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机床主轴变速箱课程设计

机床主轴变速箱课程设计
机床主轴变速箱课程设计

沈阳工程学院

机床主轴变速箱课程设计

班级:机械本112

姓名:

学号:

专业:机械设计制造及其自动化指导教师:

日期: 2015/01/12—2015-01-23

沈阳工程学院

机床主轴变速箱设计课程设计成绩评定表系(部):机械工程系班级:机学生姓名:

目录

第一章课程设计的目的和内容 ....................................................... - 3 - 第二章课程设计的步骤 ................................................................... - 4 - 第一节运动设计 ......................................................................... - 4 -

一、确定主轴转速级数: ....................................................... - 4 -

二、确定转速数列: ............................................................... - 4 -

三、求出主轴转速级数Z:.................................................... - 4 -

四、确定结构式: ................................................................... - 4 -

五、绘制转速图 ....................................................................... - 5 -

六、绘制传动系统简图 ........................................................... - 6 -

七、确定各变速组齿轮传动副的齿数 ................................... - 7 -

第二节传动零件的初步计算 ..................................................... - 8 -

一、求各轴的计算转速 ........................................................... - 8 -

二、传动轴直径的估算 ........................................................... - 9 -

三、齿轮模数的估算 ............................................................. - 10 -

四、计算各齿轮的参数 ......................................................... - 11 -

五、三联滑移齿轮设计: ..................................................... - 12 -

五、确定各轴间距 ................................................................. - 12 -

六、带轮的选择 ..................................................................... - 13 -

七、片式摩擦离合器的计算 ................................................. - 13 -

八、主轴轴承: ........................................................................ - 14 -

九、主轴和齿轮的连接: ........................................................ - 15 -

十、润滑与密封: .................................................................... - 16 -

十一、其它问题: .................................................................... - 16 - 第三章课程设计的验算 ................................................................. - 17 -

一、直齿圆柱齿轮的强度验算 ............................................. - 17 -

二、主轴的弯曲刚度验算 ..................................................... - 20 -

三、主轴组件的静刚度验算 ................................................. - 21 -

四、滚动轴承的验算 ............................................................. - 23 - 设计小结.............................................................................................. - 24 - 参考文献.............................................................................................. - 25 -

第一章 课程设计的目的和内容

一、题目:机床主轴变速箱设计 二、主要技术参数:

1、卧式车床,最大回转直径为320mm 。 2

反转:max max

正反正

三、设计内容:

1、运动设计:根据给定的转速范围及公比,拟定传动方案,确定结构形式,画转速图,

画传动系统图(研究分析齿轮排列方案),计算带轮直径和齿轮齿数。

2、动力计算:根据电动机功率,确定各传动件的计算转速,对主要零件(如带、齿轮、

主轴、传动轴、轴承等)进行计算(初算和验算)。

3、结构设计:进行传动轴系,变速机构,主轴组件,操纵机构,换向和制动装置,箱体,

润滑和密封的布置和结构设计。

4、编写设计计算说明书 四、应完成的任务

本学期第18、19、20周课程设计,以设计说明书数据为依据,绘制: 1、主轴变速箱草图一张(A2)——手绘;

2、展开图一张(A0)——计算机CAD 绘图,主轴零件图1张。

3、三维立体图——pro/e 仿真; 五、要求

1、设计计算说明书字体端正,层次分明,格式排版准确。

2、图纸图面清洁,标注准确,符合国家标准;

六、设计说明书主要内容及装订顺序 1、封皮

2、设计任务书;

3、成绩评审意见表

4、中文摘要和关键词

5、目录(标题及页次);

6、机床用途和性能(简要);

7、运动设计和拟定(简要方案比较分析;画传动系统图要规范); 8、主要零件的估算或计算和验算(主轴组件刚度计算); 9、重要结构的选择分析; 10、设计小结;

11、参考文献(列序号、作者、书名、出版社及年月);至少6篇

第二章 课程设计的步骤

第一节 运动设计

一、确定主轴转速级数:

由给定的参数,主轴的极限转速为n max =1320 r/min , n min =106r/min

由公式:1max min

z n

Rn n φ-== 且φ=1.26

可得n R =12.878 ,z=φ

lg lg Rn

+1=12.008

取Z=12

二、确定转速数列:

由给定的参数,φ=1.41=1.066,Z=12级

查表2-5,得12级转速各为:

106,132,170,210,265,315,425,530,670,856,1060,1320,

三、求出主轴转速级数Z :

因两轴间变速组的传动副数多采用2或3,在设计简单变速系统时,变速级数应选为Z=3m 2n 的形式,m 、n 为正整数。

四、确定结构式:

12级转速传动系统的传动组,选择传动组安排方式时,考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。

在Ⅰ轴如果安置换向摩擦离合器时,为减少轴向尺寸,第一传动组的传动副数不能多,以2为宜。

主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大,因此主轴上齿轮少些为好。最后一个传动组的传动副常选用2。

综上所述,传动式为12=2×3×2。

对于12232=??传动式有6种结构式对应的结构网,分别为: 62123212??= 61323212??= 61323212??= 24123212??= 31623212??= 12623212??=

按照传动副“前多后少”的原则选择Z=3×2×2这一方案,但主轴换向采用双向片式摩擦离合器结构,致使Ⅰ轴的轴向尺寸过大,所以此方案不宜采用,而应先择12=2×3×2。

根据级比指数分配要“前密后疏”的原则,应选用Z=12×23×62这一方案。

验算结构式中的最末扩大组(按扩大顺序的最末、非传动顺序的最末)的调 整范围n R =)12(641.1-?=7.8<8 ,其最后扩大组的变速范围肯定也符合要求,因此所选结构式比较合理。 (一)选定电动机

合理的确定电机功率N ,使机床既能充分发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

电动机的功率是5.5kW ,根据《机械工程及自动化简明设计手册》表2—2选取Y132M-4型电动机,额定功率5.5kW,满载转速1440 r/min ,额定转距2.3。 (二)分配总降速比

分配降速比时,应注意传动比的取值范围:齿轮传动副中最大传动比

m a x u ≤2, 最小传动比min u 4

1

≥ 传动比过大 ,引起振动和噪音,传动比过小,

使动齿轮与传动齿轮的直径相差太大,将导致结构庞大。 最末一级间的数相隔6极(总6? ):

1c i =241.122==? 2c i =41

φ

中间轴传动比

可按先慢后快原则,确定最小传动比,根据级此指数确定其他转动比:

Ⅱ~Ⅲ~Ⅳ轴小传动比为 ∵ min a i ≥min b i ≥min c i min c i =41

?

