簡易儀表車床設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書講解

1、學(xué)校代碼：10410 序 號：040554本科畢業(yè)設(shè)計題目：_簡易儀表車床設(shè)計 _學(xué)院：工學(xué)院姓名：黃禮文學(xué)號：20050400_專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化年 級：機(jī)制051_指導(dǎo)教師： 龔水泉_米粉切割機(jī)二0000九年五月金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī) 器的機(jī)器，又稱為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”。在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中，金屬切學(xué)機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù) 的工作量，約占機(jī)器總制造工作量的 40%-60%機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造 工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。儀表機(jī)床具有價格便宜，重量輕，占地小，操作維護(hù)簡便方便的特點，儀表機(jī) 床仍然具有

2、很高的市場價值。關(guān)鍵詞：儀表機(jī)床AbstractAbstractMetal-cuttingMetal-cutting machinemachine toolstools isis thethe methodmethod ofof cuttingcutting metalmetal machinemachine partsparts intointo a a roughrough processingmachine,processingmachine, itit isis a a machinemachine manufacturingmanufacturing machines,machine

3、s, alsoalso knownknown asas machinemachine tooltool oror machinemachine tools.tools. Metal-cuttingMetal-cutting machinemachine toolstools isis thethe methodmethod ofof cuttingcutting metalmetal machinemachine partsparts intointo a a roughrough processingprocessing machine,machine, itit isis a a mach

4、inemachine manufacturingmanufacturing machines,machines, alsoalso knownknown asas machinemachine tooltool oror machinemachine tools.tools.InIn modernmodern machinemachine buildingbuilding industry,industry, metalmetal cuttingcutting machinemachine learninglearning isis thethe mainmain processingproc

5、essing equipmentmachineequipmentmachine parts,parts, itit hashas toto assumeassume thethe workload,workload, accountingforaccountingfor thethe totaltotal manufacturingmanufacturing workwork machinesmachines 40%40% 60%.60%. TheThe skillskill levellevel ofof machinemachine tooltool directlydirectly af

6、fectsaffects thethe mechanicalmechanical manufacturingmanufacturing industryindustry productproduct qualityquality andand laborlabor ductivity.InstrumentationInstrumentation machinemachine withwith cheap,cheap, lightlight weight,weight, occupiesanoccupiesan areaarea ofof small,small,

7、 simplesimple andand convenientconvenient operationoperation andand maintenancemaintenance features,features, instrumentationinstrumentation machinemachine stillstill hashas a a highhigh marketmarket value.value.KeyKey words:words: InstrumentInstrument MachineMachine TooTool1緒論 . 51.1概述 . 51.2儀表機(jī)床的主

8、要規(guī)格參數(shù) . 52 V帶輪傳動的設(shè)計： . 52.1電動機(jī)的選擇： . 52.2確定切屑功率 . 52.3 V帶設(shè)計： . 62.3.1確定帶輪基準(zhǔn)直徑 . 62.3.2驗算帶速V . 62.3.3確定帶長及中心距 . 62.3.4驗算小帶輪包角 . 62.3.5確定V帶根數(shù) . 62.3.6V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 73主軸箱的設(shè)計. 83.1傳動方案的設(shè)計 . 83.2齒輪的設(shè)計 . 93.2.1齒輪齒數(shù)的選擇 . 93.2.2齒輪材料的選擇 . 93.2.3校核齒輪的疲勞強(qiáng)度 . 93.3軸的設(shè)計 . 93.3.1軸的選材 . 9332軸1的設(shè)計 . 10332軸2的設(shè)計 . 113.3.3

9、軸3的設(shè)計 . 123.3.4 軸4的設(shè)計 . 123.3.5軸的校核 . 124軸承的選擇 . 125鍵的選擇與校核. 136軸套的選擇. 137軸承蓋得設(shè)計. 147.1軸承蓋得作用 . 147.2軸承蓋得選擇 . 147.3軸承的校核 . 148主軸箱的選材. 159潤滑. 1510絲桿的選擇. 1511掛輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計. 1512主軸箱體尺寸. 1713機(jī)床的整體尺寸. 1814設(shè)計總結(jié). 18參考文獻(xiàn). 19致 謝. 201.1概述機(jī)床是人類在長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，并隨著 社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。最原始的機(jī)床是木制的，所有運動都是由人力或畜力

