CA6140車床主傳動系統(tǒng)操縱機構三維建模設計【帶PROE三維】【10張CAD圖紙+畢業(yè)論文】
22頁 6500字數(shù)+論文說明書【詳情如下】
CA6140車床主傳動系統(tǒng)操縱機構PROE三維圖.rar
CA6140車床主傳動系統(tǒng)操縱機構三維建模設計說明書.doc
CA6140車床主傳動系統(tǒng)操縱機構裝配圖.dwg
雙聯(lián)滑移齒輪.dwg
撥叉.dwg
曲柄.dwg
盤型凸輪.dwg
設計圖紙10張.dwg
鏈傳動軸.dwg
摘 要
隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品趨精密、復雜，改型也益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上述要求的重要技術措施之一，不僅能提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動條件。為此，許多企采用自動機床、組合機床和專用機床組成自動或半自動生產(chǎn)線。但是，采用這種自動、高效的設備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下、才會有顯著的經(jīng)濟效益。車床變速操縱機構是車床主傳動系統(tǒng)操縱機構中最重要的一個，其作用是根據(jù)工件加工工藝的要求，通過旋轉變速操縱機構的操作手柄來得到滿足當前加工工藝的速度。近年來，隨著時代技術的進步，對車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的要求越來越高。眾多車床設計工程師在改進車床變速操縱機構性能的研究中傾注了大量的心血，車床變速箱操縱機構加工技術得到了飛速的發(fā)展。車床變速箱操縱機構的零件質量的優(yōu)劣直接影響到其他等零件的相互位置準確性及整個車床主軸箱體使用的靈活性和壽命。
本論文主要論述車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的三維設計，利用PRO/E軟件，針對CA6140普通車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的結構特征，利用三維軟件繪制三維裝配圖，和二維工程圖，這樣更加有利于加深對CA6140普通車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的結構的了解以及使學生們運用三維，二維設計軟件的熟練程度更一步加強，為將來的工作和研究做準備。
關鍵詞：機床，主傳動系統(tǒng)，操縱機構，三維
ABSTRACT
Enable producing the target in process of production (such as raw materials, the blank, parts and so on ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector various processes of positioning, clamping scheme and the process step of the process, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process .This paper analyzes China's domestic and foreign institutions fried tea machine status, the prospect of the future to design a new type of small fried tea institutions. The machine body is small fry tea barrel by the rubbing, rubbing plates, pressure devices, gear box and electric motor. Bevel gear reducer and the link with Rotary, mainly rely on three rotating rod, so that kneading the bucket on the relative eccentricity of the fixed plate for rotary movement, tea, rub it in the barrel by the pressure plate cover and a fixed role on the edge of bone the rolling, until the completion of rolling operations. The rub is located in the bottom of the cone on the lid with edge of bone, so the barrel to ensure that the lower part of the normal kneading kneading tea is also a barrel on the upper part of the tea rubbing the implementation of rolling, kneading tea effectively improve efficiency, make more tea rub uniform, which can improve the quality and level of tea. The difference between the rolling machine is mainly reflected in the processing advantages: First, reduce the labor intensity of farmers, improve work efficiency; second strips rolled the high breakage rate of leaf cells moderately stable and reliable quality.
