自制20T拉床設(shè)計(jì)【含8張CAD圖紙】

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本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容：自制20T拉床設(shè)計(jì)是一種主要用于拉削零件內(nèi)孔、鍵槽的小型機(jī)械式拉床。結(jié)構(gòu)主要由床身、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、附屬裝置等組成。本設(shè)計(jì)要求達(dá)到結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)成本低，效率高，滿足工作性能，而且操作方便的目的。3、對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不少于2萬(wàn)字；工程繪圖量不少于折合成圖幅為A0號(hào)的圖紙3張；用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖一般不少于2/3；并進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真樣機(jī)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。查閱文獻(xiàn)15篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料，譯文字?jǐn)?shù)不少于3000字。4、主要參考文獻(xiàn) 1 董剛 李建功 潘鳳章主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第三版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社19982成大先主編.械設(shè)計(jì)圖冊(cè) 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 19973蔡春源主編.機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 19974徐灝主編.新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 19955朱喜林 張代治主編.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京：科學(xué)出版社 20046求是科技編著.PLC應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐 北京：人民郵電出版社 20057雷天覺(jué)主編.液壓工程手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 19908孫桓 陳作模主編.機(jī)械原理（第六版）北京：高等教育出版社 20019王愛(ài)玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床 北京：國(guó)防工業(yè)出版社 200310趙如福主編.金屬機(jī)械加工人員手冊(cè)（第三版）上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 199011齊麟 張亞雄 黎上威 董學(xué)朱 胡松春編著 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)（上、下冊(cè)）北京：機(jī)械工業(yè)出版社 198712齒輪手冊(cè)編委會(huì)編著 齒輪手冊(cè)（上、下冊(cè)） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 199013現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)編委會(huì)編著 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 199514郭愛(ài)蓮主編.新編機(jī)械工程技術(shù)手冊(cè) 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社 199115楊公源主編.機(jī)電控制技術(shù)及應(yīng)用 北京：電子工業(yè)出版社 200516袁任光編著.可編程序控制器選用手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 200217饒振綱 王勇衛(wèi)編著.滾珠絲杠副及自鎖裝置 北京:國(guó)防工業(yè)出版社 199018陸玉 何在洲 佟延偉主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社 199919數(shù)字化手冊(cè)系列（軟件版）編寫(xiě)委員會(huì)編著.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）R2.0北京：機(jī)械工業(yè)出版社 19995、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：起 迄 日 期工 作 內(nèi) 容3.213.273.284.104.115.225.236.22完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告。設(shè)計(jì)任務(wù)分析與總體方案的確定。 實(shí)施設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、試驗(yàn)。 進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真樣機(jī)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定。教研室審查意見(jiàn)：教研室主任簽字： 年 月 日系審查意見(jiàn)： 系主任簽字： 年 月 日河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告課題名稱自制20T拉床設(shè)計(jì)系 別： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)083班 學(xué)生姓名： 秦?zé)橓i 學(xué) 號(hào)： 36號(hào) 指導(dǎo)教師： 孫有亮 課題來(lái)源導(dǎo)師課題課題類別工程設(shè)計(jì)一 、論文資料的準(zhǔn)備拉床，是用拉刀加工工件各種內(nèi)外成型表面的金屬切削機(jī)床。拉削時(shí)，一般工件不動(dòng)，只有拉刀平穩(wěn)、低速的直線切削運(yùn)動(dòng)，它是加工過(guò)程的主運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則靠拉刀刀齒的齒升量來(lái)完成。在拉削過(guò)程中，拉刀要承受的切削力很大，為了獲得平穩(wěn)的主運(yùn)動(dòng)，通常采用液壓驅(qū)動(dòng)。液壓拉床的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊振動(dòng)，拉削速度可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，拉力可通過(guò)壓力來(lái)控制。拉床的生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量好。拉削加工時(shí)，切屑薄，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因而可獲得較高的加工精度（拉削精度可達(dá)IT7IT8）和較細(xì)的表面粗糙度（Ra0.63m）。拉床工作時(shí)，拉刀通過(guò)加工表面的一次行程中可完成粗、精加工，因此生產(chǎn)率高，但拉削不同的表面，需要不同的專用拉刀，且拉刀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，因此適用于大批大量生產(chǎn)。拉床的主參數(shù)為額定拉力。拉床的類型:內(nèi)拉床：用于拉削內(nèi)表面，如花鍵孔、方孔等。工件貼住端板或安放在平臺(tái)上，傳動(dòng)裝置帶著拉刀作直線運(yùn)動(dòng)，并由主溜板和輔助溜板接送拉刀。內(nèi)拉床有臥式和立式之分。前者應(yīng)用較普遍，可加工大型工件，占地面積較大；后者占地面積較小，但拉刀行程受到限制。外拉床：用于外表面拉削，主要有下列幾種：立式外拉床，工件固定在工作臺(tái)上，垂直設(shè)置的主溜板帶著拉刀自上而下地拉削工件，占地面積較小。側(cè)拉床，臥式布局,拉刀固定在側(cè)立的溜板上,在傳動(dòng)裝置帶動(dòng)下拉削工件，便于排屑，適用于拉削大平面、大余量的外表面，如氣缸體的大平面和葉輪盤(pán)榫槽等。連續(xù)拉床，較多采用臥式布局，分為工件固定和拉刀固定兩類。前者由鏈條帶動(dòng)一組拉刀進(jìn)行連續(xù)拉削，適用于大型工件；后者由鏈條帶動(dòng)多個(gè)裝有工件的隨行夾具通過(guò)拉刀進(jìn)行連續(xù)拉削，適用于中小型工件。此外，還有齒輪拉床、內(nèi)螺紋拉床、全自動(dòng)拉床、數(shù)控拉床和多刀多工位拉床等。拉床的發(fā)展概況：第一臺(tái)真正高效率的拉床是在1898年，美國(guó)的J.N.拉普安特制造了第一臺(tái)機(jī)械傳動(dòng)臥式內(nèi)拉床。之后隨著工業(yè)化的發(fā)展，逐漸有了更加專業(yè)化，專一型的拉床。20世紀(jì)30年代，在德國(guó)制成雙油缸立式內(nèi)拉床，在美國(guó)制造出加工氣缸體等的大平面?zhèn)壤病?0年代初出現(xiàn)了連續(xù)拉床。拉床的應(yīng)用前景：拉床是機(jī)械設(shè)備中很重要的一個(gè)分支，是機(jī)械制造業(yè)的基本加工設(shè)備，它的品種、性能、質(zhì)量和技術(shù)水平直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。拉床的品種越來(lái)越多，拉削的工藝范圍也逐步擴(kuò)大，可以加工內(nèi)孔鍵槽、各種成型的通孔，也可以加工中小型零件的各種成型表面，如氣缸體軸承座的連接面，合金軸瓦的結(jié)合面及半圓弧和兩側(cè)倒角等。隨著少、無(wú)切削量設(shè)備的發(fā)展和機(jī)床加工業(yè)整體水平的提高，金屬切削機(jī)床的應(yīng)用范圍和品種規(guī)格等將會(huì)不斷增加新的內(nèi)容。專業(yè)化，高精度的拉床也預(yù)示著它的高價(jià)位，但是在很多時(shí)候，中小型的工廠內(nèi)部需要使用拉床進(jìn)行機(jī)加工，但是如果買(mǎi)進(jìn)專業(yè)化的拉床，其所花的費(fèi)用對(duì)于所得利潤(rùn)來(lái)說(shuō)，成本太大，而且有時(shí)不需要那么高的精度要求，而使用這些拉床無(wú)疑是種浪費(fèi)。這就需要工廠內(nèi)部自己制造一些簡(jiǎn)單的，可以完成一般要求加工的拉床。二、本課題的目的（重點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)）通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力,熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法；培養(yǎng)學(xué)生懂得工程技術(shù)工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟(jì)觀念，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊(cè)、進(jìn)行工程計(jì)算、圖樣繪制及編寫(xiě)技術(shù)文件的能力。并且掌握一般機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟，掌握常用工程材料的性能和選配能力。盡快完成學(xué)生到工程技術(shù)人員的過(guò)渡。通過(guò)對(duì)自制拉床的總體設(shè)計(jì)以及機(jī)械系統(tǒng)、電力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)自制拉床的工作原理、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等進(jìn)行掌握、理解。使其滿足工作性能要求來(lái)完成拉床各部分的設(shè)計(jì)，能加工工件各種內(nèi)外成型表面，并且能夠換刀進(jìn)行多種加工作業(yè)。并在此前提下要滿足操作簡(jiǎn)便、安全，生產(chǎn)成本低，效率高，維修方便以及外觀、經(jīng)濟(jì)上的要求，做到和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。 重點(diǎn)：本課題分兩個(gè)部分：自制拉床的總體設(shè)計(jì)和電力控制系統(tǒng)及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該機(jī)構(gòu)主要由床身、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、附屬裝置等組成。對(duì)總體設(shè)計(jì)需對(duì)拉床的工作原理、各機(jī)構(gòu)之間關(guān)系、各零、部件組成及關(guān)系進(jìn)行掌握。創(chuàng)新點(diǎn)：自制拉床主要由機(jī)械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)兩大部分組成。本拉床以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置，能耗小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，效率高，并且操作方便，相對(duì)來(lái)說(shuō)更適于中小型企業(yè)、工廠進(jìn)行機(jī)加工作業(yè)；采用滑動(dòng)絲杠螺母為傳動(dòng)裝置，提高了機(jī)械傳動(dòng)效率，節(jié)約了能源，降低了使用成本。三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路自制拉床的方案設(shè)計(jì)，包括總體設(shè)計(jì)，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。工作要求：額定拉力為20T、根據(jù)工作要求及設(shè)計(jì)要求確定其工作原理，選擇機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)方式。1. 由工作原理確定自制拉床的基本構(gòu)成和總體布局，主要零、部件的基本結(jié)構(gòu)形式；2. 