超聲深孔鉆床的設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計 題 目： 超聲深孔鉆床設(shè)計 專 業(yè)： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 論文（設(shè)計）題目 超聲深孔鉆床設(shè)計 學(xué) 號 學(xué)生姓名 專 業(yè) 指導(dǎo)教師姓名： 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 對國內(nèi)外振動鉆削工藝與方法進行分析，探討；對超聲震動原理與振動力學(xué)進行研究；對超聲振動鉆削裝置進行設(shè)計；利用 軟件對設(shè)計的機床按國標(biāo)要求繪制 2D 裝配圖及主要零部件的 2D 零件圖； 對鉆床主軸箱進行設(shè)計。 基本要求如下 1． 繪制鉆床裝配圖 1 張 2．繪制鉆床相關(guān)零件圖 8 套 3．編寫設(shè)計說明書 1 份 4．專業(yè)英語翻譯 1 份 二、 重點研究的問題 （ 1）超聲波振動鉆床總體方案設(shè)計 （ 2）鉆床主軸箱的設(shè)計。 （ 3）主執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計（機構(gòu)選型）及其結(jié)構(gòu)設(shè)計。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 三、 進度安排 序號 各階段完成的內(nèi)容 起止時間 1 收集資料 第 12 工藝分析，方案確定，繪制方案圖 第 3周 3 鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制總裝圖 第 44 繪制零件圖 第 95 撰寫設(shè)計說明書 第 12周 6 外文翻譯 第 13周 7 畢業(yè)答辯 第 14周 四、 應(yīng)收集的資料及主要參考文獻 （ 1） 曹鳳國；《超聲波加工技術(shù)》；化工工業(yè)出版社 （ 2） 胡敏強，金龍，顧菊平；《超聲波電機原理與設(shè)計》 （ 3） 趙淳生；《超聲電機技術(shù)與應(yīng)用》 （ 4） 超范國良 , 陳傳梁；《超聲加工概況和未來展望》 ;1994年 （ 5） 成大龍；《機械設(shè)計手冊單行本機械振動 /機架設(shè)計》 ;北京化學(xué)工業(yè) 出版社 2004年 （ 6） 成大龍 ;《機械設(shè)計手冊單行本機構(gòu)設(shè)計》 ;北京化學(xué)工業(yè)出版社 2004 年 （ 7） 寧偉，許明翔，王耀??；《固體間不同厚度界面層超聲反射聲學(xué)技術(shù)》 ;1995年 （ 8） 王亞非 , 袁敬閎 , 曾宏亮；《分層媒質(zhì)中聲波傳輸規(guī)律的研究壓電與聲光》 ;2000年 （ 9）吳宗澤 羅圣國主編 《機械設(shè)計手冊》高等教育出版社， 2012 年 5月 （ 10）張雄 焦峰 論文《超聲加工技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢》， 2012 年 6月 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)論文（設(shè)計）鑒定意見 學(xué)號： 姓名： 專業(yè)： 畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 頁 圖 表 張 論文（設(shè)計）題目： 超聲深孔鉆床設(shè)計 內(nèi)容提要： 該設(shè)計是設(shè)計一超聲深孔鉆床，利用超聲震動加工深孔。振動切削與普通切削相比，在降低切削力和切削熱方面有明顯的效果，尤其在難加工材料的加工和精密加工中，振動切削具有普通切削無法比擬的工藝效果。因此，作為精密機械加工和難加工材料加工的一種新技術(shù)，振動切削已經(jīng)逐步滲透到多種機械加工領(lǐng)域，振動鉆削就是比較成功的應(yīng)用實例。 振動鉆削，即在鉆頭 (或工件 )正常工作進給的同 時，對鉆頭 (或工件 )施加某種有規(guī)律的振動，使鉆頭在振動中切削，形成脈沖式的切削力波形，使切削用量按某種規(guī)律變化，以達到改善切削效能的目的。根據(jù)實際加工的需要，適當(dāng)選擇振動參數(shù) (頻率 v，振幅 A 以及頻率 v 與工件轉(zhuǎn)速 n 的比例關(guān)系 )，可以控制切屑的大小和形狀，得到滿意的切屑，避免切屑堵塞?？商岣呱a(chǎn)效率幾倍到十幾倍，提高加工精度 1— 2 級，且加工表面質(zhì)量也有較大改善。 超聲振動深孔加工鉆床是利用超聲振動系統(tǒng)對鉆頭施加振動，使鉆頭在振動中切削，使切削用兩按規(guī)律變化，從而達到改善切削效能的目的。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 指導(dǎo)教師評語 選題符合培養(yǎng)目標(biāo)，總體設(shè)計方案正確，達到綜合訓(xùn)練的目的。該生在畢業(yè)設(shè)計過程中，學(xué)習(xí)態(tài)度良好，遵守學(xué)校的紀(jì)律，認(rèn)真完成老師布置的設(shè)計任務(wù)，團結(jié)同學(xué)，待人熱情，態(tài)度較認(rèn)真；基本能獨立思考解決問題，查閱參考資料。說明書結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹(jǐn)，格式基本正確，文字基本通順，但圖紙中存在少量錯誤。 