10、驅(qū)動，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實 際上并不是一種完整的機(jī)器?，F(xiàn)代意義上的用于加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床，是在 18世紀(jì)中葉才開始發(fā)展起來的。當(dāng)時，歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的國家，開始了從 工場手工業(yè)向資本主義機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過渡，需要越來越多的各種機(jī)器， 這就推動了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機(jī)的發(fā)明付諸實用，1770年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797年發(fā)明了帶有機(jī)動刀架的車床，開創(chuàng)了用 機(jī)械代替人手控制刀具運動的先聲， 不僅解放了人的雙手，并使機(jī)床的加工精度 和工效起了一個飛躍，初步形成了現(xiàn)代機(jī)床的雛型。續(xù)車床之后，隨著機(jī)械制造 業(yè)的發(fā)展，其他各種機(jī)床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來

11、。至 19世紀(jì)末，車床、鉆床、鏜床、 刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類型的機(jī)床已先后形成。我國機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與 世界先進(jìn)水平相比，還有較大差距。為了適應(yīng)我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù) 現(xiàn)代化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機(jī)床 基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)工藝試驗研究，使我國的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。1.2儀表機(jī)床的主要規(guī)格參數(shù)1.儀表機(jī)床的配套功率：0.55KW2.最大工件回轉(zhuǎn)直徑 50mm3.最大加工長度120m2 V帶輪傳動的設(shè)計：2.1電動機(jī)的選擇：1.綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器

12、的傳動比，所以選 用常用的封閉式丫系列的電動機(jī)。選取Y801-4三相異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)速為1390r/min 。2.2確定切屑功率=O.95根據(jù)機(jī)械設(shè)計，確定工作情況系數(shù)KA=1.2,故Pc=1.2X 0.55=0.66KW.2.3 V帶設(shè)計:2.3.1確定帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)功率FC選用A型確定帶輪基準(zhǔn)直徑：查表去 D1 =85mm。則 D2= ni D1 =166.4mm,查表取 D2=170mm。驗算大帶輪轉(zhuǎn)速罟如/聞。在誤差允許范圍內(nèi)2.3.2驗算帶速VV=。小1 =6.18。帶速合適 60 10002.3.3確定帶長及中心距初步選取中心距a=400mm,帶長L=1204.86mm,選取基準(zhǔn)長

13、度Ld =1250mm。計算實際中心距地a=422.682.3.4驗算小帶輪包角a1 =168.67 大于 120。合適。2.3.5確定V帶根數(shù)傳動比 i=2,查表的 P=0.63KWPQ=0.15KW Ka 0.96KW Kc=0.93KW0.66(0.63 0.15) 0.96 0.93取Z=1236 V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計V帶輪采用孔板式結(jié)構(gòu)，帶輪材料選用HT200237作用在帶輪軸上的壓力查表：A型皮帶q=0.01kg/mF=86.81N3.主軸箱的設(shè)計3.1傳動方案的設(shè)計電動機(jī)通過皮帶輪將轉(zhuǎn)速傳遞給軸1,軸1上安裝有滑移齒輪，從而使主軸軸1軸2軸3軸4= ZHZEZ,2KT(U 1)Bd2u

14、=317.47 小于二 h=527.3MP3.2齒輪的設(shè)計321齒輪齒數(shù)的選擇齒輪主動軸軸1將轉(zhuǎn)速傳遞給主軸軸2,傳動比為i=1,i=0.5齒輪精度用8級，輪齒表面精糙度為Ra1.6,軟齒面閉式傳動，失效形式為占蝕， 考慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，試選軸1上齒數(shù)為108和144,軸1到軸2 因由2中轉(zhuǎn)速比，故采用滑移連接齒輪，將軸1上齒輪數(shù)為108和144的齒輪固 結(jié)，通過撥塊的撥動，將齒數(shù)為108和144的齒輪分別和齒數(shù)108和齒數(shù)72的 齒輪不同時連接，達(dá)到轉(zhuǎn)速比的要求。3.2.2齒輪材料的選擇齒輪因傳遞功率不大，鍛選項毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，45號鋼正火處理。3.2.3校核齒

