机械工艺夹具毕业设计26CA6140车床的法兰盘
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目录序言 ........................................................................................................................... - 1 -零件的分析 ............................................................................................................... - 2 -(一)零件的作用.............................................................................................. - 2 -(二)零件的工艺分析...................................................................................... - 2 -工艺规程设计 ........................................................................................................... - 4 -(一)确定毛坯的制造形式 ................................................................................. - 4 -(二)基面的选择 ................................................................................................ - 5 -(三)制定工艺路线............................................................................................ - 5 -法兰盘技术要求表 ................................................................................... - 6 -(四)工艺路线.................................................................................................. - 7 -(五)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定...................................... - 8 -工序1粗车Ø100mm柱体左端面、外圆,粗车B面 .......................... - 8 -工序2钻中心孔Ø18mm,扩孔Ø19.8mm,铰孔Ø20mm ...................... - 10 -工序3粗车右Ø45mm柱体右端面、外圆,Ø90mm外圆及右端面 - 12 -工序4半精车Ø100mm左端面、外圆,半精车B面并倒角C1.5,半精车Ø 90mm外圆,Ø 20mm左侧倒角C1 ............................................. - 15 -工序5 半精车右Ø45mm外圆,半精车Ø90mm右侧面,切槽3×2mm,车Ø20mm孔右端倒角C1和Ø45mm右端面倒角C7 ........................ - 19 -工序6 精车Ø100mm柱体左端面、外圆 ........................................... - 23 -工序7粗铣、精铣Ø90mm柱体的左右侧面 ...................................... - 24 -工序8 钻4XØ9mm透孔 ....................................................................... - 28 -工序9钻Ø4mm孔,扩Ø6mm孔....................................................... - 29 -工序10 磨削B面、外圆面Ø90mm .................................................... - 30 -工序11 磨削Ø90mm凸台距离轴线24mm的侧平面..................... - 32 -工序12 精车Ø45mm外圆、Ø90mm右侧面 ................................... - 33 -加工Ra0.4um平面的夹具设计 ............................................................. - 35 -设计任务 ................................................................................................. - 35 -确定夹具的结构方案 ............................................................................. - 35 -切削力及夹紧力计算 .................................................... 错误!未定义书签。
