軸承機(jī)床課程設(shè)計(jì)

機(jī)床作為機(jī)械裝備的母機(jī)，它的發(fā)展動(dòng)力主要來(lái)源于其下游產(chǎn)業(yè)，目前，機(jī)床的下游產(chǎn)業(yè)——造船、工程機(jī)械、航空航天、汽車、鐵路、電力設(shè)備、風(fēng)電設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、制冷設(shè)備和石化設(shè)備等，都得到了蓬勃發(fā)展所以機(jī)床工業(yè)的發(fā)展正面臨最佳機(jī)遇。但是我國(guó)的機(jī)床在質(zhì)量、可靠性和穩(wěn)定性方面尚與國(guó)際水平有一定差距，主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)方法落后，設(shè)計(jì)資料老化，長(zhǎng)期仿制國(guó)外產(chǎn)品，基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，因此很難發(fā)展高檔產(chǎn)品軸承機(jī)床課程設(shè)計(jì)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)需求的變化，機(jī)床的設(shè)計(jì)理論和制造技術(shù)也在不斷地發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)和分析技術(shù)的飛速進(jìn)步，為機(jī)床設(shè)計(jì)方法的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程已在機(jī)床設(shè)計(jì)的各個(gè)階段得到了應(yīng)用。機(jī)床的設(shè)計(jì)理論和方法由人工繪圖向計(jì)算機(jī)繪圖過(guò)渡，改變了傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，由定性設(shè)計(jì)向定量設(shè)計(jì)、由靜態(tài)的和線性分析向動(dòng)態(tài)的和非線性分析、由可行性設(shè)計(jì)向最佳設(shè)計(jì)過(guò)渡。

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使得機(jī)床的傳動(dòng)與結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)機(jī)床的單軸運(yùn)動(dòng)及多軸聯(lián)動(dòng)，從而可以省去復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)及布局也得到很大改善。1、機(jī)床設(shè)計(jì)的基本要求2、機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟3、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3.1、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)3.2、動(dòng)力設(shè)計(jì)3.3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝范圍生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度精度和剛度可靠性機(jī)床的成本和生產(chǎn)周期與物流系統(tǒng)的可親性柔性環(huán)境保護(hù)1、機(jī)床設(shè)計(jì)的基本要求調(diào)查研究：市場(chǎng)對(duì)機(jī)床的需求情況；國(guó)內(nèi)外同類型機(jī)床的先進(jìn)技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)和有關(guān)的科技動(dòng)向等。主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)（極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、電機(jī)功率等）總體方案設(shè)計(jì)：包括運(yùn)動(dòng)功能、基本參數(shù)、機(jī)床總體布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、試驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析等。技術(shù)詳細(xì)設(shè)計(jì)：繪制機(jī)床總圖、部件裝配圖（主軸箱）、液壓與電氣裝配圖，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)計(jì)算和動(dòng)力計(jì)算，然后進(jìn)行零件圖設(shè)計(jì)（主軸）和編寫各種技術(shù)文件。整機(jī)綜合評(píng)價(jià)。2、機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟課程設(shè)計(jì)名稱

軸承機(jī)床課程設(shè)計(jì)

學(xué)生姓名

專業(yè)班級(jí)

設(shè)計(jì)題目

加工200mm軸承套圈多刀半自動(dòng)車床主軸箱設(shè)計(jì)

一、課程設(shè)計(jì)目的通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查詢技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。3、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)條件和要求1運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)給定的機(jī)床用途、規(guī)格（加工200mm軸承套圈用多刀半自動(dòng)車床主軸箱）和極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，通過(guò)分析比較擬定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案（包括結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)）和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，確定傳動(dòng)副的傳動(dòng)比以及齒輪的齒數(shù)，并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差。2動(dòng)力設(shè)計(jì)給定電機(jī)功率，同時(shí)結(jié)合傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，初算傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù)，確定皮帶型號(hào)及根數(shù)、摩擦片式離合器的尺寸和片數(shù)以及制動(dòng)器尺寸。完成裝配草圖，驗(yàn)算傳動(dòng)件（軸、齒輪、軸承）的應(yīng)力、變形或壽命是否在允許范圍內(nèi)，同時(shí)驗(yàn)算主軸的靜剛度。3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸部件、箱體、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑與密封等的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制主軸箱裝配圖（A1圖紙一張）和主軸零件圖（折合A1圖紙一張）。4編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

三、時(shí)間安排1運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

1天2動(dòng)力設(shè)計(jì)

3天3裝配圖和零件圖繪制

4.5天4

編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

1天5

設(shè)計(jì)答辯

0.5天四、主要參考文獻(xiàn)[1]《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》，上海科學(xué)技術(shù)出版社[2]《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社[3]《機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社[4]《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社機(jī)床的工藝范圍指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力。包括：機(jī)床可完成的工序種類，所加工零件的類型、材料和尺寸范圍、毛坯種類、加工精度和表面粗燥度。如果機(jī)床的工藝范圍過(guò)寬，將使機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能充分發(fā)揮機(jī)床各部件的性能；如果機(jī)床的工藝范圍較窄，可使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)率。通用機(jī)床都具有較寬的工藝范圍；數(shù)控機(jī)床的工藝范圍比傳統(tǒng)通用機(jī)床更寬，使其具有良好的柔性；專用機(jī)床和專門化機(jī)床則應(yīng)合理地縮小工藝范圍。BACK機(jī)床的可靠性是指其在額定壽命期內(nèi)，在正常工作條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)故障的概率。由于故障會(huì)造成加工中的部分廢品，故可靠性也常用廢品率來(lái)表示.廢品率低則說(shuō)明可靠性好。BACK

