滾絲機依然是現(xiàn)代工業(yè)施工滾絲機

1、1 緒論1.1選題目的和選題的背景跟據(jù)近幾年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，滾絲機依然是現(xiàn)代工業(yè)施工滾絲機的主流,年銷售量甚至達到700億美元左右,可是滾絲機向著小型機械化和大型機械化兩邊延伸的趨勢是顯而易見的,隨著各國根底設(shè)施建設(shè)的進一步發(fā)展 , 其中大規(guī)模根底設(shè)施建造工程每況愈下,而補葺維護和小型的工程項目卻是日益增多, 這可以節(jié)約大量的人力勞動,且提高勞動生產(chǎn)率,各種小微型滾絲機應(yīng)運而生。 現(xiàn)階段的機械加工中，加工螺紋型表面專用化機床，通常用于制造一些常用的器具，包括機器、量具、標準件等，螺紋原理已經(jīng)有了很長的應(yīng)用歷史，從古時候就開始使用，大約在公元前220年。那時候由于人們?nèi)∷苜M力，古希臘物理學(xué)家阿基米德

2、通過研究，發(fā)明了螺旋提水工具，意大利的學(xué)者達芬奇對螺紋加工裝置的草圖進行了創(chuàng)造性的繪制，并給出了螺旋螺紋加工的設(shè)想，可以用于加工絲杠和交換齒輪。期間經(jīng)歷了兩千年的歷史發(fā)展，進入20世紀以后，螺紋加工機床被發(fā)明出來，逐漸得到應(yīng)用。 本文設(shè)計的內(nèi)容是SJBS-191滾絲機主傳動，通過對其結(jié)構(gòu)進行分析，明確其所需要的內(nèi)部零件并設(shè)計相應(yīng)的加工工藝。在機械制造領(lǐng)域，變速箱發(fā)揮著重要的作用，其也可以對機械進行控制，所以通過設(shè)計變速箱的實體，掌握CAD軟件的操作功能，明確各個零件的具體設(shè)計思路以及裝配思路，以此提高自己的CAD制圖能力，同時將機械設(shè)計制造行業(yè)中所使用的CAD軟件能力予以提升，確保對不同零件的

3、裝配原理以及工藝進行分析，同時制定出合理的裝配過程和工藝。1.2滾絲機的功能SJBS-191滾絲機可以制作螺紋，本質(zhì)上屬于一個螺紋加工機床，對機械設(shè)備加工螺紋不需要進行切削，而且效率較高，有效的節(jié)約了原材料，并可以保證具有較高的加工精度，操作上簡單等優(yōu)點。SJBS即四級變速，通過不同的擋位操作來實現(xiàn)變速效果。其主要功能可以加工多種不同要求的滾光、外螺紋、滾花等多種不同的零件，這些零件已經(jīng)在很多機械制造領(lǐng)域中得以使用如標準件領(lǐng)域、摩托車領(lǐng)域、鐵路領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域等。這個機床使用的控制方式是電氣控制和液壓聯(lián)合控制，盡給部分采用液壓控制，主傳動電機、液壓泵以及冷卻泵采用電氣進行控制。1.3

4、SJBS-191滾絲機的總體布局這個機房采用的布局方式是臥式，其滾壓模具有兩個安裝刀頭于滾壓模具上，一個可以固定于床身的固定部位，一個可以放置于液壓的驅(qū)動端部位，兩個模具都在水平面排列，而且呈現(xiàn)徑向排列，在兩個之間將帶加工的毛坯零件進行放置，然后調(diào)整距離實現(xiàn)冷滾壓操作，變速箱可以對兩個模具的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，從而滿足相應(yīng)的變速要求。主軸電動機的正反轉(zhuǎn)以及相應(yīng)的開關(guān)可以對機床進行控制。泵的開關(guān)首先要進行冷卻，接著才能進行泵的啟動，根據(jù)需要的速度進行調(diào)節(jié)。不僅如此，對于操作面板以及保護電路提前冷卻也是非常必要的。液壓控制系統(tǒng)用于對機床的進給部分進行有效的控制，與臥式車床非常相似，總體布局可以參照進行。