15、輪的疲勞強(qiáng)度故齒面滿足接觸疲勞強(qiáng)度。3.3軸的設(shè)計3.3.1軸的選材軸的材料首先應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，對應(yīng)力集中敏感性低；還應(yīng)滿足剛度、耐磨 性、耐腐蝕性及其良好的加工性，以及價格低廉、易于獲得的要求。軸常用的材料主要有碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵。碳鋼有足夠高的強(qiáng)度，對應(yīng)力集中的敏感性較低，便于進(jìn)行各種熱處理及機(jī) 械加工，價格低，供應(yīng)充足，故應(yīng)用最廣。一般機(jī)器中的軸，可用30、40、45、50等牌號的優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造，尤以45號鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理最常用。對低速輕載或不 重要的軸，可用A3、A4、A5等普通碳素鋼制造。3.3.2 軸1的設(shè)計P 功率 P=0.55KW, 1=0.99。T=9.55 X

16、106 N轉(zhuǎn)速 n=710r/min,T=7324N轉(zhuǎn)速 n=1390r/min,T=3611NK= KA KVKaKb=1.0X 1.1X 1.2X 1.2=1.5884查軸的工作情況，ZH =2.5ZE =189.8 Z =0.9 d =0.8580=527.3MP1.1n=1440r/min 時，d=33m=d/z=0.31根據(jù)軸的安裝及齒輪的傳動，選擇 m=1軸1的尺寸設(shè)計如下，軸端撞皮帶輪，通過螺紋和軸肩固定皮帶輪的軸向運動，軸II材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為 217255HBS查得對稱循環(huán)彎曲許用 應(yīng)力 L_. 1 丨=60Mpa。H lim .HP =7S min2kT (u

17、 1)d u軸的安裝如下332軸2的設(shè)計主軸軸2根據(jù)強(qiáng)度計算，直徑去42mm軸上開鍵槽。咲噸=11珂霧=22為了滿足齒輪的安裝，以及齒輪安裝后的強(qiáng)度要求。主軸軸2取直徑為42mm, 保證的齒的合理安裝。主軸2材料為20CrMnTi,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為241286HBS 查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力.I二二二。主軸2的軸頭已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，采用莫氏 6d min號錐孔，軸頭上固定三爪卡盤333軸3的設(shè)計軸3材料為45,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為2420250HBS查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力1丄60Mpa。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算，初步計算軸徑，取 二3.3.4軸4的設(shè)計軸4材料為45,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為2420250HBS軸

18、端開鍵槽與齒配合 直徑d取9m.3.3.5軸的校核為合理安排齒輪，雖然鍵槽、軸肩及過度配合所引起的應(yīng)力集中會削弱軸的 疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按照強(qiáng)度較為寬裕確定的。4軸承的選擇根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動摩擦軸承（簡稱滑動軸承）和滾動摩擦軸承（簡稱滾動軸承）兩大類。滾動軸承由于摩擦系數(shù)小，起動阻力 小，而且它已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選用、潤滑、維護(hù)都很方便，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較 廣。但由于滑動軸承本身具有的一些獨特優(yōu)點， 使的它在某些不能、不便或使用 滾動軸承軸承沒有優(yōu)勢的場合，如在工作轉(zhuǎn)速較高、特大沖擊與震動、徑向空間 尺寸受到限制或必須剖分安裝（如曲軸的軸承）、以及需在水或腐蝕

19、性介質(zhì)中工 作等場合，仍占有重要地位。圓錐滾子軸承能承受較大的徑向載荷和單向德軸向負(fù)荷，但極限轉(zhuǎn)速較低，內(nèi)外圈可以分離，故軸承游隙可在安裝是調(diào)整，通常成對使用和安裝。雙列角接觸圓柱滾子軸承能撐受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，成載力大，極限轉(zhuǎn)速軸1選軸承：7205E型軸承軸2選軸承：選用雙列角接觸圓柱滾子軸承 3182107和3182111軸3選軸承：7204E型軸承軸4選軸承：7203E型軸承5鍵的選擇與校核主軸 1 上鍵 14 X 9 L=38mm. GB1095-794T/d 4 7324/6 :- p9.17MPap Lh 1438查表許用擠壓應(yīng)力！：=110Mpa所以鍵的強(qiáng)度足夠主軸上的鍵滿足強(qiáng)