KEY WORDS：virtual auditory, kneading, neural network
目 錄
第一章 緒論……………………………………………………………………………………5
1.1課題研究的背景………………………………………………………………………6
1.2選題的意義………………………………………………………………………6
1.3 CA6140臥式車床簡介………………………………………………………………7
1.3.1 CA6140臥式車床主傳動系統(tǒng)的組成………………………………………7
第二章 CA6140臥式普通車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的設計…………………8
2.1 鏈傳動設計計算……………………………………………………………………8
2.2 傳動齒輪的設計計算………………………………………………………9
2.3 傳動軸的設計計算………………………………………………………9
第三章主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主要零件強度的校核 …………………………10
3.1 傳動軸的強度校核…………………………………………………………………11
3.2傳動齒輪的強度校核………………………………………………………………12
第四章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主要零件的三維建模 ………………………14
4.1盤型凸輪的三維建?！?6
4.2傳動鏈輪的三維建模………………………………………………………………16
4.3曲柄的三維建?！?8
4.4花鍵軸的三維建?！?8
4.5撥叉的三維建模………………………………………………………………19
4.6操縱機構的三維建?！?0
參考文獻………………………………………………………………………………………21
致 謝……………………………………………………………………………………………22
畢業(yè)設計小結…………………………………………………………………………………23
第一章 緒論
1.1課題研究的背景
機床設計和制造的發(fā)展速度是很快的。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件間的某些相對運動關系和零件的一定強度和剛度，發(fā)展至今的高度科學技術成果綜合應用的現(xiàn)代機床的設計，也包括計算機輔助設計（CAD）的應用。但目前機床主軸變速箱的設計還是以經(jīng)驗或類比為基礎的傳統(tǒng)（經(jīng)驗）設計方法。因此，探索科學理論的應用，科學地分析的處理經(jīng)驗，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機床設計和制造水平，也將促進設計方法的現(xiàn)代化。
隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品趨精密、復雜，改型也益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上述要求的重要技術措施之一，不僅能提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動條件。為此，許多企采用自動機床、組合機床和專用機床組成自動或半自動生產(chǎn)線。但是，采用這種自動、高效的設備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下、才會有顯著的經(jīng)濟效益。
1.2選題意義
畢業(yè)設計是我們對大學四年所學知識的一次綜合運用，也是學校對我們所掌握的知識的一次綜合評審。旨在培養(yǎng)我們的設計實踐能力和工作能力。利用所掌握的基本設計理論知識完成一次較全面的設計。因此在設計過程中，我們應該嚴格要求自己，客觀實在的分析各個階段的數(shù)據(jù)計算。按照指導教師的計劃要求，完成此次畢業(yè)設計。畢業(yè)設計課題包含主要零件加工和典型夾具設計及機械加工工藝規(guī)程的制定幾方面的內(nèi)容。其目的是：
（1）具體應用、鞏固加深和擴大本課題及有關所修課程的理論知識，生產(chǎn)知識，培養(yǎng)學生的實際設計能力，為以后的就業(yè)工作能力打下扎實的基礎。
（2）通過擬定設計方案，結構方案，結合生產(chǎn)和使用條件，獨立完成機械零件夾具設計及機械加工工藝規(guī)程設計，并全面考慮涉及內(nèi)容及過程，熟悉和運用設計資料，如有關國家及行業(yè)標準，設計規(guī)范等，加深對機械夾具設計及制造的總體認識，培養(yǎng)我們?nèi)婵紤]工程技術問題的獨立工作能力。
1.3 CA6140臥式車床簡介
CA6140型車床是我國自行設計的臥式車床,其外型結構由床身、主軸箱、變
換齒輪箱、進給箱、溜板箱、滑板和床鞍、刀架、尾座及冷卻、照明等部分組成。
CA6140型車床通用性強，加工范圍廣，適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉表面，例如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成型回轉表面，加工端面及加工各種常用的公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋，還能進行鉆孔、鉸孔、滾花等工作。CA6140型臥式車床的萬能性較大，但結構較復雜而且自動化程度低，在加工形狀比較復雜的工件時，換刀較麻煩，加工過程中的輔助時間較多，所以適合于單件、小批生產(chǎn)及修理車間。作為主要的車削加工機床，CA6140