同意其參加答辯，建議成績評定為 中 。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡要情況及評語 答辯小組組長： 年 月 日 答辯委員會意見 答辯委員會主任： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱表 學(xué)號 姓名 專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目： 超聲深孔鉆床設(shè)計 評價項目 評 價 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)計劃的基本要求，達到綜合訓(xùn)練的目的； 量是否適當(dāng)； 研、社會等實際相結(jié)合。 能力 合歸納資料的 能力； 究方法和手段的運用能力； 論文 （設(shè)計）質(zhì)量 述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實驗是否正確，設(shè)計、計算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 無觀點提煉，綜合概括能力如何； 無創(chuàng)新之處。 綜 合 評 價 該設(shè)計符合專業(yè) 培養(yǎng)目標(biāo)，能夠達到綜合訓(xùn)練目標(biāo)，題目有一定難度，工作量大。選題具有一定的研究意義。 該生查閱資料能力強，能夠全面收集關(guān)于制缽機的資料。 具備了一定的專業(yè)理論的綜合運用能力， 設(shè)計過程中能夠綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決問題，能夠很好地運用 圖軟件繪制裝配圖和零件圖，所繪制的裝配圖與零件圖錯誤較少，基本達到工程圖的要求 。說明書內(nèi)容完整，格式正確。 整個畢業(yè)設(shè)計工作體現(xiàn)了學(xué)科教學(xué)計劃的基本要求，所完成的工作達到了本科畢業(yè)設(shè)計要求。 評閱人： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目錄 摘 要 .................................................................. 1 前言 ..................................................................... 7 第一章 ................................ 5 超聲振 動加工技術(shù)發(fā)展趨勢 ......................................... 5 深孔加工發(fā)展?fàn)顩r ................................................. 6 第二章 ............................................ 7 電機功率的確定 ................................................... 7 主運動參數(shù)的確定 ................................................. 7 標(biāo)準(zhǔn)公比?值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 ....................................... 8 第三章 ...................................... 10 求級數(shù) z ........................................................ 10 確定結(jié)構(gòu)式 ...................................................... 10 繪制轉(zhuǎn)速圖 ...................................................... 11 第四章 .................................... 13 確定齒輪的齒數(shù) .................................................. 13 驗算傳動比 ...................................................... 14 各軸及齒輪的計算轉(zhuǎn)速的確定 ...................................... 15 第五章 ........................................... 17 傳動軸直徑初定 .................................................. 17 主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 .......................................... 17 齒輪模數(shù)計算和齒輪中心距的計算 .................................. 18 皮帶的相關(guān)計算 .................................................. 19 第六章 ................................................ 