kb金属切削机床课程策画(共27页)
发布时间:2024-03-17 03:19:07

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  1、精选优质文档-倾情为你送上目 录 3.2.4 转速图的拟定.6 12333 3 4 4 569笃志-专心-专业一. 概述1.1 机床课程策画的方针 机床课程策画,是正在金属切削机床课程之后举行的试验性教学枢纽。其方针正在于通过机床运动板滞变速传动体例的布局策画,使学生正在拟定传动和变速的布局的布局计划流程中,获得策画构想,计划领悟,布局工艺性,板滞制图,零件谋略,编写技巧文献和查阅技巧原料等方面的归纳熬炼,竖立无误的策画思念,负责根本的策画形式,并培植学生具有开端的布局领悟,布局策画和谋略才具。1.2 铣床的规格系列和用途寻常机床的规格和类型有系列型谱动作策画时该当服从的根蒂。因而,对这些根本学问和

  2、原料作些扼要先容。本次策画的是寻常铣床主轴变速箱。1.3 操作职能恳求 (1)具有皮带轮卸荷装备 (2)主轴的变速由变速手柄,和滑移齿轮竣工二. 参数的拟定2.1 运动参数采用 (1) 依据给定的数据,最高转速1250r/min,最低转速100r/min,及传动级数得: = Z=12 =1.26; (2)查外得:各轴转速:100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250.2.2 主电机采用合理确实定电机功率N,使机床既能填塞阐扬其行使职能,餍足分娩需求,又不以致电机往往轻载而消浸功率身分。已知电动机的功率是3KW,依据机床策画手册7选Y100L

  3、2-4,额定功率3,满载转速1430r/min,最大额定转距2.3。三. 传动体例策画 策画计划如下图1所示:图1 传动体例策画图3.1 主传动计划拟定拟定传动计划,包含传动型式的采用以及开停、换向、制动、独揽等全部传动体例确实定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及构成、安插区别特征的传动型式、变速类型。传动计划和型式与布局的繁杂水平亲热相干,和事务职能也相合系。因而,确定传动计划和型式,要从布局、工艺、职能及经济等众方面团结酌量。传动计划有众种,传动型式更是繁众,比方:传动型式上有凑集传动,辞别传动;增加变速范畴可用填充传动组数,也可用背轮布局、分支传动等型式;变速箱上既可用众速电机,也

  4、可用调换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。明晰,可以的计划有良众,优化的计划也因要求而异。此次策画中,咱们采用凑集传动型式的主轴变速箱。3.2 传动布局式、布局网的采用布局式、布局网对待领悟和采用容易的串联式的传动不失为有效的形式,但对待领悟繁杂的传动并念由此导出实践的计划,就并非很是有用。 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 传动组和传动副数可以的计划有: 12=4*3 12=3*4 12=3*2*2 12=2*3*2 12=2*2*3 正在上列各计划中,前两个有时能够省却一根轴。过错是有一个传动组内有四个传动副。假若用一个四联滑移齿轮,则会填充轴向尺寸;假若用两个双联滑移齿轮,则独揽机

  5、构必需互锁以防守两个滑移齿轮同时啮合。是以寻常少用。后三个计划中可依据下述法则斗劲:从电动机到主轴,寻常为降速传动。靠拢电动机处的零件,转速较高,从而转矩较小,尺寸也就较小。如使传动副较众 的传动组放正在靠拢电动机处,则可使小尺寸的零件众些,大尺寸的零件就能够少些,就省质料了。这即是“前众后少”的法则。从这个角度酌量,以取12=3*2*2的计划为好。 3.2.2 布局式的拟定 (1)对待12=322传动式,有6种布局式和对应的布局网。区分为: 图1布局网(2)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范畴 因而主传动链任一传动组的最大变速范畴寻常为。依据式3-1得: (3-1)

  6、计划a,b,c,e中第二增加组,则结尾一个增加组的变速范畴,是可行的,计划d,f中,不如前者好。(3) 根本组和增加组的摆列依次正在牢靠的四种布局网计划a,b,c,e中,还要举行斗劲以采用最佳计划。法则是采用中央传动轴变速范畴最小的计划。由于假若各计划同号传动轴的最高转速雷同,则变速范畴小的,最低转速较高,转矩较小,传动件的尺寸也就能够小些。计划a的中央传动轴变速范畴最小,助计划a最佳。即假若没有其余恳求,则应尽量使增加依次与传动依次类似。依据传动副的极限传动比和传动组的极限变速范畴及根本组增加组的摆列依次,选定的计划。3.2.3转速图的拟定 电动机和主轴的转速是已定的,被选定了却构网或布局式后

