長(zhǎng)齒條加工專用車床設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 長(zhǎng)齒條加工專用車床設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 2011級(jí) 指導(dǎo)教師 二 0 一五 年 四月 七 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 長(zhǎng)齒條加工專用車床設(shè)計(jì) 專業(yè) :機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生 : 指導(dǎo)老師 : 摘 要 隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著它在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的快速發(fā)展，專用機(jī)床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)器制造界的一個(gè)重要方向，在現(xiàn)代工業(yè)運(yùn)用中，大多數(shù)機(jī)器的設(shè)計(jì)和制造都是用機(jī)床大批量完成的?，F(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，降低了專用機(jī)床的實(shí)現(xiàn)成本，軟件支持機(jī)制也使得實(shí)現(xiàn)變得更為簡(jiǎn)單，因此，研究專用機(jī)床的設(shè)計(jì)具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 本次設(shè)計(jì)的題目是 長(zhǎng)齒條加工專用車床的設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)裝置、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、車削齒條夾具、車床床體的各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)，并通過(guò) 設(shè)計(jì)出該專用車床的具體結(jié)構(gòu)。通過(guò)本次的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，對(duì)后續(xù)的專用車床的研發(fā)和設(shè)計(jì)將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響和具有現(xiàn)實(shí)的意義。 關(guān)鍵詞 :專用機(jī)床 制造 傳動(dòng)裝置 設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 of is of of it to on of of is to a by of to it of in be be by is of to a to or It in to in to in 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 第 1 章 緒 論 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 題來(lái)源及研究目的和意義 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 課題的國(guó)內(nèi)外概況 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 齒條加工專用車床的組成 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 2 章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 機(jī)的選型計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 珠絲 杠的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 珠絲杠副絲杠副傳動(dòng)法面截形，循環(huán)方式等的確定 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 珠絲杠的預(yù)緊 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 3章 車床平移裝置的 設(shè)計(jì)計(jì)算 .動(dòng)齒輪的選擇計(jì)算與校核 . 齒輪的選擇 . 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 齒輪的校核 .條的設(shè)計(jì) . 4 章 專用車床進(jìn)給系統(tǒng)各部件的選取及校核 .軸器的選取 .珠絲杠選取與校核 26 動(dòng)軸承的選取與計(jì)算 . 論 . 35 參 考 文 獻(xiàn) . 36 致 謝 . 37 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 1 章 緒 論 課題來(lái)源及研究的背景和意義 隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著它在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的快速發(fā)展，專用機(jī)床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)器制造界的一個(gè)重要方向，在現(xiàn)代工業(yè)運(yùn)用中，大多數(shù)機(jī)器的設(shè)計(jì)和制造都是用機(jī)床大批量完成的 ?，F(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，降低了專用機(jī)床的實(shí)現(xiàn)成本，軟件支持機(jī)制也使得實(shí)現(xiàn)變得更為簡(jiǎn)單，因此，研究專用機(jī)床的設(shè)計(jì)具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 在工業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)代化 浪潮中，各種機(jī)械設(shè)計(jì)和制造業(yè)中，專用機(jī)床的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從這個(gè)意義上講，對(duì)專用機(jī)床的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。