裝配圖電火花鏜磨機(jī)床設(shè)計

裝配圖電火花鏜磨機(jī)床設(shè)計,裝配,電火花,機(jī)床,設(shè)計 中文摘要 內(nèi)容 動力箱，各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動或進(jìn)給運(yùn)動的動力部件。其中還能同時完成切削主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的動力頭。而只能完成進(jìn)給運(yùn)動的動力部件稱為滑臺。固定在動力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動力箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給各主軸的切削刀具，由于各主軸的位置與具體被加工零件有關(guān)，因此主軸箱必須根據(jù)被加工零件設(shè)計，不能制造成完全通用部件，但其中很多零件（例如：主軸，中間軸，齒輪和箱體等）是通用的。床身，側(cè)底座，中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。移動的或回轉(zhuǎn)的工作臺是多工位組合機(jī)床的主要部件之一，它起著轉(zhuǎn)換工位和輸送工位的作用，因此它們的直線運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動的重復(fù)定位精度直接影響組合機(jī)床的加工精度。除了上述主要部件之外，組合機(jī)床還有各種控制部件，主要是指揮機(jī)床按順序動作，以保證機(jī)床按規(guī)定的程序進(jìn)行工作。 關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床，動力箱，滑臺，主軸箱，底座 Chinese abstract Content The power box, each kind of craft cutting head and the power slipway is the aggregate machine-tool completes cuts the host movement or enters for the movement power part. Also can simultaneously complete cuts the host movement and enters for the movement power head. But only can complete is called for the movement power part slipway. Fixes the headstock is uses for in the power box to arrange the cutting main axle, and transmits the power box output shaft rotary motion for various main axles cutting tool, because various main axles position with makes concrete is processed the components related, therefore the headstock must act according to is processed the components design, cannot make creates the completely general part, but very many components (for example: The main axle, the intermediate shaft, the gear and the box body and so on) is general.The lathe bed, leans the foundation, the middle foundation and so on is the aggregate machine-tool supporting part, is playing the engine bed foundation skeleton role. Between the aggregate machine-tool rigidity and the part precision retentivity, mainly is guaranteed by these parts. Motion or the rotation work table is one of multiplex position aggregate machine-tool major components, it plays is transforming the location and transports the location the role, therefore their translation and gyroscopic motion repetition