自制拉床的機(jī)械系統(tǒng)和電力系統(tǒng)各采用何種傳動(dòng)方式；、初步確定電動(dòng)機(jī)、主要元件或構(gòu)件的基本參數(shù)和技術(shù)性能，如功率、承載、速度、行程或調(diào)節(jié)幅度、外形尺寸等。在運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)力分析，確定各機(jī)構(gòu)各部分傳遞的功率、轉(zhuǎn)矩和力的大小，根據(jù)這些數(shù)據(jù)和使用要求進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、發(fā)熱效率等方面的計(jì)算或校核。、通常提出幾種不同方案，從技術(shù)和設(shè)計(jì)兩個(gè)方面比較論證，選擇最理想的，即在考慮滿足職能要求的同時(shí)，要注意取得較好的經(jīng)濟(jì)效果，使設(shè)計(jì)出的裝備成本低，功率消耗及維修費(fèi)用少，能滿足給定的生產(chǎn)效率。、系列標(biāo)準(zhǔn)及選用，焊接操作機(jī)的零件有良好的加工工藝性能，合理選用原材料，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的零部件。四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）3.284.4 完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告、開(kāi)題報(bào)告4.5 4.11 完成外文翻譯4.124.18 設(shè)計(jì)任務(wù)分析與總體方案的確定4.196.6 實(shí)施設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、實(shí)驗(yàn)。6.76.18 進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真樣機(jī)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6.186.21 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定五、主要參考文獻(xiàn)1 劉堅(jiān) 莫秀群.機(jī)械加工設(shè)備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20062 陳雪瑞.金屬切削機(jī)床概論.山西：山西科學(xué)教育出版社，20033 徐灝.新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19954 朱喜林.張代治主編.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：科學(xué)出版社，20045 董剛,李建功,潘鳳章主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19986 雷天覺(jué).液壓工程手冊(cè).北京：機(jī)械工程出版社，19907 孫桓,陳作模主編.機(jī)械原理（第六版）.北京：高等教育出版社，20018 王愛(ài)玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，20039 趙如福主編.金屬機(jī)械加工人員手冊(cè)（第三版）.上海科學(xué)技術(shù)出版社，199010 齊麟,張亞雄,黎上威,董學(xué)朱,胡松春編著.蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)（上、下冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)版社，198711 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)編委會(huì)編著 .現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 199512 郭愛(ài)蓮主編.新編機(jī)械工程技術(shù)手冊(cè).經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社，199113 楊公源主編.機(jī)電控制技術(shù)及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，200514 顧維邦，焦根昌.金屬切削機(jī)床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200015 陸玉,何在洲,佟延偉主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 日期：教研室意見(jiàn)：教研室主任簽名： 日期：系意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：系蓋章河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)083 姓 名 秦?zé)橓i 學(xué) 號(hào) 2008307336 指導(dǎo)教師 孫有亮 實(shí)習(xí)成績(jī) 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告一、實(shí)習(xí)目的畢業(yè)實(shí)習(xí)是畢業(yè)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它既是我們?cè)诖髮W(xué)里的最后一次實(shí)習(xí)，同時(shí)也是我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢暗淖詈笠淮螌?shí)戰(zhàn)演練。做好畢業(yè)實(shí)習(xí)，不僅是我們做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的前提條件，也是對(duì)即將離開(kāi)校園的學(xué)子的最后一次檢驗(yàn)。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)使我更深入地接觸專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步了解機(jī)械工程專業(yè)工作的實(shí)際問(wèn)題、機(jī)械工程管理過(guò)程中存在的問(wèn)題、理論和實(shí)際相沖突的難點(diǎn)問(wèn)題，并通過(guò)撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告，使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決專業(yè)問(wèn)題的能力。只有通過(guò)實(shí)習(xí)，我們才能更加深入的了解并鞏固自己的專業(yè)知識(shí)，學(xué)習(xí)新技能，增加新經(jīng)驗(yàn)，以便明天更好地走向工作崗位。畢業(yè)實(shí)習(xí)與先前的很多實(shí)習(xí)都有所不同，首先時(shí)間很長(zhǎng)，我們用了四周的時(shí)間進(jìn)行實(shí)習(xí)，畢業(yè)實(shí)習(xí)主要是具有針對(duì)性的實(shí)習(xí)，是我們必經(jīng)的一門(mén)社會(huì)實(shí)踐課。畢業(yè)實(shí)習(xí)我們準(zhǔn)備得比較充分。首先老師把我們各自的課題告訴我們，就讓我們?nèi)?gòu)思各種設(shè)計(jì)，尋找自己可能遇到的困難問(wèn)題，把問(wèn)題記錄下來(lái)，帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)習(xí)。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容第三周，我們進(jìn)入了了畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。在孫老師的帶領(lǐng)下，我們首先來(lái)到了張家口大力神鍋爐廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)。張家口市大力神鍋爐制造有限公司擁有國(guó)家頒發(fā)的B級(jí)鍋爐制造許可證(P=2.5MPa)，一、二類壓力容器設(shè)計(jì)、制造許可證，D級(jí)鍋爐安裝、修理許可證。質(zhì)量體系完善，按規(guī)范運(yùn)作，大力神鍋爐銷往全國(guó)各地，市場(chǎng)份額尤以華北、西北、東北為重。并相繼承擔(dān)了大批國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)，闖出了一片屬于大力神的藍(lán)天。大力神鍋爐以其高效、節(jié)能、安全、可靠的特性，創(chuàng)出了河北省鍋爐業(yè)唯一的名牌產(chǎn)品；被機(jī)械工業(yè)部評(píng)為一等品；連年被中國(guó)保護(hù)消費(fèi)者基金會(huì)、河北省消費(fèi)者協(xié)會(huì)授予“消費(fèi)者信得過(guò)產(chǎn)品”“用戶滿意產(chǎn)品”。大力神商標(biāo)被評(píng)為全國(guó)市場(chǎng)上榜品牌和河北省優(yōu)秀商標(biāo)，企業(yè)連年榮獲河北省先進(jìn)集體、省百?gòu)?qiáng)企業(yè)榮譽(yù)。公司的產(chǎn)品已發(fā)展為：燃煤、燃油（氣）、電加熱和特種鍋爐三大系列13個(gè)品種，84個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品將高質(zhì)量的服務(wù)于社會(huì)各行各業(yè)。面對(duì)新世紀(jì)的挑戰(zhàn)，張家口大力神鍋爐制造有限公司的目標(biāo)是：鑄現(xiàn)代管理之魂，提升品牌形象，創(chuàng)世紀(jì)之星。首先我們?cè)谑彝饪吹搅顺P機(jī)，不過(guò)這臺(tái)除銹機(jī)已經(jīng)閑置了很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)用過(guò)了。簡(jiǎn)易管子除銹機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和除銹原理：簡(jiǎn)易管子除銹機(jī)一般由機(jī)械動(dòng)力頭、機(jī)身、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作裝置等組成。除銹原理也較為簡(jiǎn)單，將管子固定在機(jī)身，通過(guò)動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，工作裝置利用摩擦的原理即可對(duì)管子完成快速而簡(jiǎn)易的除銹。常見(jiàn)的金屬管子除銹方法及其特點(diǎn)：（1）摩擦除銹及本次設(shè)計(jì)所采用的方法，成本低，操作簡(jiǎn)單，除銹效果因設(shè)備不同而差異較大，噪音和粉塵問(wèn)題突出。（2）噴丸除銹，可以有效的清除金屬表面的氧化皮，銹蝕，舊漆膜等雜質(zhì)。（3）化學(xué)除銹，化學(xué)清洗雖然能使表面達(dá)到一定的清潔度和粗糙度，但其對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題較為嚴(yán)重，影響工人健康。隨后，我們跟著孫老師觀看了彎管機(jī)的外形結(jié)構(gòu)，實(shí)地觀看了彎管機(jī)的工作過(guò)程，并在現(xiàn)場(chǎng)與指導(dǎo)老師討論了該設(shè)備需要改進(jìn)的地方。我們還拍下了彎管機(jī)在工作過(guò)程中的不同階段，以備設(shè)計(jì)參考。除此以外我們還看了數(shù)控離子切割機(jī)等設(shè)備，擴(kuò)大了我們的視野。由于我們這一組每個(gè)人的設(shè)計(jì)題目都不相同，在設(shè)計(jì)過(guò)程中肯定會(huì)出現(xiàn)一些靠個(gè)人力量很難解決的問(wèn)題，為了我們大家在將來(lái)的設(shè)計(jì)中能互相幫助，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，大家通力合作，順利完成設(shè)計(jì)，同時(shí)也為了我們能學(xué)到更多專業(yè)性知識(shí)，增強(qiáng)我們的專業(yè)技能，開(kāi)闊我們的眼界。三、實(shí)習(xí)結(jié)果通過(guò)這次的畢業(yè)實(shí)習(xí)加上老師在實(shí)習(xí)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，使我對(duì)其他同學(xué)的課題有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。這次實(shí)習(xí)唯一的遺憾就是沒(méi)能看到與我課題相關(guān)的設(shè)備，當(dāng)老師想帶領(lǐng)我們?nèi)タ磁c我設(shè)計(jì)相關(guān)的叉車時(shí)，人家的叉車已經(jīng)出售了。真可惜，不過(guò)我在網(wǎng)上找到了很多相關(guān)的資料，為設(shè)計(jì)做了很多的準(zhǔn)備。在短短的一個(gè)月的實(shí)習(xí)中，孫老師帶領(lǐng)和教導(dǎo)下，以及自已的努力參與學(xué)習(xí)，對(duì)機(jī)械專業(yè)的各個(gè)方面有了深刻的理解和認(rèn)識(shí)，并且鞏固了書(shū)本上的知識(shí)，將理論運(yùn)用到實(shí)際中去，從實(shí)際施工中豐富自已的理論知識(shí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用辯證法去處理機(jī)械生產(chǎn)中遇到的各種問(wèn)題，我堅(jiān)信能過(guò)這一段時(shí)間的實(shí)習(xí)，所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)我終身受益，在我畢業(yè)后的實(shí)際工作中將不斷的得到驗(yàn)證。 四、實(shí)習(xí)總結(jié)生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)械專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，其目的在于通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性認(rèn)識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大我們的知識(shí)面；同時(shí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會(huì)、了解企業(yè)的一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)。