專用機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。 專用機(jī)床是按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，從而縮短了設(shè)計(jì)和制造的周期，因此，專用機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。 總體方案的設(shè) 計(jì)主要包括制定工藝方案（確定零件在專用機(jī)床上完成工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等）、確定機(jī)床配置形式、制訂影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。總體方案的擬定是設(shè)計(jì)專用機(jī)床最關(guān)鍵的一步。方案制定得正確與否，將直接影響機(jī)床能否達(dá)到合同要求，保證加工精度和生產(chǎn)率，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低和使用方便。對(duì)于同一加工內(nèi)容，有各種不同的工藝方案和機(jī)床配置方案，在最后決定采用哪種方案時(shí)，必須對(duì)各種可行的方案作全面分析比較， 根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的 原則、結(jié)合專用機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬訂出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。 在專用機(jī)床諸多零件中，多軸箱和夾具與專用機(jī)床密切相關(guān)，是專用機(jī)床的重要組成部件。它是選用通用零件 按專用要求設(shè)計(jì)的，所以是專用機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中工作量較大的零部件，就多軸箱設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，工作量主要集中在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，軸的設(shè)計(jì)必須保證各軸的轉(zhuǎn)速、旋向、強(qiáng)度和剛度，而且應(yīng)當(dāng)考慮有無(wú)讓刀，有無(wú)調(diào)位機(jī)構(gòu)等。 夾具是專用機(jī)床的重要組成部件，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 求而專門設(shè)計(jì)的。它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零 件的準(zhǔn)確定位，夾壓，刀具的導(dǎo)向，以及裝卸工件時(shí)的限位等作用的。專用機(jī)床夾具和一般夾具所起的作用看起來(lái)好象很接近，但是其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻有著很顯著的甚至是很根本的區(qū)別。專用機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)和性能，對(duì)專用機(jī)床配置方案的選擇，有很大的影響。 因此，本課題基于使設(shè)計(jì)出的機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好提出的要求，著重選擇最佳的工藝方案，合適地確定機(jī)床工序集中程度，合理地選擇專用機(jī)床的通用部件，恰當(dāng)?shù)膶Ｓ脵C(jī)床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設(shè)計(jì)高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容。具體的工作就 是要制定工藝方案，進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定，進(jìn)行專用機(jī)床總體設(shè)計(jì)，專用機(jī)床的部件設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)，使其具有工程意義，實(shí)現(xiàn)其在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。 課題的國(guó)內(nèi)外概況 由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個(gè)人掌握所有，一些專業(yè)知識(shí)是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)知識(shí)分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項(xiàng)目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專業(yè)知識(shí)的太狹隘，考慮的問(wèn)題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的 趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對(duì)專業(yè)合并的分化。機(jī)械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來(lái)，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個(gè)超級(jí)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)?