22 齒輪的強度驗算 .................................................. 22 主軸的驗算 ...................................................... 23 花鍵的驗算 ...................................................... 27 致 謝 ............................................................. 29 參考文獻 ............................................................... 30 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1 摘 要 該設(shè)計是設(shè)計一超聲深孔鉆床，利用超聲震動加工深孔。振動鉆削，即在鉆頭 (或工件 )正常工作進給的同時，對鉆頭 (或工件 )施加某種有規(guī)律的振動，使鉆頭在振動中切削，形成脈沖式的切削力波形，使切削用量按某種規(guī)律變化，以達到改善切削效能的目的。根據(jù)實際加工的需要，適當(dāng)選擇振動參數(shù) (頻率 v，振幅 A 以及頻率 v 與工件轉(zhuǎn)速 n 的比例關(guān)系 )，可以控制切屑的大 小和形狀，得到滿意的切屑，避免切屑堵塞?？商岣呱a(chǎn)效率幾倍到十幾倍，提高加工精度 1— 2 級，且加工表面質(zhì)量也有較大改善。 超聲振動深孔加工鉆床是利用超聲振動系統(tǒng)對鉆頭施加振動，使鉆頭在振動中切削，使切削用兩按規(guī)律變化，從而達到改善切削效能的目的 。 關(guān)鍵詞 ： 超聲振動，深孔加工，槍鉆車床。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2 is a or to (or of to to in to of to v, as as v n to -2 is to to in to 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3 前言 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)計劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課后，綜合運用所學(xué)的知識，與實踐相結(jié)合的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是大學(xué)生活最后一個里程碑，是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時代，踏入社會，走上工作崗位的必由之路，是對我們工作能力的一次綜合性檢驗。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使達到以 下幾個效果： （ 1）鞏固、擴大、深化學(xué)生以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識； （ 2）培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、理論聯(lián)系實際的能力； （ 3）培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、正確熟練運用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊等工具書的能力； （ 4）鍛煉進行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件、繪圖等獨立工作能力。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計使學(xué)生建立正確的設(shè)計思想，初步掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問題的方法和手段，從而使學(xué)生受到一次工程師的基本訓(xùn)練。 2、畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容和要求 本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計超聲深孔鉆床的主軸箱。具體設(shè)計內(nèi)容和要求如下： a) 調(diào)查使用部門對 機床的具體要求，現(xiàn)在使用的加工方法；收集并分析國內(nèi)外同類型機床的先進技術(shù)、發(fā)展趨勢以及有關(guān)的科技動向；調(diào)查制造長的設(shè)備、技術(shù)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗等。 b) 超聲深孔鉆床主軸箱的設(shè)計主要是設(shè)計主軸、傳動軸及傳動齒輪，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計方案，根據(jù)總體設(shè)計方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖； c) 進行運動計算和動力計算，繪制轉(zhuǎn)速圖； d) 其他零部件的設(shè)計和選擇； e) 設(shè)計并選擇皮帶的型號和根數(shù)及帶輪； f) 編制設(shè)計技術(shù)說明書一份。 