我們的實(shí)習(xí)達(dá)到了我們所希望的效果，相信通過(guò)此次畢業(yè)實(shí)習(xí)，會(huì)使我們每一位同學(xué)將理論與實(shí)際結(jié)合的更緊密，更能夠使我們掌握工程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本流程、各種參數(shù)的選取、各種影響因素產(chǎn)生的特點(diǎn)；使我們從容的面對(duì)以后的設(shè)計(jì)和即將踏入的工作崗位。為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束。實(shí)習(xí)雖然結(jié)束了，再過(guò)兩個(gè)多月，我們真的就要走上工作崗位了，想想自己大學(xué)四年的生活，有許多讓我回味的思緒，我感謝老師們對(duì)我的諄諄教會(huì)，在這個(gè)春意盎然的季節(jié)，伴隨著和煦的春風(fēng)一起飛揚(yáng)，飛向遠(yuǎn)方，去追逐我的夢(mèng)想！ 河 北 建 筑 工 程 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目自制20T拉床學(xué) 科 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)083 班 姓 名 秦?zé)橓i 學(xué) 號(hào) 2008307336 指 導(dǎo) 教 師 孫有亮 輔 導(dǎo) 教 師 目錄第一章 前言 1第二章 總體設(shè)計(jì) 3 2.1設(shè)計(jì)任務(wù) 32.2 設(shè)計(jì)目的 32.3研究方法、思路 42.4 設(shè)計(jì)題目分析 42.5 總體布置簡(jiǎn)圖 5第三章 螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 73.1 耐磨性計(jì)算 73.2 驗(yàn)算自鎖條件 103.3 校核強(qiáng)度 103.4 螺桿穩(wěn)定性計(jì)算 143.5螺桿剛度計(jì)算 14第四章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 154.1 設(shè)計(jì)功率 154.2選定帶型 154.3帶傳動(dòng)傳動(dòng)比 154.4帶輪直徑 154.5實(shí)際轉(zhuǎn)速 164.6 帶速 164.7 軸間距設(shè)計(jì)計(jì)算 164.8 V帶的根數(shù) 174.9 單根V帶的預(yù)緊力 184.10 帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 18第五章蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 195.1 蝸輪蝸桿的類型、特點(diǎn) 195.2 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 21第六章 螺母和蝸輪凸緣的強(qiáng)度計(jì)算 25第七章 夾具的結(jié)構(gòu)及性能分析 27第八章 拉床的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 298.1 控制系統(tǒng)總體方案的確定 298.2 行程開(kāi)關(guān) 298.3 主控制系統(tǒng)30第九章 軸承的選擇與計(jì)算 319.1軸承的選擇 319.2 軸承的構(gòu)造 319.3 軸承的類型 329.4 滾動(dòng)軸承選型和校核 339.5 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 35第十章 傳動(dòng)、減速裝置的潤(rùn)滑37第十一章 軸的校核 40第十二章 機(jī)架的分析與設(shè)計(jì)4111.1 機(jī)架的分類 4111.2 機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 4211.3 機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求 4311.4 機(jī)架設(shè)計(jì)步驟 4411.5機(jī)架的結(jié)構(gòu)選擇 4511.6 機(jī)架選用的材料 46畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 47參考文獻(xiàn) 48畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 49附:英文翻譯英文原文 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯 系別： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 機(jī)083班 姓名： 秦?zé)橓i 學(xué)號(hào)： 2008307336 外文出處：Chinese Journal of Aeronautics 21(2008) 179-186附 件：1、外文原文；2、外文資料翻譯譯文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：簽字： 年 月 日傳動(dòng)誤差和齒面印痕控制的弧齒錐齒輪小輪加工參數(shù)設(shè)計(jì)摘要：提出了在對(duì)齒面印痕的位置、方向及傳動(dòng)誤差幅值的控制的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)弧齒錐齒輪小輪加工參數(shù)的方法。接觸跡線設(shè)計(jì)為直線,傳動(dòng)誤差設(shè)計(jì)為拋物線。在齒面上設(shè)計(jì)3個(gè)嚙合點(diǎn),通過(guò)對(duì)這三個(gè)嚙合點(diǎn)的嚙合性能的控制,達(dá)到對(duì)齒面嚙合質(zhì)量的全程控制。在設(shè)計(jì)中接觸跡線的設(shè)計(jì)和傳動(dòng)誤差幅值的設(shè)計(jì)是相互獨(dú)立的,并且可以得到準(zhǔn)確控制。在此基礎(chǔ)上,為了滿足不同的加工要求,本文又提出對(duì)垂直輪位的值進(jìn)行修正,并對(duì)小輪加工參數(shù)進(jìn)行再設(shè)計(jì),保證傳動(dòng)誤差的幅值不變且接觸跡線僅有較小的改變。最后在磨齒機(jī)上加工了一對(duì)齒輪,通過(guò)印痕檢測(cè)驗(yàn)證了本文的設(shè)計(jì)方法。1 介紹一般來(lái)講弧齒錐齒輪是航天動(dòng)力裝置的重要零件，其中以重視嚙合性能，耐久性，可靠性因素的螺旋齒輪傳動(dòng)最受歡迎。因此設(shè)計(jì)弧齒錐齒輪需要許多家公司和機(jī)構(gòu)的研究者共同投入精力。對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)降低弧齒錐齒輪的噪音級(jí)和提高弧齒錐齒輪的耐久性將會(huì)是更高的艱巨的挑戰(zhàn)。通過(guò)局部軸承接觸設(shè)計(jì)的低噪音弧齒錐齒輪的準(zhǔn)則在REFS1-8中。為了消除調(diào)整中更大的誤差和得到更好的穩(wěn)定性，接觸軌跡必須設(shè)計(jì)成一條直線。由于傳送誤差大多數(shù)都是由軸承系統(tǒng)的噪音和振動(dòng)引起的，而拋物線類型的傳送誤差被認(rèn)為能夠消除噪線性間斷效應(yīng)，線性間斷效應(yīng)是由噪音主要來(lái)源軸線差引起的。有些情況下，由現(xiàn)有的局部合成法設(shè)定的加工參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了機(jī)床的適用范圍。在這篇論文中，計(jì)劃了一個(gè)以滿足接觸條件為基準(zhǔn)的新的整合方法，其中接觸條件包含預(yù)先設(shè)置傳送誤差拋物線函數(shù)和通過(guò)齒面給定三嚙合點(diǎn)特定的定向直線接觸軌跡。這樣實(shí)現(xiàn)操作階段的控制就像設(shè)計(jì)階段那樣容易。再加上垂直輪位的值能夠被修正的適合機(jī)床的使用范圍，這樣除了對(duì)預(yù)先設(shè)置的直線嚙合軌跡有較小影響而不會(huì)對(duì)傳送誤差的值有影響。計(jì)劃這個(gè)方法是以以下假設(shè)為基礎(chǔ)的。（1） 齒輪加工參數(shù)的確定和選用1-2（2） 主要輸入?yún)?shù)是和，其中確定了預(yù)先設(shè)定的嚙合軌跡的定向角，是傳送函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)，它確定了預(yù)先設(shè)定的拋物線傳送誤差函數(shù)的大小。在本文中，和的都是提前給定的，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，這兩個(gè)參數(shù)可以通過(guò)嚙合齒面負(fù)載分析來(lái)進(jìn)行優(yōu)化從而得到更好的嚙合性能。2通過(guò)給定的三嚙合點(diǎn)設(shè)計(jì)主齒輪齒面通過(guò)了在齒面上預(yù)先設(shè)定的直線接觸軌跡和傳送誤差拋物線函數(shù)來(lái)確定三個(gè)控制嚙合點(diǎn)后，小齒輪加工參數(shù)也就確定了。當(dāng)齒面轉(zhuǎn)過(guò)，和時(shí)，小輪齒面就會(huì)與齒面在旋轉(zhuǎn)了，和角度的狀態(tài)下分別有三個(gè)交點(diǎn)，和。令一個(gè)小輪齒面嚙合個(gè)圓周，其中是小輪齒數(shù)，則有公式和在中間接觸點(diǎn)瞬時(shí)的傳送比率和齒輪比率相等。通常這個(gè)點(diǎn)被選在齒面的中間，但這個(gè)點(diǎn)的位置可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行調(diào)整。齒輪旋轉(zhuǎn)角度和小輪在處旋轉(zhuǎn)的角度能夠由M點(diǎn)的位置和在M點(diǎn)的嚙合公式來(lái)確定。2.2 傳送誤差的測(cè)定傳送誤差函數(shù)是 (1)其中是在嚙合過(guò)程中小輪（i=1）或齒輪（i=2）時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度，齒數(shù)ZI是小輪（i=1）或齒輪（i=2）時(shí)的齒數(shù)。傳送誤差拋物線函數(shù)是 (2) 其中是傳送比率的一階導(dǎo)數(shù)?？捎上率酱_定 (3)齒輪在嚙合點(diǎn)和的旋轉(zhuǎn)角，由公式（3）確定。2.3定向接觸軌跡的測(cè)定在嚙合軌跡被設(shè)計(jì)成直線的情況下，三個(gè)嚙合點(diǎn),和都在這條直線上。在點(diǎn)的嚙合公式可以寫(xiě)成 （4）其中n和是在嚙合點(diǎn)的單位法向量和相對(duì)速度，和代表齒輪齒面的坐標(biāo)面?；趪Ш宵c(diǎn)的位置和給定的定向接觸軌跡，可以確定嚙合點(diǎn)的位置。嚙合點(diǎn)的位置公式為 （5）通過(guò)分析公式（3）（5），可以得到齒輪表面中點(diǎn)的位置向量和單位法向量。齒輪表面中點(diǎn)的位置向量和單位法向量也可以由同樣的方式得到。2.4確定和圖2顯示了小輪生產(chǎn)過(guò)程的坐標(biāo)系。將坐標(biāo)系，和固定在機(jī)床上。就坐標(biāo)系而言小輪加工根角決定了坐標(biāo)系的定位。使軸旋轉(zhuǎn)得到托架坐標(biāo)系。角是小輪生產(chǎn)過(guò)程中托架的旋轉(zhuǎn)角。和是小輪在生產(chǎn)過(guò)程中在點(diǎn)和的旋轉(zhuǎn)角。通過(guò)坐標(biāo)系到的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)系中在嚙合點(diǎn)和的單位法向量可以確定。然后通過(guò)坐標(biāo)系到的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)系中小輪刀具生成面的單位法向量便可以確定。因?yàn)樽鴺?biāo)系和坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸平行，所以在坐標(biāo)系中嚙合點(diǎn)的單位法向量和坐標(biāo)系中的一樣。則下面的公式成立。 （6）2.5確定參數(shù)參數(shù)，和通過(guò)坐標(biāo)系到的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)系中點(diǎn)和的位置矢量可以從坐標(biāo)系中小輪刀具生成表面處的位置矢量導(dǎo)出。通過(guò)坐標(biāo)系到的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，位置矢量能夠從面中兩嚙合點(diǎn)和的位置矢量導(dǎo)出。和在瞬時(shí)嚙合點(diǎn)或重合。位置矢量公式是 （7）對(duì)于嚙合的和，位置矢量方程是和六個(gè)帶有六個(gè)未知數(shù)的獨(dú)立標(biāo)量方程等價(jià)的，由此可以確定六個(gè)未知數(shù)，和。這里和是嚙合點(diǎn)和產(chǎn)生過(guò)程中托架的轉(zhuǎn)角。2.6確定參數(shù)，和從給定的在嚙合軌跡上的角度和瞬時(shí)嚙合橢圓的主軸長(zhǎng)度，應(yīng)用局部合成法，對(duì)于小輪主切刀在假設(shè)嚙合點(diǎn)處的中心曲率和方向可以確定。這時(shí)刀具尖端半徑可以確定?；谧鴺?biāo)系和中點(diǎn)的位置矢量，加工參數(shù)，和可以確定。同樣根據(jù)坐標(biāo)系中點(diǎn)的單位法向量和小輪主切刀和被加工小輪間的嚙合公式可以確定切削比率。3依據(jù)零變位再設(shè)計(jì)小輪加工參數(shù)如果應(yīng)用零變位法，依據(jù)第二章節(jié)的計(jì)算方法，這將會(huì)超出機(jī)床的適用范圍，所以機(jī)床應(yīng)該進(jìn)行改進(jìn)，這樣根據(jù)第二章節(jié)的結(jié)果可以對(duì)小輪的加工參數(shù)進(jìn)行再設(shè)計(jì)。3.1參數(shù)，和的確定在齒輪輪齒面和小輪輪齒面間，根據(jù)局部合成法，在假設(shè)嚙合點(diǎn)處可以確定小輪齒面的主要方向（，）和中心曲率(，)。在假設(shè)嚙合點(diǎn)處應(yīng)用小輪主切刀的嚙合公式，可以確定機(jī)床中心至后軸部分。依據(jù)羅德里格斯公式和主切刀面與小輪輪齒面沿直線方向上的連續(xù)接觸條件，可得到下面兩個(gè)公式 （9） （10）公式中的指示與Ref.1中的相同。由公式(9)可知，在主切刀圓錐面上的點(diǎn)處的中心曲率可以確定而另一個(gè)中心曲率是零。這時(shí)刀具尖端半徑可以確定。由公式（10）可知，小輪卷筒曲率可以確定。4弧齒錐齒輪設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)一個(gè)弧齒錐齒輪可以由合適的舉例說(shuō)明來(lái)完成。這些設(shè)計(jì)參數(shù)在表1中列出。小輪輪齒的凹面和齒輪輪齒的凸面被各自認(rèn)為是傳動(dòng)和被傳動(dòng)面。在工作側(cè)面，傳送誤差幾何參數(shù)設(shè)計(jì)成拋物線函數(shù)；傳送誤差的值是，并且再設(shè)計(jì)的嚙合軌跡的方向是從齒根錐起。