盤絲車床床頭箱部件設計【全套CAD圖紙+Word說明書】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 寧寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 盤絲車床床頭箱部件設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 誠 信 承 諾 我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文 盤絲車床床頭箱部件設計說明書 均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。 承諾人（簽名）： 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 作為主要的車削加工機床，盤絲車床廣泛的應用于機械加工行業(yè)中，本設計主要針對盤絲車床的床頭箱進行設計，設計的內容主要有機床主要參數的確定，傳動方案和傳動系統圖的擬定，對主要零件 進行了計算和驗算，利用三維畫圖軟件進行了零件的設計和處理。 盤絲車床主軸箱設計，主要包括三方面的設計，即：根據設計題目所給定的機床用途、規(guī)格、主軸極限轉速、轉速數列公比或級數，確定其他有關運動參數，選定主軸各級轉速值；通過分析比較，選擇傳動方案；擬定結構式或結構網，擬定轉速圖；確定齒輪齒 數及帶輪直徑；繪制傳動系統圖。其次，根據機床類型和電動機功率，確定主軸及各傳動件的計算轉速，初定傳動軸直徑、齒輪模數，確定傳動帶型號及根數，摩擦片尺寸及數目；裝配草圖完成后要驗算傳動件（傳動軸、主軸、齒輪、滾動軸承）的剛度、強度或壽命。最后，完成運動設計和動力設計后，要將主傳動方案“結構化”，設計主軸變速箱裝配圖及零件圖，側重進行傳動軸組件、主軸組件、變速機構、箱體、潤滑與密封、傳動軸及滑移齒輪零件的設計。 關鍵詞 ：盤絲車床 床頭箱 零件 傳動 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 s in is of of of to or of or of to of of of of ) or of on 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 目 錄 摘 要 . 3 . 4 目 錄 . 9 第 1 章 緒論 . 11 第 2 章 主要技術參數、 傳動方案和傳動系統圖的擬定 . 12 定技術參數 . 12 化技術參數 . 13 . 13 定公比 . 13 . 13 定結構網或結構式 . 13 制轉速圖 . 13 第 3 章 主要設計零件的計算和驗算 . 16 動系統的 I 軸及軸上零件設計 . 16 通 V 帶傳動的計算 . 16 片式摩擦離合器的計算 . 18 輪的驗算 . 20 動軸的驗算 . 21 承疲勞強度校核 . 23 動系統的軸及軸上零件設計 . 24 輪的驗算 . 24 動軸的驗算 . 26 組件的剛度驗算 . 28 動系統的軸及軸上零件設計 . 29 輪 的驗算 . 29 動軸的驗算 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 組件的剛度驗算 . 33 動系統的軸及軸上零件設計 . 35 輪的驗算 . 35 動軸的驗算 . 37 組件的剛度驗算 . 39 傳動系統的軸及軸上零件設計 . 41 輪的驗算 . 41 動軸的驗算 . 43 組件的剛度驗算 . 44 第 4 章 床頭箱的箱體設計 . 46 總 結 . 49 致 謝 . 50 參考資料 . 51 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 1 章 緒論 普通車床是車床中應用最廣泛的一種，約占車床類總數的 65%，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床。 機床技術參數有主參數和基本參數，他們是運動傳動和結構設計的依據，影響到機床是否滿足所需要的基本功能要求，參數擬定就是機床性能設計。主參數是直接反映機床的加工能力、決定和影響其他基本參數的依據，如車床的最大加 工直徑，一般在設計題目中給定，基本參數是一些加工件尺寸、機床結構、運動和動力特性有關的參數，可歸納為尺寸參數、運動參數和動力參數。 普通車床的主要組成部件有：床頭箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。 床頭箱：又稱 主軸 箱，它的主要任務是將主電機傳來的旋轉運動經過一系列的變速機構使主軸得到所需的正反兩種轉向的不同轉速，同時床頭箱分出部分動力將運動傳給進給箱。床頭箱中等主軸是車床的關鍵零件。