3、程序和時間安排 畢業(yè)設(shè)計是實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，由于時間的限制，本次畢業(yè)設(shè)計不可 能按工廠的設(shè)計程序來進行，具體的說，可以分以下幾個階段： g) 實習(xí)階段，通過畢業(yè)實習(xí)實地調(diào)查、研究、收集有關(guān)資料，掌握深孔加工技術(shù)和超聲加工技術(shù)，了解機床的結(jié)構(gòu)、工作原理和設(shè)計的基本要求，花兩周時間； h) 制定方案、總體設(shè)計階段，花兩周時間； 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4 i) 計算和技術(shù)設(shè)計階段，繪制圖紙，整理設(shè)計說明書，花四周時間； j) 答辯階段，自述設(shè)計內(nèi)容，回答問題，花半周時間。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 5 第一章 超聲振動加工技術(shù)發(fā)展趨勢 超聲加工是利用超聲振動工具在有磨料的液體介質(zhì)或干磨料中產(chǎn)生磨料的 沖擊、拋磨、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來去除材料，或給工具或工件沿一定方向施加超聲頻振動進行振動加工，或利用超聲振動使工件相互結(jié)合的加工方法。超聲加工技術(shù)在幾十年里得到了迅速的發(fā)展，在超聲振動切削、磨削加工、光整加工、塑性加工及其他方面的加工都有著廣泛的研究與應(yīng)用，尤其是在難加工材料領(lǐng)域解決了許多關(guān)鍵的工藝問題，取得了良好的效果。難加工材料促進了超聲加工技術(shù)的發(fā)展，從而進一步促進了新材料的發(fā)展，可以預(yù)測，超聲加工技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣泛。 超聲加工技術(shù)發(fā)展概況 因超聲加工技術(shù)在硬脆等難 加工材料加工方面有較大的優(yōu)勢 , 同時這些硬脆材料具有普通材料無法比擬的特點 , 使其在工程上有著越來越廣泛的應(yīng)用 , 國內(nèi)外學(xué)者紛紛對超聲加工技術(shù)的理論和工藝進行深入研究 , 不斷揚棄傳統(tǒng)超聲加工過程中所出現(xiàn)的缺點 , 使超聲加工這一技術(shù)的優(yōu)點更為突出。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院進行了精密深小孔的深入研究 , 分別進 行了超 聲鏜孔、鉆 孔和鉸孔研究試驗。張建中教授等人提出采用超聲激振雙刃鏜削可較好彌補單刀鏜削的缺陷與不足 0, 提高系統(tǒng)的剛性 , 進一步提高了精密深孔加工精度 , 加工表面粗糙度為 1 在鉸孔試 驗中發(fā)現(xiàn) , 積屑瘤和磷次消失 , 切削溫度保持室溫 , 孔的圓度可達 0. 004 圓柱度為 0. 005 表面粗糙度為 17 超聲鉆孔的相關(guān)工藝實驗表明 , 這種鉆削工藝減少了切削力 , 降低了切削溫度 , 提高了零件的加工質(zhì)量。 天津大學(xué)做了超聲磨削加工工程陶瓷小孔的實驗 , 電鍍金剛石的工具以超聲頻率和一定的振幅振動 , 并加以高速旋轉(zhuǎn) , 通過磨削液中的磨粒和工具對工件進行高速撞擊、超聲空化和砂輪磨粒的磨削 , 達到材料去除的目的。結(jié)果表明 , 超聲磨削加工可明顯提高陶瓷加工效率 , 能明顯減 少普通磨削產(chǎn)生的表面裂紋和凹坑 , 是陶瓷深孔精密高效加工的有效方法。 超聲加工技術(shù)發(fā)展趨勢和未來展望 超聲加工技術(shù)已經(jīng)涉及到許多領(lǐng)域，在各行各業(yè)發(fā)揮了突出的作用，但有關(guān)工藝與設(shè)備的相關(guān)技術(shù)有待于進一步研究開發(fā)。 (1)超聲振動切削技術(shù) 隨著傳統(tǒng)加工技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，超聲振動切削技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，振動切削研究日趨深入，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 6 1 研制和采用新的刀具材料。在現(xiàn)代產(chǎn)品中，難加工材料所占的比例越來越大，對機械零件加工質(zhì)量的要求越來越高。 2對振動切 削機理深入研究。 3超聲橢圓振動切削的研究與推廣。 a 超聲銑削加丁技術(shù)。基于分層去除技術(shù)思想的超聲銑削加工技術(shù)正在被更多的學(xué)者所關(guān)注。 目前，超聲電火花機械三元復(fù)合加工技術(shù)已經(jīng)得到較快的發(fā)展。哈爾濱工業(yè)大學(xué)利用超聲電火花磨料三元復(fù)合加工技術(shù)對不銹銅進行加工，解決了電火花小孔加工中生產(chǎn)率和表面質(zhì)量不能兼顧的矛盾，具合較好的應(yīng)用前景。 隨著以微機械為代表的工業(yè)制品的日益小型化及微細化，特別是隨著晶體硅、光學(xué)玻璃、工程陶瓷等硬脆材料在微機械中 的廣泛應(yīng)用，硬脆材料的高精度三維微細加工技術(shù)己成為世界各國制造業(yè)的一個重要價究課題。 同其他特種加工技術(shù)一樣，起聲加工技術(shù)在不斷完善之中．