，F(xiàn)代機(jī)械工程機(jī)械和機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來(lái)越復(fù)雜，很多幻想成為過(guò)去的現(xiàn)實(shí)。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細(xì)胞和分子。電子計(jì)算機(jī)硬件和軟件，人類的新 興科學(xué)已經(jīng)開(kāi)始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來(lái)幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長(zhǎng)并沒(méi)有減少手的效果，而是要求越來(lái)越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。又一方面實(shí)踐促進(jìn)人腦智力。在人類的進(jìn)化過(guò)程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。 近 20 年來(lái)，專用機(jī)床自動(dòng)線技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，自動(dòng)線在加工精度、生產(chǎn)效率、利用率、柔性化和綜合自動(dòng)化等方面的巨大進(jìn)步，標(biāo)志著專用機(jī)床自動(dòng)線技術(shù)發(fā)展達(dá)到了高水平。自動(dòng)線的技術(shù)發(fā)展，刀具、控 制和其他相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，特別是 制技術(shù)發(fā)展對(duì)自動(dòng)線結(jié)構(gòu)的變革及其柔性化起著決定性的作用。隨著市場(chǎng)需求的變化，柔性將愈來(lái)愈成為抉擇設(shè)備的重要因素。因此，專用機(jī)床買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 自動(dòng)線將面臨由高速加工中心組成的 激烈競(jìng)爭(zhēng)。 專用機(jī)床是一種專用高效自動(dòng)化技術(shù)裝備，目前，由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其中，特別是汽車工業(yè)，是專用機(jī)床最大的用戶。如德國(guó)大眾汽車廠在 發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門， 大量采用的設(shè)備是專用機(jī)床。因此，專用機(jī)床的技術(shù)性能和綜合自動(dòng)化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生 產(chǎn) 組 織 的 結(jié) 構(gòu) ， 也 在 很 大 程 度 上 決 定 了 企 業(yè) 產(chǎn) 品 的 競(jìng) 爭(zhēng) 力 。 現(xiàn)代專用機(jī)床和自動(dòng)線作為機(jī)電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合反映。近 20 年來(lái)，這些技術(shù)有長(zhǎng)足進(jìn)步，同時(shí)作為專用機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化，其產(chǎn)品市場(chǎng)壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動(dòng)和激勵(lì)了專用機(jī)床的不斷發(fā)展。 專用機(jī)床是由大量的通用部件和 少量的專用部件組成且工序集中的高效專用機(jī)床 由于專用機(jī)床工序的高度集中，即在一臺(tái)機(jī)床上可同時(shí)完成一種或幾種不同工序加工，因此適應(yīng)了產(chǎn)量大、精度高的生產(chǎn)要求，并且克服了萬(wàn)能機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、精度不易保證的缺點(diǎn)，以及專用機(jī)床通用性差、不適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng)常更新的要求 用機(jī)床及其自動(dòng)線已廣泛應(yīng)用到汽車、柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、儀器儀表以及軍工產(chǎn)品等的生產(chǎn)上，并顯示出巨大的優(yōu)越性。 齒條加工專用車床的組成 本課題是設(shè)計(jì)一種 長(zhǎng)齒條加工專用 車床 ，此 設(shè)備 的工作臺(tái)可以在 X,Y 軸兩個(gè)方向自由移動(dòng)，由 人工 控制，人們只需 要搖動(dòng)手輪， 即可實(shí)現(xiàn) 車 床在任意位置的停止，可以實(shí)現(xiàn)將工件移動(dòng)到指定的位置，為加工提供方便。 此次設(shè)計(jì)的專用機(jī)床主要由 傳動(dòng)裝置、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、車削齒條夾具、車床床體的各個(gè)零部件組成，具體方案結(jié)構(gòu)圖如下圖 1示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 2 章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 由給定的齒數(shù)和速比范圍以及電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可知： A 一級(jí)齒輪傳動(dòng)的 傳動(dòng)比為： i=n1/n2=z2/知 171z ,在這里我們選擇 8z, 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般在 i=3間合適，所以有：假設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速 40r/m，那么就有 i=940/n2,40/ n1/n2=z2/知， n1/有：速比 i= 動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) 