材料力学课程设计--车床主轴设计
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材料力学课程设计设计题目:车床主轴设计数据序号: Ⅰ12 班级: 10级工机2班学号: 20106994姓名:冯华钊目录一、材料力学课程设计的目的二、材料力学课程设计的任务和要求三、设计题目四、对主轴静定情况校核1.根据第三强度理论校核2.根据刚度进行校核3.疲劳强度校核五、对主轴超静定情况校核1.根据第三强度理论校核2.根据刚度进行校核3.疲劳强度校核六、循环计算程序七、课程设计总结一、设计目的材料力学课程设计的目的是在于系统的学习材料力学之后,能结合工程中的实际问题,运用材料力学设计的基本原理和计算方法,独立计算工程中的典型零部件,已达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题的能力。
同时,可以使我们将材料力学的理论和现代的计算方法及手段融为一体。
即从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法,又提高了分析问题,解决问题的能力;即把以前学到的知识综合的运用,又为以后的学习打下了基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方法,对实际工作能力有所提高。
1.使我们的材料力学知识系统化,完整化。
2.在系统的全面的复习的基础上,运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。
3.由于选题力求结合专业实际,因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结合起来。
4.综合运用以前所学的各门课程知识,是相关学科知识有机的联系起来。
5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和方法,为以后打下基础。
二、设计的任务和要求1.画出受力分析计算简图和内力图2.列出理论依据和导出的计算公式3.独立编制计算机程序,通过计算机给出计算结果4.完成设计说明书。
三、设计题目车床主轴设计---某车床主轴尺寸及受力情况如图1所示。
在A、B、C三个支座的中间支座B处,轴承与轴承座之间有间隙δ,正常工作时,B处轴承不起支撑作用,此时轴处于A、C两支座下的静定状态。
当B截面处弯曲变形大于间隙δ时,轴处于A、B、C三支座下的静不定状态。
轴截面E处装有斜齿轮,其法向压力角为α,螺旋角为β,工作处的切削力有Fx、Fy、Fz(在进行强度、刚度计算时,可以不计轴向力Fx的影响,而以弯曲、扭转变形为主)。
目录1、绪论 (2)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (2)1.2本课题研究目的 (2)2、主轴箱的设计 (3)2.1 原始数据与技术条件 (3)2.2 机床主传动系统运动设计 (3)2.2.1确定极限转速 (3)2.2.2确定公比 (3)2.2.3 确定各主轴转速 (3)2.2.4 主运动链转速图的拟定 (4)2.2.5齿轮齿数的确定 (6)2.2.6核算主轴转速误差 (6)2.3传动零件的初步计算 (7)2.3.1计算各传动件的计算转速 (7)2.3.2传动轴直径的初定 (7)2.3.3主轴轴颈直径的确定 (8)2.3.4齿轮模数的初步确定 (8)2.3.5选定轴承 (9)2.3.6 三角带传动的计算和选定 (9)2.3.7直齿圆柱齿轮的强度计算 (11)2.3.8.主轴刚度验算 (12)3、总结 (14)4、致谢 (15)5、参考文献 (15)1、绪论1.1金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,又称为“工作母机”或“工具机”。
在现代机械制造工业中,金属切学机床是加工机器零件的主要设备,它所担负的工作量,约占机器总制造工作量的40% 60%。
机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。
机床的“母机”属性决定了它在国民经济中的重要地位。
机床工业为各种类型的机械制造厂提供先进的制造技术和优质高效的机床设备,促进机械制造工业的生产能力和工艺水平的提高。
机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务,为适应现代化建设的需要,必须大力发展机械制造工业。
机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础。
机床工业则是机械制造工业的基础。
一个国家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,金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。