5、1.4 SJBS-191滾絲機的技術(shù)參數(shù)1.5國內(nèi)同款滾絲機的參數(shù)比較表生產(chǎn)廠商對應(yīng)型號滾壓力的大小（Kn）滾壓材料選擇的直徑（mm）滾絲輪的外直徑大?。╩m）轉(zhuǎn)動速度的大小滾絲輪對應(yīng)的最大寬度大?。╩m）中心距離的大?。╩m）河北邢工集團Z28-801505-4817034 43 57 72100120-240青島星辰機床ZPA28-15150-17828 35 45 56200Max=240青島生建機械廠Z28-12.5125Max=60-2 SJBS-191滾絲機變速箱設(shè)計2.1 方案設(shè)計分析2.1.1變速箱設(shè)計參數(shù)1、運輸帶對應(yīng)的拉力大小是F=1500N2、電動機的功率大小為是 P=5

6、.19kw3、大皮帶輪的直徑大小是D=350mm4、小皮帶輪的直徑大小是D=180mm變速箱的具體要求如下：傳動方式采用的為齒輪傳動和帶傳動，所受的沖擊力較小，能夠少量生產(chǎn)，且工作年限需要5年以上。2.1.2傳動方案分析1、采用V帶傳動，這是因為帶傳動有良好的平穩(wěn)性，并且能夠緩沖減振；2、傳動筆要保證在較小的區(qū)間內(nèi)，結(jié)構(gòu)要滿足簡單性要求；3、對于展開式中齒輪而言，其和軸承的位置往往處于非對稱關(guān)系，這種情況下，荷載的分布呈現(xiàn)出非集中情況，為了保證其處于集中情況就需要確保軸承具有較大的剛度；對于分流式的齒輪而言，齒輪和軸承的相對位置較為對稱，在一些功率較大的場合中經(jīng)常使用；對于同軸式齒輪而言在長度

7、方向較小，但是順著軸向尺寸較大，所以中間軸較長，而且剛度也較差。綜上所述，變速箱最終選擇為展開式，主要是經(jīng)過綜合考慮變速箱的傳動方案以及變速箱的參數(shù)進行選擇的，如圖2.1所示給出了具體的方案。圖2.1變速箱的傳動方案圖2.2選擇電動機2.2.1選擇類型這里將三相異步電動機選擇進來，主要是經(jīng)過綜合分析滾絲機的工作條件和變速箱的實際情況而選擇的。2.2.2電動機功率選擇根據(jù)文獻11，8-9 V帶的大小為=2.25m/s （2.1）由于 （2.2）因此有 （2.3）進而可以獲得電動機和工作機效率的關(guān)系： （2.4）注：用于表示電動機相應(yīng)的V帶的效率，其大小為0.96 用于表示第一軸承的效率，其大小為

8、0.99 用于表示第一對齒輪嚙合的效率，其大小為0.97 用于表示第二軸的軸承效率，其大小為0.99。用于表示第二對齒輪嚙合的效率，其大小為0.97 用于表示第三軸的軸承效率，其大小為0.99。用于表示第三對齒輪嚙合的效率，其大小為0.97 用于表示第四軸的軸承效率，其大小為0.99。用于表示第四對齒輪嚙合的效率，其大小為0.97 用于表示皮帶輪軸承的效率，其大小為0.98.因此有： （2.4） （2.3）大皮帶輪工作轉(zhuǎn)動速度的大小為： （2.5）根據(jù)前文的結(jié)果，可以對傳動比的大小進行合理的選擇，這里最終選擇的V帶的傳動比大小為。根據(jù)上面的計算結(jié)果，可以對同步轉(zhuǎn)速進行選擇，最終選擇為1500r

9、/min，根據(jù)容量進行推測可以得到電動機的型號和技術(shù)參數(shù)，具體如下表所示。表2.1 電動機參數(shù)表型號額定功率(kw)滿載情況下對應(yīng)的轉(zhuǎn)動速度（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大小最大轉(zhuǎn)矩大小額定轉(zhuǎn)矩大小額定轉(zhuǎn)矩大小Y132S-45.514402.22.22.3傳動比的分配傳動裝置的傳動比在計算時，需要依據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)動速度和工作機的轉(zhuǎn)動速度進行確定，兩者分別記為和。 （2.6）結(jié)合表2-3，可以獲得V帶的傳動比大小為1.25，并記為i0；因此可以得到變速箱的轉(zhuǎn)動比大小，具體為/=11.80/1.25=9.5，對于齒輪而言，其浸油深度幾乎一致，所以對于與齒輪變速箱的高速傳動比、可以進行計算，三者分別如下：

