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江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 目 錄 1 前言 .........................................................................................................................................................1 1.1 本課題的來源、設(shè)計(jì)的主要目的和技術(shù)要求： .............................................................................1 1.2 本課題要解決的主要問題和設(shè)計(jì)總體思路: ...................................................................................1 2.國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀的介紹: ......................................................................................................3 3 總體方案論證: ......................................................................................................................................4 4 具體設(shè)計(jì)說明 ........................................................................................................................................5 4.1 被加工零件分析 .................................................................................................................................5 4.1.1 被加工零件毛坯圖 .........................................................................................................................5 4.1.2 擬定機(jī)械加工工藝路線： .............................................................................................................5 4.1.3 確定機(jī)械加工余量,工序尺寸及公差 ...........................................................................................5 4.2 夾具的設(shè)計(jì) .........................................................................................................................................6 4.2.1 斜面定心夾緊機(jī)構(gòu) .........................................................................................................................6 4.2.2 夾緊力 .............................................................................................................................................7 4.2.3 影響夾緊力的因素 .........................................................................................................................7 4.3 金屬切削用量的選擇與計(jì)算: ...........................................................................................................8 4.3.1 刀具的選擇: ...................................................................................................................................9 4.4 減速機(jī)的選擇與計(jì)算： ...................................................................................................................10 