主軸在軸承上運轉的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質量，一旦主軸的旋轉精度降低，則機床的使用價值就會降 低。 進給箱：又稱走刀箱，進給箱中裝有進給運動的變速機構，調整其變速機構，可得到所需的進給量或螺距，通過光杠或絲杠將運動傳至刀架以進行切削。 絲杠與光杠：用以聯接進給箱與溜板箱，并把進給箱的運動和動力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設置的，在進行工件的其他表面車削時，只用光杠，不用絲杠。同學們要結合溜板箱的內容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。 溜板箱：是車床進給運動的操縱箱，內裝有將光杠和絲杠的旋轉運動變成刀架直線運動的機構，通過光杠傳動實現刀架的縱向進給運動、橫向進 給運動和快速移動，通過絲杠帶動刀架作縱向直線運動，以便車削螺紋。 機床主傳動系因機床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應滿足的要求也不一樣。設計機床主傳動系時最基本的原則就是以最經濟、合理的方式滿足既定的要求。在設計時應結合具體機床進行具體分析，一般應滿足的基本要求有：滿足機床使用性能要求。首先應滿足機床的運動特性，如機床主軸油足夠的轉速范圍和轉速級數；滿足機床傳遞動力的要求。主電動機和傳動機構能提供足夠的功率和轉矩，具有較高的傳動效買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 率；滿足機床工作性能要求。主傳動中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性 ，熱變形特性穩(wěn)定；滿足產品的經濟性要求。傳動鏈盡可能簡短，零件數目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。 盤絲車床可進行各種車削工作，并可加工公制、英制、模數和徑節(jié)螺紋。主軸三支撐均采用滾動軸承；進給系統用雙軸滑移共用齒輪機構；縱向與橫向進給由十字手 柄操縱，并附有快速電機。該機床剛性好、功率大、操作方便。 第 2 章 主要技術參數、 傳動方案和傳動系統圖的擬定 定技術參數 根據市場情況我們根據日常常用需求情況，特擬定床頭箱的一些相關參數如下： 工件最大回轉直徑： 在床面上 400 毫米 在床鞍上 210 毫米 工件最大長度（四種規(guī)格） 750、 1000、 1500、 2000 毫米 主軸孔徑 48 毫米 主軸前端孔錐度 400 毫米 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 主軸轉速范圍： 正傳（ 24 級） 10 1400 轉 /分 反傳（ 12 級） - 14 1580 轉 /分 主電機： 功率 瓦 轉速 1450 轉 /分 化技術參數 假設主軸最低轉速 10mm/s,最高轉速 1400mm/s，轉速調整范圍為 Rn=4 定公比 選定主軸轉速數列的公比為 Z=1= =24 定結構網或結構式 24=2 3 2 2 制轉速圖 （ 1）選定電動機 一般金屬切 削機床的驅動，如無特殊性能要求，多采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機。 Y 系列電動機高效、節(jié)能、起動轉矩大、噪聲低、振動小、運行安全可靠。根據機床所需功率選擇 同步轉速為 1500r/ （ 2）分配總降速傳動比 總降速傳動比為 0/1500 10 3,主軸最低轉速，考慮是否需要增加定比傳動副，以使轉速數列符合標準或有利于減少齒輪和及徑向與軸向尺寸，并分擔總降速傳動比。然后，將總降速傳動比按“先緩后急”的遞減原則分配給串買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 聯的各變速組中的最小 傳動比。 （ 3）確定傳動軸的軸數 傳動軸數變速組數 +定比傳動副數 +1=6 （ 4）繪制轉速圖 先按傳動軸數及主軸轉速級數格距 以繪制轉速圖。在轉速圖上，先分配從電動機轉速到主軸最低轉速的總降速比，在串聯的雙軸傳動間畫上 u(kk+1)而確定了各傳動副的傳動比。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 盤絲車床傳動系統圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 第 3 章 主要設計零件的計算和驗算 動系統的 I 軸及軸上零件設計 通 V 帶傳動 的計算 普通 V 帶的選擇應保證帶傳動不打滑的前提下能傳遞最大功率，同時要有足夠的疲勞強度，以滿足一定的使用壽命。 設計功率 P（ 工況系數，查機床設計指導（ 任殿閣，張佩勤 主編） 表 2 故 1 . 1 1 1 1 2 . 1dP k W 小帶輪基準直徑130 帶速 v 1 1 / ( 6 0 1 0 0 0 ) 9 . 