CA6140 车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计作者姓名:王二专业名称:机械工程及自动化指导教师:张三讲师摘要本毕业设计论文详细介绍了CA6140车床法兰盘加工工艺规程及夹具设计的全过程。
论文主要内容分为两大部分:第一部分是车床法兰盘加工工艺的设计,主要包括零件的工艺性分析、毛坯的选择、定位基准的选择、机械加工工艺路线的确定;第二部分是第8号工序夹具的设计,主要包括设计任务的分析、定位方案的确定、定位误差的分析,切削力、夹紧力的计算,夹紧方案以及夹具体部分结构形式的设计,最后通过前面的设计方案画出各零件图和装配图。
其中专用夹具的设计是本次毕业设计的重点。
本夹具满足工件的加工精度要求,性能良好、操作简便安全、结构工艺性好,提高了生产率,降低了劳动成本。
关键词:法兰盘机械加工工艺夹具设计AbstractThis thesis introduces the CA6140 lathe flange machining process planning and fixture design process.The main content of this thesis is divided into two parts: the first part is the design of processing lathe flange, determine the main parts of the process analysis, including the choice of blank, localization datum choice, machining process; the second part is the design of No. eighth working procedure jig, mainly including the design task analysis, positioning scheme, the position error analysis, the calculation of cutting force, clamping force, clamping scheme and design specific folder structure, finally, the design scheme to draw the part drawing and assembly drawing. The design of special fixture is the focus of this graduation design.The fixture satisfy the requirements of machining accuracy, good performance, simple and safe operation, good structure technology, improve productivity, reduce labor costs..Keywords: Flange plate, Mechanical, Processing technic, Grip design目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1零件的分析 (2)1.1零件结构功用分析 (2)1.2零件技术条件分析 (2)1.3零件结构工艺性分析 (2)1.4毛坯类型 (3)1.5毛坯余量确定 (3)1.6 基准的选择 (3)2 机加工工艺路线确定 (4)2.1加工方法分析确定 (4)2.2加工顺序的安排 (4)2.3定位基准选择 (5)2.4 加工阶段的划分说明 (5)2.5 主要加工工序简图 (5)2.6工序尺寸及其公差确定 (11)2.7设备及其工艺装备确定 (18)3 夹具的设计 (18)3.1 机床夹具的概述 (18)3.1.1 机床夹具的概念 (18)3.1.2 机床夹具的组成 (18)3.1.3 机床夹具的分类 (19)3.1.4 机床夹具的作用 (20)3.1.5 夹具设计的基本要求 (20)3.1.6 现代机床夹具的发展方向 (21)3.2 设计要求的分析 (21)3.3 定位方案的确定 (22)3.3.1 定位元件的确定 (22)3.4 定位误差的分析计算 (23)3.5 刀具导向和对刀方案的确定 (23)3.6 夹紧方案的确定 (24)3.6.1 钻削力、夹紧力的计算 (24)3.6.2 夹紧装置的选择确定 (25)3.7 夹具体的结构设计 (26)3.7.1 夹具体毛坯的结构与类型的确定 (26)3.7.2夹具体外形尺寸的确定 (26)3.8 其他元件的设计确定 (26)结论 (28)致谢 (30)参考文献 (31)前言专用夹具是指在制造加工过程中使工件定位和夹紧保证加工精度的特殊工具。
机械制造工艺学课程设计-CA6140机床法兰盘夹具设计