pointing accuracy direct influence aggregate machine-tool processing precision.Besides the above major component, the aggregate machine-tool also has each kind of control portion, mainly is directs the engine bed according to the smooth movement, guaranteed the engine bed carries on the work according to the stipulation procedure. Key word Aggregate machine-tool, power box, slipway, headstock, foundation 目錄 第一章 緒論 1 1.1課題的來源及意義 1 1.2課題應(yīng)達(dá)到的要求 1 1.3組合機(jī)床的組成及特點 1 第二章 組合鏜床設(shè)計 2 2.1 機(jī)床加工工藝分析 2 2.1.1機(jī)床的工藝任務(wù) 2 2.1.2加工方案分析 2 2.2 機(jī)床的總體方案設(shè)計 3 2.2.1確定機(jī)床的布局形式 3 2.2.2確定機(jī)床的傳動方案 3 2.2.3機(jī)床的總體方案設(shè)計 3 2.2.4繪制加工示意圖 5 2.2.5繪制機(jī)床聯(lián)系總圖 6 2.2.6編制機(jī)床生產(chǎn)率計算卡 8 2.3 主要部件設(shè)計 10 2.3.1繪制多軸箱原始依據(jù)圖 10 2.3.2主軸，齒輪的確定及動力計算 11 2.3.3傳動件設(shè)計 12 2.4 機(jī)床專用夾具設(shè)計 18 2.4.1主明確設(shè)計任務(wù)，收集分析原始資料 18 2.4.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 19 2.5 傳動件設(shè)計 20 2.5.1驗算齒輪接觸強(qiáng)度 20 2.5.2驗算主軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 22 結(jié)論 24 致謝 25 參考文獻(xiàn) 26 電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計 目 錄 第1章 緒 論 3 1.1 項目的研究意義 3 1.2 國內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 3 1.3設(shè)計產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 4 1.4 設(shè)計方案 5 1.4.1 設(shè)計目標(biāo)、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 5 1.4.2 設(shè)計方案 5 1.4.3 題目的可行性分析 5 1.4.4本項目的創(chuàng)新之處 5 第2章 電火花鏜磨機(jī)總體設(shè)計 6 2.1確定電機(jī) 6 2.2電火花鏜磨機(jī)布局 6 第3章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計 8 3.1擬定結(jié)構(gòu) 8 3.2分配降速比 8 3.3繪制轉(zhuǎn)速圖 9 3.4確定齒輪齒數(shù) 10 3.5確定帶輪直徑 11 3.6驗算主軸轉(zhuǎn)速誤差 11 3.7繪制傳動系統(tǒng)圖 13 第4章 估算傳動件參數(shù)并確定其結(jié)構(gòu)尺寸 15 4.1確定傳動件轉(zhuǎn)速 15 4.2確定主軸支承軸頸尺寸 16 4.3估算傳動軸直徑 16 4.4估算傳動齒輪模數(shù) 17 4.5制動器的選擇與計算 19 4.6普通V帶的選擇與計算 19 4.7幾何計算 21 第5章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 24 5.1帶輪設(shè)計 24 5.2齒輪塊設(shè)計 24 5.3軸承選擇 24 5.4操縱機(jī)構(gòu) 24 5.5潤滑系統(tǒng)設(shè)計 24 5.6密封裝置 25 第6章 傳動件驗算 26 6.1驗算軸彎曲剛度 26 6.2花鍵鍵側(cè)擠壓應(yīng)力計算 27 6.3驗算齒輪模數(shù) 28 6.4滾動軸承驗算 33 6.5尾柱設(shè)計 36 結(jié) 論 38 致 謝 39 第1章 緒 論 1.1 項目的研究意義 在當(dāng)今時代，任何一個具備完整工業(yè)體系的國家，都會有相當(dāng)數(shù)量的制造業(yè)，如汽車、機(jī)車、電力、船舶、航空航天、冶金礦山、石油化工、電火花鏜磨機(jī)工具、通信、輕工、建材、家電、食品、儀器、儀表等。