8 6 /dv d n m s v ； 大帶輪基準直徑230 初選中心距0a 10000加帶彎曲次數；0引起振動。 帶基準長度 2210 0 1 20()2 ( ) 2 7 2 2 . 524 d a d d m 查機床設計指導（ 任殿閣，張佩勤 主編） 表 202800帶撓曲次數 100040 1s ； 實際中心距 2a A A B 12() 1 0 8 . 748d d dL d 221() 12508故 21 0 8 . 7 1 0 8 . 7 1 2 5 0 2 2 3a m m 小帶輪包角 1 211 1 8 0 2 s i n 1 5 4 . 0 9 1 2 02a 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 單根 V 帶的基本額定功率1P,查機床設計指導（ 任殿閣，張佩勤 主編） 表 2 單根 V 帶的基本額定功率增量111(1 )b n K 彎曲影響系數，查表 2 0 傳動比系數，查表 2 1 ； 帶的根數11() P K K K 包角修正系數，查表 2 帶長修正系數，查表 2 故11 2 . 1 3 . 8 9( 2 . 2 8 0 . 1 6 ) 0 . 9 3 1 . 0 1z 圓整 z 取 4； 單根帶初拉力20 2 . 55 0 0 ( 1 )q vv z K q 帶每米長質量，查表 2 故0F 對軸壓力 101 5 4 . 0 92 s i n 2 5 8 . 2 3 4 s i n 4 5 3 . 9 822Q F z N 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 片式摩擦離合器的計算 設計多片式摩擦離合器時，首先根 據機床結構確定離合器的尺寸，如為軸裝式時，外摩擦片的內徑 d 應比花鍵軸大 2 6摩擦片的外徑 D 的確定，直接影響離合器的徑向和軸向尺寸，甚至影響床頭箱內部結構布局，故應合理選擇。 摩擦片對數可按下式計算 Z 2 f 20Dbp 式中 摩擦離合器所傳遞的扭矩（ N ； 955 410955 410 11 00 510 （ N ; 電動機的額定功率（ 安裝離合器的傳動軸的計算轉速（ r/； 從電動機到離合器軸的傳動效率； K 安全系數，一般取 f 摩擦片間的摩擦系數，由于磨擦片為淬火鋼，查機床設計指導表2 f= 0D 摩擦片的平均直徑（ ; 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 0D=（ D+d） /2 67b 內外摩擦片的接觸寬度（ ； b=（ ； p 摩擦片的許用壓強（ N/ 2 ； p 0vK mK 基本許用壓強（ 查機床設計指導表 2 速度修正系數 02 410 =m/s） 根據平均圓周速度床設計指導表 2 接合次數修正系數，查機床設計指導表 2 摩擦結合面數修正系數，查機床設計指導表 2 所以 Z 2 f 20Dbp 2 510 267 23 11 臥式車床反向離合器所傳遞的扭矩可按空載功率損耗般取 11 最后確定摩擦離合器的軸向壓緊力 Q，可按下式計算： Q=0 20) 267 23 510 式中各符號意義同前述。 摩擦片的厚度一般取 1、 2（ ，內外層分離時的最大間隙為 ,摩擦片的材料應具有較高的耐磨性、摩擦系數大、耐高溫、抗膠合性好等特點，常用 10 或 15 鋼，表面滲碳 ,淬火硬度達 62。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 輪的驗算 驗算齒輪強度，應選擇相同模數承受載荷最大的齒數最小的齒輪，進行接觸應力和彎曲應力驗算。一般對高速傳動的齒輪驗算齒面接觸應力，對低速傳動的齒輪驗算齒根彎曲應力。對硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗算齒根彎曲應力。 接觸應力的驗算公式為 1 2 3 K K K NZ m u B n （ j（ 3 彎曲應力的驗算公式為 5 1 2 3w 22 0 8 1 1 0 ()S K K N M P aZ m B Y n （ 3 式中 N=； 160T）內的總工作時間（ h） ，對于中型機床的齒輪取500020000h，同一變速組內的齒輪總工作時間可近似地認為 T=， P 為變速組的傳動副數； 1r/; 表 3下均參見機床設計指導） m 疲勞曲線指數，查表 3 速度轉化系數，查表 3 功率利用系數，查表 3 材料強化系數，查表 3 的極限值SK取SK=SKSK= 1K 工作情況系數，中等沖擊的主運動，取1K= 2K 動載荷系數，查表 3 3K 齒向載荷分布系數，查表 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 Y 標準齒輪齒形系數，查表 3 j 許用接觸應力（ ,查表 3 w 許用彎曲應力（ ，查表 3 如果驗算結果j或w不合格時，可以改變初算時選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時，就得采取調整齒寬或重新選擇齒數及模數等措施。 