∴min b i 取

3

1

φ 1b i =1? 2b i =

11

? 3b i =

21

?

Ⅰ~Ⅱ轴传动比为 min a i 取31

φ

121i ?= 231i ?=

(三)确定传动轴的轴数

传动轴数=变速组数+定比传动副数+1 =3+0+1=4

五、绘制转速图

先按传动轴数及主轴转速级数求格数,画出网格,用以绘制转速图,在转速

图上,先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比,在串联的双轴传动间画上u (k →k+1)min 。再按结构式级比分配规律画上各变速组的传动比射线,从而确定了

各传动副的传动比。

转速图:

六、绘制传动系统简图

如下简图所示。

七、确定各变速组齿轮传动副的齿数

确定各变速组齿轮传动副的齿数时应根据以下原则:

1、受齿轮最小齿数Z min的限制,机床主传动系统一般只取Z min≥18~20,以避免产生根切现象。

2、套装在轴上的小齿轮还考虑到齿根圆到它的键槽深处的最小尺寸应大于基圆齿厚,以防断裂,则其最小齿数Z min应为Z min≥1.03D/m +5.6,式中D—齿轮花键孔的外径(mm),单键槽的取其孔中心至键槽槽底的尺寸两倍;m—齿轮模数(mm)。

3、S min还受最小传动比u min和允许的最大齿数S zmax的约束,机床主传动

的最小极限传动比取u min≥1/4。中型机床一般取S z=70~100,S Zmax=120;

4、S z的选取不要使两轴中心距过小,否则可能导致两轴轴承过近,在等长的多轴变速系统中,还可能使前后变速组的齿轮顶圆与轴相碰,即k轴上前一个

变速组中的最大被动齿轮Z max的齿顶圆与(k+1)轴的外径d k+1相碰,或(k+1)轴上的后一个变速组中的最大主动齿轮Z max的齿顶圆与k轴外径d k相碰。

5、三联滑移齿轮的相邻两轮的齿数差应大于4。避免齿轮右左移动时齿轮

右相碰,能顺利通过。

6、在同一变速组内,尽量选用模数相同的齿轮。

由上述原则,传动比已知,传动比的适用齿数表查表2-8,查出:

1a i = 211.41 z S =60,66,72,78,84,90.

2a i =3

11.41

z S =76,84,92,98,106 由于可知选用z S =84,从表查出小齿轮的齿数为28,22。 大齿轮的齿数则为56,62。

1b i =1.41 z S =77,80,84,90,92,96

2b i =11111.41φ= z S =77,80,84,90,92,96

3

3341.111==?b i z S =76,84,92,98,106

可选用z S =92从表中查出小齿论的齿数38,38,24。 大齿轮的齿数则为54,54,68。 1c i =2?=2 z S =96,102,106,108.

2c i = 41

14=?

z S =100,108,114.

选用z S =108 从表中查出小齿轮的齿数36,22。 大齿轮的齿数则为72,86。

可得以下的齿数

(1)u a1=1/1 ; u a2=1/1.26; S Za =84

(2)u b1=1.26 ; u b2=1/1.26; u b3=1.263 /1; S Zb =81 (3)u c1=1.262/1 ; u c2=1/1.264; S Zc =70

第二节 传动零件的初步计算

一、求各轴的计算转速

(1)、主轴的计算转速

由表2-9可知,主轴的计算转速度是低速第一个三分之一变速范围的最 高一级转速,即n j 主 =210r/min 。 (2)、各传动轴的计算转速

轴III 有6级转速,其最低转速265r/min ,通过双联齿轮使主轴获得两级

转速:106 r/min 和425 r/min 。425 r/min 比主轴的计算转速高,需传递全部功率,故轴III 的1265r/min 转速也能传递全部功率,即n jIII =265 r/min

②同理可得:n jII =530r/min ③同理可得:n jI =670 r/min

(3)、各齿轮的计算转速

各变速组内一般只计算组内最小的,也是强度最薄弱的齿轮,故也只需要确定最小齿轮的计算转速。

(1)轴III —IV 间变速组的最小齿轮是Z=20,该齿轮使主轴获得6级转速

265 r/min ,335 r/min ,425 r/min ,530 r/min ,670r/min ,856 r/min ,主轴计算转速是210 r/min ,故该齿轮在530 r/min 时应传递功率,是计算转速; (2)同理可得,轴II —III 间Z=20的计算转速为530 r/min ;

(3)同理可得,轴I —II 间Z=37的计算转速为670 r/min 。

二、传动轴直径的估算

按扭转刚度估算轴的直径 []

4

91?J n d N ≥

d N ——电机额定功率;N=d N η

η——从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积; n 1——该传动轴的计算转速r/min ;

?——每米长度上的转角(deg/m )

,可根据传动轴的要求选取:

对于一般的传动轴,取][?=1.5 传动效率 η=η1n η2m η3k η1—直齿传动效率 取0.98 η2—V 带传动效率 取0.96 η3—轴承传动效率 取0.98

取d I =225mm

取d II =26 mm

III 轴:[]491?J n d N

≥=mm 971,295

.1*26598

.0*96.0*98.0*5.59143

3=取d III =30mm

IV 轴:根据电动机功率为5.5 kw ,最大加工直径为400 mm , 初选主轴前轴颈直径D 1=105 mm

而主轴后轴颈直径D 2≈(0.75~0.85)D 1 , 取D 2=84 mm 普通车床内孔直径d≈(0.55~0.6)D 1 , 取d=63 mm

由[3]表3-13,得主轴前端悬伸量a≈(0.6~1.5)D 1 取a=105 mm

主轴平均直径D=221D D +=mm 5.942

84

105=+

三、齿轮模数的估算

根据j m 和w m 计算齿轮模数,根据其中较大值取相近的标准模数:

j m =16338[]3

2

1321)1(j

j m p

s n z j k k k k t σ?±mm

N ——齿轮的最低转速r/min ;