1.2本课题研究目的课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节,是大学生的必修环节,不仅是巩固学生大学所学知识的重要环节,而且也是在检验大学生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力,是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。
目录1、参数的表述2、体育设计3、传动件的估算和校核计算4、展开图的设计5、摘要一.参数制定1、确定公比φ。
已知Z = 12级(采用集中传输)nmax =1800 nmin=40Rn =φz-1所以算出来φ≈1.41。
2.确定电机功率n。
根据ф 320和ф 400车床的设计参数,采用插补方法:已知最大旋转直径为ф 360。
切割深度ap(t)为3.75毫米,进给速度f (s)为0.375毫米/转,切割速度V为95米/分钟。
计算:主(垂直)切削力:FZ = 1900ap0.75n=1900 X 3.75 X0.3750.75牛顿≈3414.4北纬切割功率:N切割= FZV/61200千瓦= 5.3千瓦主电机的估计功率:N= N cut/η total= N切割/0.8千瓦=5.3/0.8千瓦=6.6千瓦因为N的取值必须根据Y系列中国产电机的额定功率来选择,所以选择7.5 KW。
第二,体育运动的设计1.列出结构式12=2[3] 3[1] 2[6]因为:如果换向摩擦离合器安装在I轴上,为了减小轴向尺寸,第一个传动组的传动副数不宜多,2个为好。
在机床设计中,由于所需的R较大,最终展开组选择2比较合适。
由于I 轴装有摩擦离合器,结构上要求齿轮的根圆大于离合器的直径。
2.画出结构网络。
3.绘制速度图。
1)主电机的选择电动机功率n: 7.5kw电机速度nd:因为nmax =1800r/min,按N=7.5 KW,因为电机转速nd应接近或适宜于主轴的最大转速,以免采用过大的增速或过小的减速传动。
因此,电机初步确定为Y132m-4,电机转速为1440r/min。
2)恒速传动在变速传动系统中,采用定比传动,主要考虑传动、结构和性能的要求,以满足不同用户的要求。
为了减缓中间两个齿轮组的速度,减小齿轮箱的径向尺寸,在ⅰ-ⅱ轴之间增加了一对减速传动齿轮。
3)分配减速比。
① 12步减速:40 56 80 12 112 160 224 315 450630900 1250 1800(转/分钟)②确定ⅳ档和ⅴ档之间的最小减速传动比:由于齿轮的极限传动比限定为imax=1/4,为了提高主轴的稳定性,最后一个换挡的减速比为1/4。
车床课程设计主轴传动一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握车床主轴传动的基本原理、结构和维护方法。
通过本章节的学习,学生应能够:1.描述主轴传动系统的组成部分及其功能;2.解释主轴传动的工作原理;3.分析主轴传动系统的优缺点;4.掌握主轴传动的维护方法和注意事项;5.能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分:1.主轴传动系统的组成:主轴、传动带、轴承、减速器等;2.主轴传动的工作原理:通过传动带将动力传递到主轴,实现刀具与工件的旋转;3.主轴传动的特点及优缺点:传动平稳、噪音低、寿命长等;4.主轴传动的维护方法:定期检查、加注润滑油、调整传动带张紧力等;5.主轴传动在实际应用中的案例分析。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解主轴传动的基本原理、结构和维护方法;2.讨论法:分组讨论主轴传动的优缺点及实际应用场景;3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解主轴传动在工程中的应用;4.实验法:安排实验室实践,让学生亲自动手操作,加深对主轴传动的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:《车床主轴传动原理与维护》;2.参考书:相关学术论文、技术手册;3.多媒体资料:动画演示主轴传动原理;4.实验设备:车床主轴传动系统模型、工具等。
五、教学评估本章节的评估方式将采用多元化的形式,以全面、客观地评价学生的学习成果:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,记录学生的表现;2.作业:布置相关的练习题,评估学生对知识点的理解和应用能力;3.考试:设置期末考试,涵盖本章节的所有知识点,评估学生的综合运用能力。