20、度的要求，6軸套的選擇在運動部件中，因為長期的磨擦而造成零件的磨損，當(dāng)軸和孔的間隙磨損到 一定程度的時候必須要更換零件，因此設(shè)計者在設(shè)計的時候選用硬度較低、耐磨 性較好的材料為軸套或襯套，這樣可以減少軸和座的磨損，當(dāng)軸套或襯套磨損到 一定程度進(jìn)行更換，這樣可以節(jié)約因更換軸或座的成本， 一般來說，襯套與座采 用過盈配合，而與軸采用間隙配合，因為無論怎么樣還是無法避免磨損的， 只能 延長壽命，軸套一般起滑動軸承作用。為了節(jié)約材料根據(jù)軸承需要的軸向載荷設(shè)計軸 套的壁厚。一般選用鑄銅和軸承合金材質(zhì)。軸套有開口和不開口之分，這要根據(jù) 結(jié)構(gòu)的需要。一般軸套不能承受軸向載荷，或只能承受較小的軸向載荷?；蚣油?/p>

21、 力軸承。軸一般是圓的。軸套可以起到保護(hù)軸的磨損和對軸上零件進(jìn)行軸向定位軸1上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為42 X 15,選用35號鋼軸2上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為52 X 15,選用35號鋼，頭部選用80軸3上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為62 X 15,和 80X18,軸4上上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為47X15。FR1V=S=L5 =352N=24484862880016667口 _ 3843162003(121025)丿=99177288007軸承蓋得設(shè)計7.1軸承蓋得作用軸承蓋用于軸承外圈的軸向定位，能夠?qū)S承起到防塵和密封,7.2 軸承蓋得選擇X 18.7.3軸承的校核

22、FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N|2|315352.5Fr2v=Ft- F R1尸1377-352=1025N 軸承的型號為6008, Cr=16.2 kN FA/COr=0計算當(dāng)量動載荷f P X F R Y F A查表得fP=1.2徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)丫為X=1, Y=0Pr 二 f p XFR YFAPr=1.2 X( 1 X 352) =422.4 N驗算3182111的壽命L =16667 16200Lh 384 422.4驗算右邊軸承&主軸箱的選材主軸箱選用HT20Q需經(jīng)時效處理。壁厚為 24mm.9潤滑4.1齒輪潤滑齒輪的潤滑選用L-AN15潤滑油。4

23、.2軸承潤滑采用脂潤滑10.絲桿的選擇選用絲桿導(dǎo)程為12mm勺導(dǎo)程11掛輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計車削螺紋時的運動平衡式為1 （主軸）iL=S機(jī)床絲杠的導(dǎo)程 L=12mm基本傳動組i=1/8模數(shù)齒數(shù)直徑120201252513030135351404014545150501555516060165651707018080190901959511001001120120如車削螺距為0.2的螺紋時，可采用A-B齒數(shù)20-90, C-D齒數(shù)采用60-10020 60S=1XX 12=0.290 100可以切削導(dǎo)程為0.2的螺距。軸1和軸3固結(jié)在床身上，齒輪B, C采用可調(diào)距離ABCDS2090601000.220

24、701200.2520701000.33090701000.354010060900.43070900.540601000.64060701000.750601000.68090601000.7560701000.960709015080601.25459080401.580706023080904通過變換齒輪A,B,C,D。可以多種切削標(biāo)準(zhǔn)螺距和非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋。12，主軸箱體尺寸主軸箱體選用灰口鑄鐵，經(jīng)時效處理，表面噴漆。主軸箱壁厚為24mm,，主軸箱高634mm，長413mm,13.機(jī)床的整體尺寸床身長2020,床寬321mm,車床高為1087mm.14設(shè)計總結(jié)在這次作業(yè)過程中，我遇到了許多困難，一遍又一遍的計算，一次又一次的設(shè) 計方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足，接受了盲目計算的教訓(xùn)。盡管這次作業(yè)的時間是漫長的，過程是曲折的，但對我來說，收獲最大 的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中，我發(fā)現(xiàn)像我 們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗，沒有感性的認(rèn)識，空有理論知識，有些東西很可能