機床廣泛的應用于機械加工行業(yè)中，針對CA6140機床的主軸箱進行設計，
設計的內(nèi)容主要有機床主要參數(shù)的確定，傳動方案和傳動系統(tǒng)圖的擬定，對主要零件進行了計算和驗算，利用三維畫圖軟件進行了零件的設計和處理。
CA6140型臥式車床工藝范圍廣,能完成多種加工工序,進行各種車削工作,
加工軸類、套筒類和盤類的回轉表面，如車削內(nèi)外圓柱面，圓錐面，環(huán)槽及成
型回轉面，車削端面及各種常用螺紋（主要有：公制（有稱米制）、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種），還可以進行擴孔、鉆孔、鉸孔和滾花等工作。車床主軸三支
承均用滾動軸承，進給系統(tǒng)用雙軸滑移公用齒輪機構；縱向與橫進給由十字手
柄操作，并附有快速電動機。該機床剛性好，功率大，操作方便。
1.3.1 CA6140臥式車床主傳動系統(tǒng)的組成
一般常規(guī)的臥式車床基本上都是由：主軸箱 、刀架、尾座、右床腿、光桿、絲杠、溜班箱、左床腿、進給箱、掛論變速機構組成，其結構參考圖如下：
參考文獻
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致 謝
在論文完成之際，我首先向我的導師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導師在學業(yè)上嚴格要求，精心指導，在生活上給了我無微不至的關懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學業(yè)階段的學業(yè)的同時，也學到了很多做人的道理，明確了人生目標。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的學識，實事求是的作風，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。
經(jīng)過近半年努力的設計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。
四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。
畢業(yè)設計小結
時間過得真快啊，轉眼間四年時間都過去了，在這四年中，我學到了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設計來說吧，我查閱了《機械設計手冊》，《機床主軸箱操縱機構設計》，使我充分掌握了機床的設計方法和步驟，更重要的復習所學專業(yè)的知識，以前總認為學這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當這次的畢業(yè)設計，它幫了我不少的忙，特別是《機械制造工藝編制及實施》這課對我的畢業(yè)設計幫助特別大，都怪上課沒認真聽講，導致做畢業(yè)設計時要問比我學的好的同學，通過這次做畢業(yè)設計讓我認識到學習不是個壞事，是為了自己的將來著想。
機械設計制造及其自動化 專業(yè)綜合課程設計論文 i 摘 要 隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品趨精密、復雜，改型也益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上述要求的重要技術措施之一，不僅能提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動條件。為此，許多企采用自動機床、組合機床和專用機床組成自動或半自動生產(chǎn)線。但是，采用這種自動、高效的設備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下、才會有顯著的經(jīng)濟效益。 車床變速操縱機構是車床主 傳動系統(tǒng)操縱機構中最重要的一個，其作用是根據(jù)工件加工工藝的要求，通過旋轉變速操縱機構的操作手柄來得到滿足當前加工工藝的速度。近年來，隨著時代技術的進步，對車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的要求越來越高。眾多車床設計工程師在改進車床變速操縱機構性能的研究中傾注了大量的心血，車床變速箱操縱機構加工技術得到了飛速的發(fā)展。車床變速箱操縱機構的零件質量的優(yōu)劣直接影響到其他等零件的相互位置準確性及整個車床主軸箱體使用的靈活性和壽命。 本論文主要論述車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的三維設計，利用 軟件，針對 通 車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的結構特征，利用三維軟件繪制三維裝配圖，和二維工程圖，這樣更加有利于加深對 通車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的結構的了解以及使學生們運用三維，二維設計軟件的熟練程度更一步加強，為將來的工作和研究做準備。 