课程设计的宗旨在于培养学生综合运用加工技术、计算机技术及其它专业知识来设计机械加工涉及的机械零部件,熟悉表解等图纸求解步骤,运用常见加工设计单位及工作分析法,开展机械零件的设计过程,为学生后续学习机械设计打下良好基础,以课程设计中CA6140机床法兰盘夹具设计为例,对其设计内容及实施过程进行详细分析,从而深化课程设计的内容,让学生了解到课程设计的重要性及实施过程。
(1)确定材料:CA6140机床法兰盘夹具的材料可以选择球墨铸铁、碳素钢等金属材料;
(2)制定设计规范:根据机床加工和夹具使用环境,确定夹具结构尺寸以及孔位标准;
(3)绘制图纸:根据机床法兰盘尺寸,绘制总体图及零件图,并给出精度要求;
(4)设计实施:设计夹具加工工艺,确定每个零件的加工过程,订购需要的半成品及零部件;
(5)检测验收:进行夹具的图元及位置尺寸检查、安装检查及力学性能检测,确保夹具的质量符合设计要求。
以上就是课程设计中CA6140机床法兰盘夹具设计的实施过程,为学生提供了较全面的了解机械零件设计实施过程的机会,更能在实践中学习,增强学生对机械制造工艺的理解与运用能力,以便更好的应用于机械加工行业的实践教学中。
工艺装备课程设计说明书设计题目:车床法兰盘CA6140零件加工工艺规程及工装夹具设计班级学生同组学生指导教师学院2013年月日学院工艺装备课程设计任务书题目: CA6140法兰盘零件加工工艺规程及工装夹具设计设计内容:1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺规程1套(含工艺路线卡和工序卡)4.工艺装备结构设计1套(含装配图和若干零件图)5.课程设计说明书1份(不少于5000字)设计要求:1.按大批生产、通用加工装备设计。
2.同一课题组为3-4人,要求分工明确,同时也要有合作精神。
3.每人要独立完成一份课程设计说明书及至少画一张图纸。
专业:机械设计制造及其自动化指导教师:班级:姓名:同组学生名单:本人分工:产品零件图:参与√绘制 ;毛坯图:参与√绘制 ;工艺:参与 编制√;夹具装配图:参与 设计√;夹具零件图:参与 设计√;设计说明书:参与 编写√。
课题发给日期:2013.5.30 课题完成日期:2013.7.12法兰盘只是一个统称,通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。
法兰联接在机械上应用很广泛,所以样子也千奇百怪的。
本文主要是针对CA6140车床法兰盘的加工工艺以及主要孔的工艺装备设计进行论述。
通过本文可以了解该法兰盘的构造和它的整个加工过程以及各注意事项,同时可以从侧面了解到针对于4Xφ9孔的专用钻床夹具的整个设计流程。
从各组件的选择到加工参数的确定反映了目前该零件的市场价值以及发展前景。
关键词法兰盘工艺装备专用夹具钻套第一章机械加工工艺规程的制定一.零件的分析 (3)1.零件的用途 (3)2.零件的结构 (3)3.确定零件的生产纲领 (3)4.零件的工艺分析 (3)4.1 CA6140车床法兰盘共有两处加工表面 (3)4.2加工表面间有一定位置要求 (4)二. 工艺规程的设计 (4)1.确定毛坯的制造形式 (4)2.定位基准的选择 (4)2.1粗基准的选择 (4)2.2精基准的选择 (5)3.表面加工方法的选择 (5)4.制定工艺路线 (6)4.1工艺路线方案 (6)4.2机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)4.3确定切削用量及基本用时 (12)第二章钻床夹具设计1.问题的提出 (18)2.夹具设计 (18)2.1定位基准及定位元件的选择 (18)2.2夹紧机构设计 (18)2.3对定元件的选择 (19)2.4零件加工误差的分析 (20)总结 (21)参考文献 (21)第一章机械加工工艺规程的制定一.零件的分析1.零件的用途CA6140车床法兰盘为盘类零件,用于卧式车床上。
目录1 零件的工艺性分析 (1)1.1零件的功能. 结构及特点 (1)1.2主要加工表面及其要求 (1)2 毛坯的选择 (1)2.1确定毛坯的类型,制造方法和尺寸及公差 (1)2.2 绘制毛坯图 (2)3 基准的选择 (3)4 拟定机械加工工艺路线 (3)5 Φ4孔夹具设计 (5)5.1设计要求 (5)5.2定位方案的选择 (5)5.3定位元件的设计 (7)5.4定位误差的分析与计算 (7)5.5夹紧力的计算 (7)5.6定位套的设计 (8)5.7钻模板的设计 (9)5.8钻套、衬套的选择 (10)5.9导向误差的计算 (10)5.10安装误差 (11)5.11夹具误差 (11)5.12加工方法误差 (11)5.13保证加工精度的条件 (12)6 夹具总图设计 (13)6.1夹具总图上应标注的尺寸和公差 (13)6.2夹具的公差配合 (14)总结 (14)参考文献 (15)1 零件的工艺性分析1.1零件的功能. 结构及特点题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘,它位于车床丝杆的末端,主要作用是标明刻度,实现纵向进给。
零件的Φ100外圆上标有刻度线,用来对齐调节刻度盘上的刻度值,从而能够直接读出所调整的数值。
外圆上钻有底部为Φ4mm 上部为Φ6mm 的定位孔,实现精确定位。
法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过,本身没有受到多少力的作用。