10、=1.3，=1.3，=1.3。因此可以得到=3.5 ；=2.13；=1.66。1.各軸的轉(zhuǎn)速大小 2.4傳動裝置的運動及動力參數(shù)計算 =93.74 r/min2.各軸輸入功率計算方法和結(jié)果 = = 3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計算方法和結(jié)果 = = 通過計算可以獲得變速箱的動力參數(shù)，如下表所示給出了變速箱的動力參數(shù)：表2.2減速器的動力參數(shù)匯總表 軸名稱相關(guān)參數(shù) V帶轉(zhuǎn)動速度n/(r/min)1160331.43155.693.7493.74輸入功率的大小P/kw5.284.874.684.54.31輸入轉(zhuǎn)矩的大小T/(N/m)42.9144.2294.9470.15749.47各個傳動比1.253.5

11、2.131.66傳動效率0.94080.96030.96030.96032.5傳動零件的設(shè)計計算2.5.1第一對齒輪設(shè)計計算1、齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)的相關(guān)選擇(1) 結(jié)合圖3.1，可以對齒輪傳動形式進行選擇；(2) 工作機的速度較小，所以綜合考慮選擇的精度為7級。(3) 結(jié)合機械設(shè)計手冊中的相關(guān)表格，可以對材料進行選擇，具體如下。對于小齒輪所采用的制造材料為40Cr，均經(jīng)過了調(diào)質(zhì)和表面的淬火處理，相應(yīng)的硬度是55HRC。大齒輪材料對應(yīng)的為45鋼，均經(jīng)過了調(diào)質(zhì)和表面的淬火處理，相應(yīng)的硬度是52HRC。(4)小齒輪齒數(shù)的選擇 大齒輪齒數(shù)的選擇 2、結(jié)合齒面接觸強度進行相關(guān)設(shè)計具體的計算公

12、式如下： （2.7）（1）相關(guān)數(shù)值 初步將載荷系數(shù)確定為 對小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩進行計算 （2.8） 齒寬系數(shù)初步確定為 材料的彈性影響系數(shù)確定的方式如下 根據(jù)文獻11，10-21，在對齒輪的接觸疲勞強度極限進行確定時，需要以齒面硬度為基礎(chǔ)進行查閱。 小齒輪的接觸疲勞強度極限 大齒輪的接觸疲勞強度極限 根據(jù)文獻11，式10-13，可以對應(yīng)力循環(huán)次數(shù)進行計算 （2.9） 根據(jù)文獻11，圖10-19，可以對接觸疲勞壽命系數(shù)進行查找具體為 對接觸疲勞許用應(yīng)力進行計算，將失效概率的大小選擇為1%，對應(yīng)的安全系數(shù)查閱相關(guān)文獻確定為S=1根據(jù)文獻11，式10-12 （2.10）（2）計算 小齒輪分度圓的直徑大

13、?。?.11） 圓周速度的計算 （2.12） 計算齒寬b的計算 （2.13） 齒寬與齒高比的計算模數(shù)的計算為 （2.14） （2.15）因此有: （2.16） K的計算由于v=1.1m/s，結(jié)合文獻11，10-8，并參考8級精度等級，可以得到。首先做一個假設(shè)： （2.17）根據(jù)文獻11，表10-3可以得到：根據(jù)文獻11，表10-2可以得到：根據(jù)文獻11，表10-4，8級精度小齒輪和軸承之間的關(guān)系呈現(xiàn)為不對稱分布的情況，因此有： 因為，根據(jù)文獻11，表10-13可以得到：因此有： （2.18） 分度圓的直徑選擇需要結(jié)合實際的載荷系數(shù)并進行校正而獲得，根據(jù)10-10a，可以得到： （2.19） 模

14、數(shù) （2.20）3、齒根彎曲強度彎曲強度的設(shè)計計算需要結(jié)合式10-5進行。 （2.21）（1）對公式中的相關(guān)數(shù)值進行確定 小齒輪的彎曲疲勞強度極限的獲得需要查閱圖10-20e，具體的結(jié)果為：對于大齒輪而言，其彎曲疲勞強度極限的大小是： 彎曲疲勞壽命系數(shù)需要查閱圖10-18獲得，具體結(jié)果為： 對彎曲疲勞許用應(yīng)力進行計算，這里首先要確定相應(yīng)的安全系數(shù)，具體為s=1.4。 （2.22） 載荷系數(shù)K的計算 （2.23） 齒形系數(shù)的查閱根據(jù)表10-5可以得到結(jié)果，具體如下： 大、小齒輪的的具體計算結(jié)果如下 （2.24）對比兩者可以發(fā)現(xiàn)，小齒輪大于大齒輪。（2）設(shè)計 （2.25）因此最終選擇為分度圓的直徑

