级传动比 . 6 4 计算传动装置的运动和动力参数 . 7 轴转速 . 7 轴输入功率 . 7 轴的转矩 . 7 5 齿轮传动的设计 . 9 速级（轴和轴之间）齿轮传动设计 . 9 定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 . 9 齿面接触疲劳强度设计 . 9 核齿根弯曲疲劳强度 . 11 间级（轴和轴之间）齿轮传动设计 . 12 定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 . 12 齿面接触疲劳强度设计 . 12 间级（轴和轴之间）齿轮传动设计 . 14 定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 . 14 齿面接触疲劳强度设计 . 14 速级（轴和轴之间）齿轮传动设计 . 16 定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 . 16 齿面接触疲劳强度设计 . 16 核齿根弯曲疲劳强度 . 18 6 轴的设计计算及校核 . 20 速级 轴的设计。 . 20 择轴的材料，并确定许用应力。 . 20 步估算轴的最小值径，并选择一端轴承。 . 20 的结构设计 . 20 速级轴的设计 . 21 择轴的材料，并确定许用应力 . 21 步估算轴的最小直径，并选择轴承 . 21 的结构设计 . 22 间轴轴的设计 . 23 择轴的材料，并确定许用应力 . 23 步估算轴的最小直径，并选择轴承 . 23 的结构设计 . 23 速级轴的设计 . 24 择轴的材料，并确定许用应力 . 24 步估算轴的最小直径，并选择轴承 . 24 的结构设计 . 25 速级轴的设计 . 26 择轴的材料，并确定许用应力。 . 26 步估算轴的最小直径，并选择轴承。 . 26 的结构设计 . 27 弯扭合成强度校核轴的强度 . 28 7 滚动轴承寿命的较核 . 32 8 键联接的校核 . 33 机轴联接处的校核 . 33 轴上键的校核 . 33 9 减速器附件的选择 . 34 10 润滑油的选 择 . 35 结论 . 36 参考文献 . 37 致谢 . 38 I 摘要 本次 设计基于 其手动尾座改进为电动尾座。设计内容主要为传动装置的总体设计及传动零件的设计 ,改进后的尾座可实现手动与电动的相互转化，可实现尾座在导轨的远距离移动，减轻了工人的劳动强度、提高了工作效率，符合机械工业发展的趋势。 关键词： 车床 尾座 电动 1 引言 毕业设计是培养学生实践性的重要环节之一，它是我们完成所学全部课程后，并在做过课程设计、毕业实习等一系列教学环节的基础上进行的。 毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所学的基础理论课，技术基础课和专业课的知识和技能 来分析、解决问题。 解决一般工程技术问题，使我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序规则和方法，为走向工作岗位打下基础，通过毕业设计能进一步巩固扩大和深化自己所学的基础知识，基本理论和基本技能，提高自己的设计、计算、制图以及微机绘图能力，同时也使我们懂得如何编写技术文件，正确使用技术资料、手册及相关的工具书，更能培养我们严肃认真、一丝不苟和实事就是的工作作风，从而实现从学生向工程技术人员的过渡。 本次设计的题目为 是在学完全部专业课的基础上，结合企业（安阳机床集 团有限责任公司）的实际情况，针对用户需求而提出的毕业设计，是一次综合性、应用性和实践性较强的设计过程。 本次设计得到安阳机床厂的帮助和支持，本次设计得到 师及其它老师的精心指导，并提出了许多宝贵意见和建议，为此由衷感谢。由于设计能力有限，实践经验不足，设计中难免出现一些错误，敬请批评指正。 2 1 确定传动方案 为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和确定传动方案，根据已知条件齿轮在齿条上运动速度为 2m/选取驱动齿轮的模数m=3，假定驱动齿轮 齿数为 20，则分度圆直径 d=60先由已知条件计算其驱动齿轮的转速 1 0 0 0 1 0 0 0 2 1 1 / m i 1 4 6 0v 一般常用选用同步转速为 1000 1500r/电动机为原动机，因此传动装置总传动比范围为 91 136。