T ——顶定的齿轮工作期限,中型机床推存:T =15~20 n k ——转速变化系数; N k ——功率利用系数;

q k ——材料强化系数。

s k ——(寿命系数)的极值max min s s k k ,

齿轮等转动件在接取和弯曲交边载荷下的疲劳曲线指数m 和基准顺环次数C 0 1k ——工作情况系数。中等中级的主运动: 2k ——动载荷系数;

3k ——齿向载荷分布系数;

Y ——齿形系数;

根据弯曲疲劳计算齿轮模数公式为:

式中:N ——计算齿轮转动递的额定功率N=?d w N k j n ——计算齿轮(小齿轮)的计算转速r/min m ψ——齿宽系数m b m /=ψ,8=ψm

Z 1——计算齿轮的齿数,一般取转动中最小齿轮的齿数:

i ——大齿轮与小齿轮的齿数比,i =

11

2

≥Z Z ;

(+)用于外啮合,(-)号用 于内啮合:s s T N n q k k k k k k =: 命系数; s k ≥min k 时,取s k =max s k ,当s k

2k =1.2 3k =1 Y =0.378

第一组齿轮和反转组齿轮材料选用40Cr ,调质加表面淬火处理,工作年限为10年,每天12小时,由[4]式10-12和表10-21得

[σf ]≈1370 Mpa

其它组齿轮材料选用20CrMn ,渗碳淬火处理,工作年限为10年,每天12小时,由[4]式10-12和表10-21得

[σf ]≈1750 Mpa

(1)第一组齿轮中,取齿轮Z=20

m fI-II =16338[]3

2

1321)1(j

j m p

s n z j k k k k t σ?±=1.993

圆整模数 取m fI-II =2

(2)第二组齿轮中,取齿轮Z=20 m fII-III =16338[]3

2

1321)1(j

j m p

s n z j k k k k t σ?±=2.145

圆整模数 取m fII-III =3

(3)第三组齿轮中,取齿轮Z=37 m fIII-IV =16338

圆整模数 取m fIII-IV =4

四、计算各齿轮的参数

五、三联滑移齿轮设计:

由上述计算可得D 5=135,D 6=108,D 7=108,D 8=108,D 9=135,D 10=54。 根据公式:B=d n d φ? 其中d φ取0.3.

计算如下得:

B 5=40.5 B 6=33; B 7=33 B 8=33; B 9=41 B 10=17;

根据工艺及精度要求,用插齿空刀槽法切齿槽。其宽度查表得b=6。 故三联滑移齿轮总宽度计算如下: B 空1=33+41+6+1=81 B 空=41+17+6+1=65 B=22+41+17=80 故B 和=81+65+80=226

五、确定各轴间距

a=

2

)

(21Z Z m + a I-II =

()mm 842

42422=+ a II-III =

()mm 5.1212

36453=+

a III-IV =

()mm 1402

27434=+

六、带轮的选择

由表8-7查得 K A =1.1 ,故Pca=K A P=1.1?5.5=6.05 kw

根据P ca 、n 1,查得 V 带采用普通A 型,初选主动轮基准直径d d1=125mm ,则从动轮基准直径d d2=i ? d d1=1.263?125=250.047mm ,取d d2=250mm.

带的速度v=1000*6011n d d π=s m 42.91020

601440

125=???π < 25 m/s ,带的速度合适。

根据0.7(d d1+ d d2)

02121204)()(22[a d d d d a L d d d d d -+

++=π

=[()()600

4125250250125260022

?-+

++

]=1795.26 mm 选带的基准长度L d =1750mm

实际中心距a=a 0+2

d d L L '-=600+

()35.57723.17951750=-=578mm

包角α1=180°-a d d d d 12-?57.5°=180°-578

125

250-?57.5°=167.57>120°,主动轮上的包角合适。

V 带根数z=L

ca

K K P P P α)(00?+,由n 1=1250r/min,d d1=200mm,i=2.82,查[4]表8-4a

和表8-4b ,得P 0=1.92kW ΔP 0=0.17kW ,查表8-5得K α=0.96,查表8-2得K L =1.00,则

z=00.196.0)17.092.1(05

.6?+=3.01535 所以,选取V 带z=4根。 查[4]表8-4得q=0.18kg/m

预紧力F 0=2)15.2(500qv K vz P ca +-α

=500*

()242.9185.042.9496.005.696.05.2?+??-=138N

压轴力F p =2zF 0sin 21

α=N o

10981382

57.167sin

42=???。 七、片式摩擦离合器的计算

为保证II 轴上的第二个变速组中的最大主动齿轮外径不碰I 轴上的离合

器外径D ,A I-IImin >(Z max *m+2m+D)/2, A I-II =126mm ,Z max =54 m=3

可得:D<84mm , 取D=90mm

正转静负载扭矩M=974?ηj n N

=974?67098.097.05.5??=7.601 kgf ﹒m

中型机床取K=1.5,

正转时,离合器所能传递扭矩M j ≥M ?k=7.601?1.5= 11.4015kgf ﹒m 取M j =12kgf ﹒m

反转静负载扭矩M=974?

ηj

n N

?4.0=974?

4.067098.097.0

5.5??? =3.04 kgf ﹒m

反转时,离合器所能传递扭矩M j ≥M ?k=3.04?1.5=4.56 kgf ﹒m 取M j =5kgf ﹒m

I 轴d=25mm ,采用轴装式摩擦片

外片内径D 1=d+5=30mm ,选取φ=2

1D D

=0.6,则内片外径D 2=50mm

中径D p ==+2

2

1

D D 40mm , 平均线速度v p =60000p nD π=60000

40

670??π=1.88m/s ,由v p =1.88m/s ,查[6]下

表5.13-21 选K v =1.08,安全系数K 取1.4,结合次数修正系数K m =1,摩擦面对数修正系数K z =0.97,查[6]下表5.13-49,选钢-钢 摩擦系数f = 0.08,许用比压[p]=11 kgf ﹒m

正转时摩擦面对数z=5

33211210[]()n v m z

M K f p D D K K K π-

=()

1

97.008.130507.008.0104.112123

33

???-??????π=11.162 正转时,取z=12

反转时摩擦面对数z=z

m v n K K K D D p f K M )]([10123

1325

-π =()

1

97.008.130507.008.0104.1512333

???-??????π=4.651

反转时,取z=6

正转主动片(内片)数i 1=z/2+1=7 片,被动片(外片)数i 2=z/2=6 片 反转主动片(内片)数i 1=z/2+1=4片,被动片(外片)数i 1=z/2= 3片