15、需要結(jié)合接觸強度進行計算，具體如下：小齒輪齒數(shù)計算如下：因此有：4、幾何尺寸的相關(guān)計算 分度圓直徑的大小 中心距的大小 齒輪寬度的大小因此選擇為：5、驗算因此結(jié)果合適。2.5.2第二對齒輪設(shè)計(1) 根據(jù)圖3.1，可以對齒輪傳動方式進行選擇(2) 工作機的速度較小，所以綜合考慮選擇的精度為7級。(3) 結(jié)合機械設(shè)計手冊中的相關(guān)表格，可以對材料進行選擇，具體如下。對于齒輪所采用的制造材料為40Cr，均經(jīng)過了調(diào)質(zhì)和表面的淬火處理，相應(yīng)的硬度是55HRC。(4)齒輪齒數(shù)的選擇 （5）齒輪模數(shù)的選擇(6)分度圓直徑大小為2.5.3第三對齒輪設(shè)計(1) 結(jié)合圖3.1，可以對齒輪傳動形式進行選擇；(2)

16、工作機的速度較小，所以綜合考慮選擇的精度為7級。(3) 結(jié)合機械設(shè)計手冊中的相關(guān)表格，可以對材料進行選擇，具體如下。對于小齒輪所采用的制造材料為40Cr，均經(jīng)過了調(diào)質(zhì)和表面的淬火處理，相應(yīng)的硬度是55HRC。大齒輪材料對應(yīng)的為45鋼，均經(jīng)過了調(diào)質(zhì)和表面的淬火處理，相應(yīng)的硬度是52HRC。(4)齒輪齒數(shù)的選擇 （5）齒輪模數(shù)的選擇(6)分度圓直徑大小為, 2.5.4第四對齒輪設(shè)計（1）根據(jù)圖3.1，可以對齒輪傳動方式進行選擇(2) 工作機的速度較小，所以綜合考慮選擇的精度為7級。(3) 結(jié)合機械設(shè)計手冊中的相關(guān)表格，可以對材料進行選擇，具體如下。對于齒輪所采用的制造材料為40Cr，均經(jīng)過了調(diào)質(zhì)和

17、表面的淬火處理，相應(yīng)的硬度是55HRC。(4)齒輪齒數(shù)的選擇 （5）齒輪模數(shù)的選擇(6)分度圓直徑大小為2.5.5第五對齒輪設(shè)計1、齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)的相關(guān)選擇(1) 結(jié)合圖3.1，可以對齒輪傳動形式進行選擇，最終選擇為硬齒面漸開線斜齒輪的形式。(2) 工作機的速度較小，所以綜合考慮選擇的精度為7級。(3) 結(jié)合機械設(shè)計手冊中的相關(guān)表格，可以對材料進行選擇，具體如下。對于小齒輪所采用的制造材料為40Cr，均經(jīng)過了調(diào)質(zhì)和表面的淬火處理，相應(yīng)的硬度是55HRC。接著對圖進行查閱，可以得到1200MPa，370Mpa。(4)齒輪齒數(shù)的選擇由于為硬齒面，因此可以選擇=19，21938傳動比

18、的誤差大小為u/38/1920.285，所以滿足要求 （2.26）2、結(jié)合齒面接觸強度進行有關(guān)設(shè)計對相關(guān)計算數(shù)值進行確定(1) 初步選擇齒寬系數(shù)以非對稱的形式進行布置，根據(jù)相關(guān)表格可以得到0.6(2) 初步選擇螺旋角 初步選擇螺旋角 13425(3) 載荷系數(shù)K的確定為了保證工作機的沖擊較輕，同時確保原動機能夠均勻平穩(wěn)的運行，就需要保證使用系數(shù)K滿足規(guī)定的要求，通過查閱相關(guān)表格，可以得到K1.25。在對齒輪的圓周速度進行計算時，需要結(jié)合動荷載系數(shù)，首先查閱相關(guān)圖形可以得到等于1.01，進而可以得到圓周速度v0.443m/s，齒寬的大小需要結(jié)合齒向載荷分布系數(shù)進行估計，首先查閱相關(guān)圖形，可以得到