正向著高精度、微細化發(fā)展，微細超聲加丁技術(shù)合理成為微電子機械系統(tǒng) (術(shù)的有力補充。 深孔加工發(fā)展?fàn)顩r 最早用于加工金屬的深孔鉆頭是扁鉆．它發(fā)明干 18 世紀(jì)初， 1860 年美國人對扁鉆做了改進，發(fā)明了麻花鉆，在鉆孔領(lǐng)域邁出了重要的一步。但用麻花鉆鉆探孔時，不便于冷卻與排屑．生產(chǎn)效率根低。 20世紀(jì) 50年代群鉆的研制成功．使鉆孔效率大為提高。 1958年 此之后， 70年代初，我國開始研制和推廣噴吸鉆，到 1978 年 979 年正式用于生產(chǎn)．現(xiàn)廣泛應(yīng)用于中、小直徑內(nèi)排屑探孔鉆削。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 7 第二章 電機功率的確定 機床功率與鉆孔直徑的關(guān)系如圖 2 圖 2根據(jù)設(shè)計要求我們要對材料是硬度 20長為 500徑 00以機床的功率為 4 主運動參數(shù)的確定 主運動為旋轉(zhuǎn)運動時，機床的主運動參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速 n（ r/ 1000n d ??? 式 1v—— 切削速度， m/ d—— 工件（或刀具）直徑， 從《機械設(shè)計手冊》查“工件材料與切削速度關(guān)系表”可知切削速度為 40—— 120m/m i nm i nm a xm a 0 0 0 4 0 1 2 7 3 . 9 / m i 1 4 1 01000 1 0 0 0 9 0 2 8 6 6 . 2 / m i 1 4 1 0???? ? ???? ? ?? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 8 變速范圍a xm i 6 6 . 2 2 . 2 51 2 7 3 . 9n? ? ?標(biāo)準(zhǔn)公比?值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公比 >1，并且規(guī)定相對速度損失的最大值 0%，則相應(yīng)?不大于 2，所以12??〈。 為了簡化機床設(shè)計和使用．規(guī)定了幾個標(biāo)準(zhǔn)值，這些數(shù)值是選取 2 或 10 的某次方根．見表 2些公比的特性如下。 表 2? 0 40√ 10 20√ 10 10√ 10 0 6√ 10 4√ 10 2√ 10 0 12√ 2 6√ 2 4√ 2 √ 2 2 2 2 A=111% 21% 29% 37% 44% 50% 1)公比是 2 的某次方根．其數(shù)列每隔若干項增加或縮小 2 倍，如3 2??，數(shù)列為10、 l 2． 5、 16、 20、 25；、 32、 40等，每隔三項增大 2倍。因此，可采用 雙速電動機，因 為雙速電動機的兩個轉(zhuǎn)速比值是 2，例如 3000/1500或 1500/750等，同時也便于記憶和寫出等比數(shù)列。 2)公比是 數(shù)列每隔若干項增大或縮小 10倍。這特性符合常用十進制習(xí)慣，如5 10??，數(shù)列為 10、 16、 25、 40、 63、 100、 160、 250、 400、 630 等，每隔五項增大 10倍．使數(shù)列整齊好記。 當(dāng)選定標(biāo)準(zhǔn)公比?之后 ．從《機械設(shè)計手冊 查出轉(zhuǎn)速數(shù)列。《標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表》適用于轉(zhuǎn)速、雙行程數(shù)和進給系列．而且可以用于機床尺寸和功率參數(shù)等數(shù)列。 從使用性能考慮，選取公比?最好小一些，以便減少相對速度損失，但?小一些，級數(shù) z 增多．會使機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。公比選取的一股原則如下： 1 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 9 的自動化與半自動比機床，因為要求較高的生產(chǎn)率，相對轉(zhuǎn)速損失要小， 因此，?要小些，?選取 ． 25。 2大型機床加工大尺寸工件，機動時間長，選擇合理的切削速度對提高生產(chǎn) 2 可由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列中選用具有某一公比的數(shù)列，組成派生系列，例如?=派生系列為 132、 190、 265、 375 等。作用較大，?應(yīng)小些，取 1． 12、 1． 25。 3 中型通用機床，萬能性較大，因而要求轉(zhuǎn)速級數(shù) 些，但結(jié)構(gòu)又不能過于復(fù)雜，公比?常選取 1． 25或 4小型機床切削加工時間常比輔助時間少，結(jié)構(gòu)要求簡單一些，機動時間短．變速級數(shù) 比?常取 1． 58或 1． 78。根據(jù)以上敘述選 = 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 10 第三章 求級數(shù) z 由等比級數(shù)規(guī)律可知 1 ??公式中 變速范圍； ?—— 公比。 由前面=以 lg l g 2 . 2 51 1 8l g l g 1 . 1 2? ? ? ? ?確定結(jié)構(gòu)式 選擇一個比較好的結(jié)構(gòu)式，一般要遵照下列的原則： 傳動副的“前多后少”原則 傳動副數(shù)較多的變速組安排在傳動順序前面，傳動副數(shù)較少的變速組安排在后面。