根据总传动比数值，可初步确定出以四级传动或三级传动的传动方案如图 1 1、图 1 2所示，考虑到体积大小，三级传动体积较大，而四级传动体积较小，从而采用四级传动，如下图 1 方案采用四级展开式圆柱齿轮传动，结 构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便等特点。 图 1设计方案 1 3 图 1设计方案 2 4 2 选择电动机 座牵引力 F 设尾座移动所需牵引力为 F，因车床导轨采用矩形和三角型导轨 (45) ，参考机械设计手册第四版，第一卷表 1尾座与导轨接触的摩擦系数为 =牵引力 F=12 +2 1 =12 12 3 5 9 . 8 0 . 2 5 2 2 3 5 9 . 8 0 . 2 5 s i n 4 52 =695N 座移动消耗功率 w=95 2 / 6 0 2 3 W d= 由械械设计课程设计指导书表 2得，,滚动轴承 ,圆柱齿轮传动 ,轴瓦 ,。 则 441 2 3 4 5 = 440 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 7 5 0 . 9 4 =故 2 3 . 2 3 9 . 3 20 . 5 9 于考虑到电动机的起动惯量较大，经查机械设计手册第四章第 5卷，表 220W。 按工作要求和工作条件，选用一般用途的 为卧式封闭结构。如下表 1。 5 表 1机型号 额定功率（ W） 电动机转速（ r/ 效率 重量（ 90 1400 由机械设计手册表 22 22主要技术数据和外形安装尺寸，并列表记录备用。 6 3 计算传动装置总传动比和分配各级传动比 i 1400 1 2 7 . 2 711n mi n w 设四级圆柱齿轮减速器自高速级到低速级传动比依次为 1i 、 2i 、 3i 、 4i ，按照高等教育出版社出版的机械设计课程设计表 2合本 次设计的具体情况，各级传动比分别为： 1i =2i =3i =i = 7 4 计算传动装置的运动和动力参数 假 定电动机轴为 0 轴，减速器由高速轴到低速轴依次为、。各轴转速为： 0 1 4 0 0 / m i 10 1 4 0 0 / m i nn n r 111400 3 5 0 / m i 2350 1 0 4 . 4 8 / m i 3 5 31 0 4 . 4 8 3 3 . 5 9 / m i 1 1 433 1 1 / m i 0 5 按电动机额定功率 900 9 0 0 . 9 9 8 9 . 110 8 9 . 1 0 . 9 9 0 . 9 7 8 5 . 5 6231 8 5 . 5 6 0 . 9 9 0 . 9 7 8 2 . 1 623 8 2 . 1 6 0 . 9 9 0 . 9 7 7 8 . 923 I I I 7 8 . 9 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 7 5 5 6 . 8 2234 V 0T =9009 5 5 0 9 5 5 014000 = T =8 9 . 19 5 5 0 9 5 5 01400 = T =8 5 . 5 69 5 5 0 9 5 5 0 2 3 3 4 . 5 7350p N m 8 8 2 . 1 69 5 5 0 9 5 5 0 7 5 4 4 . 5104p m 7 8 . 99 5 5 0 9 5 5 033p V = 5 7 . 49 5 5 0 9 5 5 0 4 9 8 3 3 . 6 311p V N m 9 5 齿轮传动的设计 轴和轴之间）齿轮传动设计 度等级、材料及齿数 （ 1）按机械设计图 3用直齿圆柱齿轮传动。（注：齿轮部分设计所参考资料均来自实用机械设计教材） （ 2）车床尾座传动为 一般工作机器，速度不高，故齿轮选用 8级精度。 （ 3）齿轮选用适于制造且价格便宜的材料。由表 3取小齿轮材料为 45钢（调质） 1240;大齿轮材料为 45钢（常化）， 2200。 （ 4）选取小齿轮齿数 1 17 ;大齿轮齿数 21 4 1 7 6 8 。 因系齿面硬度小于 350闭式传动，所以按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 由式（ 16设计公式为： 1 3 211 1）确定公式内各参数值 试选定载荷系数 ； 计算小齿轮传递的转矩 : 118 9 . 19 5 5 0 9 5 5 0 6 0 7 . 