上述這些部門大多與機(jī)械工業(yè)有關(guān)，有的是實質(zhì)上就是機(jī)械工業(yè)，它們都是用機(jī)械設(shè)備制造各種各樣的產(chǎn)品。所以說機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的裝備部，是國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)，是國家重要的基礎(chǔ)工業(yè)。如果一個國家的機(jī)械工業(yè)水平不高，它生產(chǎn)的產(chǎn)品在國際市場上是很難有競爭力的，也是很難立于世界民族之林的！美國是世界工業(yè)強(qiáng)國，70年代美國曾認(rèn)為制造業(yè)是“夕陽工業(yè)”，經(jīng)濟(jì)重心應(yīng)由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)及服務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)?？蒲兄乩碚摮晒恢匾晫嶋H應(yīng)用，政府不支持產(chǎn)業(yè)技術(shù)，使美國制造業(yè)產(chǎn)生衰退。而同期日本重視制造技術(shù)，重視高素質(zhì)人才的培養(yǎng)，注重將高科技成果應(yīng)用于制造業(yè)，加之嚴(yán)密的社會組織，很快把原來美國占絕對優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)如汽車、照相機(jī)、家電、電火花鏜磨機(jī)、復(fù)印機(jī)、半導(dǎo)體等變成自己的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，占領(lǐng)了世界市場。這很快引起了美國政界、科技界、企業(yè)界有識之士的關(guān)注。為此，80年代后期，美國政府和企業(yè)迅速組織調(diào)查，MIT在調(diào)查報告中指出：“一個國家要想生活的好，必須生產(chǎn)的好。振興經(jīng)濟(jì)的出路在于振興制造業(yè)”，當(dāng)前國際間“經(jīng)濟(jì)的競爭歸根到底是制造技術(shù)和制造能力的競爭”。 鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的電火花鏜磨機(jī)。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車發(fā)動機(jī)缸體等零件上的孔。所以對其進(jìn)行合理設(shè)計，其意義十分重大。 1.2 國內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 國外現(xiàn)狀： 德國政府一貫重視電火花鏜磨機(jī)工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。特別講究“實際”與“實效”，堅持“以人為本”，師徒相傳，不斷提高人員素質(zhì)。在發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動化的基礎(chǔ)上，于1956年研制出第一臺數(shù)控電火花鏜磨機(jī)后，一直堅持實事求是，講求科學(xué)精神，不斷穩(wěn)步前進(jìn)。德國特別注重科學(xué)試驗，理論與實際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作，對用戶產(chǎn)品、加工工藝、電火花鏜磨機(jī)布局結(jié)構(gòu)、數(shù)控電火花鏜磨機(jī)的共性和特性問題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控電火花鏜磨機(jī)質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控電火花鏜磨機(jī)。德國特別重視數(shù)控電火花鏜磨機(jī)主機(jī)及配套件之先進(jìn)實用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)和Heidenhain公司之精密光柵，均為世界聞名，競相采用。 國內(nèi)現(xiàn)狀： 在產(chǎn)品開發(fā)上，國內(nèi)支柱企業(yè)重點放在數(shù)控電火花鏜磨機(jī)上，年生產(chǎn)電火花鏜磨機(jī)臺數(shù)和數(shù)控電火花鏜磨機(jī)所占比例逐年上升。據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年鉆鏜床行業(yè)共開發(fā)新產(chǎn)品81種，其中數(shù)控電火花鏜磨機(jī)新產(chǎn)品61種，占開發(fā)新產(chǎn)品的近80%。