這是因為機床 的電動機往往比主軸變速的大多數(shù)轉(zhuǎn)速高，因此，變速系統(tǒng)以降速傳動居多。傳動系統(tǒng)中，若按傳動順序排列，在前面的各軸轉(zhuǎn)速較高，依次類推。根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式 ? ? ? ?// 9 5 5 0 / m i nP k m ?當(dāng)傳動功率 p 一定時．轉(zhuǎn)速 其他條件相同時，傳動件 (如鈾、齒輪 )的尺寸就較小．因此．常把傳動副數(shù)較多的變速組安排在前面高速軸上，這樣可以節(jié)省材料，減少傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量。以 18 級變速系統(tǒng)為例，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)式 18＝ 3× 3× 2。 傳動副的“前緊后松”原則 變速組的擴大順序應(yīng)盡可能與傳動順序一致 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 11 當(dāng)0 1 2 nZ p p p p? ???時。要求 0 1 2 nx x x x???〈 〈 〈即在傳動順序中按基本組在前，然后依次排第一擴大組、第二擴大組??第 n 擴大組，這稱為“前緊后松”原則，這時各變速組的變速范圍是逐步增大，在轉(zhuǎn)速圖上表現(xiàn)為傳動順序前面的變速組傳動比連線分布緊密，而后面的變速組傳動比連線分布疏松，這樣可以使 前面的各軸轉(zhuǎn)速范圍較小，相當(dāng)于提高該軸的最低轉(zhuǎn)速和降低它的最高轉(zhuǎn)速，前者可以減少傳動件尺寸，后者可以降低噪聲和減少振動。 各變速組的變速范圍不應(yīng)超過最大的變速范圍 在主傳動系統(tǒng)的降速傳動中，主動齒輪的最少齒數(shù)受到限制，為了避免被動齒輪的直徑過大，建議降速傳動比最小值為 1／ 4；對于升速傳動比最大值，考慮到盡量減少振動和噪聲，建議 2(斜齒傳動 2． 5)。這樣主傳動各變速組的變速范圍限制在 r＝2~＝ 8 一 間。對于進給傳動系統(tǒng)，由于傳動件的轉(zhuǎn)速較低，尺寸較小，變速范圍可放寬到 ／ 5． 2． 8，這樣進給傳動中各變速組的變速范圍限制在 r＝ 14 之內(nèi)。上述限制是建議限制范圍，若條件許可，也允許超過上述范圍，但可能會給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來困難。 機床的傳動系統(tǒng)中，最后擴大組的變速范圍必定最大，因此一般只要檢查最后擴大組的變速范圍不超過限制范圍，則其余的變速組也不會超過。 根據(jù)以上原則可得機床的結(jié)構(gòu)式為1 2 48 2 2 2? ? ?繪制轉(zhuǎn)速圖 根據(jù)機床的結(jié)構(gòu)式繪制轉(zhuǎn)速圖。如圖 3— 1所示 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 12 圖 3— 1 轉(zhuǎn)速圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 13 第四章 確定齒輪的齒數(shù) 機床轉(zhuǎn)速圖確定后．則各變速組的傳動比也就確定了．即可進一步確定各變速組中傳動副的齒輪齒數(shù)、帶輪的直徑等，在確定齒數(shù)時要注意下列幾點： 1)齒輪的齒數(shù)和能太大，以免齒輪尺寸過大而引起機床結(jié)構(gòu)增大。一般推薦齒數(shù)和1 0 0 ~ 1 2 0z ?，常選用在 100之內(nèi)。 2）同一變速組中的各對齒輪，其中心距必須保持相等。在同一變速組內(nèi)一般采用相同的模數(shù)，這是因為各齒輪副的速度變化不大，受力情況差別不大。也就是說在同一變速組中各對齒輪的齒數(shù)和相等。 3)最小齒輪的齒數(shù)應(yīng)保證不產(chǎn)生根切。對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪．就最小齒數(shù)一般取 m ~ 2 0Z ?。 4)應(yīng)保證最小齒輪裝到軸上或套簡上具有足夠的強度、為保證輪齒受力和熱處理之后．齒根部分不致于斷裂．齒根到孔壁或鍵槽的壁厚 M 應(yīng)有足夠的厚度，一般推薦值a?2m〔 ，由此可知，在確定最小齒輪的齒數(shù)時，要先估算傳動軸的直徑。 5)保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。按照 1973 規(guī)定，機床主軸的實際轉(zhuǎn)速或每分鐘雙行程數(shù)對于優(yōu)先數(shù) 列的理論值的相對誤差，應(yīng)在? ?10 1 %???范圍內(nèi)。 對于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時，變速組內(nèi)每對齒輪的齒數(shù)和小齒輪的齒數(shù)可從《機械設(shè)計手冊 差得選取。在表中，橫坐標(biāo)是齒數(shù)和坐標(biāo)是傳動副的傳動比 u；表中所列的 的被動齒輪的齒數(shù)；齒數(shù)和減去被動齒輪齒數(shù)就是主動齒輪齒數(shù)。表中所列的 ，即全是升速傳動。對于降速傳動副，可取其倒數(shù)查表，查出的齒數(shù)則是主動齒輪齒數(shù)。 本設(shè)計所選用的公比為標(biāo)準(zhǔn)公比，齒輪齒數(shù)可有表中查出。