轴向压力Q=v K p D D ])[(4003

132-π=()08.17.030504

33??-π=5818.86N 八、主轴轴承:

1. 轴承类型的选择

主轴轴承的轴承类型选择:前后内孔有1:12的锥度,前端选用的轴承类型是:GB/T285-64 双列圆柱滚子轴承NN3024K 和234424;其参数如下:一、d=120,D=180,B=46,Rmin=2。二、d=120,D=180,T=72,B=18,C=36,Rmin=0.6。后端选用的轴承类型是:双列圆柱滚子轴承NN3016 。其参数如下:d=80,D=125,B=34,Rmin=1.1。轴向定位用双向推力角接触球轴承

机械课程设计说明书(四级变速箱)

MB106A进给系统有级变速装置设计 1概述 1.1设计目的和容 (1)木工机床课程设计目的:木工机床课程设计是《木工机床设计》课程的一个实践教学环节,其目的在于,通过机床的传动设计,使学生受到方案比较、结构分析、零件计算、机械制图、技术条件编写及技术资料查阅等方面的综合训练,培养初步具有机床部件的设计能力。 (2)木工机床课程设计容:包括以下几项: 1 )运动设计根据设计题目给定的设计原始数据确定其他有关运动参数,选定各级转速值;通过分析比较,选择传动方案;拟订结构式或结构网,拟订转速图;确定齿轮齿数及带轮直径;绘制传动系统图。 2)动力设计根据设计题目给定的机床类型和电动机功率,确定各传动件的设计转速,初定传动轴直径、齿轮模数,确定传动带型号及根数,摩擦片尺寸及数目;装配草图完成后要验算传动件(传动轴、主轴、齿轮、滚动轴承)的强度、刚度或寿命。 3)结构设计完成运动设计和动力设计后,要将主传动方案“结构化”,设计进给变速箱装配图及零件工作图,侧重进行传动轴组件、变速、操纵、箱体、润滑与密封,以及传动轴和滑移齿轮零件的设计。 1.2设计要求 木工机床课程设计的容体现在设计图纸和设计计算说明书中,因此图纸和说明书的质量应并重,其具体要求如下: (1)进给变速箱部件装配图。它用以表明该部件的结构、工作原理、各零件的功用、形状、尺寸、位置、相互联接方法、配合及传动关系等。进给变速箱的装配图通常由外观图、展开图和若干横向剖视图等组成。如受学时所限,可绘制展开图和主要横向视图。 在装配图上,零件要标注件号、参数及数量,各轴要标注轴号。展开图上要标注各传动轴组件的主要配合尺寸(如轴承、花键等),还要标注一个能影响轴向装配尺寸的轴向尺寸链,横向剖视图应完整表达出一个操纵,标注啮合齿轮的中心距及公差,标注主要轮廓尺寸、定位及联系尺寸等,装配图的方案和结构要合理,图面整洁清晰,尺寸标注正确,符合国家标准。 (2)零件工作图。绘制若干个零件(如传动轴、滑行齿轮等)工作图,应能正确表达零件的结构形状、材料及热处理、尺寸公差和形位公差、表面粗糙度和技术条件等,符合有关标准规定。 (3)设计计算说明书。设计计算说明书是对所设计部件的性能、主要结构、系统等方面进行设计分析及理论计算的技术文件,应谁合理,依据充分,计算正确,条理清晰, 文句通顺,标点正确,图表清晰,字迹工整;篇幅不少于5000字,一律采用国家法定计 量单位,引用参考文献的有关结论及公式需用方括号标出,其主要容:概述(机床的用途 使用围、主要技术参数及特点等,同类型机床对比分析);运动设计;动力设计(包括零件的初算及验算)结构设计(主要结构的分析、操纵、润滑及密封方式的说明);其他(另 需说明或谁的有关冋题);参考文献

机床主轴箱设计说明书

机床主轴箱设计说明书 一、机床的型号及用途 1、规格 选用型号 CA6140、规格 Φ320×1000 2、用途 CA6140型卧式车床万能性大,适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。可车削外圆柱面、车削端面、切槽和切断、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、车削各种螺纹、车削外圆锥面、车削特型面、滚花和盘绕弹簧等。加工围广、结构复杂、自动化程度不高,所以一般用于单件、小批生产。 二、 机床的主参数和其他主要技术要求 1、主参数和基本参数 1) 主参数 机床主参数系列通常是等比数列。普通车床和升降台铣床的主参数均采用公比为1.41的数列,该系列符合国际ISO 标准中的优先系列。 普通车床的主参数D 的系列是:250、320、400、500、630、800、1000、1250mm 。 2) 基本参数 除主参数外,机床的基本是指与被加工工件主要尺寸有关的及与工、夹、量具标准有关的一些参数,这些主参数列入机床的参数标准,作为设计时依据。 3)普通车床的基本参数 普通车床的基本参数应符合《普通车床参数国家标准》见参考文献 【一】中表2的规定,有下列几项数; 刀架上最大工件回转直径1D (mm ) 由于刀架组件刚性一般较弱,为了提高生产效率,国外车床刀架溜板厚度有所增加,在不增加中心高时,1D 值减少的趋势。我国作为参数标准的1D 值,基本上取12D D >/,这样给设计留一定的余地,设计时,在刀架刚度允许的条件下能保证使用要求,可以取较大的1D 值。所以查参考文献【一】(表2)得1D =160mm 。 主轴通孔直径d ﹙mm ﹚