數(shù)控產(chǎn)品中在國內(nèi)具有領(lǐng)先水平的有36種，包括車銑鏜等復(fù)合加工中心，高速（最高轉(zhuǎn)速在15000r/min至36000r/min）立、臥式加工中心、高速銑削中心、大型臥式加工中心（工作臺尺寸2000mm×4000mm及以上）、龍門式加工中心（龍門五面、龍門五軸）、五軸聯(lián)動加工中心、高精度數(shù)控電火花鏜磨機(jī)等。 1.3設(shè)計產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 該產(chǎn)品主要用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車發(fā)動機(jī)缸體等零件上的孔。臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動，工作臺可縱向或橫向運(yùn)動，可鉆、擴(kuò)、鉸、和鏜孔及車削內(nèi)、外螺紋、攻螺紋、車外圓柱面、端面及用端銑刀、圓柱銑刀銑平面等。 1.4 設(shè)計方案 1.4.1 設(shè)計目標(biāo)、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 設(shè)計目標(biāo)： 完成對電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計柱設(shè)計 研究內(nèi)容： （1）電火花鏜磨機(jī)主軸箱設(shè)計 （2）電火花鏜磨機(jī)尾柱設(shè)計 1.4.2 設(shè)計方案 對電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計柱設(shè)計 1.4.3 題目的可行性分析 當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對電火花鏜磨機(jī)工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動化先進(jìn)電火花鏜磨機(jī)，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今後如何加強(qiáng)電火花鏜磨機(jī)工業(yè)實力、加速數(shù)控電火花鏜磨機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務(wù)。 1.4.4本項目的創(chuàng)新之處 對主軸箱傳動進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。 第2章 電火花鏜磨機(jī)總體設(shè)計 該型號鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的電火花鏜磨機(jī)。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車發(fā)動機(jī)缸體等零件上的孔。臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動，工作臺可縱向或橫向運(yùn)動，可鉆、擴(kuò)、鉸、和鏜孔及車削內(nèi)、外螺紋、攻螺紋、車外圓柱面、端面及用端銑刀、圓柱銑刀銑平面等。 根據(jù)電火花鏜磨機(jī)的精度等級和工作性能要求，構(gòu)思主傳動系統(tǒng)，初步擬定采用集中傳動，采用三相異步電動機(jī)，經(jīng)分級變速箱實現(xiàn)主軸所需的各級轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍。 （1）確定變速組傳動副數(shù)目 實現(xiàn)18級主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動 2.1確定電機(jī) 根據(jù)功率要求查表選取電動機(jī)型號 Y160M-4 11kw n=1460r/min 2.2電火花鏜磨機(jī)布局 ①確定結(jié)構(gòu)方案 ②主軸傳動系統(tǒng)采用普通V帶，齒輪傳動 ③傳動型式采用集中傳動 ④主軸正反轉(zhuǎn)方向，制動采用能耗制動器 ⑤變速齒輪系統(tǒng)采用多聯(lián)滑移齒輪 ⑥潤滑系統(tǒng)采用飛濺油潤滑 （2）布局 采用臥式鏜床常規(guī)的布局型式，電火花鏜磨機(jī)主要組成部件有床身、前立柱、主軸箱、工作臺和后立柱等。此次設(shè)計主傳動系統(tǒng)包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸及相關(guān)部件。 第3章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計 3.1擬定結(jié)構(gòu) （1）確定變速組傳動副數(shù)目： 18=3×3×2 （2）確定基本組和擴(kuò)大組： 18=3×3×2 （3）驗算最后擴(kuò)大組變速范圍： 所以符合設(shè)計原則 3.2分配降速比 該鏜床主軸系統(tǒng)共設(shè)有四個傳動組，其中有一個是帶傳動，根據(jù)降速比分配應(yīng)“前快后慢”的原則，確定各傳動組最小傳動比： = 3.3繪制轉(zhuǎn)速圖 由1.26=1.06，查表4.2-1（文獻(xiàn)13）轉(zhuǎn)速有31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600。 