1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 （ 1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)： 高速軸： n =940（ r/ 低速軸： n =i =940/r/ 機(jī)的選型計(jì)算 已知整個(gè)專用車床上面齒條夾具和軸以及傳感器的總重量，我們?nèi)】傊亓繛?0動(dòng)速度為 12r/： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 0 01020 具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下 : N= W) 傳動(dòng)效率，取 以根據(jù) N n 1500r/ 10用 查0112 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）設(shè)計(jì)功率 工況系數(shù)，查 8 1 22 ，取 傳遞的功率 2）選定帶型 根據(jù)n 查 8 1 2 選取普通 V 帶 B 型， 1n 小帶輪轉(zhuǎn)速，為1440r/）傳動(dòng)比 0i 2n m 1 8 0 1 4 0 r4）小帶 輪基準(zhǔn)直徑 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 由 8 1 12 和表 8 1 14 選定 1d 100mm75r/5）大帶輪基準(zhǔn)直徑 2 501 由 8 7 得250）帶速驗(yàn)算 d /3025/ 0 060 1 4 4 01 0 01 0 0 060 m a 7）初定軸間距 0a （ 90)21(20 8）所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0 020 4)()(22 12210 2 8 04 802 8 022 8 022 650 8 1 8 取900帶型為 A 900 9）實(shí)際軸間距 a 7 72 8 8 69 0 02 8 02 00 10）小帶輪包角 1 0121 a dd 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 = = 164 11）單根 V 帶的基本額定功率 1p 根據(jù)帶型號(hào)、1n 普通 V 帶查 8 1 27（ c） 取 2） 1i 時(shí)單根 V 帶型額定功率增量 1P 根據(jù)帶型號(hào)、 1n 和 i 查 8 1 27（ c） 取 3） V 帶的根數(shù) Z Z = 1( 帶輪包角修正系數(shù)查 8 1 23,取 帶長(zhǎng)修正系數(shù)查 8 1 8，取 4） 單根 V 帶的預(yù)緊力 0F 20 ) 0 0 = 00 =134（ N） m kg/m）查 1 24，取 5）作用在軸上的力 F )(106182s i i 0 )(159282s i i 0m a x 考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 16）帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 帶輪應(yīng)既有足夠的強(qiáng)度，又應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。 輪槽工作表面應(yīng)光滑（表面粗糙度 以減輕帶的磨損。 帶輪的材料為 8 1 10 得基準(zhǔn)寬度制 V 帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪 的基準(zhǔn)直徑查 輪的零件圖如下圖所示： 珠絲杠的設(shè)計(jì) （ 1）傳動(dòng)效率高 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率高達(dá) 90% 98%，為傳統(tǒng)的滑動(dòng)絲杠系統(tǒng)的2 4 倍，能以較小的扭矩得到較大的推力，亦可由直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)可逆）。 （ 2）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)為點(diǎn)接觸滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，工作中摩擦阻力小、靈敏度高、動(dòng)時(shí)無(wú)顫動(dòng)、低速時(shí)無(wú)爬行現(xiàn)象，因此可精密地控制微量進(jìn)給。 （ 3）高精度 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中溫升較小，并可預(yù)緊消除軸向間隙和對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱伸長(zhǎng)，因此可以獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精 度。 （ 4）高耐用性鋼球滾動(dòng)接觸處均經(jīng)硬化（ 63）處理，并經(jīng)精密磨削，循環(huán)體系過(guò)程純屬滾動(dòng)，相對(duì)對(duì)磨損甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （ 5）同步性好由于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)靈敏、無(wú)阻滯、無(wú)滑移，用幾套相同的滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的部件或裝置，可以獲得很好的同步效果。 （ 6）高可靠性與其它傳動(dòng)機(jī)械，液壓傳動(dòng)相比，滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)故障率很低，維修保養(yǎng)也較簡(jiǎn)單，只需進(jìn)行一般的潤(rùn)滑和防塵。在特殊場(chǎng)合可在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。 一般來(lái)說(shuō)滾珠絲杠在工作中應(yīng)該預(yù)緊以提高絲杠的剛度，從而 提高傳動(dòng)精度，但在本機(jī)械系統(tǒng)中由于絲杠所承受的彎矩很小，所以我覺(jué)得沒(méi)必要進(jìn)行預(yù)緊，所以安裝方式是一端固定一端游動(dòng)的形式。 