普通车床主轴通孔径主要用于棒料加工。在机床结构允许的条件下,通孔直径尽量取大些。参数标准规定了通孔直径d的最小值。所以由参考文献 【一】(表二)d=36mm。 主轴头号 普通车床采用短锥法兰式主轴头,这种形式的主轴头精度高,装卸方便。 主轴端部及其结构合面得型式和基本尺寸要符合《法兰式车床主轴端部尺寸部标注》的规定。根据机床主参数值大小采用不同号数的主轴头(4~15号),号值数等于法兰直径的1/25.4而取其整数值。所以由参考文献【一】(表2)可知主轴头号取4.5 装刀基面至主轴中心距离h(mm) 为了使用户,提高刀具的标准化程度,根据机械工业部工具研究所的刀 具杆标准,规定了h=22mm。 最大工件长度L (mm) 最大工件长度L是指尾座在床身处于最后位置,尾座顶尖套退入尾座孔时容纳的工件长度。为了有利组织生产,采用分段等差的长度数列。所以由参考文献【一】(表2)得L=1000mm。 2、主传动的设计 1)主轴极限的确定 由课程设计任务书中给出的条件可知: Z=40 r/min min Z=1800 r/min max 2)公比的确定 主轴极限转速的确定后,根据机床的使用性能和结构要求,选择主轴转速数列的公比值,因为中型通用机床,常用的公比为1.26或是1.41,再根据极限转速,按参考文献【一】中表2—1选出标准转速数列公比 =1.41。 3)主轴转速级数的确定 按任务书要求Z=12 按标准转速数列为40、56、80、115、160、225、315、445、625、880、1250、1800r/min 4)主传动电动机功率的确定 电动机的额定功率为: N =4kW 额

机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业:机械设计制造及其自动化 班级:13机械一班 姓名:阮吴祥 学号: 指导老师:张秀香 2017年 1月

目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)

一、机床夹具课程设计任务书

二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析: 零件名称为通孔套,为铸件,本工序铣削加工直径22mm的孔,设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm,厚度为50mm。 在加工槽时,槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高,由铣削直接加工就可以达到要求,其中槽的宽度由刀具的尺寸保证,槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求: 加工槽的宽度为12mm,且两个侧面相对于中心面A对称度; 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计: 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求,需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度;根据加工孔宽度和深度要求,需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性,可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称,要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求,且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准,但A面实际不存在,故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准,限制三个不定自由度,此为第一定位基准。

CM6132机械系统设计课程设计精密车床主轴箱与变速箱系统设计说明

目录 绪论 (1) 1.概述 (5) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (5) 1.2设计任务和主要技术要求 (5) 1.3操作性能要求 (6) 2.技术参数确定与方案设计 (6) 2.1原始数据 (6) 2.2开展CM6132功能原理设计 (6) 3.运动设计 (7) 3.1确定转速极速 (7) 3.1.1计算主轴最高转速 (9) 3.1.2计算主轴最低转速 (10) 3.1.3确定主轴标准转速数列 (11) 3.2主电动机的选择 (12) 3.3变速结构的设计 (14) 3.3.1 主变速方案拟定 (14) 3.3.2 拟定变速结构式 (14) 3.3.3拟定变速结构网 (15) 3.3.4 验算变速结构式 (16)

3.4绘制转速图 (17) 3.5 齿轮齿数的估算 (20) 3.6 主轴转速误差 (23) 4.动力设计 (26) 4.1电机功率的确定 (26) 4.2确定各轴计算转速 (26) 4.3 带轮的设计 (27) 4.4传动轴直径的估算 (30) 4.5齿轮模数的确定 (33) 4.6主轴轴颈的直径 (36) 4.6.1主轴悬伸量a (36) 4.6.2主轴最佳跨距0L 的确定和轴承的选择 (36) 4.6.3主轴组件刚度验算 (37) 5. 结构设计 (38) 5.1齿轮的轴向布置 (39) 5.2传动轴及其上传动元件的布置 (40) 5.2.1 I 轴的设计 (42) 5.2.2 II 轴的设计 (42) 5.2.3 III 轴的设计 (42) 5.2.4 带轮轴的设计 (42) 5.2.5 Ⅳ轴的设计 (43) 5.2.6主轴的设计 (43) 5.2.7 主轴组件设计 (43) 5.3齿轮布置的注意问题 (44)

车床主轴箱设计---参考.

中北大学 信息商务学院 课程设计说明书 学生姓名:学号: 系:机械自动化系 专业:机械设计制造及其自动化 题目:机床课程设计 ——车床主轴箱设计 指导教师:马维金职称: 教授 黄晓斌职称: 副教授 2013年12月28日

目录 一、传动设计 1.1电机的选择 1.2运动参数 1.3拟定结构式 1.3.1 确定变速组传动副数目 1.3.2确定变速组扩大顺序 1.4拟定转速图验算传动组变速范围 1.5确定齿轮齿数 1.6确定带轮直径 1.6.1确定计算功率Pca 1 .6.2选择V带类型 1.6.3确定带轮直径基准并验算带速V 1.7验算主轴转速误差 1.8绘制传动系统图 二、估算主要传动件,确定其结构尺寸 2.1确定传动件计算转速 2.1.1主轴计算转速 2.1.2各传动轴计算转速 2.1.3各齿轮计算转速 2.2初估轴直径 2.2.1确定主轴支承轴颈直径 2.2.2初估传动轴直径 2.3估算传动齿轮模数 2.4片式摩擦离合器的选择及计算 d 2.4.1决定外摩擦片的内径 2.4.2选择摩擦片尺寸 2.4.3计算摩擦面对数Z 2.4.4计算摩擦片片数 2.4.5计算轴向压力Q 2.5V带的选择及计算 a 2.5.1初定中心距 L 2.5.2确定V带计算长度L及内周长 N

2.5.3验算V带的挠曲次数 2.5.4确定中心距a 2.5.5验算小带轮包角 α 1 2.5.6计算单根V带的额定功率 P r 2.5.7计算V带的根数 三、结构设计 3.1带轮的设计 3.2主轴换向机构的设计 3.3制动机构的设计 3.4齿轮块的设计 3.5轴承的选择 3.6主轴组件的设计 3.6.1各部分尺寸的选择 3.6.1.1主轴通孔直径 3.6.1.2轴颈直径 3.6.1.3前锥孔尺寸 3.6.1.4头部尺寸的选择 3.6.1.5支承跨距及悬伸长度 3.6.2主轴轴承的选择 3.7润滑系统的设计 3.8密封装置的设计 四、传动件的验算 4.1传动轴的验算 4.2键的验算 4.2.1花键的验算 4.2.2平键的验算 4.3齿轮模数的验算 4.4轴承寿命的验算 五、设计小结 六、参考文献

CA6140机床主轴箱的设计

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 目录 第一章引言 第二章机床的规格和用途 第三章机床主要参数的确定 第四章传动放案和传动系统图的拟定 第五章主要设计零件的计算和验算 第六章结论 第七章参考资料编目