3.4確定齒輪齒數(shù) 利用查表法及各對齒數(shù)比求出個傳動組齒輪齒數(shù)。 變速組 一 二 三 齒數(shù)和 90 95 99 齒輪 齒數(shù) 40 50 35 55 30 60 53 42 37 58 23 72 66 33 20 79 3.5確定帶輪直徑 帶傳動是機(jī)械傳動學(xué)科的一個重要分支，主要用于傳遞運(yùn)動和動力。它是機(jī)械傳動中重要的傳動形式，也是電機(jī)設(shè)備的核心，聯(lián)接部件，種類異常繁多，用途極為廣泛。其最大的特點是可以自由變速，遠(yuǎn)近傳動，結(jié)構(gòu)簡單，更換方便。 設(shè)計功率由表3.2-5（文獻(xiàn)2）查得載荷修正系數(shù) kw 查表2.4-3，圖2.4-1（文獻(xiàn)1）。取小帶輪基準(zhǔn)直徑： mm 大帶輪直徑由公式求得： mm 3.6驗算主軸轉(zhuǎn)速誤差 主軸各級實際轉(zhuǎn)速值由公式： 其中，，分別為第一、二、三變速齒輪傳動比。 =50.1 =63.1 =79.6 =100.2 1.26=126.3 1.26=159.1 1.26=200.5 =252.6 =318.3 =401.1 = 505.4 =636.8 =802.3 1.26=1010.9 1.26=1273.8 1.26=1604.9 轉(zhuǎn)速誤差： =4.1% 所以轉(zhuǎn)速誤差表為： 主軸轉(zhuǎn)速 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速r/min 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 實際轉(zhuǎn)速r/min 31.56 39.8 50.1 63.1 79.6 100.2 126.3 159.1 200.5 轉(zhuǎn)速誤差% 0.2 0.5 0.2 0.2 0.5 0.2 1.0 0.6 0.3 主軸轉(zhuǎn)速 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速r/min 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 實際轉(zhuǎn)速r/min 252.6 318.3 401.1 505.4 636.8 802.3 1010.9 1273.8 1604.9 轉(zhuǎn)速誤差% 1.0 1.0 0.3 1.1 1.1 0.3 1.1 1.9 0.3 易知轉(zhuǎn)速誤差滿足要求 3.7繪制傳動系統(tǒng)圖 根據(jù)傳動情況及齒輪分布情況，繪制傳動系統(tǒng)圖如下： 第4章 估算傳動件參數(shù)并確定其結(jié)構(gòu)尺寸 4.1確定傳動件轉(zhuǎn)速 由轉(zhuǎn)速圖可得各軸轉(zhuǎn)速及各齒輪轉(zhuǎn)速： 傳動件 計算轉(zhuǎn)速 軸 Ⅰ 800 Ⅱ 400 Ⅲ 125 Ⅳ 100 齒 輪 800 630 800 500 800 400 630 800 500 315 400 125 800 1600 125 31.5 4.2確定主軸支承軸頸尺寸 參照圖2.3-2（文獻(xiàn)1），選取前支承軸頸直徑： =100mm 后支承軸頸直徑： =（0.7～0.8）=70～85mm 取=80mm 4.3估算傳動軸直徑 (mm) 其中為軸危險截面的直徑 （mm） P為該傳動軸的載入功率（kw） P= (kw) 計算公式 軸號 計算轉(zhuǎn)速 r/min 傳動效率 輸入功率P kw 允許扭轉(zhuǎn)角[] deg/m 傳動軸長度 mm 估 計 軸 直 徑 mm 花鍵軸尺寸 N×d×D×B Ⅰ 800 0.96 10.56 1.5 400 35.0 8×36×42×7 Ⅱ 400 0.96×0.995 10.51 1.5 400 41.6 8×42×48×8 Ⅲ 125 0.96×0.995×0.99 10.4 1.5 500 52.5 8×52×60×10 4.4估算傳動齒輪模數(shù) 許用接觸應(yīng)力=0.96，查表2.4-17，圖2.4-8（文獻(xiàn)1） 得 =1100N/ 由表2.4-17（文獻(xiàn)1）有=，查圖2.4-13（文獻(xiàn)1）取 =518 N/ 查表2.4-17取齒寬系數(shù) =b/m=7。 