六、教学安排本章节的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序,逐步讲解每个知识点;2.教学时间:共计10课时,每课时45分钟;3.教学地点:教室和实验室。
材料力学课程设计设计计算说明书设计题目:车床主轴设计学号:姓名:指导教师:一、设计目的材料力学课程设计的目的是在于系统的学习材料力学之后,能结合工程中的实际问题,运用材料力学设计的基本原理和计算方法,独立计算工程中的典型零部件,已达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题的能力。
同时,可以使我们将材料力学的理论和现代的计算方法及手段融为一体。
即从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法,又提高了分析问题,解决问题的能力;即把以前学到的知识综合的运用,又为以后的学习打下了基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方法,对实际工作能力有所提高。
1.使我们的材料力学知识系统化,完整化。
2.在系统的全面的复习的基础上,运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。
3.由于选题力求结合专业实际,因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结合起来。
4.综合运用以前所学的各门课程知识,是相关学科知识有机的联系起来。
5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和方法,为以后打下基础。
二、设计的任务和要求1.画出受力分析计算简图和内力图2.列出理论依据和导出的计算公式3.独立编制计算机程序,通过计算机给出计算结果4.完成设计说明书。
三、设计题目车床主轴设计---某车床主轴尺寸及受力情况如图1所示。
在A、B、C三个支座的中间支座B处,轴承与轴承座之间有间隙 ,正常工作时,B处轴承不起支撑作用,3此时轴处于A 、C 两支座下的静定状态。
当B 截面处弯曲变形大于间隙δ时,轴处于A 、B 、C 三支座下的静不定状态。
轴截面E 处装有斜齿轮,其法向压力角为α,螺旋角为β,工作处的切削力有Fx 、Fy 、Fz (在进行强度、刚度计算时,可以不计轴向力Fx 的影响,而以弯曲、扭转变形为主)。
轴的材料为优质碳素结构钢(45钢),表面磨削加工,氮化处理。
其他已知数据见表1。
1、 试按静定梁(A 、C 支撑)的强度、刚度条件设计等截面空心圆轴外径D(d/D 值可见数据表2),并计算这时轴上B 截面处的实际位移。
EEE大学《机械制造装备设计》课程设计任务书课程设计题目:设计一台加工直径最大范围是φ320的普通车床的主传动系统1.主要技术参数转速范围: n min =29 rpm n max =1200rpm 转速级数: Z =12 或转速公比=ϕ 1.41 电动机功率: P =5.5KW2.工件材料: 钢、 铸铁 刀具材料: 高速钢、硬质合金3.机床参数 加工最大回转直径D=400mm设计内容1.运动设计: 2.动力计算: 3.结构设计4.编写设计说明书学生 指导教 日期: 2012 年 09 月 29 日目录1、概述 (1)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (1)1.2机床课程设计的目的 (1)1.3车床的规格系列和用处 (1)1.4 操作性能要求 (1)2、参数的拟定 (2)2.1 确定转速范围 (2)2.2 主电机选择 (2)3、传动设计 (2)3.1 主传动方案拟定 (2)3.2 传动结构式、结构网的选择 (3)3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (3)3.2.2 传动式的拟定 (3)3.2.3 结构式的拟定 (3)3.3转速图的拟定 (4)4、传动件的估算 (4)4.1 三角带传动的计算 (4)4.2 传动轴的估算 (6)4.2.1 传动轴直径的估算 (7)4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 (7)4.4 带轮结构设计 (10)5、动力设计 (11)5.1主轴刚度验算 (11)5.2 齿轮校验 (14)6、结构设计及说明 (14)7、总结 (17)8、参考文献 (18)- Ⅰ-1. 概述1.1金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,又称为“工作母机”或“工具机”。
在现代机械制造工业中,金属切学机床是加工机器零件的主要设备,它所担负的工作量,约占机器总制造工作量的40%~60%。
机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。