第一章引言 普通车床是车床中应用最广泛的一种,约占车床类总数的65%,因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。 CA6140型普通车床的主要组成部件有:主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱:又称床头箱,它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。 进给箱:又称走刀箱,进给箱中装有进给运动的变速机构,调整其变速机构,可得到所需的进给量或螺距,通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠:用以联接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱,使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的,在进行工件的其他表面车削时,只用光杠,不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。 溜板箱:是车床进给运动的操纵箱,内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构,通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动,通过丝杠带动刀架作纵向直线运动,以便车削螺纹。 第二章机床的规格和用途 CA6140机床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。 主轴三支撑均采用滚动轴承;进给系统用双轴滑移共用齿轮机构;纵向与横向进给由十字手柄操纵,并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 第三章主要技术参数 工件最大回转直径: 在床面上………………………………………………………-----……………400毫米在床鞍上…………………………………………………………-----…………210毫米工件最大长度(四种规格)……………………………----…750、1000、1500、2000毫米主轴孔径…………………………………………………-----……………………… 48毫米主轴前端孔锥度…………………………………………-----…………………… 400毫米主轴转速范围: 正传(24级)…………………………………………----…………… 10~1400转/分反传(12级)……………………………………---…-……………… 14~1580转/分加工螺纹范围:

机床课程设计

《机械制造装备设计》——机床课程设计1. 设计原始数据

2. 基本要求 ①课程设计必须独立的进行,每人必须完成主轴箱展开图一张,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,字迹工整。 注明:所有图纸需交手工绘制的草图;设计说明书要求打印(格式参考毕业设计),但必须交计算手稿。 3. 参考资料 [1] 陈易新. 金属切削机床课程设计指导书[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.1987.7 [2] 机械工业沈阳教材编委会. 机床课程设计答辩指南[M]. 东北工学院. 1990.05 [3] 李庆余. 机械制造装备设计[M]. 北京:机械工业出版社.2003.8 [4] 戴曙. 金属切削机床设计[M]. 北京:机械工业出版社. 1981.7 [5] 机械设计手册编委会. 机械设计手册[M]. 北京:机械工业出版社. 2004.09 [6] 邱宣怀. 机械设计(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社. 1997.7 [7] 陈作模. 机械原理(第7版)[M]. 北京:高等教育出版社. 2006 [8] 林清安. PRO/ENGINEER WILDFIRE零件设计基础篇[M]. 北京:中国铁道出版社. 2004.5 附录A:设计步骤 1)方案确定 ①确定有关尺寸参数、运动参数及动力参数; ②据所求得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,校验三联滑移齿轮齿顶是否相碰,校验各级转速的转速误差; ④绘制传动系统图。 2)结构设计 ①草图设计——估计各轴及齿轮尺寸,确定视图比例,确定展开图及截面图的总体布局;据各轴的受力条件,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、轴承及轴的固定方式;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;

最新CA6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱设计说明书汇总

C A6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱 设计说明书

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题研究背景及选题意义 (1) 1.1.1课题的背景 (1) 1.1.2课题的目的 (5) 1.2 完成的内容 (5) 2 参数拟定 (6) 2.1 主电机动力参数的确定 (6) 2.2 运动设计 (7) 2.2.1确定主轴极限转速 (7) 2.2.2确定转速范围n R定公比 确定主轴转速数例: (8) 3 传动设计 (8) 3.1 传动方案拟定 (8) 3.1.1传动组和传动副数的确定 (9) 3.2 传动结构式的选择 (10) 3.2.1基本组和扩大组的确定 (10) 3.2.2分配总降速比 (11) 3.3 带轮直径和齿轮齿数的确定及转速图拟定 (12) 3.3.1确定皮带轮动直径 (12) 3.3.2确定齿轮齿数 (13) 3.3.3画出转速图如下[1]: (15) 3.3.4验算转速误差 (15) 3.4 齿轮的计算转速的确定及传动系统的拟定的计算转速 (17) 3.4.1确定各轴和齿轮 (17) 3.4.2由转速图拟定传动系统图 (18)

4 传动件的估算和验算 (19) 4.1齿轮模数的估算和设计 (19) 4.1.1 计算各轴传动的功率 (19) 4.1.2 计算传动轴齿轮模数 (20) 4.1.3 计算各轴之间的中心距 (22) 4.2 三角带传动的计算 (22) 4.2.1计算皮带尺寸[6] (22) 4.3 传动轴的估算和齿轮尺寸的计算 (24) 4.3.1确定各轴的直径 (24) 4.3.2 计算各齿轮的尺寸[6] (25) 5 各部件结构设计 (27) 5.1 皮带轮及齿轮块设计 (27) 5.1.1 皮带及皮带轮的设计 (27) 5.1.2 齿轮及齿轮块设计 (28) 5.2 轴承的选择及箱体设计 (28) 5.2.1各轴承的选择 (28) 5.2.2 主轴及箱体设计 (28) 5.3 密封结构及润滑 (29) 6 主轴组件的验算 (30) 6.1验算主轴轴端的位移a y (30) 6.2 前轴承的转角及寿命的验算 (32) 6.2.1 验算前轴承处的转角Q (32) 6.2.2 验算前支系寿命 (33) 6.3 箱体设计 (34) 总结 (34) 致谢 (36)

机床夹具课程设计(手扶拖拉机变速箱盖 )

工程技术学院 课程设计 题目:手扶拖拉机变速箱盖 专业:机械设计制造及其自动化年级:2009级 学号: 姓名: 指导教师:黄云战教授 日期:2013年1月8号

云南农业大学工程技术学院 机床夹具设计说明书 目录 序言 (3) 一、工件的加工工艺分析 (6) (一)零件的结构尺寸 (6) (二)零件加工工艺分析 (6) 二、夹具设计方案 (7) (一) 基准面的选择 (7) (二) 定位元件的选择 (7) (三) 分度机构设计 (8) (四) 夹紧方案及夹紧机构设计 (9) (五) 夹具对定结构的设计 (12) (六)夹具体的设计 (12) 三、定位误差计算 (14) 四、工件加工余量及工序尺寸确定 (16) 五、设计总结 (17) 六、设计图纸 (19) 七、参考文献 (20)

序言 机床夹具设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的专业基础课。 机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。 在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具是在切削加工中,用以准确确定工件位置,并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的主要作用是:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此,机床夹具在机械制造中占有重要的地位。 机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中,应深入生产实际,进行调查研究,吸取国内外的先进技术,制定出合理的设计方案,一般夹具设计步骤如下: 1.深入生产实际调查研究 在深入生产实际调查研究中,应掌握下面一些资料。 1)工件图纸:详细阅读工件图纸,了解工件被加工表面的技术要求,该件在机器中的位置和作用,以及装配中的特殊要求。