4.4.1 減速機(jī)的選擇： ..........................................................................................................................10 4.4.2 電動機(jī)的選擇： ...........................................................................................................................11 4.5 V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算: .......................................................................................................................12 4.6 擋銷的強(qiáng)度計(jì)算: .............................................................................................................................14 4.7 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與強(qiáng)度校核: .............................................................................................................16 5 結(jié)論 .......................................................................................................................................................21 主要參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................22 致 謝 ......................................................................................................................................................23 附 錄 ........................................................................................................................................................24 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 1 1 前言 半自動撥叉銑床專機(jī)是為了實(shí)踐，公司主要是為了減少工人的勞動強(qiáng)度， 同時(shí)提高公司的生產(chǎn)效率，不斷滿足公司的生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大的要求。 1.1 本課題的來源、設(shè)計(jì)的主要目的和技術(shù)要求： 本課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐，公司在加工拖拉機(jī)齒輪箱的撥叉腳厚度時(shí)，利用 立式銑床 X62W 人工操作，工人勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低。隨生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大， 產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高，迫切要求改變這種生產(chǎn)現(xiàn)狀。本課題旨在設(shè)計(jì)一臺半 自動立式銑專機(jī)，以取代現(xiàn)役的立式銑床 X62W；加工時(shí)，人工上料—自動定 位—自動夾緊—自動銑削，銑畢自動松開工件后由操作者取下。 本課題研究的主要目的是降低工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)規(guī)模 不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高的要求。實(shí)現(xiàn)半自動化加工，在加工時(shí)，實(shí) 現(xiàn)：人工上料- 自動定位- 自動夾緊-自動銑削，銑削完畢后自動松開，工作由操 作者取下。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)要滿足以下幾點(diǎn)要求： 1.加工時(shí)該工件的主軸孔呈立式安置。 2.工作節(jié)拍為每分鐘加工 18 件。 3.工件以其主軸孔定位，定位心軸置于圓盤工作臺上，圓盤工作臺主軸呈 立式安置。 4.