可親性是指機(jī)床與物流系統(tǒng)之間進(jìn)行物料（工件、刀具、切屑）交接的方便程度。對(duì)于單機(jī)工作形式的普通機(jī)床，是由人進(jìn)行物料交接的，要求機(jī)床的使用、操作、清理、維護(hù)方便。對(duì)于自動(dòng)化柔性制造系統(tǒng)，機(jī)床與物流系統(tǒng)(如輸送線)是自動(dòng)進(jìn)行物料交接的，要求機(jī)床結(jié)構(gòu)形式開放性好，物料交接方便BACK機(jī)床的柔性，是指其適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力，包括空間上的柔性和時(shí)間上的柔性。所謂空間柔性也就是功能柔性，指在同一時(shí)期內(nèi)，機(jī)床能夠適應(yīng)多品種小批量的加工，即機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能和刀具數(shù)目多，工藝范圍廣。所謂時(shí)間上的柔性也就是結(jié)構(gòu)柔性，指的是在不同時(shí)期，機(jī)床各部件重新組合，即通過(guò)機(jī)床重構(gòu)，改變其功能，以適應(yīng)產(chǎn)品更新變化快的要求。BACK確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z

已知轉(zhuǎn)速范圍：主軸最大、最小轉(zhuǎn)速公比取=1.41變速范圍：3.1、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)例：已知確定結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)由于結(jié)構(gòu)上的限制，變速組中的傳動(dòng)副數(shù)目通常選用2或3為宜。即：12=3×2×2，12=2×3×2，12=2×2×3從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料。也就是要求滿足傳動(dòng)副前多后少的原則于是取結(jié)構(gòu)式12=3×2×2ⅠⅡⅢⅣ從Ⅰ軸到Ⅳ軸可傳遞12種轉(zhuǎn)速。ⅠⅡⅢⅣ結(jié)構(gòu)網(wǎng)結(jié)構(gòu)式：12=3×2×2傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪制轉(zhuǎn)速圖主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速為等比數(shù)列。為了結(jié)構(gòu)緊湊、減小振動(dòng)和噪聲，通常限制：“前緩后急”原則：傳動(dòng)在前的傳動(dòng)組，其降速比小，而在后的傳動(dòng)組，其降速比大1:41:11:11:2.821:21:1.412:1456390125180355500710轉(zhuǎn)速圖齒輪齒數(shù)的確定1:1.251.25:11.78:1ⅠⅡ電機(jī)軸14401:1.351:2.82三對(duì)傳動(dòng)副，傳動(dòng)比為：1.78:11.25:11:1.25在表中，可滿足條件的齒數(shù)和有：

50、56、61、70、72等。選擇哪一組？（1）根切（2）結(jié)構(gòu)電機(jī)功率的估算在主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)方案未確定之前，可按下式進(jìn)行估算：3.2、動(dòng)力設(shè)計(jì)主軸的估算在設(shè)計(jì)之初，由于確定的僅僅是一個(gè)設(shè)計(jì)方案，具體構(gòu)造尚未確定，因此，只能根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，初步確定出主軸的直徑。計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定計(jì)算轉(zhuǎn)速的定義：傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。（1）等比傳動(dòng)，中型通用機(jī)床（C6132、C6140）（2）等比傳動(dòng)，大型通用機(jī)床（3）立式鉆床、搖臂鉆床中間傳動(dòng)軸的估算按扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算：N：該傳動(dòng)軸傳遞的額定功率。：電機(jī)到該軸傳動(dòng)件傳動(dòng)效率總值。

d：當(dāng)量直徑。

：計(jì)算轉(zhuǎn)速。：允許扭轉(zhuǎn)角。齒輪模數(shù)的估算按接觸疲勞強(qiáng)度或彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系統(tǒng)只有在齒輪各參數(shù)都已知道的情況后方可確定，所以，只在草圖完成后校核用。在畫草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，一個(gè)主軸變速箱中的齒輪采用1～2種模數(shù)。傳動(dòng)功率的齒輪模數(shù)一般取大于2mm。在中型機(jī)床中，主軸變速箱中的齒輪模數(shù)常?。?.5、3、4。

按齒面點(diǎn)蝕估算的齒輪中心距：

式中，P：該齒輪傳遞的功率（KW）。

由中心距A及齒數(shù)z1、z2，可求齒輪模數(shù)為：

也可由下式計(jì)算：設(shè)計(jì)主軸箱、變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、齒輪、帶輪、離合器、制動(dòng)器、卸荷裝置等）、主軸組件、箱體及聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及布置。3.3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變速箱展開圖主軸箱展開圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題（1）結(jié)構(gòu)上是否產(chǎn)生碰撞和干涉現(xiàn)象是否同一變速組內(nèi)有兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合？