数控机床主轴箱设计

第一章概述 1.1设计目的 (2) 1.2主轴箱的概述 (2) 第2章主传动的设计 (2) 2.1驱动源的选择 (2) 2.2转速图的拟定 (2) 2.3传动轴的估算 (4) 2.4齿轮模数的估算 (3) 2.5V带的选择 (4) 第3章主轴箱展开图的设计 (7) 3.1各零件结构尺寸的设计 (7) 3.1.1 设计内容和步骤 (7) 3.1.2有关零件结构和尺寸的设计 (7) 3.1.3各轴结构的设计 (9) 3.1.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (10) 3.1.5轴承的校核 (13) 3.2装配图的设计的概述 (13) 总结 (19) 参考文献 (20)

第一章概述 1-1设计目的 数控机床的课程设计,是在数控机床设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过数控机床伺服进给系统的结构设计,使我们在拟定进给传动及变速等的结构方案过程中得到设计构思、方案分析、结构工艺性、CAD制图、设计计算、编写技术文件、查阅技术资料等方面的综合训练,建立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养我们初步的结构设计和计算能力。 1-2 主轴箱的概述 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较,相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统,它主要是用以扩大电动机无级调速的范围,以满足一定恒功率、和转速的问题。 第二章2主传动设计 2-1驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机,直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的,属于恒功率,从额定转速nd向下至最低转速nmin时调节电枢电压的方法来调速的属于恒转矩;交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小,转动惯量小,动态响应快,没有电刷,能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高,磨损和故障也少,所以在中小功率领域,交流调速电动机占有较大的优势,鉴于此,本设计选用交流调速电动机。 根据主轴要求的最高转速4000r/min,最大切削功率5kw,选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机,最高转速是4500r/min。 2-2 转速图的拟定 根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rdp=nmax/nd=3 而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=3,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率

机床夹具设计课程设计

机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目:钻床夹具设计 系别:机械与电子工程学院 专业:机械设计制造及其自动化

前言 夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件(板件)上的两个孔。零件属于大批量生产,钻孔要 求精度高,所以需要设计一个专用夹具,保证零件加工质量。由于夹具的利用率高, 经济性好,使用元件的功能强而且数量少,配套费用低,降低生产成本;采用夹紧装 置,缩短停机时间,提高生产效率。 设计钻床夹具,首先要分析加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方 法,拟定夹具设计方案;在满足加工精度的条件下,合理的进行安装、定位、夹紧; 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式,设计合理结 构实现零部件间的相对运动,根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后,用 AutoCAD进行二维图的绘制,首先画好零件图,最 后进行装配,标注相关尺寸及技术要求,并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图,最 终进行说明书,任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。

目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误!未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误!未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误!未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误!未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误!未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误!未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误!未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误!未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误!未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误!未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误!未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误!未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误!未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误!未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误!未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误!未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误!未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误!未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误!未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................

中型普通车床课程设计(DOC)

题目:中型普通车床主轴变速箱设计 学院:机械工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

目录 一、传动设计 1.1电机的选择 1.2运动参数 1.3拟定结构式 1.3.1 确定变速组传动副数目 1.3.2确定变速组扩大顺序 1.4拟定转速图 1.4.1验算传动组变速范围 1.5确定齿轮齿数 1.6确定带轮直径 1.6.1确定计算功率Pca 1.6.2选择V带类型 1.6.3确定带轮直径并验算带速V 1.7验算主轴转速误差 1.8绘制传动系统图 二、估算主要传动件,确定其结构尺寸 2.1确定传动件计算转速 2.1.1主轴计算转速 2.1.2各传动轴计算转速 2.1.3各齿轮计算转速 2.2初估轴直径 2.2.1确定主轴支承轴颈直径 2.2.2初估传动轴直径 2.3估算传动齿轮模数 2.4片式摩擦离合器的选择及计算 d 2.4.1决定外摩擦片的内径 2.4.2选择摩擦片尺寸

2.4.3计算摩擦面对数Z 2.4.4计算摩擦片片数 2.4.5计算轴向压力Q 2.5V带的选择及计算 a 2.5.1初定中心距 L 2.5.2确定V带计算长度L及内周长 N 2.5.3验算V带的挠曲次数 2.5.4确定中心距a α 2.5.5验算小带轮包角 1 P 2.5.6计算单根V带的额定功率 r 2.5.7计算V带的根数 三、结构设计 3.1带轮的设计 3.2主轴换向机构的设计 3.3制动机构的设计 3.4齿轮块的设计 3.5轴承的选择 3.6主轴组件的设计 3.6.1各部分尺寸的选择 3.6.1.1主轴通孔直径 3.6.1.2轴颈直径 3.6.1.3前锥孔尺寸 3.6.1.4头部尺寸的选择 3.6.1.5支承跨距及悬伸长度 3.6.2主轴轴承的选择 3.7润滑系统的设计 3.8密封装置的设计 四、传动件的验算

数控机床课程设计:设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真

太原科技大学数控技术课程设计 学院:机械工程学院 专业:机械电子工程 班级:机电091201班 姓名:崔世君 学号:200912010103 指导教师:贾育秦 时间:2013年1月15号

数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目: 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的: 通过数控加工工艺课程设计,掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容: 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级:机电091201 学生:崔世君 学号:200912010103 指导教师:贾育秦宋建军 教研室主任:贾育秦

目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页

一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力,提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础,是提高产品质量,提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心。现如今,我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真,为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析

变速车床主轴箱设计及实物制作(8级)