專機(jī)工作安全，可靠，運(yùn)行平衡，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作維護(hù)簡單。 5.專機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，高度為 800mm 左右。 1.2 本課題要解決的主要問題和設(shè)計(jì)總體思路: 原來的立式 X62W 型銑床，單純的人工操作，工人勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低。 因此，本課題要解決的主要問題是：設(shè)計(jì)一款半自動立式撥叉銑專機(jī)來取代原 有的立式 X62W 型銑床，設(shè)計(jì)后的機(jī)床主要是采用人工上、下料，自動夾緊和 自動加工的結(jié)構(gòu),該機(jī)床在降低工人勞動強(qiáng)度的同時(shí)提高了生產(chǎn)率，滿足了公司 規(guī)模不斷擴(kuò)大的要求。 由于要滿足一分鐘加工 18 件的要求，而且要實(shí)現(xiàn)半自動化加工。因此，必 須要設(shè)計(jì)出一個(gè)大的圓盤來支撐工件，實(shí)現(xiàn)邊加工，邊上下工件，使得裝夾時(shí) 間和加工時(shí)間重疊，才能滿足一分鐘加工 18 件的要求。在裝夾工件時(shí)，采用彈 簧卡頭來固定工件。同時(shí)，還應(yīng)設(shè)計(jì)出與支撐臺相應(yīng)大小的圓盤，在圓盤上設(shè) 計(jì)一凸輪，通過推動彈簧卡頭的推桿來實(shí)現(xiàn)工件的自動夾緊和自動松開。除了 彈簧卡頭，還要設(shè)計(jì)固定銷來實(shí)現(xiàn)完全固定，保證加工精度和要求。 機(jī)床設(shè)計(jì)要滿足每分鐘加工 18 件的要求，實(shí)現(xiàn)專機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，工作安全， 可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作維護(hù)簡單。在加工時(shí)，實(shí)現(xiàn)：人工上料 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 2 —自動定位—自動夾緊—自動銑削，銑削完畢后自動松開，工作由操作者取下。 本專機(jī)的設(shè)計(jì)充分迎合了了操作者，使得操作者在操作機(jī)器的時(shí)候感覺到安全、 舒適，人性化的設(shè)計(jì)理念貫穿銑專機(jī)的整個(gè)設(shè)計(jì)過程。 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 3 2.國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)狀的介紹: 近年來，該行業(yè)獲得了快速發(fā)展，特別是數(shù)控機(jī)床更是發(fā)展迅猛。在國內(nèi)， 機(jī)床產(chǎn)品的種類，規(guī)模，技術(shù)含量上都有較大的提高，但和日本，美國，德國 等先進(jìn)機(jī)床大國相比，我國機(jī)床產(chǎn)品還存在很大的差距。首先，機(jī)床產(chǎn)品技術(shù) 水平落后，加工精度低，可靠性差。其次，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，存量構(gòu)成依然落 后，數(shù)控化率很低。 高速，高效，復(fù)合，智能，高精度，高可靠性和環(huán)保是未來幾年機(jī)床的發(fā) 展趨勢。機(jī)床復(fù)合化是提高機(jī)床精度和效率的主要措施。用復(fù)合化機(jī)床加工工 件，可在一裝夾情況下，完成全部工件加工，消除了裝夾位置誤差，大大減少 了零件工序間運(yùn)輸和等待時(shí)間，提高了工作效率。智能，代表機(jī)床產(chǎn)品較高水 平的柔性生產(chǎn)線，可以實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，適合批量加工大型零部件等；通過計(jì) 算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程服務(wù)等。 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 4 3 總體方案論證: 對于機(jī)床的設(shè)計(jì)布局要合理，而合理的布局的基本要求是： 1.保證工藝方法所要求的工件和刀具的相對位置和相對運(yùn)動。 2.保證機(jī)床具有與所要求的加工精度相適應(yīng)的剛度和抗振性。 3.便于操作、調(diào)整、修理機(jī)床；便于輸送、裝卸工件、排除切屑。 4.經(jīng)濟(jì)效果好，如節(jié)省材料、減少機(jī)床占地面積等。 5.造型美觀。 機(jī)床總體布局設(shè)計(jì)的一般步驟是，首先根據(jù)工藝分析分配機(jī)床部件的運(yùn)動， 選擇傳動形式和支承形式；然后安排操作部位，并擬定在布局上改善機(jī)床性能 和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施。 