I 軸上的齒輪采用整淬的方式進行熱處理 傳至 I 軸時的最大轉 速為： 1 130 8 2 0 / m i n r 130 0 . 9 8 0 . 5 1 1230 N= 2 0 / m i n r3 在離合器兩齒輪中齒數最少的齒輪為 50 齒寬為 B=12mm u=j= 32 0 8 1 1 0 (1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 6 2 5 1 0 1 8 . 1 55 0 2 . 2 5 1 . 0 5 1 2 8 2 0 j=1250合強度要求。 驗算 56 齒輪： j= 32 0 8 1 1 0 (1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 6 2 5 9105 6 2 . 2 5 1 . 0 5 1 2 8 2 0 j=1250合強度要求 動軸的驗算 對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進行強度校核，只進行剛度驗算。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4 花鍵軸 42 4( ) ( ) ()64d b N D d D dI m m =買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 42 443 2 . 2 6 8 ( 3 8 3 2 . 2 ) ( 3 8 3 2 . 2 ) 7 . 4 2 1 064 式中 d 花鍵軸的小徑（ ； i 花軸的大徑（ ； b、 N 花鍵軸鍵寬，鍵數； 傳動軸上彎曲載荷的計算，一般由危險斷面上的最大扭矩求得： 4 5 1 0 ( N m m )扭= 445 . 6 2 59 5 5 1 0 6 . 5 5 1 0820 N m m 式中 N 該軸傳遞的最大功率（ ; 該軸的計算轉速（ r/。 傳動軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸 出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力4 32 2 6 . 5 5 1 0 2 . 3 4 1 0 6 扭 式中 D 齒輪節(jié)圓直徑（ ,D= 齒輪的徑向力 ( ) / c o s ( ) t g N 式中 為齒輪的嚙合角， 20； 齒面摩擦角， ； 齒輪的螺旋角； 0 故 30 . 5 1 . 1 7 1 0 N 花鍵軸鍵側擠壓應力的驗算 花鍵鍵側工作表面 的擠壓應力為： m a ( )()nj y j P aD d l N K 式中 花鍵傳遞的最大轉矩（ ； D、 d 花鍵軸的大徑和小徑（ ； L 花鍵工作長度； N 花鍵鍵數； K 載荷分布不均勻系數， K= 4228 6 . 5 5 1 0 3 . 6 2 0 ( )( 3 8 3 2 . 2 ) 8 5 6 0 . 7j y j a M P a 故此花鍵軸校核合格 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 承疲勞強度校核 機床傳動軸用滾動軸承，主要是因疲勞破壞而失效， 故應進行疲勞驗算。其額定壽命 N 0 ( ) ( )f K K K l P C ( N )fL h 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 K l P或 按 計 算 負 荷 的 計 算 公 式 進 行 計 算 ：式 中 額 定 壽 命 （ ); 計 算 動 載 荷 ; 工 作 期 限 （ ), 對 一 般 機 床 取 小 時 。C 滾動軸承的額定負載（ N） ,根據軸承手冊或機床設計手冊查取，單位用（ 換算成（ N）； 速度系數， 1003n if n r/ 壽命系數，500 于 軸 承 的 工 作 期 限 ； 壽命系數，對球軸承 =3，對滾子軸承 =103； 工作情況系數，對輕度沖擊和振動的機床（車床、銑床、鉆床、磨床等多數機床）， 1 1 ； 功率利用系數，查表 3 3； 速度轉化系數，查表 3 2； 齒輪輪換工作系數，查機床設計手冊； P 當量動載荷，按機床設計手冊。 1 2 4 8 6 3 nL h T2 3 2 0 0 3 nL h T3 1 9 8 5 2 nL h T故軸承校核合格 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 動系統的軸及軸上零件設計 輪的驗算 驗算齒輪強度，應選擇相同模數承受載荷最大的齒數最小的齒輪，進行接觸應力和彎曲應力驗算。一般對高速傳動的齒輪驗算齒面接觸應力，對低速傳動的齒輪驗算齒根彎曲應力。 對硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗算齒根彎曲應力。 接 觸應力的驗算公式為 1 2 3 K K K NZ m u B n （ j（ 3 彎曲應力的驗算公式為 5 1 2 3w 22 0 8 1 1 0 ()S K K N M P aZ m B Y n （ 3 式中 N=； r/; ; u 1，“ +”號用于外嚙合，“ -”號用于內嚙合； S T n N K K K 160T）內的總工作時間（ h） ，對于中型機床的齒輪取500020000h，同一變速組內的齒輪總工作時間可近似地認為 T=， P 為變速組的傳動副數； 1r/; 表 3下均參見機床設計指導） m 疲勞曲線指數，查表 3 速度轉化系數，查表 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 功率利用系數，查表 3 材料強化系數，查表 3 的極限值SK取SK=SKSK= 1K 工作情況系數，中等沖擊的主運動，取1K= 2K 動載荷系數，查表 3 3K 齒向載荷分布系數，查表 3 Y 標準齒輪齒形系數，查表 3 j 許用接觸應力（ ,查表 3 w 許用彎曲應力（ ，查表 3 如果驗算結果j或w不合格時，可以改變初算時選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時，就得采取調整齒寬或重新選擇齒數及模數等措施。 軸上的雙聯滑移齒輪采用整淬的方式進行熱處理 傳至 軸時的最大轉速為： 1 3 0 5 61 4 5 0 1 2 0 7 . 7 8 / m i 0 3 8 361 3 0 5 6 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 7 6 92 3 0 3 8 m= 2 0 7 . 7 8 / m i n r3 在雙聯滑移齒輪中齒數最少的齒輪為 38 齒寬為 B=14mm u=j= 32 0 8 1 1 0 (1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 4 2 1 1 9 5 . 8 23 8 2 . 2 5 1 . 0 5 1 4 1 2 0 7 . 7 8 j=1250雙聯滑移齒輪符合標準 驗算 39 齒輪： 39 輪采用整淬 1 2 0 7 . 7 8 / m i n r3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 71 3 0 5 6 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 7 6 12 3 0 3 8 N=B=14u=1 j= 32 0 8 1 1 0 (1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 7 1 1 0 2 7 . 9 43 9 2 . 2 5 1 1 4 1 2 0 7 . 7 8 j=1250此齒輪合格 驗算 22 齒輪： 22 輪采用整淬 1 2 0 7 . 7 8 / m i n r3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1 N=B=14u=4 j= 32 0 8 1 1 0 ( 4 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 9 2 7 . 4 92 2 2 . 2 5 4 1 4 1 2 0 7 . 7 8 j=1250此齒輪合格 驗算 30 輪： 30 輪采用整淬 1 2 0 7 . 7 8 / m i n r3 71 3 0 5 6 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 6 8 02 3 0 3 8 N=B=14u=1 j= 32 0 8 1 1 0 (1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 1 1 3 1 . 2 43 0 2 . 2 5 1 1 4 1 2 0 7 . 7 8 j=1250此齒輪合格 動軸的驗算 對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進行強度校核，只進行剛度驗算。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4 花鍵軸 42 4( ) ( ) ()64d b N D d D dI m m = 42 443 2 6 8 ( 3 6 3 2 ) ( 3 6 3 2 ) 6 . 5 3 4 1 064 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 式中