法兰盘零件图见附图1.1.2主要加工表面及其要求1. Φ20045.00 mm 的通孔表面粗糙度为1.6μm ,其轴线为定位基准,两端倒C1.5的角度。
孔的位置尺寸为90㎜。
2.Φ45 mm 的外圆柱面 其上有一个底部为Φ4㎜,上部为Φ6㎜的定位孔,深度为7㎜,其表面粗糙度为3.2um ,定位尺寸为28±0.3㎜和中心轴线,表面粗糙度要求为0.4μm ,而且要求抛光,两端倒R5的圆角。
3.Φ45 的外圆柱面其右端面车3×2㎜的退刀槽,Φ45 ㎜的外圆柱面粗糙度为0.8μm 且右端倒C6的角,其总的定位尺寸为34㎜。
一、法兰盘的工艺分析及生产类型的确定1.1 法兰盘的用途CA6140卧式车床上的法兰盘,为盘类零件,用于卧式车床上。
车床的变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。
法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配,外圆与变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,使齿轮正确啮合。
主要作用是标明刻度,实现纵向进给。
错误!未找到引用源。
的外圆上标有刻度线,用来对齐调节刻度盘零件100上的刻度值,从而能够直接读出所调整的数值;外圆上钻定位孔,实现精确定位。
法兰盘中部的通孔则给传递力矩的主轴通过,本身没有受到多少力的作用。
法兰盘零件图如下图所示:技术要求:1. 刻字字形高5mm,刻线宽0.3mm,深0.5mm;2. B面抛光;3. 100mm外圆无光镀铬1.2、法兰盘的工艺性分析法兰盘是一回转体零件,其材料为HT200。
该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性,适应于承受较大应力、要求耐磨的零件。
该零件有一组加工表面,以045.0020+φmm 为中心,主要加工12.034.0100--φ的两个端面、06.045-φ的圆柱面及上面的6φmm 的销孔,90φmm 的两个端面及端面上4个9φ的通孔,90φ外圆两端的尺寸大小为34㎜和24㎜的平面、尺寸0017.045-φmm 的圆柱面和左端面。
这组加工表面是以045.0020+φmm 为中心,其余加工表面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其他加工表面。
根据相关面和孔加工的经济精度及车床能够达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。
1.3 确定法兰盘的生产类型设计题目给定的零件是CA6140车床法兰盘(零件号831004)零件,该零件年产量为10万件,设其备品率a%为3%,机械加工废品率b%为2%,则该零件的年生产纲领为:N=Q m(1+ a% )(1+ b%) = 100000*1*(1+ 2%)*(1+ 3%)=105000件/年。
机械制造技术课程设计说明书设计题目:设计CA6140车床“法兰盘”零件的机械加工工艺及钻3-Ф20孔的夹具设计班级:设计者:学号:指导:机械制造技术课程设计任务书一、设计题目设计CA6140车床“法兰盘”零件的机械加工工艺及钻3-Ф20孔的夹具设计二、零件的生产纲领大批量生产三、设计的要求1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺规程卡片1套4.夹具总装图1张5.夹具零件图2张6.课程设计说明书1份目录1、零件的分析 (3)2、确定毛胚的制造形式……………………………………………… .43、基准的选择……………………………………………… . . . . . . 44、毛胚尺寸的确定与机械加工余量的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45、制定工艺路线 (6)6、切削用量及基本工时 (7)8、专用夹具设计 (16)9、结束语 (17)10、参考文献 (17)附录图纸:零件CAD图1份毛坯CAD图1份夹具零件CAD图2份机械工艺过程卡片7份1.零件的分析法兰是机械连接的重要形式。
题目所给的零件是CA6140车床的法兰盘。
主要是用来安装在机床上,起到导向的作用使机床实现进给运动。
(1)要加工面:1)车上下A、B平面保证尺寸130mm,粗糙度6.3 粗车φ1842)钻、扩3—φ20孔至所要求尺寸,粗糙度6.33)钻中心孔G:3—φ12孔至所要求尺寸4)钻45度斜3—φ12孔至所要求尺寸,粗糙度255)钻3—φ17.5孔至所要求尺寸,粗糙度258)粗镗、精镗、精铰φ90H8孔至所要求尺寸,并保证位误差要求9)镗F:φ100孔(2)主要基准面:1)以D外圆、C台阶面为粗基准的加工表面(此处为不加工面)这一组加工表面包括:车上表面A镗φE184孔、φ90H8孔、Fφ100孔2)以上平面为基准的加工表面:B面3)以φ90H8孔、下平面B为基准的加工表面:3—φ20孔、中心孔G3—φ124)以φ90H8孔、上平面B为基准的加工表面:3—φ12、3—φ17.52.确定毛胚的制造形式零件材料HT200考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。