關鍵詞 ： 機床 ， 主傳動系統(tǒng)，操縱機構，三維 業(yè)綜合課程設計論文 in of as so of if is it In of is it of of of of of of of a of of a of of s of to a of is by on so on of it in by a on of of is in of on of so to of is a on of of of is in of of 業(yè)綜合課程設計論文 錄 第 一 章 緒論 …………………………………………………………………………………… 5 題研究的背景 ……………………………………………………………………… 6 題的意義 ……………………………………………………………………… 6 式車床簡介 ……………………………………………………………… 7 式車床主傳動系統(tǒng)的組成 ……………………………………… 7 第 二 章 式普通車床主傳動系統(tǒng)變 速操縱機構的設計 ………………… 8 傳動設計計算 …………………………………………………………………… 8 動齒輪的設計計算 ……………………………………………………… 9 傳動軸的設計計算 ……………………………………………………… 9 第 三 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主要零件強度的校核 ………………………… 10 動軸的強度校核………………………………………………………………… 11 動齒輪的強度校核……………………………………………………………… 12 第 四 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主 要零件的三維建模 ……………………… 14 型凸輪的三維建?！?16 動鏈輪的三維建?！?16 柄的三維建模……………………………………………………………… 18 鍵軸的三維建?！?18 叉的三維建?！?19 縱機構的三維建?！?20 參 考文獻 ……………………………………………………………………………………… 21 致 謝 ……… …………………………………………………………………………………… 22 畢業(yè)設計小結 ………………………………………………………………………………… 23 業(yè)綜合課程設計論文 4 第 一 章 緒論 題研究的背景 機床設計和制造的發(fā)展速度是很快的。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件 間的某些相對運動 關系和零件的一定強度和剛度，發(fā)展至今的高度科學技術成果綜合應用的現(xiàn)代機床的設計，也包括計算機輔助設計（ 應用。但目前機床主軸變速箱的設計還是以經(jīng)驗或類比為基礎的傳統(tǒng)（經(jīng)驗）設計方法。因此，探索科學理論的應用，科學地分析的處理經(jīng)驗，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機床設計和制造水平，也將促進設計方法的現(xiàn)代化。 隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品趨精密、復雜，改型也益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上述要求的重要技術措施之一，不僅能提高 產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動條件。為此，許多企采用自動機床、組合機床和專用機床組成自動或半自動生產(chǎn)線。但是，采用這種自動、高效的設備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下、才會有顯著的經(jīng)濟效益。 題意義 畢業(yè)設計是我們對大學四年所學知識的一次綜合運用，也是學校對我們所掌握的知識的一次綜合評審。旨在培養(yǎng)我們的設計實踐能力和工作能力。利用所掌握的基本設計理論知識完成一次較全面的設計。因此在設計 過程中，我們應該嚴格要求自己，客觀實在的分析各個階段的數(shù)據(jù)計算。按照指導教師的計劃要求，完成此次畢業(yè)設計。畢業(yè)設計課題包含主要零件加工和典型夾具設計及機械加工工藝規(guī)程的制定幾方面的內(nèi)容。其目的是： （ 1）具體應用、鞏固加深和擴大本課題及有關所修課程的理論知識，生產(chǎn)知識，培養(yǎng)學生的實際設計能力，為以后的就業(yè)工作能力打下扎實的基礎。 業(yè)綜合課程設計論文 5 （ 2）通過擬定設計方案，結構方案，結合生產(chǎn)和使用條件，獨立完成機械零件夾具設計及機械加工工藝規(guī)程設計，并全面考慮涉及內(nèi)容及過程，熟悉和運用設計資料，如有關國家及行業(yè)標 準，設計規(guī)范等，加深對機械夾具設計及制造的總體認識，培養(yǎng)我們?nèi)婵紤]工程技術問題的獨立工作能力。 式車床簡介 車床是我國自行設計的臥式車床 ,其外型結構由床身、主軸箱、變 換齒輪箱、進給箱、溜板箱、滑板和床鞍、刀架、尾座及冷卻、照明等部分組成。 