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 5 4 具體設(shè)計(jì)說明 4.1 被加工零件分析 4.1.1 被加工零件毛坯圖 圖 1 零件毛坯圖 4.1.2 擬定機(jī)械加工工藝路線： 表 1 工序Ⅰ 車撥叉頭端面,鉆,鉸 φ14H9 的孔,孔口倒角; 工序Ⅱ 校正撥叉腳; 工序Ⅲ 粗銑撥叉腳兩端面; 工序Ⅳ 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面; 工序Ⅴ 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面倒角 0.5×45°; 工序Ⅵ 銑操縱槽; 工序Ⅶ 鉆 的孔 ;7.810?? 工序Ⅷ 去毛刺; 工序Ⅸ 撥叉局部淬火; 工序Ⅹ 校正撥叉腳; 工序Ⅺ 清洗; 工序Ⅻ 檢驗(yàn); 4.1.3 確定機(jī)械加工余量,工序尺寸及公差 根據(jù)機(jī)械加工工藝，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 ，分別確定各加工表 面的加工余量、工序尺寸及公關(guān)如下： 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 6 表 2 工序 工序內(nèi)容 單邊余量 (mm) 工序尺寸 表面粗糙度 (μm) 1.車撥叉端面 3.5 70 25 2.鉆 φ14H9 的孔 6.3 φ13.6 12.5 3.鉸 φ14H9 的孔 0.2 φ14H9 3.2 工序Ⅰ 4.孔口倒角 1 1×45° 25 工序Ⅱ 粗銑撥叉腳兩端面 2 6 6.3 工序Ⅲ 銑撥叉內(nèi)側(cè)面 40B13 12.5 工序Ⅳ 撥叉內(nèi)側(cè)面倒角 0.5 0.5×45 ° 25 工序Ⅴ 銑操縱槽 7 14H13 12.5 工序Ⅵ 鉆 的孔1.078??4.35 1.078??25 4.2 夾具的設(shè)計(jì) 圖 2 彈簧夾頭的結(jié)構(gòu) 4.2.1 斜面定心夾緊機(jī)構(gòu) 常見的定心夾緊機(jī)構(gòu)有:利用斜面作用的定心夾緊機(jī)構(gòu);利用杠桿作用的定 心夾緊機(jī)構(gòu)以及利用薄壁彈性元件的定心夾緊機(jī)構(gòu)等。 彈簧夾頭亦屬于利用斜面作用和定心夾緊機(jī)構(gòu)的一種，上圖所示為彈簧夾 頭的結(jié)構(gòu)簡圖。 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 7 彈簧套筒是一個(gè)薄壁帶錐面的彈性套筒，帶錐面一端開有三條軸向槽。它 有三個(gè)基本基本部分：一是夾爪 A；二是包括夾爪在內(nèi)的彈性部分 B，稱為簧瓣； 三是導(dǎo)向部分 C。當(dāng)原始作用力 Q 通過操縱件 1 拉桿往左側(cè)移動時(shí),通過錐面的 作用使簧瓣擴(kuò)張,從面對工件進(jìn)行定心夾緊采用彈簧夾頭夾緊工件時(shí),工件被夾 緊表面的尺寸偏差不宜太大.這是因?yàn)閵A頭變形在時(shí),夾爪與工件以及夾頭錐面 與外套錐面的接觸不良,造成定位精確和夾緊剛度降低。 在機(jī)床結(jié)構(gòu)也在以飛快速度變換著的形勢下，能繼續(xù)保持原彈簧夾頭基本 結(jié)構(gòu)保持不變的這一奇跡，主要?dú)w功于它特具有的靈巧、精致的結(jié)構(gòu)和功能強(qiáng) 大、使用方便以及經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。彈簧夾頭雖小，但在機(jī)床工業(yè)中確實(shí)起到 了很重要的作用，這是都是由于它具有以下很強(qiáng)的功能： 1.能精確地定位與夾緊工件(或刀具)，具有抵抗扭矩和承受來自多方向切 削力的功能。 2.具有增大驅(qū)動力(拉力)和轉(zhuǎn)換驅(qū)動力為工件(或刀具)夾緊力的功能。 3.具有快速松開工件(或刀具)的功能。 4.具有在不降低加工精度和使工件不受損害前提下的高重復(fù)精度。 5.具有能在較寬的主軸轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作與只有極小的夾緊力損失的能力。 6.在高速切削中的轉(zhuǎn)動慣量最小。 4.2.2 夾緊力 總的來說，彈簧夾頭的設(shè)計(jì)和使用是一個(gè)涉及面很寬的領(lǐng)域，它是需要相 對應(yīng)于多種機(jī)床系列，以及包括了為體現(xiàn)它與機(jī)床各自不同風(fēng)格和特征 而設(shè)計(jì) 的產(chǎn)品，所以總數(shù)已有成千上萬。但是現(xiàn)在還有一個(gè)普遍的錯(cuò)誤觀念，認(rèn)為彈 簧夾頭只用以夾緊圓柱形工件毛坯。這是不符合事實(shí)的，實(shí)際上它幾乎能對任 何形狀的工件(或刀具)，包括正方形或六邊形工件進(jìn)行定位夾緊。 下面主要介紹影響各種彈簧夾頭正確裝夾定位和夾緊力的有關(guān)因素和工作原理。 4.2.3 影響夾緊力的因素 夾緊力是機(jī)床經(jīng)彈簧夾頭施加在工件上的力。本文中插圖是一個(gè)在車床上 使用的用以定位、夾緊工件的彈簧夾頭 , 同樣也可以被用來對刀具、磨削的工 件實(shí)行 定位、夾緊或許多別的場合。拉桿(圖中未示出)的外螺紋與彈簧夾頭的 后端內(nèi)螺紋連接拉緊，產(chǎn)生軸向拉力。然后由機(jī)床主軸前端的被稱為鎖緊角的 錐面，將軸向拉力轉(zhuǎn)換成一垂直于彈簧夾頭中心的夾緊力。不僅如此，夾緊力 還可以通過鎖緊角將其擴(kuò)大，經(jīng)過計(jì)算得知，根據(jù)不同的鎖緊角，彈簧夾頭夾 緊力可擴(kuò)大 3-4 倍。 