ca6140车床法兰盘加⼯⼯艺规程及夹具设计毕业设计毕业设计CA6140车床法兰盘加⼯⼯艺规程及夹具设计⽬录1、⼯艺设计说明书. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12、夹具设计说明书. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203、课程设计体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20第⼀部分⼯艺设计说明书1. 零件图⼯艺性分析1.1零件结构功⽤分析法兰盘是可⽤于连接其他零件或可⽤于增加其他零件强度的⼀种零件。
本法兰盘是回转⾯和平⾯的结合,内部由阶梯孔和螺纹孔组成,其要求有较⾼的耐磨性,较⾼的强度和回转稳定性。
1.2零件技术条件分析 1)法兰盘本⾝精度:外圆φ8019.00-+尺⼨公差等级IT11,表⾯粗糙度Ra 为1.6µm ,φ52029.001.0--尺⼨公差等级为IT6,表⾯粗糙度Ra 为1.6µm ,φ1201±尺⼨公差等级IT14,表⾯粗糙度Ra 为3.2µm ,内孔φ62015.0±公差等级为IT7,φ3602.0-+尺⼨公差等级IT6,φ65表⾯粗糙度Ra 为1.6µm ,距离φ36002.0-+为34.580.030.0--的平⾯公差等级IT13。
2)位置精度,内孔φ62015.0±相对于基准⾯A 、B 的跳动量要求为0.04。
3)加⼯此零件时,应尽量统⼀定位基准,减少装夹次数,这样有利于保证零件的加⼯精度。
1. 3零件结构⼯艺性分析此法兰盘是由回转⾯和平⾯组成,由零件图可知,该零件结构较为简单,但零件精度要求⾼,零件选⽤材料HT150,该材料⽤于强度要求不⾼的⼀般铸件,不⽤⼈⼯实效,有良好的减振性,铸造性能好。
CA6140车床法兰盘的加工工艺及其夹具摘要本文介绍了CA6140车床法兰盘的加工工艺,包括所需工辟口材料、工艺步骤、加工参数等方面内容。
同时,还说明了用于夹持法兰盘的夹具的设计要求和使用方法。
通过本文的指导,读者可以了解到CA6140车床法兰盘的精确加工方法,提高工作效率和加工质量。
引言CA6140车床是一种常用的金属加工设备,用于对工件进行旋转加工。
其中,法兰盘是一种常见的工件,广泛应用于机械、航空等领域。
为了保证法兰盘的加工质量和精度,需要进行精确的加工工艺和使用合适的夹具。
工具和材料进行CA6140车床法兰盘加工的工郸口材料如下:・CA6140车床•刀具-测量工具(卡尺、千分尺等)-钢材(根据法兰盘的设计要求选择合适的材料)工艺步骤CA6140车床法兰盘的加工步骤如下:1.设计加工工艺路线:根据法兰盘的设计要求,确定加工路线和加工顺序。
2.安装工件:将法兰盘固定在车床的主轴上,确保工件的稳定性和固定度。
3.确定加工切削参数:根据法兰盘的材料和尺寸,确定切削速度、进给量和切削深度。
4.调整刀具:根据加工切削参数,选择合适的刀具,并进行刀具装配和调整。
5.进行粗加工:根据工艺路线和加工切削参数,进行法兰盘的粗加工,并及时检查加工质量。
6.进行精加工:在粗加工的基础上,根据加工要求进行法兰盘的精加工,达到设计要求的尺寸和平整度。
7.进行表面处理:根据需求,对法兰盘进行表面处理,如打磨、喷涂等。
8.进行最终检验:对加工后的法兰盘进行最终的尺寸检验和质量检查,确保加工质量符合要求。
9.修整和清洁:修整加工后的法兰盘边缘和切削表面,并进行清洁处理。
10.完成加工:将加工好的法兰盘取下,进行后续的组装和使用。
加工参数CA6140车床法兰盘加工中常用的加工参数如下:一切削速度:根据材料类型确定,一般在60-90m/min之间。
-进给量:根据加工要求和刀具的情况确定,T殳在0.1・0.2mm/r之间。
-切削深度:根据加工要求和材料的情况确定,一般在1-5mm之间。
CA6140机床法兰盘规划与夹具设计摘要工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科,具有很强的实践性,要求学习过程中应紧密联系生产实践,同时它又具有很强的综合性,本次毕业设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计,主要内容如下:首先,对零件进行分析,主要是零件作用的分析和工艺分析,通过零件分析可以了解零件的基本情况,而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。
根据零件图提出的加工要求,确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。
第二步,进行基面的选择,确定加工过程中的粗基准和精基准。
根据选好的基准,制订工艺路线,通常制订两种以上的工艺路线,通过工艺方案的比较与分析,再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。
第三步,根据已经选定的工序路线,确定每一步的切削用量及基本工时,并选择合适的机床和刀具。
对于粗加工,还要校核机床功率。
最后,设计第三道工序—钻法兰盘孔的夹具。
先提出设计问题,再选择定位基准,然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。
然后把设计的过程整理为图纸。
通过以上的概述,整个设计基本完成。