在非工作側(cè)面，傳送誤差的值設(shè)計(jì)成并且再設(shè)計(jì)嚙合軌跡方向是從齒根錐起。零變位認(rèn)為是0mm。表2和表3中是齒輪和小輪加工參數(shù)值。由齒面嚙合分析得出的結(jié)果在圖4中顯示，它包括嚙合圖案的調(diào)整和得到傳送誤差函數(shù)。5實(shí)驗(yàn)依據(jù)第4章節(jié)的內(nèi)容對(duì)弧齒錐齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)并將弧齒錐齒輪在型號(hào)為800PG的齒輪磨床上進(jìn)行加工。實(shí)際的齒面應(yīng)用Mahr測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。理論上齒面的計(jì)算是作為直線來(lái)比較的。圖5可以與齒輪的形式進(jìn)行比較，它是在實(shí)際制造齒輪的過(guò)程中通過(guò)材料的模型和數(shù)據(jù)的測(cè)量得到的。對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)，凸面的最大偏差是0.015mm而凹面的最大偏差是0.010mm。對(duì)于小輪來(lái)說(shuō)，凸面的最大偏差是0.004mm二凹面的最大偏差也是0.004mm。更重要的是，最大偏差都被定位且遠(yuǎn)離嚙合區(qū)域，所以嚙合區(qū)域的偏差為零。圖6和圖7顯示了在工作側(cè)面和非工作側(cè)面實(shí)際的嚙合形式，這種情況和理論上計(jì)算的一致。6 結(jié)論通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算，模擬和實(shí)驗(yàn)可以的出以下結(jié)論（1）依據(jù)控制三嚙合點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)小輪齒面是很合適的方法。傳送誤差被設(shè)計(jì)成拋物線函數(shù)并且它的值可以由傳送量的偏差計(jì)算的出，是一個(gè)輸入變量。嚙合軌跡設(shè)計(jì)成一條直線并且它的方向可以調(diào)整。傳送誤差的值和嚙合軌跡是獨(dú)立設(shè)計(jì)的。這就為將來(lái)傳送誤差在負(fù)載情況下的設(shè)計(jì)提供了更好的參照。（2）零變位的值可以修正而不會(huì)對(duì)傳送誤差的值有影響并且對(duì)再設(shè)計(jì)的直線嚙合軌跡影響很小。（3）在Phoenix磨床上生產(chǎn)一個(gè)弧齒錐齒輪時(shí)，它的嚙合標(biāo)記可以核實(shí)計(jì)算機(jī)計(jì)算和模擬結(jié)果。AbstractThis article describes the design of self-made 20T broaching machine. Broaching machine is a machine which using the pulling knife to processing various internal and external surface molding. Broaching machine only has the linear motion of the broach, which is the main movement processing, feed movement by pulling the knife is to achieve the structure itself. Specialized broaching machine also indicates that its high price, and sometimes it does not require so much high precision, and the use of these types of broaching machine is also a waste. This requires its own factory can manufacture a few simple and can finish most of the broaching processing machines. The self-made broaching machine is without doubt a good choice, its structure is very simple, very little timber ,and it can choose a number of standard parts to the assembly. Although some parts are not standard parts of their factory, the processing is also very easy. And therefore low cost for small and medium enterprises is the best choice. Broaching machine in this article is mainly used for the aperture broaching, keyway broaching. Its composed mainly by the bed structure, power agencies, transmission, ancillary part and so on. It mainly uses the leather belt drive,worm reduction gear ,glide screw nut drive to complete the broaching work. This design has rational structure, low cost, high efficiency, good performance, and easy to operate.Key words: self-made broaching machine worm gear glide screw nut摘要本文介紹的是自制20T拉床的設(shè)計(jì)。拉床是用拉刀加工工件各種內(nèi)外成型表面的機(jī)床。拉削時(shí)機(jī)床只有拉刀的直線運(yùn)動(dòng)，它是加工過(guò)程的主運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則靠拉刀本身的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。專業(yè)化的拉床也預(yù)示著它的高價(jià)位，而且有時(shí)不需要那么高的精度要求，而使用這些拉床無(wú)疑是種浪費(fèi)。這就需要工廠內(nèi)部自己制造一些簡(jiǎn)單的，可以完成大部分加工的拉床。而自制拉床無(wú)疑是個(gè)好的選擇，它的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，用材很少可以選擇一些標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)組裝，部分不是標(biāo)準(zhǔn)件的地方自己工廠內(nèi)部加工制造也很容易。因而成本很低，對(duì)于中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)是最好不過(guò)的選擇了。本文中的自制拉床是一種主要用于拉削零件內(nèi)孔、鍵槽的小型機(jī)械式拉床。結(jié)構(gòu)主要由床身、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、附屬裝置等組成。它主要是由皮帶傳動(dòng)、蝸輪蝸桿減速器、滑動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)來(lái)完成拉削工作的。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)成本低，效率高，滿足工作性能，而且操作方便。關(guān)鍵詞：自制 拉床 蝸輪蝸桿 滑動(dòng)絲杠河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)指導(dǎo)教師：孫有亮設(shè)計(jì)題目：自制20T拉床設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人：秦?zé)橓i設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算與說(shuō)明結(jié)果前言第一章 前言機(jī)床是工作母機(jī)，機(jī)床制造業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要作用。建國(guó)初期，在優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)的方針指導(dǎo)下，機(jī)床制造業(yè)迅速發(fā)展，按國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃建立了一大批機(jī)床制造廠，專業(yè)分工明確，機(jī)床型號(hào)齊全，形成了完整的通用機(jī)床制造體系。向各行各業(yè)提供了大量的工作母機(jī)，有力地推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，給機(jī)床制造業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也提出了更高的要求。然而由于長(zhǎng)期在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的條件下組織生產(chǎn)，不能很快適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，使國(guó)內(nèi)很多機(jī)床廠家陷入困境。借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，明確我們的發(fā)展方向，迅速適應(yīng)市場(chǎng)需求，是我國(guó)機(jī)床制造業(yè)面臨的重要課題。專用機(jī)床一般用于大量生產(chǎn)，需要加工精度長(zhǎng)期穩(wěn)定，因此，對(duì)其質(zhì)量的要求與通用機(jī)床有很大不同。拉床是用拉刀加工工件各種內(nèi)外成型表面的機(jī)床。拉削時(shí)機(jī)床只有拉刀的直線運(yùn)動(dòng)，它是加工過(guò)程的主運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則靠拉刀本身的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。按工作性質(zhì)的不同，拉床可分為內(nèi)拉床、外拉床、連續(xù)拉床、側(cè)拉床等等。拉床一般都是液壓傳動(dòng)，它只有主運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。液壓拉床的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊振動(dòng)，拉削速度可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，拉力可通過(guò)壓力來(lái)控制。拉床的生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量好，精度一般為IT9-IT7，表面粗糙度Ra值為1.6-0.8um。但由于一把拉刀只能加工一種尺寸表面，且拉刀較昂貴，所以拉床主要用于大批量生產(chǎn)。拉床的類型可分為以下幾種：內(nèi)拉床：用于拉削內(nèi)表面，如花鍵孔、方孔等。工件貼住端板或安放在平臺(tái)上，傳動(dòng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)算與說(shuō)明結(jié)果 總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案布置簡(jiǎn)圖耐磨性強(qiáng)度螺桿強(qiáng)度螺紋牙的強(qiáng)度螺桿穩(wěn)定性計(jì)算螺桿剛度計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)渦輪蝸桿設(shè)計(jì)計(jì)算凸緣計(jì)算夾具結(jié)構(gòu)及性能設(shè)計(jì)分析 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)軸承的選擇與計(jì)算床身軸承壽命計(jì)算裝置的潤(rùn)滑軸的校核機(jī)架的分析與設(shè)計(jì)裝置帶著拉刀作直線運(yùn)動(dòng)，并由主溜板和輔助溜板接送拉刀。內(nèi)拉床有臥式和立式之分。前者應(yīng)用較普遍，可加工大型工件，占地面積較大；后者占地面積較小，但拉刀行程受到限制。外拉床：用于外表面拉削，主要有下列幾種：立式外拉床，工件固定在工作臺(tái)上，垂直設(shè)置的主溜板帶著拉刀自上而下地拉削工件，占地面積較小。側(cè)拉床，臥式布局,拉刀固定在側(cè)立的溜板上,在傳動(dòng)裝置帶動(dòng)下拉削工件，便于排屑，適用于拉削大平面、大余量的外表面，如氣缸體的大平面和葉輪盤(pán)榫槽等。連續(xù)拉床，較多采用臥式布局，分為工件固定和拉刀固定兩類。前者由鏈條帶動(dòng)一組拉刀進(jìn)行連續(xù)拉削，適用于大型工件；后者由鏈條帶動(dòng)多個(gè)裝有工件的隨行夾具通過(guò)拉刀進(jìn)行連續(xù)拉削，適用于中小型工件。此外，還有齒輪拉床、內(nèi)螺紋拉床、全自動(dòng)拉床、數(shù)控拉床和多刀多工位拉床等。專業(yè)化，高精度的拉床也預(yù)示著它的高價(jià)位，但是在很多時(shí)候，中小型的工廠內(nèi)部需要使用拉床進(jìn)行機(jī)加工，但是如果買(mǎi)進(jìn)專業(yè)化的拉床，其所花的費(fèi)用對(duì)于所得利潤(rùn)來(lái)說(shuō)，成本太大，而且有時(shí)不需要那么高的精度要求，而使用這些拉床無(wú)疑是種浪費(fèi)。這就需要工廠內(nèi)部自己制造一些簡(jiǎn)單的，可以完成一般的加工的拉床。而自制拉床無(wú)疑是個(gè)好的選擇，它的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，用材很少可以選擇一些標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)組裝，僅有少部分沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)件的地方自己工程內(nèi)部加工制造也很容易。因而成本很低，對(duì)于中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)是最好不過(guò)的選擇了。本設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容是自制20T拉床設(shè)計(jì)，它是一種主要用于拉削零件內(nèi)孔、鍵槽的小型機(jī)械式拉床。