彈簧夾頭是一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單的工藝裝置，卻有許多影響夾緊力的主要因素 。 對于基本原理的了解可以幫助工件(或刀具)正確裝夾和迅速查找故障。以下介 紹幾個(gè)影響夾緊力的主要因素和總結(jié)的使用經(jīng)驗(yàn)： 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 8 1.軸向作用力。如圖所示為拉桿施于彈簧夾頭的軸向拉力 。在彈簧夾頭的 使用中，軸向力拉力可由不同的方式施加，但其作用原理基本相同。很明顯， 大的軸向拉力將產(chǎn)生大的夾緊力，反之亦然。一般拉桿的軸向拉力可由操作員 進(jìn)行調(diào)整。 2.在彈簧夾頭使用中，設(shè)計(jì)的鎖緊角(或頭部傾角)大小將決定著夾緊力經(jīng) 擴(kuò)大后能達(dá)到的指標(biāo)， 通常由機(jī)床制造商和彈簧夾頭制造商決定。當(dāng)彈簧夾頭 新的設(shè)計(jì)還正在探求之中， 從經(jīng)濟(jì)性和可靠性考慮， 設(shè)計(jì)師建議用戶使用現(xiàn) 有彈簧夾頭結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)錐度(或頭部傾角)已根據(jù)機(jī)床類型(如車床等)、使用條 件(動態(tài)與靜態(tài))和用途(工件與刀具)不同，由設(shè)計(jì)時(shí)確定。 3.工件(或刀具)與彈簧夾頭之間的總摩擦力將直接 影響夾緊力。小的摩擦 值將導(dǎo)致小的夾緊力，反之亦然 。彈簧夾頭供應(yīng)商能采取各種措施，克服彈簧 夾頭與工件(或刀具)之間的相對轉(zhuǎn)動或軸向竄動等，比如彈簧夾頭內(nèi)孔有意制 出鋸齒形狀或?qū)⒂操|(zhì)合金微晶粒浸漬在夾緊表面等。 4.主軸錐面與彈簧夾頭在鎖緊角處產(chǎn)生摩擦。其摩擦力大小也直接影響彈 簧夾頭對工件的夾緊力大小。摩擦力太小時(shí)夾緊力不夠，太大的夾緊力，會加 快彈簧夾頭磨損。使用中彈簧夾頭要經(jīng)常松開實(shí)行工件交換，例如在車削加工 中心上使用，需在松開時(shí)在彈簧夾頭內(nèi)孔表面噴涂一薄層潤滑劑。有條件采用 冷卻劑潤滑更好，因?yàn)槔鋮s劑提供可沖洗彈簧夾頭，而且潤滑性效果好。尤其 在鎖緊角處定期施加冷卻劑，則能減少長期磨損和增加夾緊力。一些更多潤滑 效果更好的材料也可以使用，包括有 EP(極限壓力)特性的高質(zhì)量潤脂油或蠟基 材料。似乎有些奇怪的是，一些聰明的操作者在加工難度大，而且在一般的冷 卻潤滑的效果都不佳時(shí)，選用女士們使用的唇膏，據(jù)稱效果很好。 5.選擇合適的彈簧夾頭名義直徑尺寸，以保證彈簧夾頭對工件的完全支撐 是增大夾緊力和可靠夾緊保證高質(zhì)量加工的必要條件。如果彈簧夾頭的名義孔 直徑選擇太大，工件僅僅由彈簧夾頭的孔口部分將工件夾緊，將引起工件外圓 和彈簧夾頭內(nèi)孔之間幾何形狀的不匹配，因而降低夾緊力。如果如果夾頭名義 孔直徑選擇太小，只有頭部傾角的內(nèi)部與工件接觸，相對而言，夾緊力增大， 但引起夾頭與工件的不同心問題。在一個(gè)名義尺寸下，它可對名義直徑相同的 工件進(jìn)行裝夾定位。當(dāng)選擇彈簧夾頭名義的孔徑尺寸，Hardinge 公司推薦指標(biāo) 為能在 0.0254mm 范圍發(fā)生變化 。 4.3 金屬切削用量的選擇與計(jì)算: 取圓盤的直徑 D=1000mm,刀具的直徑 =80mm 銑刀的中心軌跡線距圓盤的中0d 心距離 R=545mm 即 2R=1090mm. 由條件:1 分鐘加工 18 件,得加工 1 個(gè)工件的時(shí)間為 t= = s 令兩相鄰兩工件之間的距離 s=95mm,所以18603 v= =28.5mm/s=2πRn 所以)(95 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 9 n= ≈0.5r/min1094.3528? 故每 2 分鐘圓盤轉(zhuǎn) 1 圈,活動盤上放工件的個(gè)數(shù)為: Z= = ≈33 個(gè)·D?. 4.3.1 刀具的選擇: 根據(jù)零件的材料,選擇鑲齒三面刃銑刀,YT15 刀片，查表得:銑刀的尺寸為 D×d×B=80×22×12，齒數(shù) z=10。專用夾具，柴油冷卻。 工序Ⅱ 粗銑撥叉腳兩端面: 1. 確定背吃刀量:由毛坯圖已知銑削寬度 =18mm,銑削深度 =2mm。eapa 2. 每齒進(jìn)給量:根據(jù)<>表 3.5 得:每齒的進(jìn)給量 =0.09~0.18mm/z。zf 由于工件的剛性差,且采用對稱加工,故取 =0.09mm/z。zf 3. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命: 根據(jù)<>表 3.7:銑刀刀 齒后面最大磨損量為 1-1.2mm, 取最大磨損量為 1.2mm,由銑刀的直徑為 =80mm, 根據(jù) <>表 3.8 得:刀具壽命:T=120min。0d 4. 確定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 :根據(jù)<>表 3.27 得:fv =600; =0.21; =0; =0.12; =0.4; =0;m=0.35; =1.1vcvqvxyuvpvk 由公式: 0 qvxyvuvmpeCdVckTafZpz?? = =130.07m/min04.12.035.089126?? n = =517.79r/min84.7 根據(jù)<>表 3.30 得:與 517.79r/min,相近的主軸轉(zhuǎn)速為 475r/min 和 600r/min(取與 517.79r/min 值相接近的值 ).