关键词:机械;加工工艺;夹具设计ABSTRACTA specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one,The subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows:First of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will check the power of the lathe .Finally , design the third process - the jig getting into the hole of the ring flange. Put forward the question of designing first , and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing.Through the summary of the above, design and finish basically entirely. Keywords:machine; Process the craft; The tongs design目录序言 (1)1 零件的分析 (2)1.1零件的作用 (2)1.2 零件的工艺分析 (3)2 工艺规程设计 (4)2.1确定毛坯的制造形式 (4)2.2基面的选择 (4)2.3制定工艺路线 (4)2.4机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)2.5确定切削用量及基本工时 (32)3 夹具设计 (33)3.1问题的提出 (33)3.2夹具设计 (33)参考文献 (39)致谢 (41)序言毕业设计是我们在学完大学的全部课程后进行的,是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核,也是一次理论联系实际的训练,这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件(CA6140车床法兰盘)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。
普通车床主传动系统设计说明书一、 设计题目:设计一台普通车床的主传动系统,完成变速级数为8-12级。
二、 设计目的:1:通过设计实践,掌握机床主传动系统的设计方法。
2:培养综合运用机械制图、机械设计基础、及结构工艺等相关知识,进行工程设计的能力。
3:培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。
4:提高技术总结及编制技术文件的能力。
5:是毕业设计教学环节实施的技术准备。
三、设计内容与基本要求:设计内容: (一)运动设计(1)传动方案设计(集中传动,分离式传动)(2)转速调速范围max minn Rn n(3)公比:大公比,小公比和及混合公比 (4)确定结构网和结构式:(1)传动副:前多后少,前密后疏,(2)超速级解决方案:a:增加变速组,b:采用分枝传动和背轮机构(5)绘制转速图:(1)降速:前缓后急(2)升速:前急后缓(6)三角带设计:确定变速组齿轮齿数(7)绘出传动系统图(二)动力设计(1)传动件的计算转速n i :各轴,各齿轮(2)传动轴轴径 (3)齿轮模数 (4)主轴设计:轴径(前径,后径),内孔直径,前端前伸量a(粗选:100-120),支撑形式,计算合理支撑跨距L(三)结构设计(四)校核一个齿轮(最小的),校核主轴(弯矩,扭矩) 基本要求:1: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。
2:正确利用结构式、转速图等设计工具,认真进行方案分析。
3: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。
4:完成主传动系统图1张和机床正反转控制电气原理图1张。
四、设计参数:(选择第二组参数作为设计数据)五、运动参数设计(1)传动方案设计(选择集中传动方案) (2)转速调速范围1000max 22.245min n Rn n ===(3)选用混合公比 1.41ϕ=(4)确定结构网和结构式:2348222=⨯⨯ (5)绘制转速图: 如下图所示(6)确定变速组齿轮齿数1.先计算第一扩大组的齿轮的齿数第一扩大组的降速比分别为:112u =,21u =故齿数最小的齿轮在降速比为112u =之中,查表取1min 22z z ==,66z s =,则'144z =,则222331z u z s u ==+,'233z = 2.基本组的降速比分别是:112.8u =,21u = 故齿数最小的齿轮在降速比为112.8u =之中,查表有1min 22z z ==,84z s =,则'162z =,'2242z z ==3.第二扩大组的降速比分别是114u =,21u = 故齿数最少的齿轮在114u =之中,查表有1min 20z z ==,100z s =,250z =则'180z =,'250z =(7)传动系统图如下:六、动力参数设计(1)传动件的计算转速主轴的计算转速:0.30.3maxminmin100045114/min45nn n rn⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,取主轴的计算转速为125r/min。