車床通用性強，加工范圍廣，適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉表面，例如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成型回轉表面，加工端面及加工各種常用的公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋，還能進行鉆孔、鉸孔、滾花等工作 。 臥式車床的萬能性較大，但結構較復雜而且自動化程度低，在加工形狀比較復雜的工件時，換刀較麻煩，加工過程中的輔助時間較多，所以適合于單件、小批生產(chǎn)及修理車間。作為主要的車削加工機床， 床廣泛的應用于機械加工行業(yè)中，針對 床的主軸箱進行設計， 設計的內(nèi)容主要有機床主要參數(shù)的確定，傳動方案和傳動系統(tǒng)圖的擬定，對主要零件進行了計算和驗算，利用三維畫圖軟件進行了零件的設計和處理。 臥式車床工藝范圍廣 ,能完成多種加工工序 ,進行各種車削工作 , 加工軸類、套筒 類和盤類的回轉表面，如車削內(nèi)外圓柱面，圓錐面，環(huán)槽及成 型回轉面，車削端面及各種常用螺紋（主要有：公制（有稱米制）、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種），還可以進行擴孔、鉆孔、鉸孔和滾花等工作。車床主軸三支 承均用滾動軸承，進給系統(tǒng)用雙軸滑移公用齒輪機構；縱向與橫進給由十字手 柄操作，并附有快速電動機。該機床剛性好，功率大，操作方便。 式車床主傳動系統(tǒng)的組成 一般常規(guī)的臥式車床基本上都是由：主軸箱 、刀架、尾座、右床腿、光桿、絲杠、溜班箱、左床腿、進給箱、掛論變速機構組成，其結構 參考圖如下： 業(yè)綜合課程設計論文 6 第 二 章 式普通車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的設計 傳動系統(tǒng)變速操縱機構結構圖如下： 業(yè)綜合課程設計論文 7 傳動設計計算 (1)傳動名義功率 2)假定主動鏈輪轉速 50r／ 動鏈輪 =350r／ 3)中心距 a=307右 求設計功率 P=m=2= 中 載荷修正系數(shù) 由設計功率 n =1500r／ 得節(jié)距 P = 1）選擇小鏈輪齒數(shù) 由 小鏈輪轉速 n=350r/表得小鏈輪最小許用齒數(shù) 2，則大鏈輪齒數(shù) i 中 i=1，所以大小鏈輪齒數(shù)相等。 業(yè)綜合課程設計論文 8 （ 2）確定鏈輪基圓直徑 dI= 3）確定滾子鏈的節(jié)線長度 L， L= 2+π (d2+／ 2+πψ ( 180 式中：ψ =2a =0． 218； 12． 6 (以 a=100入 ) 則 L =擇最接近計算值的標準 節(jié)線長 (見表 4)L= 動齒輪的設計計算 1 初步計算 （ 1）材料選擇 因傳動尺寸已經(jīng)在圖紙上面有注明，批量較小，故齒輪用 45#(調質），硬度 24186均取為 280齒輪精度為 7 級。 由文獻 [2]表 3314 ?? 可知， 6'2222c o i n 12c o ss i 12m i n ???? ? oa （ 式中， ?頂高系數(shù)， 1?? 取小齒輪齒數(shù) 301 ?z ， ??? （ 取大齒輪齒數(shù) 502?z 。 （ 3）根據(jù)工作條件的要求 ，大端模數(shù)為 12?m （ （ 4）齒輪分度圓的直徑 10020511 ???? （ 7517522 ???? （ 6）齒輪齒頂、齒根圓直徑 由文獻 [3]表 910? 可知， 齒頂高 12121* ???? aa 業(yè)綜合課程設計論文 9 （ 齒頂圓直徑 104''06'2222c o o ?????? ?? （ 130''54'6767c o o ?????? ?? （ 齒根高 ? ? ? ? ?????? af （ 齒輪基圓直徑 ????? ???????????????? （ ????? ???????????????? （ （ 7）齒寬 由文獻 [2]表 3314 ?? 可知，， ??? ? （ （ 8）節(jié)圓周速度 311 ?? ????? m/s （ 其他齒輪的計算后的結果圖紙上面已經(jīng)有注明。 （ 1）初步確定軸的直徑 453 556551303 000 ???? （ 根據(jù)工作條件，取 90?d 2）傳動軸受力分析 360 11 ?????mt （ 3 1062222co 4 4co s '''1 ????? ??? N （ 2062222s i 4 4062222s i n '''''' ????? ??? N （ 動軸的設計計算 業(yè)綜合課程設計論文 10 （ 3）繪制傳動軸的受力簡圖，如圖所示，求支座反力 ①垂直面支反力： 由 ? ? 0得： 0257 032 ??? （ 12/3 6 3 12/3 6 023 ???????由 ? ?0Y ，得： 6 3 1 ????? （ ②水平面支反力： 由 ? ? 0得： 032 ?? （ 6 4 423 ???? L 由 ? ?0Z ，得： 9 6 3 1 ????? （ （ 4）作彎矩圖： ①垂直面彎矩 ： C 點 4 9 9 0 8 92 ???? · （ ②水平面彎矩 ： C 點 8 0 3 6 02 ???? · （ 圖 動軸的受力簡圖 業(yè)綜合課程設計論文 11 ③合成彎矩 M 圖： C 點 82 2222 ????? · （ （ 5）作轉矩 T 圖： ?T N· 6）校核軸的強度： 按彎扭合成應力校核軸的強度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。