  7、,就可分派和传动级的传动比并确定中央轴的转速。再加上定比传动,就可画出转速图。中央轴的转速假若能高少少,传动件的尺寸也就能够小少少。然而,中央轴假若转速过高,将会惹起过大的振动、发烧和噪声。平凡,指望齿轮的线m/s。对待中型车、钻、铣等机床,中央轴的最高转速不宜越过电动机的转速。对待小型机床和周到机床,因为功率较小,传动件不会过大。这时振动、发烧和噪声是该当酌量的题目。因些更该当预防中央轴的转速,不使过高。本机床所选定的布局式共有三个传动组,变速机构共需4轴。加上电机轴共5个轴。故转速图共需5个竖线级转速,电动机轴转速与主轴最高转速附近,助需12条横线、变速范畴为,可知两个传动副的传动比势必是前文所述的极限值: 如许就确定了轴III的六种转速惟有一种可以,即为250、315、400、500、630、800 r/min。 随后决断轴II的转速。传动组b的级比指数为3,正在传动比极限的范畴内,轴II的最高转速为630、800、1000,最低可为200、250、315。为了避免升速,又不使传动比太小,可取 则轴II的转速确定为500、630、800 r/min。同理,对待轴I,可取 如许就确定了轴I的转速为800 r/min。现拟定转速图如:(图2)3.2.4齿轮齿数确实定因传动比i采用规范公比的整数次方,齿数和S以及小齿轮齿数能够从外8-1中查得。

  10、Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14齿数63四传动件的估算4.1 三角带传动的谋略三角带传动中,轴间距A能够加大。因为是摩擦传达,带与轮槽间会有打滑,宜可松弛抨击及分开振动,使传动稳定。带轮布局容易,但尺寸大,机床中常用作电机输出轴的定比传动。(1)采用三角带的型号 依据公式: (4-1) 式中: P-电动机额定功率,-事务状况系数(板滞策画外8-8)查板滞策画图8-11因而采用A型带,尺寸参数为B=95mmkb,=11mm,h=10,。 (2)确定带轮的谋略直径,带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为升高带的寿命,小带轮的直

  11、径不宜过小,即。查板滞策画外8-3,8-7取主动轮基准直径=100。依据公式: (4-2)式中: -小带轮转速,-大带轮转速,-带的滑动系数,寻常取0.02。是以,取为较大值180mm,一可增大包角,二能够餍足传动比的恳求。 (3)确定三角带速率 (4-3) (4)初定核心距带轮的核心距,平凡依据机床的总体结构开端选定,寻常可不才列范畴内拣选: 依据经历公式 取,取=400mm. (5)三角带的谋略基准长度 (4-4)由公式4-4得: 由板滞策画外8-2,圆整到规范的谋略长度 (6)验算三角带的挠曲次数 ,适合恳求。 (7)确定实践核心距 (8)验算小带轮包角,主动轮上包角适宜。 (9)确定三

  12、角带根数 依据板滞策画式8-26得: (4-5) 查外8-4a,8-4b得= 0.02KW,= 0.36KW查外8-5,=0.98;查外8-2,=1.14 得Z=5.7 取 根 (10)单根三角带的初拉力最小值查外3外8-3得A型带的单元长度质地。是以 (11)功用正在支承轴上的径向力4.2 传动轴的估算传动轴除应餍足强度恳求外,还应餍足刚度的恳求,强度恳求确保轴正在屡次载荷和扭载荷功用下不爆发疲顿反对。机床主传动体例精度恳求较高,不答应有较大变形。因而疲顿强度寻常不失是苛重抵触,除了载荷很大的状况外,能够不必验算轴的强度。刚度恳求确保轴正在载荷下不至爆发过大的变形。因而,必需确保传动轴有足够的刚度

  13、。1传动轴直径的初定依据传动轴传达功率的巨细,用简化的挽回刚度公式谋略:d ()式中 -传动轴受扭局限直径(mm) -该轴传达的功率(kw) -电动机的功率(kw) -电动机到该传动轴的传行为用 -被估算的传动轴的谋略转速(r/min) -该传动轴每米长度答应挽回角(deg/m)寻常传动轴取=0.51 本策画取0.5 主轴谋略转速,其余各轴均为其最低转速 是以 取30mm, 取35mm 取40mm此轴径为均匀轴径,策画时可相应调剂 外4-1 估算传动轴直径谋略公式轴号谋略转速电机至该轴传行为用输入功率臆想轴的最小直径mmI8000.965.2830II500 0.9034.9735III250