結(jié)構(gòu)主要由床身、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、附屬裝置等組成。本設(shè)計(jì)要求達(dá)到結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)成本低，效率高，滿足工作性能，而且操作方便的目的。第二章 總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)任務(wù)本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容：自制20T拉床的設(shè)計(jì)。自制20T拉床設(shè)計(jì)是一種主要用于拉削零件內(nèi)孔、鍵槽的小型機(jī)械式拉床。結(jié)構(gòu)主要由床身、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、附屬裝置等組成。本設(shè)計(jì)要求達(dá)到結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)成本低，效率高，滿足工作性能，而且操作方便的目的。2.2設(shè)計(jì)目的1培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)和技能，分析和解決機(jī)械工程實(shí)際問(wèn)題的能力，熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。2培養(yǎng)學(xué)生懂得工程技術(shù)工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟(jì)觀念，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。3培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻(xiàn)、資料、手冊(cè)，進(jìn)行工程計(jì)算、圖樣繪制及編寫(xiě)技術(shù)文件的能力。2.3主要內(nèi)容、研究方法、研究思路（1）設(shè)計(jì)任務(wù)：自制20T拉床的設(shè)計(jì)計(jì)算（2）技術(shù)要求：額定拉力20噸，（3）工作要求：額定拉力20T，結(jié)構(gòu)主要由床身、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、附屬裝置等組成。本設(shè)計(jì)要求達(dá)到結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)成本低，效率高，滿足工作性能，而且操作方便的目的（4）設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不少于2萬(wàn)字；工程繪圖量不少于折合成圖幅為A0號(hào)的圖紙3張；用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖一般不少于2/3；查閱文獻(xiàn)15篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料，譯文字?jǐn)?shù)不少于3000字。研究方法： 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為基礎(chǔ)，翻閱，查找工具書(shū)為輔，比較國(guó)內(nèi)外在機(jī)械式拉床設(shè)計(jì)方面的優(yōu)點(diǎn)及缺陷，在設(shè)計(jì)時(shí)借鑒和注意。研究思路：先從大局著手，兼顧細(xì)節(jié)。首先明確設(shè)計(jì)任務(wù)，由相關(guān)的任務(wù)書(shū)和工具書(shū)確定設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案并確定其結(jié)構(gòu)形式；其次，查找主要技術(shù)參數(shù)，明確設(shè)計(jì)原則，由相關(guān)的公式進(jìn)行軸及各類零件的強(qiáng)度，穩(wěn)定性及壽命的校核計(jì)算；第三，進(jìn)行機(jī)架的設(shè)計(jì)，包括床身，加緊裝置形式的明確和對(duì)其強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性的校核計(jì)算。最后，全面分析設(shè)計(jì)結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求，完善各個(gè)細(xì)節(jié)。2.4設(shè)計(jì)題目分析2.4.1額定拉削力為20T2.4.2.工作速度的設(shè)定根據(jù)同類產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)和總體工作方案，選擇工作速度為1m/min，絲杠長(zhǎng)度選為1800mm工作裝置所需功率: 電動(dòng)機(jī)輸出功率: 取螺桿的導(dǎo)程：P=24mm,則螺桿轉(zhuǎn)速為：n=電動(dòng)機(jī)是機(jī)床工作的動(dòng)力源。是不可或缺的一個(gè)組成部分。電動(dòng)機(jī)的選擇正確與否直接關(guān)系到機(jī)床能否正常工作的問(wèn)題。功率選擇大了則浪費(fèi)能源，提高了成本；小了則不能工作。封閉式小型三相異步電動(dòng)機(jī)自扇冷卻、封閉式結(jié)構(gòu)，能夠防止灰塵、水滴大量進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部?？梢宰鲆话愕尿?qū)動(dòng)源，即用于驅(qū)動(dòng)對(duì)啟動(dòng)性能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)差率無(wú)特殊要求的機(jī)器和設(shè)備；亦可以用于灰塵較多、水土飛濺的場(chǎng)所。根據(jù)同類產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算要求，可以選擇電動(dòng)機(jī)為Y160L1-4，額定轉(zhuǎn)速為1458r/min,額定功率為15KW則總傳動(dòng)比為:i=由同類產(chǎn)品參考得來(lái)電動(dòng)機(jī)輸出功率的減速增扭過(guò)程采用二級(jí)減速方案。機(jī)械傳動(dòng)剛性大,為了增加柔性,改善過(guò)載對(duì)原動(dòng)機(jī)的沖擊，擬第一級(jí)采用V帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比大約為1.2，傳動(dòng)效率為0.96；經(jīng)過(guò)第一級(jí)減速后，第二級(jí)減速采用蝸輪蝸桿減速機(jī)，傳動(dòng)比為20，傳動(dòng)效率為0.8；最終拉動(dòng)拉刀的是穿過(guò)機(jī)箱的絲杠螺母螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用兩條平衡支撐滑杠作為支撐，連接上裝拉刀的裝置。選擇渦輪蝸桿傳動(dòng)可以改變傳動(dòng)方向，可以選擇更大的傳動(dòng)比。選擇絲杠螺母螺旋傳動(dòng)可以把軸向轉(zhuǎn)動(dòng)改變?yōu)闄M向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。如此傳動(dòng)則可以完成拉床拉削工作需要。2.5總體布置簡(jiǎn)圖總體布局采用三維立體空間布局，主要驅(qū)動(dòng)軸布置在機(jī)床的中央，主要工作機(jī)構(gòu)水平式布局安排，各工位工作在同一水平線上。原動(dòng)機(jī)布置在機(jī)架上方，工人操作平臺(tái)應(yīng)控制在1.2米左右，便于工人操作。 具體的工作順序?yàn)?電動(dòng)機(jī)將動(dòng)力傳給帶輪，帶輪將動(dòng)力傳給蝸輪蝸桿，蝸桿再將動(dòng)力傳給螺母，從而帶動(dòng)絲杠做直線運(yùn)動(dòng)，最后完成拉削運(yùn)動(dòng)。 總體布置簡(jiǎn)圖如下： 圖2-1總體布置簡(jiǎn)圖A向第三章 螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇螺旋傳動(dòng)利用螺桿和螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求主要用來(lái)把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞動(dòng)力。螺旋傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：在主動(dòng)件上作用一較小力矩時(shí)，可使從動(dòng)件得到很大的軸向力；螺桿旋一周，螺母只移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程，可以得到大的減速比；傳動(dòng)均勻準(zhǔn)確，可以得到較高的傳動(dòng)精度；傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)反向自鎖；傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3.1耐磨性計(jì)算新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）中查得螺桿選用材料：40Cr Tr 20064/2-8e螺母 2CuAl9Fe4Ni4Mn2 （鑄鋁青銅）滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)采用梯形螺紋3.1.1. 螺桿中徑計(jì)算：圖3-1F 軸向載荷A 螺紋的承壓面積（指螺紋工作面表面投影 到垂直于軸向力的平面上的面積）d1 螺紋小徑（單位為mm）d2 螺紋中徑（單位為mm）d3 螺紋大徑（單位為mm）h 螺紋工作高度（單位為mm）P 螺紋螺距（單位為mm）H 螺母高度（單位為mm）Z 螺紋工作圈數(shù) = H/P滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式多為螺紋牙磨損，因此，螺桿直徑和螺母高度通常由耐磨性計(jì)算確定。傳力較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)檢驗(yàn)螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度和螺牙的強(qiáng)度；要求自鎖時(shí)，應(yīng)校核螺紋副自鎖條件。要求運(yùn)動(dòng)精確時(shí)，還要校核螺桿剛度，此時(shí)，螺桿直徑往往由剛度確定。對(duì)于長(zhǎng)徑比很大的受壓螺桿，應(yīng)校核其穩(wěn)定性?？紤]到螺桿受力情況復(fù)雜并有剛度和穩(wěn)定性問(wèn)題，計(jì)算其螺紋部分的強(qiáng)度和剛度時(shí)截面積和慣性矩可按螺紋小徑計(jì)算。新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）中查得設(shè)計(jì)公式： （整體式螺母=1.2-12.5設(shè)計(jì)按經(jīng)驗(yàn)參考取值1.5）對(duì)于矩形和梯形螺紋，h=0.5P，則 查表5-12機(jī)械設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué)）P取值10MPa查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表22.1-14： 取d2=128mm公稱直徑d=140；螺距p=20；小徑d1=D1=116mm3.1.2.螺母高度：新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）中查得3.1.3.旋合圈數(shù)：新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）中查得 合格 取 Z=103.1.4.螺紋的工作高度：新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）中查得 3.1.3.工作強(qiáng)度： 式中， 螺紋螺距，為24mm。 螺紋工作高度(mm)，梯形螺紋h=0.5P=12mm。H 螺母高度。所以滿足工作條件 3.2驗(yàn)算自鎖 螺紋升角 ： 由于系單頭螺紋 所以導(dǎo)程 ，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版社）查得3.3校核強(qiáng)度由于螺母的材料一般比螺桿材料軟，所以磨損主要發(fā)生在螺母的螺紋牙表面。滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋牙工作面上的壓強(qiáng)，滑動(dòng)速度，螺紋牙表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān)。其中最主要的是螺紋牙工作面上的壓強(qiáng)，其他因素的影響尚無(wú)完善的計(jì)算方法。所以，耐磨性計(jì)算主要是限制螺紋牙工作面的壓強(qiáng)不超過(guò)許用值3.3.1.螺桿強(qiáng)度的校核壓力（或拉力）F和扭矩T的作用。螺桿危險(xiǎn)截面既有壓應(yīng)力，又有切應(yīng)力。因此校核螺桿強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力ca.由機(jī)械設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué)）查得或式中：F 螺桿所受的軸向壓力，單位為N。A 螺桿螺紋的危險(xiǎn)截面面積；A=d12/4，單位為mm2。W 螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)，W=d13/16=Ad1/4，單位為mm3。T 螺桿所受的扭矩， 單位為Nmm 。 螺桿材料的許用應(yīng)力，單位為MPa 表5-1機(jī)械設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué)）查得 由式5-48 由表5-12取 查機(jī)械工程材料手冊(cè)（曹正明） 40CrbsHBS980MPa785 MPa207表3-1查表5-13機(jī)械設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué)）=s/4=196.25所以滿足工作條件。3.3.2.螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。如圖3-1所示，如果將一圈螺紋沿螺母的螺紋大徑D（單位為）處展開(kāi)，則可看作寬度為D的懸臂梁。