由文獻 [1， 15知，取 ，軸的計算應力 3252232 ????????? （ 選定軸的材料為 45 鋼，調質處理，由文獻 [1]表 115? 可知， ? ? 601 ??? 此，? ?1?? ?? 故安全。 （ 7）精確校核軸的疲勞強度 ①判斷危險截面 從應力集中對軸的疲勞強度 的影響來看，截面 V 引起的應力集中最嚴重，而 V 受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面 C 的應力最大，但應力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 ②截面 V 左側 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW （ 抗扭截面系數(shù) 5 4 8 8 0 01 4 3 ???? （ 截面 V 左側的彎矩 M 為 ??M （ 截面 V 上的扭矩 T 為 32000001 ?T 截面上的彎曲應 4 4 00 6 6 5 70 ??? （ 截面上的扭轉切應力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T? （ 軸的材料為 45 鋼，調質處理。由文獻 [1]表 115? 可知， 640?B? 2751 ??? 551 ??? 由文獻 [1] 附表 83? 可知，用插入法求出 ??k， ?????文獻 [1] 附圖 43? 可知，表面質量系數(shù)為： ?? ?? 軸未經(jīng)表面強化處理， 1?q? 固得綜合系數(shù)為 業(yè)綜合課程設計論文 12 ?????????? ?? ?????????? ??1] § 13? ，§ 23? 可知，碳鋼的特性系數(shù) ? 取 ? ? 取 ? 所以軸在截面 V 左側的安全系數(shù)為 ?????? ??? ???? （ ?????? ??? ?????（ ??????? ??（ 故該軸在截面 V 左側的強度是足夠 的。 ③截面 V 右側 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 3 ???? 截面 V 左側的彎矩 M 為 ??M 面 V 上的扭矩 T 為 3200000?T 截面上的彎曲應力 9 7 00 6 6 5 70 ??? 面上的扭轉切應力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T?面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻 [1]附表 23? 查取。? ? ? ， ? 又由文獻 [1]附圖 13? 可得軸的材料的敏感系數(shù)為 q ， q 故有效應力集中系數(shù)按文獻 [1，附 43? ]為 (1 ???????? ??? ? （ (1 ???????? ??? ?由文獻 [1]附圖 23? 可得軸的截面形狀系數(shù)為 ? 由文獻 [1]附圖 33? 可得軸的材料的敏感扭轉剪切尺寸系數(shù)為 ? 業(yè)綜合課程設計論文 13 綜合系數(shù)為 ?????????? ???????????? ?? 左側的安全系數(shù)為 51 ??????? ??? ???? ?????? ??? ???????????? ??故該軸在截面 V 左側的強度是足夠的。 第 三 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主要零件強度的校核 傳動軸的強度校核 根據(jù)以上工況可知： 力：322 2 2 8 0 1 0 1 8 6 6 . 630??? ? ?徑向力： 22 1 8 6 6 . 6 2 0 6 7 9 . 3? ? ? ? ? ? t g t g N 求垂直面的支反力 3 3 2 2 311 2 3() 1 8 6 6 . 6 2 8 7 6 7 9 . 3 ( 2 8 7 2 5 2 ) 3 1 4 . 62 8 7 2 5 2? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?l F l l 1 2 1 8 6 6 . 6 3 1 4 . 6 6 7 9 . 3 1 5 0 1 . 9? ? ? ? ? ? ?V r V F F N 計算垂直彎矩： 311 3 1 4 . 6 2 8 7 1 0 9 0 2 . 9 .?? ? ? ? ?a V m l N m ? ? 31 1 2 2 2( ) 3 1 4 . 6 ( 2 8 7 2 5 2 ) 6 7 9 . 3 2 5 2 1 0 3 9 6 .?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?a V n V l l F l N m 求水平面的支承力： 3 3 2 2 31 1 2 3() 9 0 . 2 9 2 8 7 3 9 . 6 2 5 2 6 6 5 . 92 8 7 2 5 2? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?l F l l 業(yè)綜合課程設計論文 14 2 2 3 1 1 8 6 6 . 