  14、0.854.67404.3 齿轮模数的谋略 (4-7) 式中:按接触疲顿强度谋略的齿轮模数mm;驱动电机功率KW; 该传动轴的谋略转速; i大齿轮齿数与小齿轮齿数之比i1; 小齿轮齿数;齿宽系数,(B为齿宽,m为模数),610;许用接触应力MPa,查外26。 (1)- 齿轮弯曲疲顿的谋略: 取m3 (2) -齿轮弯曲疲顿的谋略: 取m4 (3)- 齿轮弯曲疲顿的谋略: 取m4 (4)规范齿轮:从板滞道理 外10-2查得以下公式齿顶圆 齿根圆 分度圆 齿顶高 齿根高 齿轮的整体值睹外4-3:外4-3 齿轮尺寸外4.4 齿宽确定 由公式得:第一套啮合齿轮 第二套啮合齿轮 第三套啮合齿轮一对啮合齿轮

  15、,为了防守巨细齿轮因安装差错爆发轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷,策画上,应主动轮比小齿轮齿辽阔是以,4.5 带轮布局策画 查板滞策画4P161页,当。D是轴承外径,查板滞零件手册2确定选用深沟球轴承6006,d=30mm,D=55mm。带轮内孔尺寸是轴承外径尺寸55mm。齿板滞策画4外8-10确定参数得:带轮宽度: ,5. 动力策画5.1 主轴刚度验算5.1.1 选定前端悬伸量C参考板滞配备策画1P121,依据主轴端部的布局,前支承轴承摆设和密封装备的型式和尺寸,这里选定C=120mm.5.1.2 主轴支承跨距L确实定 依据金属切削机床5外10-6前轴颈应为6090mm。开端拣选8

  16、0mm.后轴颈(0.70.9),取70mm.依据策画计划,选前轴承为双列圆柱滚子轴承(NN3016K)型,后轴承为圆锥滚子轴承30214型。依据布局,定悬伸长度a120mm。5.1.3 求轴承刚度主轴最大输出转矩(未酌量板滞作用)T=切削力: 背向力: 故总此功用力: F=此力主轴颈和后轴颈个秉承寻常,故主轴端受力为F/2=667.327N。正在估算时,先假设初值/a=3,=3120=360mm。前后支承的支反力和:依据式(106)可求出前、后轴承的刚度: 5.1.4 求最佳跨距开端谋略时,可假定主轴确当量外径为前、后轴承颈的均匀值,。故惯性矩为:查线图。谋略出的与原假定不符。颠末屡次验算得仍

  17、靠拢1.8。能够看出,这是一个迭代流程,很速收敛于无误值。最佳跨距。这里取L=263mm。5.1.5 谋略C点挠度 (1 ) 周向切削力的谋略 (5-1) 此中: , 故:, 故: 。 (2 ) 驱动力Q的谋略 参考机床主轴箱指挥书: (5-2) 此中 是以5.2 齿轮校验 正在验算算速箱中的齿轮应力时,选雷同模数中秉承载荷最大,齿数最小的齿轮进接触应力和弯曲应力的验算。这里要验算的是齿轮3,齿轮9,齿轮13这三个齿轮。 齿轮3的齿数为28,模数为4,齿轮的应力: 1)接触应力: (5-3) u-大齿轮齿数与小齿轮齿数之比;-区域系数; -弹性影响系数; K-载荷系数;圆周力。 查板滞策画4外1

  18、0-4及图10-8及外10-2散布得 假定齿轮事务寿命是48000h。 最终确定 :接触应力 960.0Mpa 接触疲顿强度校核餍足 (2)弯曲应力: 正在验算变速箱中的齿轮强度时,选用模数中承载最大的,齿数最小的齿轮举行接触和弯曲疲顿强度验算。寻常对高速传动齿轮苛重验算接触疲顿强度,对待低速传动齿轮苛重验算弯曲疲顿强度,对硬齿面软齿芯淬火齿轮,肯定要验算弯曲疲顿强度。 (5-4) 式中:齿型系数;应力校正系数. 校核a传动组齿轮校核齿数为28的即可,确定各项参数 1)因为,则: 谋略可知: 2)由公式,取。3)谋略圆周速率:4)齿轮精度为7级,由板滞策画图10-8查得动载系数 由板滞策画外10

  19、-4查得5)确定动载系数: 6)查外 10-5得:,7)谋略弯曲疲顿许用应力由图查得小齿轮的弯曲疲顿强度极限。图10-18查得 ,S = 1.3 , 故适宜。 校核b传动组齿轮校核齿数为28的即可,确定各项参数1)因为,则: 谋略可知2) 由公式,取。3)谋略圆周速率:4)齿轮精度为7级,由板滞策画图10-8查得动载系数,由板滞策画 外10-4查得:5)确定动载系数: 6)查外 10-5得:, 7)谋略弯曲疲顿许用应力由图查得小齿轮的弯曲疲顿强度极限。 图10-18查得 , , 故适宜。 校核c传动组齿轮校核齿数为25的即可,确定各项参数1) 因为,则: 谋略可知:2)取齿宽系数,模数,则3)