19、為1.171，相應(yīng)的齒寬為b80mm，初步選擇b/h6，根據(jù)相關(guān)圖表1.14，查閱相關(guān)表格可以得到齒間載荷的分配系數(shù)大小，具體為KK1.1，載荷系數(shù)也可以根據(jù)相關(guān)表格查閱并通過計算獲得，具體為KK K=1.251.011.11.141.58。(4) 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)的確定當量齒數(shù)的大小是 zz/19/cos1342520.65 （2.27） 進而可以得到zz/ 38/ cos1342541.3通過查閱相關(guān)圖形可以得到2.452.15 1.65 1.83 (5) 重合度系數(shù)的計算端面重合度通過下面的方式進行計算，具體為1.88-3.2（）1.883.2（1/191/38）cos134251

20、.58 （2.28）arctg（tg/）arctg（tg20/cos13425）20.3044（2.29）13.387 （2.30） 這里由于/，可以得到重合度系數(shù)的計算為Y0.25+0.75 /0.669(6) 螺旋角系數(shù)的計算軸向重合度的計算為 =1.34,這里選擇為1 （2.31）0.669 （2.32）(7)許用彎曲應(yīng)力的計算通過查閱相關(guān)表格，可以對安全系數(shù)進行獲得，得到的數(shù)值為1.25，工作期間采用兩班制，時間為5年，一年的工作時間記為300天，對齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)進行相應(yīng)的計算，具體為：小齒輪60nkth6043.0915300286.20510；大齒輪/u6.20510/23.1

21、10查閱相關(guān)圖形，可以得到壽命系數(shù)的大小為0.92，0.95，齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)可以通過相應(yīng)的查閱得到，具體為，查閱相關(guān)圖形可以得到尺寸系數(shù)的大小，具體為。許用彎曲應(yīng)力的計算如下： （2.33） 比較, ,選擇 (8) 模數(shù)的計算 =2.79根據(jù)有關(guān)標準，可以對模數(shù)進行確定，最終確定為。(9) 主要尺寸的初步計算 中心距的初步計算，選擇為a=88mm （2.34） 螺旋角的修正 （2.35） 分度圓直徑的計算 （2.36） 齒寬的計算 ,取, 齒寬系數(shù)的計算為 (10)載荷系數(shù)的計算圓周速度的計算 （2.37）可以得到 K=1.01根據(jù)=0.61，b=1224mm，查閱相關(guān)表格K=1.183，

22、由于 ， 查閱相關(guān)圖形可以得到K=1.16，K=1.25，K= K=1.1因此有K1.610，由于=0.886，=0.667，確定為1，。因此有：和齒根彎曲疲勞強度的結(jié)果是滿足的。(11) 載荷系數(shù)的選擇，(12) 各系數(shù)的確定材料彈性系數(shù) 可以查閱相關(guān)表格得到，具體為節(jié)點區(qū)域系數(shù)可以查閱相關(guān)圖形得到，具體為重合度系數(shù)可以查閱相關(guān)圖形得到，具體為=0.76螺旋角系數(shù)可以查閱相關(guān)圖形得到，具體為(13) 許用接觸應(yīng)力的計算試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限的具體計算為壽命系數(shù)可以查閱相關(guān)圖形得到，具體為=0.98，=1.07；工作硬化系數(shù)的大小選擇為 =1；安全系數(shù)可以查閱相關(guān)表格得到，具體為=1.05

23、；尺寸系數(shù)可以查閱相關(guān)表格得到，具體為=1，許用接觸應(yīng)力大小計算如下： , 確定為 (14) 校核齒面接觸強度的計算 ，所以，齒面的接觸疲勞強度和規(guī)定的要求是滿足的。2.5.6第六對齒輪設(shè)計1、齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)的相關(guān)選擇(1) 結(jié)合圖3.1，可以對齒輪傳動形式進行選擇；(2) 工作機的速度較小，所以綜合考慮選擇的精度為7級。(3) 結(jié)合機械設(shè)計手冊中的相關(guān)表格，可以對材料進行選擇。由于第三軸和第四軸之間存在有傳動作用，不存在變速作用，因此結(jié)合第二對齒輪中的大齒輪，可以對第三對齒輪進行選擇，相應(yīng)的材料為40Cr，首先也要進行表面淬火處理，保證紙面的硬度滿足規(guī)定的要求，通常要在405