7 91 1400p N m 由表 3传递的功率不大时， d 可小到 d = 由表 3 8 9 a ； 由图 3得接触疲劳强度极限 =590图 3得接触疲劳强度极限 =470由式 3 8116 0 6 0 1 4 0 0 ( 8 3 0 0 1 5 ) 3 0 . 2 4 1 0hn j L 10 882 1 1/ 3 0 . 2 4 1 0 / 4 7 . 5 5 1 0 由图 321H N H N 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 3 1H = 1 590l i m 1 M P 22 l i m 2 470H N P a （ 2）计算 试计算小齿轮分度圆直径 1 3 21111 =1 . 3 6 0 7 . 7 9 4 1 1 8 9 . 80 . 2 4 4 7 0 =计算圆周速度 11 3 . 1 4 2 1 . 6 2 1 4 0 06 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 =s 计算载荷系数。根据 1 /100V =17/100=s,由图 3得V =是直齿圆柱齿轮，取 a =1；同时由表 3 =1；由图 3 ； 。故载荷系数 K= 1 按实际的载荷系数校正所计算的分度圆直径，由式 3： 311 / 3 1 . 0 4 / 1 . 3 2 0 计算模数 m= 11/ 2 0 / 1 7 1 . 1 8d 取模数为标准值 m=计算分度圆直径 11 1 7 1 . 5 2 5 . 5 1d m m m 11 22 6 8 1 . 5 1 0 2d m m m 计算中心距 a= 12 2 5 . 5 1 1 0 2 6 3 . 7 522dd 计算齿轮宽度 b= 1 0 . 2 2 5 . 5 4 . 3 0d d m m 圆整取 2 10 , 1 =15校核齿根弯曲 疲劳强度 由式（ 16校核公式为： F = t b F 1）确定公式内的各参数数值 计算圆周力 112 2 6 0 7 . 7 9 4 7 . 7 22 5 . 5 查取应力校正系数，由表 3 1122 计算载荷系数： 1 1 . 0 2 1 1 . 0 2 5 1 . 0 5A V a F 取弯曲疲劳强度极限及寿命系数。由图 3li m 1 450F M P a ；由图3li m 2 390F M P a ；由图 3 N 1 F N 2 1 。 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 S= ， 由式 3 1 l i m 11 F N =1 = 2 l i m 22 F N =1 =校核计算 12 1F =1 . 0 5 4 7 . 7 2 . 9 7 1 . 5 21 0 1 . 5 =(12000 20000) 故此轴承可满足使用要求。 33 8 键联接的校核 机轴联接处的校核 键的规格为普通平键 3 15 机轴传递的转矩 T=,由机械设计表 101 0 0 1 2 0 )p M P a 。 由校核公式 2P （式中 l 为键的工作长度取 l 2, k=2h 得： 2P = 2 = P 故此键可满足使用要求。 轴上键的校核 键的规格为普通平键 8 25 轴的转矩 T=33920N 。 2P = 2 3392025 1= P 故此键可满足使用要求。 34 9 减速器附件的选择 本传动装置所需附件有：油面指示器和油塞，因本传动装置发热量很小，所以不需要设置通气螺塞。参考机械设计课程设计 9 9面指示器采用压配式圆形油标，标记为 塞采用锥螺纹油塞，此类油塞不需密封油垫，使用简便，螺纹基本尺寸摘自 寸代号为 。 35 10 润滑油的选择 依据浸 油齿轮的圆周速度和材料的强度极限，由机械设计课程设计表1600 2 /mm s ,由于传动装置对润滑油无特殊要求，该传动装置为低负载机械运动，故由机械设计课程设计表 16牌号为 36 结论 本次设计研究了 普通车床手动尾座改进为电动尾座的问题，在深入的分析了电动尾座的设计方法 的基础上，提出了传动装置的总体设计及传动零件的设计方案，设计了电动尾座传动减速箱，解决了 设计过程结构合理、内容详细。改进后的电动尾座结构简单，手动与电动可以相互转化，达到了尾座在导轨上的远距离自动移动，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率的目的。 37 参考文献 1、刘明保、李宏德主编 实用机械设
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