故取 n=475r/min.得: V =實(shí) min/32.1905??? 工作臺的每分鐘的進(jìn)給量為 = ,根據(jù)<>表 4.2-40,X62W 銑床與 54mm/min 相近的工作臺進(jìn)給量為 47.5mm/min 和 60mm/min,選擇 =47.5mm/min.所以,實(shí)際進(jìn)給量為 = mm/zMZf Zf079.61.?? 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 10 4.4 減速機(jī)的選擇與計(jì)算： 4.4.1 減速機(jī)的選擇： 實(shí)際進(jìn)給量為 = mm/zZf079.615.4?? 得進(jìn)給速度 : = =fvZfnz? min/25.37.1?? 由式 0.860.741. 0pezcakFd??? 根據(jù)<>表 2.5 得, ,表 2.6 得, ,表 2.7 得,82?cp2.1?k ,根據(jù)《實(shí)用金屬切削手冊》表 2-4 得,切削力的公式為:94.01?k0.860.741. 0pezcafkFd????? 其中: B 為銑削寬度 B= =2mm; 為工件材料對切削力的影響系數(shù)；pc K 為刀具前角對切削力的影響系數(shù)； 為切削速度對切削力的影響系數(shù)1k 所以由: 0.860.741. 0pezcafkFd????? = N23.10498.29.26.074.86.0 ?? 切削功率： 160? ??VcFcP Kwc 9.23.2.149 所以實(shí)際切削電機(jī)切削功率為： (其中 )Ppc5.8.0???實(shí) 85.0~7.?? mNdFMc ??? ?3.120193423 查雙級減速機(jī)電機(jī)功率表,取傳動比 ,輸入轉(zhuǎn)速57?i .in/150rn? 由 得: 21ni?i/6.02312rin 由輸出軸許用扭矩為 571.83N/m<1150N/m 故電機(jī)的型號為 BLE 2215- 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 11 59×43-0.55 電動機(jī)的功率:P=0.55Kw。 立式雙級擺針線輪減速機(jī)的用途及特點(diǎn)： 用途：擺線針輪減速機(jī)廣泛應(yīng)用于化工廠、石油、制藥、輕工、印染、紡織、 起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、造船、冶金、礦山、環(huán)境保護(hù)及國防等工業(yè)部門，作為 驅(qū)動裝置及減速傳動裝置。 產(chǎn)品特點(diǎn)：1. 傳動比大； 2.傳動效率高； 3.使用壽命長; 4.承載能力高,并可以承受過載及沖擊載荷; 5.運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠,噪聲低; 6.容易拆卸及裝配、維修方便； 7．結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。 4.4.2 電動機(jī)的選擇： 電動機(jī)的功率選得是否合適，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有相當(dāng)大的影響。 當(dāng)功率小于工作要求時(shí)，電動機(jī)不能保證機(jī)器的正常工作，或電動機(jī)因長期過 載而過早地?fù)p壞；功率過大則電動機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常 不在滿載下運(yùn)動，其效率和功率因數(shù)都較低，造成不必要的浪費(fèi)。因此，在選 擇時(shí)機(jī)的時(shí)候應(yīng)該要慎重些。 縱向進(jìn)給量 : = =fvffnz? min/25.3709.1475?? 由式 0.860.741.pezcakFd??? 根據(jù)<>表 2.5 得, ,表 2.6 得, ,表 2.782?cp 2.1?k 得, 94.01k 所以 0.860.741. 0pezcafkFd????? = N23.10498.29.26.074.86.0 ?? KwPc .13..49?? 由于 ( )pc528.0??實(shí) 85.0~7.? 由于 ，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表 20-6 得，選擇電動機(jī)的型Kw5.2?實(shí) 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 12 號為：Y100L2，電動機(jī)主要參數(shù)為：P=3kw;轉(zhuǎn)速 =1500r/min。Y 系列1n （IP44）封閉式三相異步電動機(jī)的主要性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：效率高，耗電少，性 能好，噪聲低，振動小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為 B 級絕緣。結(jié)構(gòu)為 全封閉，自扇冷式，能防灰塵，鐵屑，雜物侵入電動機(jī)內(nèi)部。冷卻方式為 ICO141。