24、0HRC范圍內(nèi)。2.6軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算2.6.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)前文的動力和運動參數(shù)的計算結(jié)果對變速箱的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，同時可以對軸的類型進行確定，最終選擇的主導(dǎo)類型為階梯軸形式，在設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)時需要考慮下面兩個方面，首先要對軸的外部形狀進行合理的確定，然后對其他全部結(jié)構(gòu)尺寸進行確定。1. 對軸上各個零件的裝配方案進行初步確定首先要對軸00上的零件裝備方案進行確定，接著才能進行軸結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計過程中要根據(jù)變速箱軸的裝配方向以及相互之間的關(guān)系進行合理的制定，在安裝齒輪軸承以及套筒端蓋式，需要按照相應(yīng)的順序進行，通常從統(tǒng)一從一邊開始，向另一邊安裝，然后對結(jié)構(gòu)進行有效的設(shè)計。2.軸上零件的定位如果軸

25、上零件在外力的作用下，由于固定的原因可能會出現(xiàn)四周運動和軸向運動，因此為避免這樣的情況發(fā)生，就需要采用周向定位和軸向定位進行固定，軸向定位可以采用套筒，端蓋等形式來實現(xiàn)。鍵槽、銷釘、螺釘可以用于周向定位操作。因此在對軸結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中，需要結(jié)合這些定位操作，確保變速箱設(shè)計和裝配的合理性。變速箱的軸結(jié)構(gòu)在后面章節(jié)中進行詳細的介紹，并將給出具體的加工工藝。2.6.2 軸的計算及校核1.計算齒輪所承受的力按照下述公式來計算大齒輪的分度圓直徑： （2.38） （2.39） （2.40） （2.41）3.先確定其直徑的最小值在前文中已經(jīng)對其直徑的最小值進行了初步估算，然后決定將其材料選擇為45號鋼，

26、面積確定為105平方毫米，那么進一步確定其直徑的最小值如下： （2.42）4.通過彎曲合成應(yīng)力來檢驗軸的強度是否滿足要求一般來說校核兩種受力狀態(tài)，一種是抗彎，一種是抗扭，由(15-5) （2.43）查閱表格15-1，所以，顯然符合強度要求。5.對疲勞強度進行驗算因為其受到應(yīng)力集中效應(yīng)的影響，所以對應(yīng)力集中效應(yīng)最大的截面進行校核如下： （2.44） （2.45） （2.46） （2.47） （2.48） （2.49）其制作材料為45號鋼，進行調(diào)質(zhì)以后：查閱相關(guān)表格可以得知： （2.50） （2.51）S=1.5 （2.52）顯然疲勞強度符合要求2.6.3、軸的計算及校核（1）I用45號鋼所制作而

27、成，進行調(diào)質(zhì)后，硬度不低于217HBS，不超過255HBS，查閱規(guī)范可以得知。取橫截面積為105平方毫米，那么有下式：由于開鍵槽會強度帶來一定的影響，因此要考慮一定的放大量，這里取（2）II用45號鋼所制作而成，進行調(diào)質(zhì)后，硬度不低于217HBS，不超過255HBS，查閱規(guī)范可以得知。取橫截面積為105平方毫米，那么有下式：由于開鍵槽會強度帶來一定的影響，因此要考慮一定的放大量，這里?。?）III用45號鋼所制作而成，進行調(diào)質(zhì)后，硬度不低于217HBS，不超過255HBS，查閱規(guī)范可以得知。取橫截面積為105平方毫米，那么有下式：由于開鍵槽會強度帶來一定的影響，因此要考慮一定的放大量，這里取。

28、2.7軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算2.7.1第一對軸承 （2.53）受力如圖2.2（1）計算IV所承受的力圓周方向 （2.54）直徑方向 （2.55） 軸向 （2.56） （2）支座處的受力 圖2.2 （3）對軸承進行驗算初步確定的型號為32014， 徑向力 附加軸向力查閱表格可以得知那么 ， 軸向載荷因為，也就是B軸承處于放松狀態(tài)，A軸承處于壓力狀態(tài)所以 當量載荷A e=0.43,那么 ,B e=0.43,那么 由于，所以考慮B2.7.2第二對軸承根據(jù)下述公式計算轉(zhuǎn)矩 受力如圖2.3（1）計算III所承受的力圓周方向 直徑方向軸向（2）計算支座處所受到的力 （3）對軸承進行驗算初步選擇的型號為329