假設(shè)螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為F/z，并作用在以螺紋中徑D2（單位為）為直徑的圓周上，則螺紋牙危險(xiǎn)截面a-a的剪切強(qiáng)度條件為螺紋牙危險(xiǎn)截面a-a的彎曲強(qiáng)度條件為 式中：b 螺紋牙根部的厚度，單位為，對(duì)于矩形螺紋，b=0.5P，對(duì)于梯形螺紋，b=0.65P，對(duì)于鋸齒形螺紋，b=0.75P，P為螺距； 彎曲力臂，單位為（=（D-D2）/2； 螺母材料的許用切應(yīng)力，單位為MPa；b 螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，單位為MPa 取z=12螺桿：； 螺桿抗彎強(qiáng)度：抗剪強(qiáng)度： 螺母：=30-40MPa； =40-70MPa螺母抗剪強(qiáng)度：螺母抗彎強(qiáng)度 所以滿足工作條件。圖3-2螺紋牙簡(jiǎn)圖3.4螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向力F大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力F必須小于臨界載荷Fcr。根據(jù)螺桿的柔度值S的大小選用不同的公式計(jì)算，此處，為螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)； 為螺桿的工作長(zhǎng)度，單位；螺桿兩端支承時(shí)取兩支點(diǎn)的距離作為工作長(zhǎng)度 ，螺桿一端以螺母支承時(shí)以螺母中部到另一端支點(diǎn)的距離作為工作度 ； 為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑，單位為； 若螺桿危險(xiǎn)截面面積 ； 則。設(shè)計(jì)螺桿螺紋段的長(zhǎng)度 為1800；查表5-14機(jī)械設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué)）取=0.70。則 ；所以不必校核穩(wěn)定性。3.5螺桿剛度計(jì)算：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：軸向載荷產(chǎn)生的變形量：mm轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的變形量：mm導(dǎo)程變形總量：mm式中：E=2.07 G=8.3總變形量可以忽略，剛度滿足設(shè)計(jì)要求。第四章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的主要失效形式即為打滑和疲勞破壞。因此，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)為：在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。查新遍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)表4.1-2初擬選用普通V帶傳動(dòng)。注：以下均為新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)表。已知：原動(dòng)機(jī)Y160L1-4 傳遞功率為P=15KW轉(zhuǎn)速n1=1500 r/min 傳動(dòng)比i為1.2 每天工作8h。4.1設(shè)計(jì)功率由表4.1-9查得工況系數(shù)Ka=1.0=151.0=15KW4.2 選定帶型根據(jù)=15KW和n1=11458 r/min ，由圖4.1-1選定B型普通V帶。4.3 帶傳動(dòng)傳動(dòng)比 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i為1.24.4 帶輪直徑 小帶輪基準(zhǔn)直徑 ： 參考表4.1-14；表4.1-15和圖4.1-1取大帶輪基準(zhǔn)直徑： 由表4.1-14取 彈性滑動(dòng)率 ；通常=0.010.02。4.5減速機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速 4.6帶速 V VMIN=5 m/s（一般V 不得低于5 m/s）4.7軸間距設(shè)計(jì)計(jì)算初選a0=1000mm所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 查表4.1-6選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度2500。實(shí)際軸間距：安裝時(shí)所需最小軸間距： mmbd 基準(zhǔn)寬度，查表4.1-5取bd=14。安裝時(shí)所需最大軸間距：（張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)） 4.8 V帶的根數(shù)小帶輪包角：?jiǎn)胃鵙帶的額定功率：根據(jù)=140和n1=1458 r/min 由表4.1-12d查得B型帶P1=2.83 KW。P1： 考慮傳動(dòng)比的影響，額定功率的增量P1由表4.1-12d查得P1=0.25KW。 式中 考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱包角系數(shù) 考慮帶的長(zhǎng)度不同時(shí)的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱長(zhǎng)度數(shù) 單根V帶的基本額定功率 計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根V帶額定功率的增量（因P0是按=180即dd1=dd2的條件計(jì)算的，而當(dāng)傳動(dòng)比越大時(shí)，從動(dòng)輪直徑就比主動(dòng)輪大，帶繞上從動(dòng)輪的彎曲應(yīng)力就比繞上主動(dòng)輪時(shí)的小，故其傳動(dòng)能力即有所提高）查表4.1-10 查得=0.99查表4.1-11 查得=1.03 取Z=4根。4.9單根V帶的預(yù)緊力考慮離心力的不利影響，單根V帶所需的預(yù)緊力為用帶入上式，并考慮包角對(duì)所需預(yù)緊力的影響，可將F0的計(jì)算式寫(xiě)為 其中各符號(hào)的意義和單位同前。 傳動(dòng)帶的單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，單位/m。查機(jī)械設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué)）表8-4取=0.10 由于新帶容易松弛，所以對(duì)非自動(dòng)張緊的帶傳動(dòng)，安裝新帶時(shí)的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的1.5倍。4.10 帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 設(shè)計(jì)帶輪時(shí)，應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力。V25m/s 時(shí)尚需進(jìn)行動(dòng)平衡。本設(shè)計(jì)中V=9.267m/s，無(wú)須進(jìn)行動(dòng)平衡。 帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金、或工程塑料等。其中灰鑄鐵應(yīng)用最廣，當(dāng)V25m/s時(shí)用HT150或HT200，本設(shè)計(jì)中采用HT200。 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。輪輻部分有實(shí)心、輻板（或孔板）和橢圓形輪輻等三種形式。查表4.1-14得輪緣尺寸表4-1型號(hào)B基準(zhǔn)寬度14基準(zhǔn)線上槽深3.5基準(zhǔn)線下槽深10.8槽間距 190.4槽邊距 11.5最小輪緣厚度5.5帶輪寬80小帶輪外徑147大帶輪外徑18輪槽角34偏差根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑參照表4.1-17，決定小帶輪、大帶輪采用實(shí)心輪輻。根據(jù)電動(dòng)機(jī)尺寸和后面的蝸桿尺寸確定小帶輪內(nèi)徑為80，大帶輪內(nèi)徑為82mm，鍵選用普通平鍵C型b=14,h=9,L=50。帶輪輪槽工作表面粗糙度為Ra 3.2 m，輪緣和軸孔端面為Ra 6.3 - 12.5 m。輪槽棱邊要倒圓或倒鈍。A型帶帶輪輪槽間距的累計(jì)誤差0.6，兩槽的基準(zhǔn)直徑差0.4。（摘自GB/T 13575.1-92）第五章 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 蝸輪蝸桿的類型、特點(diǎn)減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。減速器的種類很多，但幾乎大部分的減速器已有標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，使用時(shí)只需結(jié)合所需傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作條件和機(jī)器的總體布置等具體要求，從產(chǎn)品目錄或有關(guān)手冊(cè)中選擇即可。只有在選不到所滿足工作條件的產(chǎn)品時(shí)，才自行設(shè)計(jì)制造。蝸桿傳動(dòng)屬于空間嚙合傳動(dòng)，用于傳遞兩交錯(cuò)(既不平行又不相交)軸間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸交角可為任意值，但在絕大多數(shù)情況下使用正交蝸桿副，即=90。它主要由蝸桿和蝸輪組成，蝸桿相當(dāng)于一頭或多頭的等導(dǎo)程(或變導(dǎo)程)螺旋，蝸輪則為變態(tài)斜齒輪(或?yàn)橹饼X輪)。在蝸桿傳動(dòng)中，通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。但有時(shí)為了增速如離心器中的蝸桿傳動(dòng)，蝸輪是主動(dòng)件，而多頭或人導(dǎo)程角的蝸桿則為從動(dòng)件。根據(jù)蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動(dòng)可以分成三種類型：圓柱蝸桿傳動(dòng)，環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)。圓弧圓柱蝸桿減速器：CWU（蝸桿在下）、CWS（蝸桿在側(cè)）、CWO（蝸桿在上）為單級(jí)圓弧圓柱蝸桿減速器，主要適用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、化工建筑等各種機(jī)械設(shè)備的減速傳動(dòng)，蝸桿為圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿（ZC1蝸桿），C1齒形。標(biāo)準(zhǔn)減速器的工作條件；蝸桿轉(zhuǎn)速不超過(guò)1500r/min；工作環(huán)境溫度為-40 +40C；當(dāng)工作環(huán)境溫度低于0C時(shí)，起動(dòng)前潤(rùn)滑油必須加熱到0C以上，當(dāng)工作環(huán)境溫度高于40C時(shí)，必須采取冷卻措施；蝸桿軸可正，反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)。5.2 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇蝸桿傳動(dòng)類型采用漸開(kāi)線普通圓柱蝸桿（ZI）2.選擇材料蝸桿選用45鋼，整體調(diào)質(zhì)，蝸輪為ZCuAl9Fe4Ni4Mn2 （鑄鋁青銅）3.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)傳動(dòng)中心距： 其中，K載荷系數(shù) 蝸輪上的公稱轉(zhuǎn)矩。 材料的彈性影響系數(shù)，=160MPa 接觸系數(shù)。 蝸輪齒面許用接觸應(yīng)力。 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩查表確定蝸桿頭數(shù)=2，傳動(dòng)比為i=20,蝸輪齒數(shù)為=40，嚙合效率 確定載荷系數(shù)K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) 由書(shū)2.P250表11-5 選取使用系數(shù)由于轉(zhuǎn)速低，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù)則 =1.05 確定接觸系數(shù) 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a的比值/a=0.35，查書(shū)2.圖11-18得=2.9 確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材料為ZCuAl9Fe4Ni4Mn2 （鑄鋁青銅），蝸桿為45鋼，可以從書(shū)2.表11-7中查得許用接觸應(yīng)力=128MPa，（因控制要求，適用滑動(dòng)速度） 計(jì)算中心距 取a=200mm。 從表11-2中取模數(shù)m=8mm,蝸桿分度圓直徑=80mm，這時(shí)/a=0.4，從圖11-18可查得接觸系數(shù)=2.8，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。4. 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸蝸桿 軸向齒距 直徑系數(shù) 齒頂圓直徑（為齒頂高系數(shù)=1） 齒根圓直徑 為頂隙系數(shù)，=0.25。 分度圓導(dǎo)程角 蝸桿軸向齒厚 蝸輪 蝸輪齒數(shù) ，變位系數(shù)， 蝸輪分度圓直徑 蝸輪喉圓 =338mm 蝸輪齒根圓直徑 =302mm蝸輪咽喉母圓半徑 5.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 其中， 蝸輪齒根彎曲應(yīng)力。 蝸輪齒形系數(shù)，查書(shū)2.圖11-19得=2.22 螺旋角影響系數(shù)， 當(dāng)量齒數(shù) （根據(jù) 從圖11-19可查得=2.22）螺旋角影響系數(shù) =0.919許用彎曲應(yīng)力 從表11-8中查得2CuAl9Fe4Ni4Mn2 （鑄鋁青銅）蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力，壽命系數(shù) N為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。其中， j蝸輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)齒輪嚙合次數(shù)，為1。 蝸輪轉(zhuǎn)速為60r/min。 工作壽命，取為15000h。則 彎曲強(qiáng)度滿足。