各轴的计算转速如下:(2)计算各传动轴的输出功率1 4.00.960.99 3.80()b r p p n n kw =⨯⨯=⨯⨯=额 21 3.800.970.99 3.65()g r p p n n kw =⨯⨯=⨯⨯=32 3.650.970.99 3.51()g r p p n n kw =⨯⨯=⨯⨯= 3 3.510.970.99 3.37()g r p p n n kw =⨯⨯=⨯⨯=主 (3)计算各传动轴的扭矩 11955036290jP n ==1T (n.mm ) 22955069715jP n ==2T (n.mm ) 339550189381jP n ==3T (n.mm ) 9550257468jP n ==主主主T (n.mm ) 七、轴径设计及键的选取轴一:1 3.80p kw =,11000/min j n r =,取0.9φ。
【】=带入公式:91d =23.2d mm =,圆整取24d mm =选花键:626306⨯⨯⨯轴二:2 3.65p kw =,2500/min j n r =,取0.9φ。
【】=带入公式:91d =27.3d mm =,圆整取30d mm =选花键:832366⨯⨯⨯轴三:3 3.51p kw =,3177/min j n r =,取0.9φ。
【】=带入公式:91d =34.7d mm =,圆整取35d mm =选花键:836407⨯⨯⨯主轴:选择主轴前端直径190D mm =,后端直径210.750.85D D =()取2D 65mm =,则平均直径77.5D mm =。
对于普通车床,主轴内孔直径(0.550.6)d D =-,故本例之中,主轴内孔直径取为45d mm =支承形式选择两支撑,初取悬伸量90a mm =,支撑跨距520L mm =。
选择平键连接,2214,100b h l mm ⨯=⨯=八、带轮设计(1)确定计算功率:P=4kw ,K 为工作情况系数,可取工作8小时,取K=1.0 1.0 4.0 4.0j P KP kw ==⨯= (2)选择三角带的型号:由 4.0j P kw =和1440r/min n =额查表选择B 型带 (3)取1125D mm =,则1111214401801000n D D D mm n === (4)核算胶带速度V119.4/60000D n v m s π== (5)初定中心矩()()0121.5 1.5125180457.5A D D mm =+=+=,圆整取458mm 。
(6)计算胶带的长度()()()222100120180125()224581251801396.52424458D D L A D D A ππ--=+++=⨯+++=⨯ 取01433L mm = (7)核算胶带的弯曲次数11111000100029.4[][]13.1[]40[]1433mv U s s s s L ----⨯⨯===< (8)计算实际中心距0014331396.5458476.2522L L A A --≈+=+=,圆整取476(9)核算小带轮的包角211180180125180180120180173120476D D A ππ--∂≈-⨯≥=-⨯=> (10)确定胶带的根数Z0 1.92p =,10.98c =0142.121.920.98j p Z p c ===⨯,取三根带。
(11)大带轮结构如下图所示:九、计算齿轮模数45号钢整体淬火,[]1100j MP σ=按接触疲劳计算齿轮模数m,查表计算可得1231.04, 1.3, 1.3k k k === 1-2轴 取8m ϕ=,122Z =,2i =,1000j n =, 3.80j p =由公式16300j m = 2.2j m =,m=2.5mm2-3轴 取10m ϕ=,122Z =, 2.82i =,500j n =, 3.65j p =由公式16300j m = 2.35j m =,m=2.5mm3-主轴 取8m ϕ=,120Z =, 4.0i =,500j n =, 3.51j p =由公式16300j m = 2.6j m =,m=3.0mm十、各级转速校核以上各级的转速误差全部满足10(1)%10(1.411)% 4.1%ϕ-<-=-=实际转速标准转速标准转速十一、齿轮校核(1) 一轴到二轴的小齿轮从上表可知为齿数为22 查设计手册可得以下数据:12322,2, 2.5,8 2.520,1000/min, 1.04, 1.3, 1.3j Z u m B n r K K K ====⨯=====/18000/29000S T T P ===接触应力: 3.78T K === 0.83,0.58,0.64n N q KK K ===, 1.16S T n N q K K K K K ==)j MPa σ=[N 为传递的额定功率(KW )] 3.8N =将以上数据代入公式可得10061100()j Mpa Mpa PASS σ==<弯曲应力: 2.54T K ===0.83,0.78,0.77n N q K K K ===, 1.27S T n N q K K K K K ==,0.395Y =5123219110()Sw jK K KK N MPa Zm BYn σ⨯=将以上数据代入公式可得164320()w Mpa Mpa PASS σ==< (2)二轴到三轴的小齿轮从上表可知为齿数为22 查设计手册可得以下数据:12322, 2.82, 2.5,10 2.525,500/min, 