由圖2.4-10 （文獻(xiàn)1）取 =30時 =4.1； =23時 =4.24； =20時 =4.34 按齒面疲勞強(qiáng)度： 按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度： 可得下表： 傳 動 組 小 齒 輪 齒 數(shù) 比 齒寬系數(shù) 傳 遞 功 率 P 載荷系數(shù) K 系 數(shù) 系 數(shù) 許 用 接 觸 應(yīng) 力 許 用 齒 根 應(yīng) 力 計 算 轉(zhuǎn) 速 系 數(shù) 模 數(shù) 模 數(shù) 選 取 模 數(shù) 第一變速組 30 2 7 10.56 1 61 1 1100 518 800 4.1 2.23 2.12 2.5 第二變速組 23 3.17 7 10.51 1 61 1 1100 518 400 4.24 3.22 2.94 3.5 第三變速組 20 4 9 10.4 1 61 1 1100 518 125 4.34 3.96 4.19 4.5 4.5制動器的選擇與計算 選擇電機(jī)能耗制動方式，特點是制動比較平穩(wěn)，制動時間可以調(diào)整，簡化電火花鏜磨機(jī)結(jié)構(gòu)，但需要直流電源，功率大，設(shè)備復(fù)雜。 由于電機(jī)制動采用電氣方法直接制動電動機(jī)使電火花鏜磨機(jī)結(jié)構(gòu)簡化。制動器安裝位置應(yīng)根據(jù)電火花鏜磨機(jī)具體結(jié)構(gòu)，使用條件、綜合全面考慮來確定。一般情況下，力爭將制動器安放在靠近主軸（或其他執(zhí)行元件上）、且轉(zhuǎn)速較高，變速范圍較小的軸上，可達(dá)到制動時間短、沖擊小、制動靈敏、結(jié)構(gòu)尺寸小（制動轉(zhuǎn)矩?。┑木C合效果。因此將制動器放在Ⅰ軸上。 4.6普通V帶的選擇與計算 計算內(nèi)容 符 號 單 位 計算公式 計算過程 結(jié)果 設(shè)計功率 kw ,表2.4-2（文獻(xiàn)1） =1.3×11 14.3 帶型選擇 mm 圖2.4-1（文獻(xiàn)1） =120mm, r/mm A型 初選中心距 mm 根據(jù)電火花鏜磨機(jī)的布局及結(jié)構(gòu)方案 600 計算帶的基準(zhǔn)長度 mm 1728.3 選擇的帶的基準(zhǔn)長度 mm 表2.4-4（文獻(xiàn)1） 1800 實際中心距 mm =318.8 635.9 V帶輪包角 ° 171.5 合格 帶速 5~25m/s 9.17 合格 帶的撓曲次數(shù) 10.2 合格 帶的根數(shù) Z 表2.4-6 表2.4-9 表2.4-10（文獻(xiàn)1） 8.16 取8 其中表示接觸弧的包角修正系數(shù)； 表示帶長修正系數(shù)。 4.7幾何計算 計算的尺寸： 端面齒形角： 20° 分度圓直徑： mm 齒頂高： mm 齒根高： mm 全齒高： mm 齒頂圓直徑： =125+2×2.5=130 mm 齒根高直徑： =125-2×3.125=118.75 mm 中心矩： =112.5 mm 同理算出的幾何尺寸： 20° mm mm mm mm =137.5+2×2.5=142.5 mm =137.5-2×3.125=131.25 mm 的幾何尺寸： 20° mm mm mm mm =150+2×2.5=155 mm =150-2×3.125=143.75 mm 第5章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.1帶輪設(shè)計 根據(jù)V帶計算選用8根A型V帶，由于Ⅰ軸安裝制動器及傳動齒輪，為了改善它們的工作條件，保證加工精度，采用卸荷帶輪結(jié)構(gòu)。 5.2齒輪塊設(shè)計 齒輪采用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，根據(jù)各傳動組的工作特點，第一擴(kuò)大組的滑移齒輪采用銷釘聯(lián)接裝配式結(jié)構(gòu)，基本組采用了整體滑移式齒輪。第二擴(kuò)大組，由于傳遞轉(zhuǎn)矩較大，采用鏈接裝配式齒輪，所有滑移齒輪與傳動軸間均采用花鍵聯(lián)接。 5.3軸承選擇 為了簡化結(jié)構(gòu)，主軸采用了軸向后端定位的兩支承軸組件、前支承采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用角接觸球軸承和推力軸承，為了保證主軸的回轉(zhuǎn)精度，主軸前后軸承均用壓塊式防松螺母調(diào)整軸承的間隙。 5.4操縱機(jī)構(gòu) 為了適應(yīng)不同的加工狀態(tài)，主軸的轉(zhuǎn)速經(jīng)常需要調(diào)整。根據(jù)各滑移變速傳動組的特點，分別采用了集中變速操縱機(jī)構(gòu)和單獨操縱機(jī)構(gòu)。 5.5潤滑系統(tǒng)設(shè)計 主軸內(nèi)采用飛濺式潤滑，卸荷皮帶輪軸承采用脂潤滑方式。 5.6密封裝置 為了保證密封效果，采用接觸密封，主軸直徑大，線速度高，采用非接觸式密封，卸荷皮帶輪的潤滑采用毛氈式密封以防止雜物進(jìn)入。 第6章 傳動件驗算 6.1驗算軸彎曲剛度 （1）受力分析 Ⅱ軸上的齒輪為滑移齒輪。根據(jù)本鏜床齒輪排列特點。主軸轉(zhuǎn)速為100r/min時，Ⅱ軸受力變形最大，故采用此時的齒輪位置為計算位置。 （2）計算撓度、傾角 齒輪受力計算 ； ； ； ； 傳 遞 功 率 P kw 轉(zhuǎn) 速 n r/min 傳 動 轉(zhuǎn) 矩 T N·mm 齒 輪 壓 力 角 ° 齒 面 摩 擦 角 ° 齒輪 齒輪 切 向 力 N 合 力 N 在 X 軸上的投影 N 在 Z 軸上的投影 N 分 度 圓 直 徑 mm 切 向 力 N 合 力 N 在 X 軸上的投影 N 在 Z 軸上的投影 N 分 度 圓 直 徑 mm 10.51 630 159318 20 6 2317.4 2578.3 359.8 2554.3 137.5 2460.5 2737.6 -1515 -2280.2 129.5 6.2花鍵鍵側(cè)擠壓應(yīng)力計算 其中為計算擠壓應(yīng)力 為許用擠壓應(yīng)力 為花鍵軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 為花鍵軸的大徑 為花鍵軸的小徑 為花鍵的赤數(shù) 為載荷分布不均系數(shù)=0.7~0.8 計算公式 最 大 轉(zhuǎn) 矩 N·mm 花鍵軸小徑 mm 花鍵軸大徑 mm 花 鍵 數(shù) 載 荷 系 數(shù) 工 作 長 度 mm 許 用 擠 壓 應(yīng) 力 MPa 計 算 擠 壓 應(yīng) 力 MPa 結(jié) 論 250926.3 42 48 8 0.8 70 30 8.30 合格 6.3驗算齒輪模數(shù) 驗算公式 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度 按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 序 號 計算內(nèi)容 計算用圖表或公式 計算過程 結(jié)果 名稱 符號 單位 1 齒數(shù) Z 23 2 使用系數(shù) 表3.4-31（文獻(xiàn)2） 1.0 3 功率系數(shù) 表3.4-32（文獻(xiàn)2） 0.84 表3.4-32（文獻(xiàn)2） 0.83 4 轉(zhuǎn)速變化系數(shù) 表3.4-33（文獻(xiàn)2） 0.97 表3.4-33（文獻(xiàn)2） 0.97 5 變動工作用量系數(shù) =0.84×0.97×1.27 1.03 =0.83×0.97×2.02 取1 6 工作期限系數(shù) = 1.27 = 2.02 7 名義切向力 N ； =× 8 分度圓圓周速度 m/s 26.6 9 動載系數(shù) 1.12 10 齒向載荷分布系數(shù) =1+0.2+0.17 1.37 11 齒間載荷分配系數(shù) 表3.4-38（文獻(xiàn)2） 1.1 表3.4-38（文獻(xiàn)2） 1.1 12 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 圖3.4-7（文獻(xiàn)2） 2.5 13 彈性系數(shù) 表3.4-39（文獻(xiàn)2） 189.8 14 接觸強(qiáng)度重合度及螺旋角系數(shù) 圖3.4-8（文獻(xiàn)2） 0.9 15 許用接觸應(yīng)力 N/mm = =1200×0.89 1068 16 復(fù)合齒形系數(shù) 插齒、滾齒查圖3.4-10（文獻(xiàn)2） 剃齒、磨齒查圖3.4-11（文獻(xiàn)2） 4.0 17 彎曲強(qiáng)度重合度及螺旋角系數(shù) 圖3.4-12（文獻(xiàn)2） 0.8 18 許用齒根應(yīng)力 N/mm =1.3×446 579.8 19 接觸強(qiáng)度模數(shù) mm 3.24 20 彎曲強(qiáng)度模數(shù) mm 3.31 6.4滾動軸承驗算 根據(jù)Ⅱ軸的受力狀態(tài)，分別計算出左（A端）、右（B端）兩支承端支反力。 在xoy平面內(nèi)： N N 在zoy平面內(nèi)： N N 左、右端支反力為： N N 兩端支承受力相同、左端受力大，所以只驗算左端軸承。 軸承驗算： 計算公式 疲勞壽命驗算 （h） 靜負(fù)荷驗算 （N） 序 號 計算內(nèi)容 計算用表或公式 計算過程 結(jié)果 名稱 符號 單位 1 額定動負(fù)荷 C N 查軸承手冊 20000 2 速度系數(shù) 0.47 3 使用系數(shù) 表2.4-19 （文獻(xiàn)1） 1.0 4 功率利用系數(shù) 表2.4-20 （文獻(xiàn)1） 0.80 5 轉(zhuǎn)速變化系數(shù) 表2.4-21 （文獻(xiàn)1） 0.97 6 齒輪輪換工作系數(shù) 表2.4-27 （文獻(xiàn)1） 0.75 7 當(dāng)量動負(fù)荷 N 640.8 8 許用壽命 h 10000 9 壽命指數(shù) 3.33 10 額定壽命 h 將上述參數(shù)代入公式 計算得 合格 11 額定靜負(fù)荷 N 查軸承手冊 15200 12 安全系數(shù) 表2.4-32 （文獻(xiàn)1） 1.2 13 當(dāng)量靜負(fù)荷 N 已計算求得 640.8 14 靜負(fù)荷 N 合格 6.5尾柱設(shè)計 尾柱安裝在床身的左端，它由后立柱和支架組成，支架用來支承懸伸較長的刀桿，以增加刀桿的剛度。