第六章 螺母和蝸輪凸緣的強(qiáng)度計(jì)算在螺旋傳動(dòng)螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算中，除了進(jìn)行耐磨性計(jì)算與螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算外，還要進(jìn)行螺母下段與螺母凸緣的強(qiáng)度計(jì)算。如圖3-2所示的螺母結(jié)構(gòu)形式，工作時(shí)，在螺母凸緣與底座的接觸面上產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，凸緣根部受到彎曲及剪切作用。螺母下段承受壓力和螺紋牙上的摩擦力矩作用。設(shè)螺母下部分承受全部外載荷F，并將F增加20%-30%來(lái)代替螺紋牙上摩擦力矩的作用，則螺母下部分截面b-b內(nèi)的最大壓縮應(yīng)力為式中為螺母材料的許用壓縮應(yīng)力為1.6b，查表5-13機(jī)械設(shè)計(jì)（西北工業(yè)大學(xué)）為80MPa圖3-3螺母結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖D1 螺母小徑（單位為mm）D2 螺母中徑（單位為mm）D3 螺母大徑（單位為mm）D 蝸輪分度圓直徑（單位為mm） 蝸輪外徑（單位為mm）參照上述設(shè)計(jì)D1=116mm; D2= 128mm； D3=160mm; D4=338mm; D=320mm;=70mm；b=256mm.1） 螺母受壓力學(xué)校核 所以滿足工作條件2） 凸緣接觸表面的擠壓強(qiáng)度計(jì)算 所以滿足工作條件3） 凸緣根部的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 = 所以滿足工作條件。第七章 夾緊夾具的結(jié)構(gòu)及性能分析夾具的設(shè)計(jì)制造在機(jī)械制造生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中占有很重要的地位，它的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量有決定性的影響，其設(shè)計(jì)與制造的周期在整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備中最長(zhǎng)，實(shí)際決定著整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。一般來(lái)說(shuō)，夾具的生產(chǎn)屬于單件生產(chǎn)，減少設(shè)計(jì)周期是減少整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的關(guān)鍵。此外，夾具應(yīng)具有自鎖功能，裝夾方便。通過(guò)調(diào)查分析注意到夾具設(shè)計(jì)有以下的特點(diǎn)：(1)夾具設(shè)計(jì)中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和常用件設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或通用件進(jìn)行設(shè)計(jì)，若每次設(shè)計(jì)人員都需要重新對(duì)這些零件進(jìn)行造型，設(shè)計(jì)人員必然要做許多重復(fù)性的勞動(dòng)。(2)夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)高度倚賴經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)師在構(gòu)思新工件的夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)，往往根據(jù)個(gè)人的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)將新工件的結(jié)構(gòu)特征、制造特征與己有工件的結(jié)構(gòu)特征和制造特征相比較，根據(jù)這些特征的相似性找出與新工件最為相似的工件及它的裝夾規(guī)劃方案和夾具元件，經(jīng)過(guò)調(diào)整來(lái)獲得新夾具的設(shè)計(jì)，很少是從頭做起的。傳統(tǒng)夾具以專用夾具為代表主要有四種功能:定位、夾緊、導(dǎo)向和對(duì)刀。對(duì)夾具的基本要求就是將工件定位并牢固的夾持在一定位置，并在機(jī)床工作臺(tái)上有一定的方位，其次，還要滿足其他要求，如保證夾具的生產(chǎn)率(容易裝卸工件，采用自動(dòng)或半自動(dòng)夾緊裝置，切屑容易排除)，操作簡(jiǎn)單并安全(如對(duì)貴重工件采用防誤功能的元件)，有效降低成本(考慮夾具材料和制造過(guò)程，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件)。因此，夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)中，這些基本原理應(yīng)用于具體夾具設(shè)計(jì)中主要取決于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。從夾具設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)中收集和表達(dá)這些知識(shí)是開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) (CAFD)系統(tǒng)的關(guān)鍵。典型的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程包括以下五個(gè)步驟：審閱零件圖和制造技術(shù)要求，選用定位基準(zhǔn)決定定位夾緊方法，選定標(biāo)準(zhǔn)元件及機(jī)構(gòu)和夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)針對(duì)大批量工件加工的專用設(shè)備的過(guò)程中，夾具的設(shè)計(jì)已成為其中一個(gè)比較大的難點(diǎn)，它主要依靠設(shè)計(jì)人員運(yùn)用設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)完成，但設(shè)計(jì)過(guò)程和原理在某種意義上說(shuō)又具有相似性。 拉床的夾具是整個(gè)設(shè)備中一個(gè)關(guān)鍵部分，它的主要作用是定位和夾緊待切試樣，同其它機(jī)床夾具一樣，拉床的夾具在發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，保證加工質(zhì)量等方面起著積極的作用。拉床夾具的設(shè)計(jì)受工作臺(tái)、防護(hù)罩等諸多因素的限制，因而在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮，協(xié)調(diào)各種制約因素，滿足其設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，力求拉床夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝卡試樣方便快捷。根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)的快速夾緊夾具為力求夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參照同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)為如圖43所示。 參照著同類產(chǎn)品的樣子設(shè)計(jì)出此種夾具，此圖左面是拉刀，右面和上面是夾具，因?yàn)槔仓饕ぷ鲬?yīng)力是拉力，所以只要裝好刀具，插上上圖中的插銷即可正常工作，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，操作也很方便。第八章 拉床的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8.1 控制系統(tǒng)總體方案的確定自制拉床的要求就是操作簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且它不要求加工太高精度的工件，僅僅是粗加工，滿足多數(shù)的普通加工要求即可，并且，參照同類產(chǎn)品的控制系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)不涉及變速系統(tǒng)，只有點(diǎn)動(dòng)和開(kāi)停控制。并且有行程開(kāi)關(guān)，以防止機(jī)床床身?yè)p壞。8.2行程開(kāi)關(guān) 如圖行程開(kāi)關(guān)2和3是控制拉床工作或者是點(diǎn)動(dòng)過(guò)程中的停止，而1和4是強(qiáng)制停止開(kāi)關(guān)，用以防止2和3的失效時(shí)，絲杠等一直運(yùn)動(dòng)損壞床身。8.3主控制系統(tǒng)從操作簡(jiǎn)便來(lái)考慮，拉床的主要控制系統(tǒng)如下圖所示：停止按鈕SB1 工作按鈕SB2 正向點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3反向點(diǎn)動(dòng)按鈕SB4 SQ1SQ4為行程開(kāi)關(guān)第九章 軸承的選擇與計(jì)算9.1 軸承的選擇參考書(shū)目：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版第二卷）機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）軸承是支撐軸的部分。根據(jù)軸承工作時(shí)的摩擦性質(zhì)。軸承可分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承兩類。滾動(dòng)軸承是由專業(yè)工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，滾動(dòng)軸承的類型、尺寸和公差等級(jí)等已制訂有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)中只需根據(jù)工作條件選擇合適的軸承類型、尺寸和公差等級(jí)等，并進(jìn)行軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。9.2滾動(dòng)軸承的構(gòu)造和材料 滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。通常內(nèi)圈裝在軸承座孔內(nèi)不動(dòng)，但亦有外圈轉(zhuǎn)動(dòng)、內(nèi)圈不動(dòng)或內(nèi)、外圈按不同轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)的使用情況。滾動(dòng)體在內(nèi)、外圈滾道內(nèi)滾動(dòng)。保持架將滾動(dòng)體均勻隔開(kāi)，以減少滾動(dòng)體的摩擦和磨損。滾動(dòng)體的形狀有球形和滾子形。 滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外圈和滾動(dòng)體均采用強(qiáng)度高、耐磨性好的鉻鋼和鉻錳硅鋼制造，前者適宜于制造尺寸較小的軸承，后者適宜制造尺寸較大的軸承。常用的牌號(hào)有GCr9、GCr15和GCr15SiMn，經(jīng)淬火后硬度可達(dá)58-66HRC。保持架多用低碳鋼板沖壓制成，為了減小與滾動(dòng)體之間的摩擦和減輕滾動(dòng)體的磨損，也可采用銅合金、鋁材或塑料。9.3滾動(dòng)軸承的類型按滾動(dòng)軸承承受載荷的作用方向，常用軸承可分成三類，即徑向接觸軸承、向心角接觸軸承和軸向接觸軸承 1.徑向接觸軸承主要承受徑向載荷。這類軸承有：（1）深溝球軸承軸承主要承受用于徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷。高轉(zhuǎn)速時(shí)可代替推力球軸承受純軸向載荷。與外形尺寸相同的其他類型軸承相比，其摩擦因數(shù)小，允許極限轉(zhuǎn)素高，價(jià)格低廉，故應(yīng)用廣泛。（2）調(diào)心球軸承軸體有兩列球體，其外圈滾道為內(nèi)球面，具有自動(dòng)調(diào)心性能。主要用語(yǔ)承受徑向載荷，也可承受很小的軸向載荷，但不宜用來(lái)承受純軸向載荷。這類軸承適用于軸的剛度較小、二軸承孔同軸度較低以及多支點(diǎn)的場(chǎng)合。（3）調(diào)心滾子軸承與尺寸相同的調(diào)心球軸承相比，有較高的承載能力，可承受大的徑向載荷也可承受不大的軸向載荷，但不宜用來(lái)承受純軸向載荷，適用場(chǎng)合和 調(diào)心軸承相同。（4）圓柱滾子軸承 圓柱形滾子與保持架裝在有擋邊的內(nèi)圈上，外圈無(wú)擋邊，內(nèi)、外圈沿軸可以分離，屬于分離型軸承。軸承只能承受徑向載荷，其承載能力比相同尺寸的球軸承約大1.7倍，這類軸承對(duì)軸線的偏斜很敏感，適用于軸的鋼性較大、二軸承孔同軸度好的場(chǎng)合。（5）滾針軸承軸承通常有內(nèi)、外圈和一組滾針組成，有時(shí)滾針也帶保持架，這類軸承的徑向尺寸小，能承受很大的徑向載荷，對(duì)軸的偏斜非常敏感，摩擦力也較大。適用于低速、重載和徑向尺寸受限制的場(chǎng)合。2.向心角接觸軸承，軸承能同時(shí)承受徑向載荷和較大的軸向載荷。這類軸承有：（1）角接觸球軸承3.軸向接觸軸承，軸承只能承受軸向載荷，（1）推力球軸承（2）推力圓柱滾子軸承。根據(jù)各種軸承的特點(diǎn)，最后選擇推力球軸承。軸承上的兩個(gè)套圈的內(nèi)孔直徑不同，直徑較小的套圈緊配在軸頸上，稱為軸圈；直徑較大的套圈安放在機(jī)座上，離心力大，軸承對(duì)滾動(dòng)體的約束力不夠，故允許的轉(zhuǎn)速很低9.4滾動(dòng)軸承選型校核滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一,它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。常用的滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)廠家大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算，是根據(jù)軸承的工作條件，合理地選擇軸承類型、尺寸、公差等級(jí)及游隙等，并驗(yàn)算軸承壽命（或承載能力）、靜強(qiáng)度及極限轉(zhuǎn)速。各種類型的軸承具有各自的特性，具有各自的場(chǎng)合。通常選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮下列特點(diǎn)：（1）負(fù)荷情況 負(fù)荷是選擇軸承最主要的依據(jù)，通常應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小、方向和性質(zhì)選擇軸承。 