8级变速车床主轴箱设计及实物制作 机械设计制造及其自动化 【摘要】作为主要的车削加工机床,普通车床被广泛的应用于机械加工行业中。本文主要针对8级变速车床主轴箱的设计进行说明,共包括运动设计、动力设计和结构设计三个部分。设计的主要内容有机床主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,最后通过对车床主轴箱零件进行计算、校核从而完成此机床主轴箱的设计。在结构设计中主要是主轴箱的传动设计,根据已给定的条件,即主轴转速来设计主传动系统。实际工作时,操纵变速手柄,通过拨叉拨动主轴箱中的滑移齿轮在轴上移动,实现变速。 【关键词】8级变速;主轴箱;设计 Design of the 8-Level Speed Spindle Box & the Model Making Mechanical Design, Manufacturing and Automation Major Abstract:As major turning machines, universal lathe is used widely in mechanical processing industry. In this paper, it focuses on the design of 8-level speed spindle box, and it includes three parts that motion design, dynamic design and structure design. The main contents of this design is to determine the main parameters, transmission scheme and drive system drawing of the machine tool, and finally complete the design of the spindle box by calculating and checking the parts of the spindle box. The main structure design is the design of transmission , under the given conditions, that is, according to spindle speed design the main drive system. Practically working, it control variable speed handles to achieve different speed through the fork that bring along the sliding gear moving on the axis[1]. Key words:8-level speed; spindle box; design

四工位专用机床课程设计说明书(超详细)

设计任务书 设计任务: 1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图 2 进行回转台间歇机构,主轴箱道具移动机构的选型,并进行机械运动方案评价和选择 3 按选定的电动机和执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定 4 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计 5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图 6 编写设计计算说明书 设计要求: 1 从刀具顶端离开工件表面65mm位置,快速移动送进了60mm后,在匀速送进60mm(5mm刀具切入量,45mm工件孔深,10mm刀具切出量),然后快速返回。回程和工作行程的速比系数K=2。 2 生产率约每小时60件。 3 刀具匀速进给速度2mm/s,工件装、卸时间不超过10s。 4 执行机构能装入机体内。

机械运动方案设计 根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下: 机构运动循环图 机械总体结构设计 一、原动机构: 原动机选择Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=5.5KW,满载转速n=1440r/min。 二、传动机构: 传动系统的总传动比为i=n/n6,其中n6为圆柱凸轮所在轴的转速,即总

传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构(或外啮合行星减速轮系)减速。 三、执行部分总体部局: 执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分,两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此,在执行机构的设计过程中分为,进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计,卡盘的设计主要是间歇机构的选择。 在执行过程中由于要满足相应的运动速度,因此首先应该对于原动机的输出进行减速。下面先讨论减速机构传动比的确定:由于从刀具顶端离开工件表面65mm位置,快速移动送进了60mm后,在匀速送进60mm(5mm 刀具切入量,45mm工件孔深,10mm刀具切出量),然后快速返回。要求效率是60件/小时,刀架一个来回(生产1个工件)的时间应该是1分钟。根据这个运动规律,可以计算出电机和工作凸轮之间的传动比为1440/1。两种方案的传动比计算,参考主要零部件设计计算。 下面讨论执行机构的运动协调问题:有运动循环图可知,装上工件之后,进刀机构完成快进、加工、退刀工作,退后卡盘必须旋转到下一个工作位置,且在加工和退刀的前半个过程中卡盘必须固定不动,由于卡盘的工作位置为四个,还要满足间歇和固定两个工作,于是选择单销四槽轮机构(或棘轮机构、不完全齿轮机构与定位销协调)解决协调问题,具体实现步骤参考“回转工作台设计”。由于进刀机构的运动比较复杂,因此要满足工作的几个状态,用凸轮廓线设计的办法比较容易满足。廓线的设计参考主要零部件设计计算。

CA6140车床主轴箱的毕业设计论文(含图)

第1章绪论 1.1课题来源 随着技术的发展,机床主轴箱的设计会向较高的速度精度,而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。另外还会改善机床的动平衡,避免震动、污染和噪音等。 本设计为CA6140机床的主轴箱。作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件(主轴、工作台、滑枕等)所需的各种速度;传递机床工作时所需的功率和扭矩;实现主运动的起动、停止、换向和制动。 主轴箱通常主要由下列装置和机构组成:齿轮变速装置;定比传动副;换向装置;起动停止装置;制动装置;操纵装置;密封装置;主轴部件和箱体。根据机床的用途和性能不同,有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。 主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置,使主轴获得各种不同转速,以实现主切削运动。该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。CA6140机床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承;进给系统用双轴滑移共用齿轮机构;纵向与横向进给由十字手柄操纵,并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 1.2研究动态及发展趋势 机床设计和制造的发展速度是很快的。由原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度,发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计,也包括计算机辅助设计(CAD)的应用。但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统(经验)设计方法。因此,探索科学理论的应用,科学地分析的处理经验,数据和资料,既能提高机床设计和制造水平,也将促进设计方法的现代化。 随着科学技术的不断发展,机械产品日趋精密、复杂,改型也日益频繁,对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自

机电一体化课程设计C6140卧式车床数控化改造设计

目录 1设计任务 (2) 2设计要求 (2) 2.1总体方案设计要求 (2) 2.2其它要求 (3) 3进给伺服系统机械部分设计与计算 (3) 3.1进给系统机械结构改造设计 (3) 3.2进给伺服系统机械部分的计算与选型 (3) 3.2.1确定系统的脉冲当量 (3) 3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (4) 3.2.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (4) 4步进电动机的计算与选型 (11) 4.1步进电动机选用的基本原则 (11) 4.1.1步距角α (11) 4.1.2精度 (11) 4.1.3转矩 (11) 4.1.4启动频率 (12) 4.2步进电动机的选择 (12) 4.2.1 C6140纵向进给系统步进电机的确定 (12)

4.2.2 C6140横向进给系统步进电机的确定 ................................................................... 12 5电动刀架的选择 .................................................................................................................... 12 6控制系统硬件电路设计 ...................................................................................................... 19 6.1控制系统的功能要求 ................................................................................................... 19 6.2硬件电路的组成: ........................................................................................................ 19 6.3电路原理图 ..................................................................................................................... 20 7总结 ........................................................................................................................................... 21 8参考文献 . (22) 1设计任务 设计任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床。 主要技术指标如下: 1) 床身最大加工直径400mm 2) 最大加工长度1000mm 3) X 方向(横向)的脉冲当量 mm/脉冲,Z 方向(纵向)脉冲 当量 mm/脉冲 4) X 方向最快移动速度v xmax =3000mm/min ,Z 方向为v zmax =6000mm/min 5) X 方向最快工进速度v xmaxf =400mm/min ,Z 方向为v zmaxf =800mm/min 6) X 方向定位精度±0.01mm ,Z 方向±0.02mm 01 .0=x δ02 .0=z δ

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