后立柱還可沿床身導(dǎo)軌作縱向移動，以調(diào)整位置。尾柱的動力來源于主軸箱，通過安裝在床身導(dǎo)軌上的光杠，再經(jīng)由一對錐齒輪傳遞過來，支架的上下移動是通過立柱上的絲杠來實現(xiàn)的。 尾柱對于提高加工精度有很大作用，加工大型缸體，特別是對于加工深孔。其高度為1280mm，具體參數(shù)見圖。 結(jié) 論 時光如水，畢業(yè)設(shè)計的完成代表大學(xué)生活的即將結(jié)束，同時也是對我四年學(xué)業(yè)的綜合檢驗。本次我設(shè)計的是電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計。鏜床通常用于加工尺寸較大，要求精度較高的孔，如各種箱體、汽車發(fā)動機(jī)等。 對于一臺電火花鏜磨機(jī)來講，主軸箱是其最重要的部件，它關(guān)系到傳遞各種轉(zhuǎn)速，扭矩。而再設(shè)計它的傳動系統(tǒng)，目的主要有：提高其工作效率、減少各種損耗、降低成本、減小噪音。盡管目前數(shù)控電火花鏜磨機(jī)大量的使用，效率也大大高于普通電火花鏜磨機(jī)，但價格相對便宜的普通電火花鏜磨機(jī)還是有其廣闊的市場，如何提高競爭就只能在提高工作效率和降低成本上做文章。因此就有必要不斷地對設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。 在近三個月的設(shè)計過程中，設(shè)計的每個過程，我都嚴(yán)格按照國家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制圖和設(shè)計。同時也發(fā)現(xiàn)自己很多方面的不足，只有通過長期的實踐，通過設(shè)計，生產(chǎn)，再設(shè)計，才能最終設(shè)計出滿意的產(chǎn)品。 幾個月的設(shè)計，最大的收獲是對機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)有了很高的認(rèn)識以及極大的鍛煉了自己的自主設(shè)計能力，為以后步入工作崗位打下了很好的基礎(chǔ)。 由于缺乏經(jīng)驗，在設(shè)計過程中難免會存在不合理之處，還請各位老師指出，深表謝意。 致 謝 感謝老師在整個畢業(yè)設(shè)計過程中對我的幫助和支持，正是因為有了老師的指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計才得一完成。同時也感謝老師在參考資料方面對我的幫助。 參考文獻(xiàn) 1.李洪。機(jī)械制造工藝金屬切削電火花鏜磨機(jī)設(shè)計指導(dǎo)。東北工學(xué)院出版社。1989 2.李洪。實用電火花鏜磨機(jī)設(shè)計手冊。遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。1999 3.成大先。機(jī)械設(shè)計手冊?；瘜W(xué)工業(yè)出版社。2002 4.陳宏鈞。鏜工操作技能手冊。機(jī)械工業(yè)出版社。2004 5.劉維民、夏延秋、付興國。齒輪傳動潤滑材料?；瘜W(xué)工業(yè)出版社。2005 6.齒輪手冊編委會。齒輪手冊。機(jī)械工業(yè)出版社。2001 7.張展。減速器設(shè)計選用手冊。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。2002 8.羅善明、余以直、郭迎福、諸世敏。帶傳動理論與新型帶傳動。國防工業(yè)出版社。2006-6 9.張松林。軸承手冊。江西科學(xué)技術(shù)出版社。2005 10.朱孝錄。機(jī)械傳動裝置選用手冊。機(jī)械工業(yè)出版社。1999 11.卜炎。機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊。機(jī)械工業(yè)出版社。1999 12.王旭、王積森。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計。機(jī)械工業(yè)出版社。2003 13.杜君文。機(jī)械制造技術(shù)裝備及設(shè)計。天津大學(xué)出版社。1998 14.濮良貴、紀(jì)名剛。機(jī)械設(shè)計。高等教育出版社。2001 15.汪星橋。電火花鏜磨機(jī)設(shè)計手冊。機(jī)械工業(yè)出版社。1986 16.陳于萍?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)。機(jī)械工業(yè)出版社。2000 17.王憲軍。趙存友。機(jī)械設(shè)計。哈爾濱工程大學(xué)出版社。2002 18.王知行。劉廷榮。機(jī)械原理。高等教育出版社，2004 19.張躍峰，陳通編著。AutoCAD2006入門與提高。第1版，北京：清華大學(xué)出版社。2006 20. 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