车床主轴箱课程设计摘要一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解车床主轴箱的基本结构组成及其工作原理,掌握主轴箱内各部件的功能和相互关系。
2. 学生能够描述车床主轴箱的常见故障及其排除方法,了解维护保养的基本知识。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行车床主轴箱的拆装和组装,掌握基本的操作步骤和技巧。
2. 学生能够运用检测工具,对车床主轴箱进行简单的故障诊断,提出合理的维修方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱机械专业,增强对制造工艺的敬畏之心,提高职业素养。
2. 培养学生的团队协作意识,学会在实践操作中相互配合,共同解决问题。
3. 培养学生的安全意识,了解机械操作过程中的安全知识,预防事故发生。
本课程针对中职或高职机械类专业学生,结合车床主轴箱的实际情况,以提高学生的实践操作能力和故障排除能力为主要目标。
课程设计注重理论联系实际,强调学生的动手实践,通过课程学习,使学生具备一定的车床主轴箱维护保养和故障处理能力。
同时,注重培养学生的安全意识、团队协作意识和职业素养,为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 车床主轴箱结构及工作原理:讲解车床主轴箱的基本结构组成、各部件名称及其作用,阐述工作原理。
2. 车床主轴箱拆装与组装:介绍拆装和组装车床主轴箱的操作步骤、技巧及注意事项,包括工具的选择和使用。
3. 车床主轴箱故障诊断与排除:分析车床主轴箱的常见故障及其原因,讲解故障诊断方法和排除步骤。
4. 车床主轴箱的维护保养:介绍车床主轴箱的日常维护保养知识,包括润滑、清洁、检查等内容。
5. 实践操作与技能训练:安排学生进行车床主轴箱的拆装、组装、故障诊断与排除等实践操作,提高学生的动手能力。
教学内容按照以下进度安排:1. 第1-2课时:车床主轴箱结构及工作原理学习。
2. 第3-4课时:车床主轴箱拆装与组装操作步骤学习及实践。
3. 第5-6课时:车床主轴箱故障诊断与排除方法学习。
机械与汽车工程学院课程设计报告课程名称模具制造设计题目CA6140车床主轴专业名称机械设计制造及其自动化班级 141班学号学生姓名指导教师2017年5月20日设计任务:(参考按以下格式填写)制造方向1.每个学生在1个月时间内必须完成给定零件的机械加工工艺规程设计,并加工出符合要求的零件实物。
2.绘制给定零件的零件图。
(给定零件名称,学生自行去工程训练中心找对应的实物测量绘制)3.编写设计说明书一份。
4.制定给定零件的机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。
制造方向1. 绘制零件图需有对应的尺寸和形位公差,并手绘A4图纸一张,图纸按标准A4图纸格式,不可直接从三维软件导出。
2. 工艺过程卡和工序卡不允许抄袭,如发现雷同现象,做0分处理。
(电子版或手绘均可)3.加工实物所用机床为新老厂房现有设备。
4. 要求依据任务要求,运用机械制造工艺学理论设计、制定工艺过程卡和工序卡,并撰写课程设计论文,字数要求3000字以上,格式符合模板要求。
(电子版打印)目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1本课题的来源;目的及意义 (2)1.2课程背景及国内外研究现状 (2)1.3本课题研究的主要内容 (2)1.4轴类零件的简单介绍 (2)1.5主轴图样 (3)2 零件加工工艺分析 (3)2.1零件图的分析 (3)2.1.1零件图的工艺分析 (4)2.1.2零件的组成 (4)2.1.3主轴各主要部分的作用及技术要求 (5)2.2轴类零件的材料、毛坏 (5)2.2.1轴类零件的材料 (5)2.2.2零件的毛坏 (6)3 工艺路线 (7)3.1主轴加工的要点与措施 (7)3.2划分加工阶段 (8)3.3工序划分的原则 (8)3.3.1 CA6140车床主轴加工定位基准的选择 (9)3.3.2 CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排 (9)3.4 CA6140车床主轴加工工艺过程 (11)3.5轴类零件的热处理 (12)4 零件的加工顺序和切削用量 (14)4.1加工顺序及刀具选择 (14)4.2刀具的选择 (14)4.3切削用量的确定 (14)4.4加工精度 (16)总结 (17)参考文献 (18)摘要主轴是车床的关键零件之一,其性能好坏直接影响到车床的性能和加工精度.轴支持车床卡盘的转动,是转动零件具有确定的工作位置,同时传递运动和扭矩,因此要求轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。