29、28， 徑向力 附加軸向力查閱相關(guān)表格可以得知那么 ， 軸向載荷因為，也就是B軸承處于放松狀態(tài)，A軸承處于壓緊狀態(tài)所以有 當量載荷A e=0.36,那么 ,B e=0.36,那么 由于，考慮A：圖2.32.7.3第三對軸承受力如圖2.4（1）計算II所承受的力圓周方向直徑方向軸向（2）計算支座處所受到的力 （3）對軸承進行驗算初步選擇的型號為32928，徑向力 附加軸向力查閱相關(guān)表格可以得知則 軸承A ，軸承B 計算軸承所受軸向載荷那么，也就是B軸承處于放松狀態(tài)，A軸承處于壓緊狀態(tài)所以有 當量載荷A e=0.48,那么 ,B e=0.48,那么 由于，考慮B圖2.42.7.4IV軸與III一致

30、。3 滾絲機零件的工藝設(shè)計3.1零件的分析3.1.1零件的作用軸在滾絲機中起到著非常重要的作用，包括支撐作用，傳動作用等等。3.1.2技術(shù)上應(yīng)該滿足的主要要求（1）一般來說，所設(shè)計的軸徑質(zhì)量越好，那么其精度越高，這里的軸最高能夠到IT6；（2）各級階梯比前一級階梯的直徑增加量不低于0.015毫米，不超過0.02毫米；（3）考慮=1.6；（4）T235熱處理； 3.2零件工藝規(guī)程設(shè)計3.2.1擬定其生產(chǎn)類型首先是生產(chǎn)綱領(lǐng)，根據(jù)下述公式進行計算： N零=Qn(1+) （3.1）在這個公式中：N零表示零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q表示的是預(yù)計每年要生產(chǎn)的臺數(shù)； n：在一個產(chǎn)品中有幾個此種零件，那么這個值就等于

31、幾； ：零件備品率，一般其值不低于3%，不超過5%，這里取其中間值4%； ：平均一臺產(chǎn)品一年中所要報廢的零件的數(shù)量，這里將其值取為1；將各項參數(shù)的值帶入到公式之中，可以計算得出 N零=501（1+4%+1%） =52.5件/年查閱相關(guān)資料可以得知，此種規(guī)模為單件小批量生產(chǎn)。3.2.2確定零件毛坯的制造形式在選擇毛坯的型號的時候，需要考慮到很多因素，一般情況下包括下述幾項：1、 工藝性要滿足設(shè)計要求，材料組織要滿足使用的要求；2、 要選擇一個合理的結(jié)構(gòu)形式以及適宜的外形尺寸。3、 在精度以及粗糙度等方面需要滿足的一些條件；4、 每年要生產(chǎn)的數(shù)量；5、 現(xiàn)在每年能夠生產(chǎn)的數(shù)量以及將來的發(fā)展趨勢。齒

32、輪軸對強度和剛度的要求比較高，對其耐磨性也有不低的要求，還要有一定的抗疲勞能力，這里在考慮各種條件以后選擇型號為45號鋼。這種鋼材價格并不高，而且加工難度也低，最重要的是能夠滿足所需要的機械性能，其各方面的性能都不差，比方說均勻性，可塑性等等。 因為齒輪軸中的哥哥臺階之間的外形尺寸相差比較小，所以這里決定使用圓棒料。3.2.3零件的熱處理輪軸所使用的鋼材需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。為保證軸的尺寸精度和消除殘余應(yīng)力，調(diào)質(zhì)時安排在粗車之后、精車之前。3.3工藝路線的制定3.3.1工藝過程的安排在加工的時候，必須按照加工的精細程度對加工的流程進行劃分，按照出粗、半精、精的順序來逐漸完成加工工作。之所以如此布置

33、是因為粗加工的過程會產(chǎn)生過大的切削余量，在完成以后還會承受不小的切削力，產(chǎn)生變形的難度并不高。粗糙整理分離后，在半整加工中可以糾正粗糙加工產(chǎn)生的變形，在精整加工中可以糾正半整加工產(chǎn)生的變形。如此的話，各項不利參數(shù)的值都會降低。這里選擇精度為IT6，在加工完成以后，對變形進行一定的修正，即可滿足其技術(shù)要求。3.3.2軸的工藝路線 （1） 進行下料操作；（2） 鉆中心孔以及打出階梯軸外圓； （3） 粗車各外圓； （4） 進行調(diào)質(zhì)處理；（5） 精車各外圓； （6） 進行劃線操作； （7） 銑鍵槽； （8） 研兩端中心孔； （9） 對圓進行磨削； （10）人為的將處理后的各種雜質(zhì)進行清理；（11）在所