變速組 傳動比分別是：121 , 1。按 u= 1查表。在合適的齒數(shù)和 出存在上述兩個傳動比的 1 , 5 9 , 6 4 , 6 6 , 6 8 , 7 0 , 7 2 , 7 4 , 7 6 , 7 8 , 7 9 , 8 0 , 8 3 , . . ? ? ?2 1a ?. . . , 5 8 , 6 0 , 6 2 , 6 4 , 6 6 , 6 8 , 7 0 , 7 2 , 7 4 , 7 6 , 7 8 , 8 0 , 8 2 , . . 根據(jù)前面的敘述，該變速組 合條件的有 4， 68， 70， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 14 72， 74， 76， 78 和 80，試取 0。從表中可查出兩個傳動副的主動齒輪齒數(shù)分別為33 和 35。則可算出變速組 a 中的兩個傳動副的齒輪齒數(shù)為123 7 / 3 3 , 3 5 / 3 5。同樣可查表得變速組 b 中的兩個傳動副的齒輪齒數(shù)為4 3 / 4 3 , 3 8 / 4 8速組 / 3 1 , 5 2 / 4 1。 驗算傳動比 有前面的敘述可知實際傳動比 (齒輪齒數(shù)之比 )與理論傳動比 (轉(zhuǎn)速圖上給定的傳動比 )之間的轉(zhuǎn)速誤差應(yīng)在允許的范圍之內(nèi) ? ?/ 1 0 1 %n n n ?? ? ? ?’（ ）式中 n‘ — —主軸實際轉(zhuǎn)速 ; ?— —公比 . 所以： 2345673 7 4 3 6 21 2 5 0 2 8 0 3 . 0 33 3 4 3 3 13 5 4 3 6 21 2 5 0 2 5 0 03 5 4 3 3 13 7 3 8 6 21 2 5 0 2 2 1 9 . 0 73 3 4 8 3 13 5 3 8 6 21 2 5 0 1 9 7 9 . 1 73 5 4 8 3 13 7 4 3 5 21 2 5 0 1 7 7 8 . 5 33 3 4 3 4 13 5 4 3 5 21 2 5 0 1 5 8 5 . 3 73 5 4 3 4 13 7 3 812503 3 4? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ?‘1’‘’‘’‘ 0 7 . 2 18 4 13 5 3 8 5 21 2 5 0 1 2 5 5 . 0 83 5 4 8 4 1n??? ? ? ? ?’? ? ? ?1 0 1 % 1 0 1 . 1 2 1 % 1 . 2 %?? ? ? ? ? ? ? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 15 ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?1 1 12 2 23 3 34 4 45 5 56 6 6/ 2 8 0 3 . 0 3 2 8 0 0 / 2 8 0 0 0 . 1 1 % 1 . 2 %/ 2 5 0 0 2 5 0 0 / 2 5 0 0 0 1 . 2 %/ 2 2 1 9 . 0 7 2 2 4 0 / 2 2 4 0 0 . 9 3 % 1 . 2 %/ 1 9 7 9 . 1 7 2 0 0 0 / 2 0 0 0 1 . 0 4 % 1 . 2 %/ 1 7 7 8 . 5 3 1 8 0 0 / 1 8 0 0 1 . 1 9 % 1 . 2 %/1n n nn n nn n nn n nn n nn n n? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???‘’‘’‘’〈〈〉〉〉? ?? ? ? ?? ? ? ?7 7 78 8 85 8 5 . 3 7 1 6 0 0 / 1 6 0 0 0 . 9 1 % 1 . 2 %/ 1 4 0 7 . 2 1 1 4 0 0 / 1 4 0 0 0 . 5 2 % 1 . 2 %/ 1 2 5 5 . 0 8 1 2 5 0 / 1 2 5 0 0 . 4 1 % 1 . 2 %n n nn n n? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?‘’〉〈〈經(jīng)驗算所選齒輪轉(zhuǎn)速誤差在允許的范圍內(nèi) . 各軸及齒輪的計算轉(zhuǎn)速的確定 主傳動系統(tǒng)中的 主 軸 和 傳動件的尺寸大小主要決定于它所傳遞的轉(zhuǎn)矩大小，而轉(zhuǎn)矩大小則和所傳遞的功率及轉(zhuǎn)速兩個因素有關(guān)。 對于專用機床，它是按照定工藝設(shè)計的，傳遞的功率和轉(zhuǎn)速是固定不變的，所傳遞的轉(zhuǎn)矩也是一定的。但是，對于通用機床和某些專門化機床，主傳動的功率是根據(jù)某些典型加 工 的 切 削用量確定的，機床在實際使用中，低轉(zhuǎn)速范圍加工時， 不需要使用機床的全部功率。據(jù)調(diào)查， 主 抽在最低一段的幾級轉(zhuǎn)速一般用來加工螺紋、鉸孔、精 鏜 等輕負(fù)荷工作，或者是用于相加工，但切削速度 較低，這些工序都不需要使用電動機的全部功率。如果按最低轉(zhuǎn)速計算，勢必造成各傳動件較粗大，具備過大的強度儲備，這是不經(jīng)濟和不必要的。 由此可知，通用機床主傳動系統(tǒng)只是從某轉(zhuǎn)速開始才有可能使用電動機的全部功率。這一傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速稱為該傳動件的計算轉(zhuǎn)速 ( 計算轉(zhuǎn)速的確定對各種機床是不同的 ,表 5 列出各類機床主軸的計算轉(zhuǎn)速 ,表中的公式為經(jīng)驗公式 . 