X 軸向的工作臺(tái)與其上面所安裝的機(jī)械結(jié)構(gòu)重力約 10N，焊槍在焊接時(shí)由于電流作用與工件之間的相互吸引力約 2N。 珠絲杠副絲杠副傳動(dòng)法面截形，循環(huán)方式等的確定 查機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)滾珠絲杠副螺紋滾道法面截形、參數(shù)和特點(diǎn)的比較選擇如下： （ 1）確定選擇螺紋滾道法面截形為單圓弧，參數(shù)公式見(jiàn)表 觸角為 =45。其特點(diǎn)是 ：磨削滾道的砂輪成形簡(jiǎn)便，可得到較高的加工精度。有較高的接觸強(qiáng)度，但比值 ，運(yùn)行時(shí)摩擦損失增大。接觸角隨初始間隙和軸向載荷的大小變化，為保證 = 必須嚴(yán)格控制徑向間隙。圖示如圖 2 圖 2 單圓弧法面截形 （ 2）單圓弧法面截形要求消除間隙和調(diào)整預(yù)緊必須采用雙螺母結(jié)構(gòu)。 （ 3）根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，選用內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式反向器，其特點(diǎn)是徑向尺寸小，循環(huán)通道短 ，摩擦損失小，傳動(dòng)效率高。 珠絲杠的預(yù)緊 滾珠絲杠副除了對(duì)本身單一方向的傳動(dòng)精度有要求外，對(duì)其軸向間隙也有要求，以保證其反向傳動(dòng)的精度。我們通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊方式（圖 3） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 3 雙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊示意圖 雙螺母預(yù)緊的結(jié)構(gòu)通常有三種： 圖 4) 圖 4 墊片調(diào)隙式 調(diào)整方法：調(diào)整墊片厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。為便于調(diào)整，墊片常制成剖分式。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，剛度高；但調(diào)整不便，滾道有磨損時(shí)，不能隨時(shí)消除間隙和預(yù)緊。適用于高剛度重載傳動(dòng)。 圖 5) 圖 5 螺紋調(diào)隙式 調(diào)整方式：調(diào)整端部的圓螺母，使螺母產(chǎn)生軸向位移。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，工作 可靠，調(diào)整方便；但準(zhǔn)確性差，且易于松動(dòng)。用于剛度要求不高或需隨時(shí)調(diào)節(jié)預(yù)緊力的傳動(dòng)。 圖 6) 圖 6 齒差調(diào)隙式 調(diào)整方式：螺母 1、 2 的凸緣上有外齒，分別與緊固在螺母座兩端的內(nèi)齒圈 3、 4嚙合，其齒數(shù)風(fēng)別為 1+1。兩個(gè)螺母向相同方向同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，調(diào)整軸向位移量為： (導(dǎo)程 )。 特點(diǎn)：能夠精確地調(diào)整預(yù)緊力，但結(jié)構(gòu)尺寸較大，裝配調(diào)整比較復(fù)雜，宜用于高精度的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)中將采用的是雙螺母內(nèi)循環(huán) 墊片調(diào)整式滾動(dòng)螺旋副來(lái)消除間隙。 墊片調(diào)整式有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，裝卸方便，剛度高的特點(diǎn)。 第 3 章 車床平移裝置的 設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)齒輪的選擇計(jì)算與校核 輪的選擇 1）選擇小齒輪材料為 45（調(diào)質(zhì)），硬度為 280齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40 2） 精度等級(jí)選用 7 級(jí)精度； 3）小齒輪齒數(shù) 41，大齒輪齒數(shù) 74 的； 4） 齒輪模數(shù)都為 3 的直齒輪 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí) 的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （ 1） 試選 2）選取區(qū)域系數(shù) （ 3）選取尺寬系數(shù) d 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （ 4）查得 1 2 1 2 （ 5）查得材料的彈性影響系數(shù) （ 6）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 600齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 550 （ 7）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6060 192 1（ 2 8 300 5） 102 07； （ 8） 查得接觸疲勞壽命系數(shù) （ 9） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力； 取失效概率為 1，安全系數(shù) S 1，由得 H1 600570 H2 550539 H H1 H2/2 齒輪的校核 根據(jù)以上所得： m=2,5 兩齒輪材料均選用 45,表面淬火， 4855得： M P 5011702 預(yù)期齒輪壽命 5 年，每天工作 12 小時(shí)，工作載荷為輕微沖擊，則 818216 0 6 0 * 1 * 5 2 0 * ( 5 * 3 0 0 * 1 2 ) 5 . 6 1 6 * 1 0/ 2 . 