1.04, 1.3, 1.3j Z u m B n r K K K ====⨯=====/18000/29000S T T P ===接触应力:3T K === 0.85,0.58,0.60n N q K K K ===,0.89S T n N q K K K K K ==)j MPa σ=[N 为传递的额定功率(KW )] 3.65N =将以上数据代入公式可得9461100()j Mpa Mpa PASS σ==<弯曲应力: 2.26T K ==0.85,0.78,0.75n N q K K K ===, 1.12S T n N q K K K K K ==5123219110()S w jK K K K N MPa Zm Bn σ⨯=将以上数据代入公式可得197320()w Mpa Mpa PASS σ==<(3)三轴到主轴的小齿轮从上表可知为齿数为20 查设计手册可得以下数据:12320,4,3,8324,500/min, 1.04, 1.3, 1.3j Z u m B n r K K K ====⨯=====/18000/29000S T T P ===接触应力:3T K === 0.95,0.58,0.60n N q K K K ===,0.99S T n N q K K K K K ==)j MPa σ=[N 为传递的额定功率(KW )] 3.51N =将以上数据代入公式可得8921100()j Mpa Mpa PASS σ==<弯曲应力: 2.26T K ==0.95,0.78,0.75n N q K K K ===, 1.26S T n N q K K K K K ==5123219110()S w jK K K K N MPa Zm Bn σ⨯= 将以上数据代入公式可得177320()w Mpa Mpa PASS σ==<十二、主轴校核(a ) 主轴的前端部挠度[]0.00025250.105s y y ≤=⨯= (b ) 主轴在前轴承处的倾角[]0.001rad θθ≤≤容许值轴承 (c ) 在安装齿轮处的倾角[]0.001rad θθ≤≤容许值齿651670787550802368516090150D 1.0787690Dilimm L ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==≈∑平均总E 取为52.110E MPa =⨯,44408745(1)(1)1356904()646487d d I mm d ππ⨯=-=-= 43432955100.995295510 3.370.9951268400125z p F N d n ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯主计件()0.4507()y z F F N ==,0.25217()x z F F N == 由于小齿轮的传动力大,这里以小齿轮来进行计算44295510295510 3.378582)320125Q P F N m z n ⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯主计主主(将其分解为垂直分力和水平分力由公式,tan tan Qy Qy n Q Qz Qy n F F F F F αα+==⋅ 可得2105(),6477()Qz Qy F N F N ==221268160135253()33Z Z M F l N mm ==⨯⨯=件 2250716054080()33y y M F l N mm ==⨯⨯=件1131713020605()22x x M F d N mm ==⨯⨯=件主轴载荷图如下所示:由上图可知如下数据:a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm 计算(在垂直平面)1()6QZ F abc l a y EIl-+=,22()3Z F c y l c EIl=+,3(23)6z M c y l c EI =+ 1230.00173sz y y y y =++=()3QZ F ab b a EIlθ=-齿1,(23)6Z F l c EI θ=+齿2,(3)3Z Ml c EIθ=+齿3 56.910θθθθ-=++=⨯齿Z 齿1齿2齿3()6QZ F ab l a EIlθ-+=轴承1,3z F cl EIθ=轴承2,3Z M l EIθ=轴承352.910θθθθ-=++=⨯轴承Z 轴承1轴承2轴承3计算(在水平面)1()6Qy F abc l a y EIl-+=,22()3y F c y l c EIl=+,3()(23)6y x M M cy l c EI-=+1230.017sy y y y y =++=()3Qy F ab b a EIlθ=-齿1,(23)6y F l c EIθ=+齿2,()(3)3y x M M l c EIθ-=+齿3513.8610θθθθ-=++=⨯齿y 齿1齿2齿3()6Qy F ab l a EIlθ-+=轴承1,3y F cl EIθ=轴承2,()3y x M M lEIθ-=轴承3532.810θθθθ-=++=⨯轴承y 轴承1轴承2轴承3合成:0.0180.105s y =<0.000150.001θ==<齿0.000330.001θ==<轴承十三、轴承的选取(1) 带轮:因于带轮不承受轴向力,故选用深沟球轴承,型号:210。