1）負(fù)荷方向 本設(shè)計(jì)中絲杠螺母與箱體之間為純軸向力作用，擬選定推力軸承。 2）負(fù)荷性質(zhì) 拉床工作加載過(guò)程中載荷沖擊不大，擬選定球軸承以提高效率。 3）負(fù)荷大小 軸承所需基本額定靜載荷的確定，按額定靜負(fù)荷選擇軸承的基本公式為 （8.2-16） 式中 基本額定靜負(fù)荷，N 安全系數(shù) ，見(jiàn) 表8.227.28 當(dāng)量靜負(fù)荷，N推力軸承的軸向當(dāng)量靜負(fù)荷按下列公式計(jì)算 =90的推力軸承 90的推力軸承 查8.2-27取=1.1 則（2）高速性能 本設(shè)計(jì)中軸轉(zhuǎn)速為60r/min。（3）調(diào)心性能 當(dāng)軸兩端軸承孔同心性差（制造誤或安裝誤差所致）或軸的剛度小，變形較大，以及多支點(diǎn)軸，均要求軸承調(diào)心性好。本設(shè)計(jì)中軸的剛度大，機(jī)箱的兩孔同心誤差不大（集箱長(zhǎng)度不大）及工作過(guò)程對(duì)同軸度要求不高。不用選調(diào)心軸承。（4）允許的空間 本機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單軸向空間大不用考慮選用窄系列的問(wèn)題。（5）安裝與拆卸方便 整體式軸承座或頻繁裝拆時(shí)應(yīng)選用內(nèi)、外圈可分離的軸承。綜上所述，選擇圓錐滾子軸承代號(hào)為30332。表5-1軸承代號(hào)30332尺寸（）d160D340T75B68C58rsmin4基本額定負(fù)荷（KN）最小負(fù)荷系數(shù)C835.42C0711.42rsmax5極限轉(zhuǎn)速脂潤(rùn)滑1200油潤(rùn)滑900A40.9滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)選擇：滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)分為6級(jí)，普通級(jí)、6級(jí)、6X級(jí)、5級(jí)、4級(jí)及2級(jí)。普通級(jí)最低，2級(jí)最高，普通級(jí)應(yīng)用最廣。考慮收口機(jī)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，技術(shù)要求及成本考慮選用普通級(jí)。滾動(dòng)軸承的游隙選擇：滾動(dòng)軸承的游隙分為徑向和軸向游隙。軸承游隙大小對(duì)承載能力有影響，實(shí)驗(yàn)分析表明工作游隙比零稍小的負(fù)值時(shí)軸承壽命最大。產(chǎn)品樣本中所列的基本額定動(dòng)負(fù)荷及基本額定靜載負(fù)荷是工作游隙為零時(shí)的荷數(shù)值。轉(zhuǎn)速很低或在回轉(zhuǎn)中產(chǎn)生振蕩的軸承，采用無(wú)游隙或預(yù)緊安裝。為了防止剛球與滾道之間的滑動(dòng)，在加載軸向載荷前應(yīng)保持一定的軸向力，所以采用預(yù)緊安裝。9.5 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算在一般條件下工作的軸承，只要類型選擇滿足工作條件，安裝、維護(hù)的好，絕大多數(shù)均因疲勞點(diǎn)蝕而報(bào)廢。因此，滾動(dòng)軸承的尺寸（型號(hào)）主要取決于疲勞壽命。在軸承壽命計(jì)算中常用下列術(shù)語(yǔ)：壽命： 單個(gè)軸承，其中一個(gè)套圈（墊圈）或滾動(dòng)體首次出現(xiàn)疲勞擴(kuò)展之前，一套圈（或墊圈）相對(duì)另一套圈的轉(zhuǎn)數(shù)?？煽慷龋?在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的一組近似于相同的軸承期望值達(dá)到或超過(guò)某一規(guī)定壽命的百分率（或概率）。基本額定壽命： 同一批軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠度為90%的壽命，即總轉(zhuǎn)數(shù)或給定轉(zhuǎn)數(shù)下的工作小時(shí)數(shù)，記為L(zhǎng)10或L10h基本額定動(dòng)負(fù)荷： 同一批軸承，其基本額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)所承受的負(fù)荷C。對(duì)于向心軸承，這一負(fù)荷為徑向負(fù)荷Cr；對(duì)于單列角接觸軸承，這一負(fù)荷為使軸承套圈之間只產(chǎn)生純徑向位移的負(fù)荷的徑向分量；對(duì)于推力軸承，這一負(fù)荷為作用于軸承中心的軸向負(fù)荷Ca。當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷： 是指一大小和方向恒定的負(fù)荷。再這一負(fù)荷的作用下，軸承壽命與實(shí)際負(fù)荷作用下的壽命相等。平均當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷：平均當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷用于計(jì)算在變載荷作用下工作的軸承。將此負(fù)荷作用于軸承，所得壽命與在實(shí)際使用條件下軸承達(dá)到的壽命相同。滾動(dòng)軸承基本額定壽命計(jì)算公式如下 式中： 失效概率10%（可靠度為90%）的基本額定壽命 106 r Cr 基本額定動(dòng)負(fù)荷 N P 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 壽命指數(shù)，對(duì)球軸承=3，滾子軸承=10/3對(duì)于給定轉(zhuǎn)速n 時(shí)，軸承壽命可用小時(shí)表示，小時(shí)壽命計(jì)算公式為 h 式中L10 基本額定壽命 h L10應(yīng)大于或等于軸承的預(yù)期使用壽命，常用機(jī)械設(shè)備軸承使用壽命見(jiàn)表8.2-20 n 軸承工作轉(zhuǎn)速，r/min 在推力軸承中 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷本設(shè)計(jì)給定轉(zhuǎn)速 n = 125 r/min h表8.2-20查得使用條件為每天8h工作的機(jī)械，但經(jīng)常不是滿負(fù)荷使用，如電機(jī)，一般齒輪裝置、壓碎機(jī)、起重機(jī)和一般機(jī)械中軸承使用壽命為1000025000小時(shí)。符合本設(shè)計(jì)的要求，所以滿足工作條件。由于拉力較大，在螺母和床身之間需要有推力球軸承，選用8132型號(hào)。第十章 傳動(dòng)、減速裝置的潤(rùn)滑減速器中的蝸輪、蝸桿等傳動(dòng)件以及軸承在工作時(shí)都需要良好的潤(rùn)滑。蝸桿的圓周速度為：v=wr=蝸輪的圓周速度為：v=wr=1）齒輪和蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 除少數(shù)低速（v0.5m/s）小型減速器采用脂潤(rùn)滑外，絕大多數(shù)減速器的齒輪都采用油潤(rùn)滑。 對(duì)于圓周速度v12m/s的齒輪傳動(dòng)可采用浸油潤(rùn)滑。即將齒輪浸入油中，當(dāng)齒輪回轉(zhuǎn)時(shí)粘在其上的油液被帶到嚙合區(qū)進(jìn)行潤(rùn)滑，同時(shí)油池的油被甩到上箱壁，有助散熱。 為避免浸油潤(rùn)滑的攪油功耗太大及保證輪齒嚙合區(qū)的充分潤(rùn)滑，傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺，一般浸油的深度以浸油齒輪的一個(gè)齒高為適度，速度高的還可淺些（約為0.7倍齒高左右），但不應(yīng)少于10mm；錐齒輪則應(yīng)將整個(gè)齒寬（至少是半個(gè)齒寬）浸入油中。對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)，為使各級(jí)傳動(dòng)的大齒輪都能浸入油中，低速級(jí)大齒輪浸油深度可允許大一些，當(dāng)其圓周速度v=0.812m/s時(shí)，可達(dá)1/6齒輪分度圓半徑；當(dāng)v0.50.8m/s時(shí)，可達(dá)1/61/3的分度圓半徑。如果為使高速級(jí)的大齒輪浸油深度約為一齒高而導(dǎo)致低速級(jí)大齒輪的浸油深度超過(guò)上述范圍時(shí)，可采用下列措施：低速級(jí)大齒輪浸油深度仍約為一個(gè)齒高，可將高速級(jí)齒輪采用帶油輪蘸油潤(rùn)滑，帶油輪常用塑料制成，寬度約為其嚙合齒輪寬度的1/31/2，浸油深度約為0.7個(gè)齒高，但不小于10mm；也可以把油池按高低速級(jí)隔開(kāi)以及減速器箱體剖分面與底座傾斜。 蝸桿圓周速度v10m/s的蝸桿減速器可以采用浸油潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿下置時(shí)，油面高度約為浸入蝸桿螺紋的牙高，但一般不應(yīng)超過(guò)支承蝸桿的滾動(dòng)軸承的最低滾珠（柱）中心，以免增加功耗。但如果因滿足后者而使蝸桿未能浸入油中（或者浸油深度不足）時(shí)，則可以在蝸桿軸的兩側(cè)分別裝上濺油輪，使其浸入油中，旋轉(zhuǎn)時(shí)可將油甩到蝸輪端面上，而后流入嚙合區(qū)進(jìn)行潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在上面時(shí)，蝸輪浸入油中，其浸入深度以一個(gè)齒高（或者超過(guò)齒高不多）為宜。 對(duì)蝸桿減速器，當(dāng)蝸桿圓周轉(zhuǎn)速v46m/s時(shí)，建議蝸桿置于下方（下置式）；當(dāng)v6m/s時(shí)，建議蝸桿置于上方（上置式）。 浸油潤(rùn)滑的油池應(yīng)保持一定的深度和貯油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污。一般齒頂圓至油池底面的距離不應(yīng)小于3050mm。我了有利于散熱，每傳遞1kw功率的需油量約為0.350.7L（大值用于黏度較高、傳遞功率較小時(shí)）。 當(dāng)渦輪的圓周速度v12m/s或者蝸桿的圓周速度v10m/s時(shí)，則不宜采用浸油潤(rùn)滑，因?yàn)檎吃邶X輪上的油會(huì)被離心力甩出而送不到嚙合區(qū)，而且攪動(dòng)太甚會(huì)使油溫升高、油起泡和氧化等降低潤(rùn)滑性能。此時(shí)宜用噴油潤(rùn)滑，即利用油泵（壓力約為0.050.3MPa）借助管子將潤(rùn)滑油從噴嘴直接噴到嚙合面上，噴油孔的距離應(yīng)沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤(rùn)滑也常用于速度并不很高但工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。由于噴油潤(rùn)滑需要專門(mén)的管路、濾油器、冷卻及油量調(diào)節(jié)裝置，因而費(fèi)用較貴。齒輪減速器的潤(rùn)滑油粘度可按高速級(jí)齒輪的圓周速度v選?。簐2.5m/s可選用中級(jí)壓齒輪油N320；v2.5m/s或循環(huán)潤(rùn)滑油可選用中級(jí)壓齒輪油N220。若工作環(huán)境溫度低于0，使用潤(rùn)滑油必須先加熱到0以上。 蝸桿減速器的潤(rùn)滑油粘度可按滑動(dòng)速度Vs選擇：Vs2m/s時(shí)可選用N680極壓油；Vs2m/s時(shí)可選用N220極壓油。蝸桿上置的，粘度應(yīng)增大30%。綜上所述，蝸輪蝸桿減速器采用蝸桿下置式，并且采用浸油潤(rùn)滑。2）軸承的潤(rùn)滑 減速器中的滾動(dòng)軸承常用減速器內(nèi)用于潤(rùn)滑齒輪（或蝸桿）的油來(lái)潤(rùn)滑，其常用的潤(rùn)滑方式有：飛濺潤(rùn)滑 減速器中只要有一個(gè)浸油齒輪的圓周速度v1.52m/s，即可采用飛濺潤(rùn)滑。當(dāng)v3m/s時(shí)，飛濺的油可形成油霧并能直接濺入軸承室。有時(shí)由于圓周速度尚不夠大或油的粘度較大，不易形成油霧，此時(shí)為使?jié)櫥煽?，常在箱座接合面上制出輸油溝，讓濺到箱蓋內(nèi)壁上的油匯集在油溝內(nèi)，而后流入軸承室進(jìn)行潤(rùn)滑，在箱蓋內(nèi)壁與其接合面相接觸處制出倒棱，以便于油液流入油溝。在難以設(shè)置輸油溝匯集油霧進(jìn)入軸承室時(shí)，亦有采用引油道潤(rùn)滑或?qū)в筒蹪?rùn)滑。刮板潤(rùn)滑 當(dāng)浸油齒輪的圓周速度v1.52m/s時(shí)，油飛濺不起來(lái)；下置式蝸桿的圓周速度即使大于2m/s，但因蝸桿的位置太低、且與蝸輪的軸線成空間垂直交錯(cuò)，飛濺的油難以進(jìn)入蝸輪軸軸承室，此時(shí)可采用刮板潤(rùn)滑。利用刮油板將油從蝸輪輪緣端面刮下后經(jīng)輸油溝流入蝸輪軸軸承。則刮油板把刮下的油直接送入軸承。刮板潤(rùn)滑裝置中，刮油板與輪緣之間應(yīng)保持一定的間隙（約0.5 mm）,因而輪緣端面的跳動(dòng)和軸的軸向竄動(dòng)也應(yīng)加以限制。浸油潤(rùn)滑 下置式蝸桿的軸承常浸在油中潤(rùn)滑，如前所述，此時(shí)的油面一般不應(yīng)高于軸承的最下面滾動(dòng)體的中心。 減速器中當(dāng)浸油齒輪的圓周速度太低時(shí)則難以使油飛濺形成油霧，或難以導(dǎo)入軸承，或難以使軸承浸油潤(rùn)滑時(shí)，可采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂通常在裝配時(shí)填入軸承室，其裝填量一般不超過(guò)軸承室空間的1/31/2，以后每年添加12次。添置時(shí)可以拆去軸承蓋，也可以采用旋蓋式油杯或采用壓力脂槍從壓注油杯向軸承室注入潤(rùn)滑脂。采用脂潤(rùn)滑時(shí)，一般應(yīng)在軸承室內(nèi)側(cè)設(shè)置封油環(huán)或其他內(nèi)部密封裝置，以免油池中的油進(jìn)入軸承室稀釋潤(rùn)滑脂。綜上所述，軸承采用飛濺潤(rùn)滑。第十一章 軸的校核（1） 校核蝸桿：蝸桿受到的扭矩較大，為：所以有必要校核其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。 式中： 軸的最小直徑 軸的抗扭截面系數(shù) ，單位 軸所受的扭矩 ，單位N 45鋼為155Mpa，40Cr為185MPa。 所以滿足要求。（2） 校核螺桿:螺桿所受扭矩為： 所以滿足要求。第十二章 機(jī)架的分析與設(shè)計(jì)11.1機(jī)架的分類在機(jī)器中支撐或容納零、部件的零件成為機(jī)架。如支撐貯藏罐的塔架、固定發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)架、容納傳動(dòng)齒輪的減速器的殼體、機(jī)床的床身等統(tǒng)稱為機(jī)架。 按制造方法，機(jī)架可分為鑄造機(jī)架、焊接機(jī)架和螺栓連接。按機(jī)架材料可分為金屬機(jī)架、非金屬機(jī)架。非金屬機(jī)架又可分為混凝土機(jī)架、素凝土機(jī)座平臺(tái)、花崗巖機(jī)架或其他