至于中間傳動件 (包括軸上的傳動件 )的計算轉(zhuǎn)速，也是按照上述原則，取主軸傳遞全部功率時，各中間傳動件相應(yīng)轉(zhuǎn)速中最低的一級轉(zhuǎn)速作為中間傳動件的計算轉(zhuǎn)速，即各個中間傳動軸和齒輪副的計算轉(zhuǎn)速，同樣應(yīng)是各自傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。 主軸的計算轉(zhuǎn)速 由表 5 可知 ,主軸的計算轉(zhuǎn)速是低速第一個三分之一變速范圍的最高一級轉(zhuǎn)速 ,即600r/各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 軸 四級轉(zhuǎn)速 ,其最低轉(zhuǎn)速 1000r/過雙聯(lián)齒輪使主軸獲得 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 16 速 :1250r/000r/需傳遞全部功率 ,故軸 000r/速也應(yīng)能傳遞全部功率 ,是計算轉(zhuǎn)速 I 有兩級轉(zhuǎn)速 ,其最低轉(zhuǎn)速1250r/1000r/250r/故軸 1250r/速也應(yīng)能傳遞全部功率 ,是計算轉(zhuǎn)速 上有一級轉(zhuǎn)速1250r/是計算轉(zhuǎn)速 . 各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計算組內(nèi)最小 的 ,也是強度最薄弱的齒輪 ,故也只需確定最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速 . 軸 的變速組的最小齒輪是 z=31,經(jīng)該齒輪傳動 ,使主軸獲得 4 級轉(zhuǎn)速 :1800,2000,2240 和 2800r/600r/ z=31 齒輪在2000r/是計算轉(zhuǎn)速 z=38,經(jīng)該齒輪傳動 ,使軸 得兩級轉(zhuǎn)速 :1000 和 1250r/計算轉(zhuǎn)速是1000r/ z=38 齒輪在 1250r/ ,是計 算抓轉(zhuǎn)速 z=33,經(jīng)該齒輪傳動 ,使軸 400r/ 250r/ z=33齒輪在 1400r/部功率 ,是計算轉(zhuǎn)速 .。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 17 第五章 傳動軸直徑初定 用公式計算軸的直徑 ? ? ? ?491 m ?式中 :r/? ?? — —m],取[ ] 1o? ?. 4 0 . 9 6 0 . 9 9 3 . 8 03 . 8 0 0 . 9 5 3 . 6 13 . 6 1 0 . 9 5 3 . 4 3 I I K K W???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?所以 ` 4 3 . 8 09 1 2 1 . 3 71 2 5 0 1Id m m? ? ??圓整得30Id 4 3 . 6 19 1 2 1 . 0 91 2 5 0 1m m? ? ??圓整得35 4 3 . 4 39 1 2 2 . 0 21 0 0 0 1m m? ? ??圓整得40主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 主軸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有主軸前、后軸頸直徑12軸內(nèi)孔直徑 d。主軸前軸頸直徑的選取是一般按機床類型、主軸傳遞的功率或最大加工直徑，參考表 51。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 18 車床和銑床后軸頸的直徑? ?210 . 7 ~ 0 . 8 5。很多機床的主軸是空心的，內(nèi)孔直徑與其 1用途有關(guān)。如車床內(nèi)孔用來通過棒料或安裝送夾料機構(gòu)，銑床主軸內(nèi)孔可通過拉桿來拉緊刀桿等等。為不過多地削弱主軸的剛度，臥式車床的主軸孔徑 5%~60%；銑床主軸孔徑 大 5~10 查表 51=90 0=72 主軸孔直徑 d=45 表 5軸前軸頸的直徑 功率床 1 11~床 70~90 70~105 95~130 110~145 140~165 150~190 升降臺銑床 60~90 60~95 75~100 90~105 100~115 外圓磨床 50~60 55~70 70~80 75~90 75~100 90~100 齒輪模數(shù)計算和齒輪中心距的計算 用齒輪的彎曲強度公式計算 ? ? ? ?3 22116338 j j m mz i n???????? ? ? ???式中 機的功率， m?m?=B/m(一般取m?=6~10； j?取j?=1100 r/ 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 19 ? ?? ?? ?31 2232 2233 221 . 1 2 1 41 6 3 3 8 1 . 4 46 3 3 1 . 1 2 1 1 0 0 1 4 0 00 . 8 9 3 1 41 6 3 3 8 1 . 4 16 3 8 0 . 8 9 3 1 1 0 0 1 2 5 02 1 41 6 3 3 8 1 . 2 36 3 1 2 1 1 0 0 2 0 0 0? ? ?? ? ? ???? ? ?? ? ? ???? ? ?? ? ? ?圓整模數(shù)： m