其他安裝尺寸及外形尺寸見表。 4.5 V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算: 由 Y 系列的三相異步電動機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)速 =1500r/min；從動輪轉(zhuǎn)速1n =475r/min,電動機(jī)的功率 P=3 Kw。每天工作 16 小時(shí)（2 班工作制） 。2n 1. 選擇 V 帶的類型:查表 4.6 得,工作情況系數(shù): =1.2AK (1)確定功率計(jì)算公式: 由式 4.22 = =1.2×3=3.6KwcapPA? (2)選擇 V 帶型號: 按 =3.6Kw, =1500r/min 查圖 4.1,得:選皮帶的型號為 A 型 Vcap1n 帶. 2. 確定帶輪直徑 和1d2 (1)選取小帶輪的直徑 :參考圖 4.11 及表 4.4,選取小帶輪直徑1d =90mm2d (2) 驗(yàn)算帶速:由式 4.8 得, = = =7.07m/s (在 5~25m/s 之間,合v160dn???061594.3? 適) (3)確定從動輪直徑 : = = =284.21mm2d1di?90475? 查表 4.4 得, =280mm (4)計(jì)算實(shí)際傳動比 : = = 3.1i21d908? (5)驗(yàn)算從動輪實(shí)際轉(zhuǎn)速 : = = r/min2ni.354 =1.9%<5%%0475)8(?? 3 確定中心距 和帶長 :adL 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 13 (1) 初選中心距 :由式 4.230a0.7(928)(9280)a????? 即: 取 =500mm054 (2) 求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度 :由式 4.24 L =0L 21120()2()4ddaa??? = =1599mm 23.4(89)5905??? (3) 計(jì)算中心距 :由式 4.25 得:a = = =002dL??216?m.60 (4) 確定中心距調(diào)整范圍:由式 4.26 = + = max.3d 5.483.5??in010167L??? 4 驗(yàn)證小帶輪包角 :由式 4.12 得:? 21186825820da???????? 5 確定 V 帶根數(shù) z: (1) 確定額定功率 :由 , ,0p19dm1460/inrn2160/minr? 查表 4.5 得,單根 A 型 V 帶的額定功率分別為 1.07Kw 和 1.15Kw,線性差 值法計(jì)算得: 時(shí)的額定功率:i/5rn?0.71.7(50146).096014Kwp?? ?????? ?? ? (2) 確定 V 帶的根數(shù) z:由式 4.28, 0()calpzk????? 確定 :查表 4.7 得, =1.09Kw0p? 確定包角系數(shù) :查表 4.8 得, =0.95k?? 確定長度系數(shù) :查表 4.2 得, =0.99l lk 計(jì)算 V 帶的根數(shù): =0()calpz????? 9.2.095)1.0(63??? 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 14 故取 A 型 V 帶的根數(shù)為 根.3?z 6 計(jì)算單根 V 帶的初拉力 :F0 查表 4.1 得, ,由式 4.29 mkgq/1. 205()capqvvz?????? = N5.14307.)195.0(37.62????????? 7 計(jì)算對軸的壓力 :由式 4.30 FQ 10 82(24.)452zSinSin??? 8 確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸:繪制帶輪的工作圖, ,采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。19dm ,采用孔板式結(jié)構(gòu)。20? 小帶輪的結(jié)構(gòu)圖 大帶輪結(jié)構(gòu)圖 4.6 擋銷的強(qiáng)度計(jì)算: 選取直徑為了 10 的銷,材料為 45 號鋼,許用剪切應(yīng)力 ??MPa80?? 此擋銷均勻分布在半徑為 R=485mm 的圓盤的圓周上, 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2007 15 由式 0.86.741. 0pec azafkFd?????? 根據(jù)<>表 2.5 得, ,表 2.6 得, ,表 2.782?cp 2.1?k 得, 94.01k 所以,工件所受到的削銑力: 0.86.741. 0pec azafkFd?????? = N23.14980.29.26.74.86.0 ?? 電動機(jī)主軸所受到的轉(zhuǎn)矩: mdFMc ???? ?83.57213.1423 假設(shè)作用在擋銷上的作用力為 ,根據(jù)力矩平衡原理得:F? 作用在擋銷上的力矩 ?M83.5714? 64dIz?? 彎曲正應(yīng)力 <[ ]PaIyz 79.4061358.7??????? 拖拉機(jī)撥叉銑專機(jī)( 立式) 16 彎曲時(shí)的切應(yīng)力:
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