34、有工作完成之后再整體上檢驗一次，然后入庫；3.4確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸在設(shè)計過程中，根據(jù)相關(guān)資料或者技術(shù)手冊中的表格查找確定各項參數(shù)，包括加工余量以及毛坯尺寸等。使用45號鋼來制作階梯軸，進行調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB235，毛坯4.5千克。加工余量對加工有一定的影響。不足以保證零件的質(zhì)量。過高的余量不僅會增加機械加工過程中所需要產(chǎn)生的工作量，還提高了所使用材料以及所消耗能源的量，以至于成本大幅提高。(1)粗車外圓毛坯直徑為48毫米，那么：1=44.8 =117 =1.62=41.8 =105 =1.53=38.8 =57 =1.54=31.8 =32 =3.5如此便可以確定其精度為9

35、級。(2)精車外圓查閱相關(guān)表格， 精車a=1.4，那么：1=42 =1172=39 =1053=36 =574=29 =32如此便可以確定其精度為8級。(3)磨削外圓查閱相關(guān)表格，磨削a=0.5，那么，1=42 =1172=38 =483=35 =254=28 =32如此便可以確定其精度為6級。(4)粗車另一端外圓根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，經(jīng)過計算之后得到如下數(shù)據(jù):1=44.8 =177 粗車=1.62=41.6 =166 粗車=1.63=38.6 =22 粗車=1.5如此便可以確定其精度為9級。(5)精車另一端外圓查閱相關(guān)表格， 精車a=1.4，那么：1=42 =1772=38.8 =1663=35

36、.8 =22如此便可以確定其精度為8級。 (6)磨削另一端外圓查閱相關(guān)表格，磨削a1=0.4，那么：2=38 =166 3=35 =22如此便可以確定其精度為6級。(7)銑鍵槽查閱相關(guān)規(guī)范標準或者技術(shù)手冊以后選擇的相關(guān)參數(shù)為：D=8，d=8，L=50，l=14；走刀長度 =37，=173.5各項設(shè)備型號和切削用量工序1、粗車一端端面及外圓（1）機床：所選擇的型號為CA6140（2）夾具：通過三爪卡盤來完成夾取工作（3）量具：通過游標卡尺或者鋼板尺來測算長度 （4）刀具：外圓車刀 YT15（5）切削用量： =2毫米 =0.6毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 （3.2） 取=320轉(zhuǎn)每分鐘

37、 =0.80米每秒 （3.3） =1.6毫米 =0.6毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 =1.5毫米 =0.5毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 =1.5毫米 =0.5毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 =3.5毫米 =0.6毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 工序2、粗車另一端端面及外圓（1）機床：這里所選擇的型號為 CA6140（2）夾具：通過三爪卡盤來完成夾取工作（3）量具：通過鋼板尺或者游標卡尺來測算長度（4）

38、刀具：外圓車刀 YT15（5）切削用量： =2毫米 =0.6毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 =1.6毫米 =0.6毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 =3.1毫米 =0.6毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 =1.6毫米 =0.5毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=398轉(zhuǎn)每分鐘 取=320轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 工序4. 精車外圓（1）機床：這里所選擇的型號為 CA6140（2）夾具：通過撥盤或者雙頂尖來完成夾取工作（3）量具：通過游標卡尺來測算長度 （4）刀具：外圓車刀 YT15（5）切削用量：=1.4毫米 =0.36毫米每轉(zhuǎn) =1.5米每秒 n=682轉(zhuǎn)每分鐘 取=710轉(zhuǎn)每分鐘 =1.56米每秒 工序6. 銑鍵槽（1）機床：這里所選擇的型號為X62W（2）量具：通過游標卡尺來測算長度（3）夾具：通過虎鉗或者其他工具來完成夾取工作（4）刀具：直柄鍵槽銑刀YT15 D=8，d=8，L=50，l=14。手銼。（5）切削用量：=4毫米 =0.1毫米每轉(zhuǎn) =1米每秒 n=503轉(zhuǎn)每分鐘 取=475轉(zhuǎn)每分鐘 =0.80米每秒 工序8. 磨外圓（1）機床：這里所選擇的型號為M120 （2）夾具：通過撥盤以及雙頂尖來完成夾取工作