  20、谋略圆周速率:4)齿轮精度为7级和v,由板滞策画图10-8查得动载系数,由板滞策画查得:5)确定动载系数: 6)查外 10-5可知:,7)谋略弯曲疲顿许用应力由图查得小齿轮的弯曲疲顿强度极限。 图10-18查得 ,S = 1.3 , 故适宜。六. 总结 通过本次金属切削机床课程策画我学到了:正在策画流程当中,我通过查阅相合原料和应用所学的专业或相合学问,比方零件图策画、金属切削机床、以及所学软件AUTOCAD的应用。我愚弄此次课程策画的机遇对以往一切所学学问加以梳理磨练,同时又能够正在策画当中查找本身所学的不敷从而加以添补。使我对专业学问获得进一步的了然和体例负责。 正在此次课程策画中,是正在教授谨慎

  21、指挥和大肆援救下竣工的。教授以其苛谨务实的治学立场、高度的敬业精神的事务态度和大胆立异的进步精神对我爆发要紧影响。 结尾,对存眷、助助我的教授和同窗吐露衷心地谢谢。七. 参考文献 1 冯辛安.板滞工业出书社. 北京.1999.12 2 周开勤. 2001 3 曹玉榜 易锡麟.机床主轴箱策画指挥. 板滞工业出书社. 北京.1987.5. 4 濮良贵 纪名刚.板滞策画.上等训诫出书社.北京.2001 5 黄鹤汀. . 北京. 板滞工业出书社,2005 6 戴曙主编. 金属切削机床. 板滞工业出书社,1993 7 陈易新.金属切削机床课程策画指挥书.北京:板滞工业出书社,&#

  22、160;1987 8 范云涨.金属切削机床策画简明手册. 北京:板滞工业出书社,1994 中北大学课程策画义务书 2014/2015 学年第 一 学期班 级: 班 专 业: 板滞策画缔制及其主动化 学 生 姓 名: 段亚俊 学 号 20 课程策画标题: 金属切削机床课程策画 (铣床主轴箱策画) 起 迄 日 期: 12月29日1月4日 课程策画地址: 板滞与动力工程学院 指 导 教 师: 于大邦 黄晓斌 学科部副主任: 曾志强 下达义务书日期: 2014年12月29日课 程 设 计 任 务 书1策画方针:通过本课程策画的熬炼,使学生开端负责机床的运动策画(包含主轴箱、变速箱传动链),

  23、动力谋略(包含确定电机型号,主轴、传动轴、齿轮的谋略转速),以及合头零部件的强度校核,取得工程师必备策画才具的开端熬炼。同时坚固金属切削机床课程的根本外面和根本学问。1应用所学的外面及试验学问,举行机床策画的开端熬炼,培植学生的归纳策画才具; 2负责机床策画(主轴箱或变速箱)的形式和程序;3负责策画的根本技艺,具备查阅和应用规范、手册、图册等相合技巧原料的才具;4根本负责画图和编写技巧文献的才具2策画实质和恳求(包含原始数据、技巧参数、要求、策画恳求等):1机床的类型、用处及苛重参数铣床,事务时期:三班制,电动机功率:,主轴最高、最低转速如下:,变速级数:z=12。2工件质料:45号钢 刀具材

  24、料:YT153策画部件名称:主轴箱3策画事务义务及事务量的恳求包含课程策画谋略仿单(论文)、图纸、实物样品等:策画义务1运动策画:依据所给定的转速范畴及变速级数,确定公比,绘制布局网、转速图、谋略齿轮齿数。2动力谋略:采用电动机型号及转速,确定传动件的谋略转速、对苛重零件(如皮带、齿轮、主轴、轴承等)举行谋略(初算和验算)。策画事务量恳求:1主轴箱开展图、剖面图各一张;2主轴零件图一张;3机床传动体例图一张;4编写课程策画仿单一份。(A412页) 课 程 设 计 任 务 书4苛重参考文献:1 陈易新.金属切削机床课程策画指挥书.北京:板滞工业出书社,1987.72 范云涨.金属切削机床策画简明手册. 北京:板滞工业出书社,1994.75策画效果体例及恳求:图纸和仿单 6事务策划及进度:2014年 12月29日 12月29日 观察阶段 12月30日 1月2日 策画阶段1月3日 1月3日 观察阶段 1月4日 最终答辩 学科部副主任:应允 署名: 曾志强2014.12.29

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