7 2 1 6 * 1 0N a n i 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖，得： Y 載荷系數(shù)，取 K=得： M H 接觸應(yīng)力為： 232212 1 . 5 5 . 5 6 4 7 1 0 3 . 0 61 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 8 1 7 2 . 0 7 92 4 7 8 2 . 0 6H E Zb d a 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 i i i i (2)驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 取 K=表： Y m Y 彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，取 F 則： 1 3 5 0 0 . 9 2 2 5 7 . 61 . 2 5F M P a 2 3 5 0 0 . 9 8 2 7 4 . 41 . 2 5F M P a 1 1 11 2212000 2 0 0 0 1 . 5 5 . 5 6 4 7 2 . 6 8 1 . 5 62 4 3 2 61 2 . 4 2 8F a S Y Yb m a 2221112 . 4 6 1 . 6 8 1 2 . 4 2 8 1 2 . 2 8 52 . 6 8 1 . 5 6F a S a S P 由上述計(jì)算可知，均滿足要求 。 條的設(shè)計(jì) 齒輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，齒條作直線運(yùn)動(dòng)，齒條可以看 作一個(gè)齒數(shù)無(wú)窮多的齒輪的一部分，這時(shí)齒輪的各圓均變?yōu)橹本€，作為齒廓曲線的漸開(kāi)線也變?yōu)橹本€。齒條直線的速度 v 與齒輪分度圓直徑 d 、轉(zhuǎn)速 n 之間的關(guān)系為： v = ( / )60dn m m s 本次設(shè)計(jì)中 V=50mm/s 式中 d 齒輪分度圓直徑， 小齒輪分度圓直徑為 130mm n 齒輪轉(zhuǎn)速， 齒輪轉(zhuǎn)速為 嚙合線 12齒輪的基圓相切 1N ，由于齒條的基圓為無(wú)窮大，所以嚙合線與齒條基圓的切點(diǎn) 2N 在無(wú)窮遠(yuǎn)處。齒輪與齒條嚙合時(shí)，不論是否標(biāo)準(zhǔn)安裝（齒買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 輪與齒條標(biāo)準(zhǔn)安裝即為齒輪的分度圓與齒條的分度圓相切），其嚙合角 恒等于齒輪分度圓壓力角 ，也等于齒條的齒形角；齒輪的節(jié)圓也恒與分度圓重合。只是在非標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，齒條的節(jié)線與分度線不再重合。齒輪與齒條正確嚙合條件是基圓齒距相等，齒條的基圓齒距是其兩相鄰齒廓同側(cè)直線的垂直距離，即c o s c o m 。齒輪與齒條的實(shí)際嚙合線為 12即齒條頂線及齒輪齒頂圓與嚙合線 12交點(diǎn) 2B 及 1B 之間的長(zhǎng)度。 齒輪齒條傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算見(jiàn)下表： 齒輪齒條傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 項(xiàng)目名稱 計(jì)算公式及代號(hào) 齒輪齒條數(shù)值 齒輪齒數(shù) 1z 65 模數(shù) m 2螺旋角 0 基本齒廓 壓力角 20 齒頂高系數(shù) *1 頂隙系數(shù) *C 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 齒輪變位系數(shù) 1x 0 尺寬 齒輪 1b 40齒條 2b 40齒條長(zhǎng)度 L 1650項(xiàng)目名稱 計(jì)算公式及代號(hào) 轉(zhuǎn)齒輪齒條數(shù)值 齒輪分度圓直徑 11c o sd m z 130齒頂高 齒輪 *1 1 1h x m 齒條 *21h m 齒根高 齒輪 *1 1 2()h c x m 條 *21()h c m 齒高 齒輪 h h 齒條 齒輪中心到齒條中心距 1 12dH x m 65齒距 齒條齒數(shù) 2 p262 第 4 章 專用車床進(jìn)給系統(tǒng)各部件的選取及校核 軸器的選取 由以上條件可知，系統(tǒng)的工況在一定的條件，有以下公式： 2n 3 i n 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 2T K T ，查機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表 14于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ，則 : 2T K T =機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 14 電動(dòng)機(jī)軸的直徑為 19 12d =19聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=82聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 60 軸向滾動(dòng)絲杠副絲杠軸，選 彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000 半聯(lián)軸器的孔徑 19聯(lián)軸器長(zhǎng)度 42 徑向滾動(dòng)絲杠副絲杠軸選 彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000 半聯(lián)軸器的孔徑 19聯(lián)軸器長(zhǎng)度 42 珠絲桿的選取與校核 （ 1） 初始條件 本設(shè)計(jì)的橫向進(jìn)給長(zhǎng)度大于縱向進(jìn)給結(jié)構(gòu)，只校核軸向進(jìn)給結(jié)構(gòu)用的絲杠如下： 由本設(shè)計(jì)要求可知，估算工作臺(tái)的重量和安裝在工作臺(tái)上面的電磁夾具給絲杠的平均工作載荷 000N，最大軸向行程 420 用絲杠的工作長(zhǎng)度為 672效滾道長(zhǎng)度是 500 兩支承間最大距離為： 575均轉(zhuǎn) 速100r/h=15000h,8求傳動(dòng)精度 螺桿材料為： 50 高、中頻加熱 ,表面淬火 。 螺母材料為： ， 整體淬火、低溫回火 。 返向器材料為： 40離子滲氮 處理 螺紋滾道法面截形為半圓弧 ，螺母采用雙螺母墊片式預(yù)緊方式。 （ 2） 計(jì)算載荷 （公式摘自機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版中冊(cè)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算部分，下同） H K K K=1 . 2 1 1 4 0 0 0 4 8 0 0 N （式 1） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 式中 載荷系數(shù)， 硬度系數(shù)，考機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表 18 18 18K =1， （ 3） 計(jì)算額定動(dòng)載荷 計(jì)算額定動(dòng)載荷公式 3 1 . 6 7 1 0 0 0 0（式 2） 其中 中 5000h，取 00r/入上式后計(jì)算得 Ca= 4）根據(jù)必須的額定動(dòng)載荷 C根據(jù)內(nèi)循環(huán)滾動(dòng)螺旋副結(jié)構(gòu)，查表 械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，使選 擇規(guī)格的螺旋副 Ca，如下表 1， 表 1 螺旋尺寸表 結(jié)合公稱直徑和公稱導(dǎo)程的優(yōu)先配合，綜合考慮選擇參數(shù)如下： 查特征代號(hào)確定型號(hào)為 6長(zhǎng) 螺紋長(zhǎng)度，其尺寸參數(shù)如下： 額定動(dòng)載荷 2 1 6 5 0 ,稱直徑 0 40 ,d 稱導(dǎo)程 6,hP 球直徑 數(shù) 列數(shù) =1 3, 螺紋升角 = ,244o 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 基本額定靜載荷 0650N 滾道半徑 R = =心距 e = ） =杠螺紋內(nèi)徑 22d e R=（ 5）穩(wěn)定性驗(yàn)算 因?yàn)榻z杠采用一端固定一端鉸支的安裝方式，查 表 18械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)長(zhǎng)度系數(shù) ， 參照機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 2S=3，因?yàn)槁輻U較長(zhǎng)，絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷成為臨界載荷 N）按下式計(jì)算： 22 （式 3） 式中 于鋼， E=206m），l=672mm； ; 441d = 43 0 5 964 （式 4） =108 又 可得： 2 9 8253 . 1 4 2 0 6 8 . 1 4 9 1 0 1 00 . 7 6 7 2 1 07 . 4 8 0 1 0 （ ）（ ） 安全系數(shù) S= 57 . 4 8 0 1 0 1 8 7 34000 （式 5） 絲杠安全 ,不會(huì)失穩(wěn) . （ 6） 剛度驗(yàn)算 按最不利的情況考慮，螺紋螺距因受軸向力引起的彈性變 形與受轉(zhuǎn)矩引起的彈性變形方向是一致的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 滾珠絲杠在工作載荷 F(N)和轉(zhuǎn)矩 T(同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程變形量0L(m)為 0L=2 （式 6） 式中 ,A=1/4 241 ; 41d /32(;對(duì)鋼 G=（ 轉(zhuǎn)矩。 又 T=F 7） 式中， 為摩擦角，其正切 值為摩擦系數(shù)；以查出螺旋副運(yùn)動(dòng)由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)取參數(shù)摩擦系數(shù) = = ,244 ，所以樣有下式： T=F 0 ta 3404 0 0 0 0 . 0 5 0 2 4 7 1 024 . 0 1 9 3 3 按最不利的情況計(jì)算， F= 20 2 2 41132 2 9 4924 1 64 6 4 0 0 0 1 0 1 6 6 0 . 0 0 1 6 0 . 0 0 1 4 . 0 1 9 3 33 . 1 4 8 . 3 3 1 0 ( 0 . 0 3 5 9 )3 . 1 4 2 0 6 1 0 0 . 0 3 5 91 . 8 1 2 1 0P F P d G 則每米螺紋距離上彈性變形量為0 1 . 8 1 2 0 . 0 1 0 26 0 . 0 0 1 p （式 8） 而每米螺紋距離上彈性變形量的許用值0機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版中冊(cè)表 18買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差 L 應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的 1/2，即 L =m/m1/2( 0)=1/2 10 m/m 所以絲杠的剛度是完全滿足要求的。 （ 7） 效率驗(yàn)算 t a n 0 . 0 4 7 7 4 1 9 5 . 0 1 %t a n 0 . 0 5 0 2 4 7 合格 （式 9） 綜上所校核，該絲杠是符合要求的。 同理，徑向傳動(dòng)的滾珠絲杠也好似符合要求的。 動(dòng)軸承的選取與計(jì)算 根據(jù)以上工況，如圖所示： 根據(jù)如圖選取深溝球軸承 6006求當(dāng)量載荷 P。 誤 !未找到引用源。 查表 126306軸承的 7微沖擊，取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，查表可得， e= 因 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，故 P1=未找到引用源。 = P2= h 已知球軸承 =3，因工作溫度小于 120，取 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 滿足壽命要求。 另一端受力如圖所示，根據(jù)