6 6 7 9 . 3 6 6 5 . 9 1 8 7 9 . 3 1? ? ? ? ? ? ?H t t F F N 計算、繪制水平面彎矩圖： 311 6 6 5 . 9 2 8 7 1 0 1 9 1 1 . 3 .?? ? ? ? ?a H m l N m ? ? 32 1 2 3 2( ) 1 8 7 9 . 3 1 ( 2 8 7 2 5 2 ) 9 0 2 . 9 2 5 2 1 0 2 2 0 . 8 .?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?a H n H l l F l N m 求危險截面當量彎矩： 從圖可見， 截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù) ） 2 2 2 22( ) 2 2 0 . 8 ( 0 . 6 8 6 . 1 ) 2 0 6 . 0 7 .? ? ? ? ? ? ?e a T N m '2 2 2 22( ) 1 9 1 1 . 3 ( 0 . 6 8 6 . 1 ) 2 2 6 . 5 .? ? ? ? ? ? N m 計算危險截面處軸的直徑： 面 : ? ?33312 2 6 . 0 7 1 0 2 8 . 50 . 1 0 . 1 6 0? ??? ? ??e m 面 : ? ?' 33312 2 6 . 5 1 0 2 9 . 70 . 1 0 . 1 6 0? ??? ? ??e m 2 30? ? ?d d m m d，所以該軸是安全的。 ④彎矩及軸的受力分析圖如下 傳動軸的彎矩簡圖 傳動齒輪的強度校核 （Ⅰ）校核齒面接觸疲勞強度 業(yè)綜合課程設計論文 15 （ 1）接觸應力的計算 由文獻 [4]表 395? 可知，齒面接觸應力計算公式，即 22211 ???? ??（ 確定 公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 計算載荷系數(shù) 電動機驅動，載荷平穩(wěn)，由文獻 [4]表 25? 可知，取 1?平均分度圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm 平均分度圓圓周速度 00 0 00 0 11 ????? m/s 由文獻 [4] 圖 45? （ a）可知，按 7 4 0 0 0 1 ??zv m，得 K； 由文獻 [4] 圖 75? （ b）可知，按 ?輪懸臂布置， K； 由文獻 [4]表 45? 可知， K； ??????? A② 由文獻 [1]表 610? 可知，彈性系數(shù) Z ； ③ 節(jié)點區(qū)域系數(shù) i ss i ???計算得， ? ? ??????????? 1） 接觸疲勞強度的許用應力 由文獻 [4] 表 285? 可知，許用接觸應力計算公式，即 m ? （ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 業(yè)綜合課程設計論文 16 ①小齒輪的接觸疲勞強度極限 6001H? 最小安全系數(shù) ③由文獻 [1， 10知，計算應力循環(huán)系數(shù) 811 ???????? 1] 圖 10知，查得接觸疲勞壽命系數(shù) ④尺寸系數(shù) 1?⑤工作硬化系數(shù)，按 0 0 1 3 ??? H B ⑥潤滑油膜影響系數(shù)， ????? 3）由于 ? 安全。 （Ⅱ）校核齒根彎曲疲勞強度 （ 1）齒根應力的計算 由 文獻 [4]表 555? 可知，彎曲應力計算公式，即 ???? )??（ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 由文獻 [1]表 510? 可知， ? ② 由文獻 [1]表 510? 可知， ? 計算得， ? ? 51 ????????????F? 2）彎曲強度的齒根許用應力 由文獻 [4]表 315? 可知，齒根許用應力計算公式，即 業(yè)綜合課程設計論文 17 ?（ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ①彎曲疲勞極限 300F? 齒輪的應力修正系數(shù) 彎曲強度的最小安全系數(shù) ⑤ 彎曲疲勞壽命系數(shù) 曲疲勞的尺寸系數(shù) Y 計算得， M P 3001 ??????（ 3）由于 F? ? ? F? 安全。 第 四 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主 要零件的三維建模 型凸輪的三維建模 業(yè)綜合課程設計論文 18 動鏈輪的三維建模 柄的三維建模 業(yè)綜合課程設計論文 19 鍵軸的三維建模 叉的三維建模 縱機構的三維建模 業(yè)綜合課程設計論文 20 參考文獻 [1] 徐灝等 第 2、 3冊 )[M](第二版） 械工業(yè)出版社，2003 [2] 程悅蓀 M]國農(nóng)業(yè)出版社， 1981 [3] 周紀良 機及類似車輛傳動系統(tǒng)的設計 [M]械工業(yè)出版社，1991 [4] 吉林工業(yè)大學拖拉機教研室編 M]國農(nóng)業(yè)出版社，1982 {5} 成大先主編 — 減（變）速箱·電機與電箱 [M]學工業(yè)出版社， 1999 [6] 朱冬梅 M]等教育出版社， 2000 [7] 陳立德 M]等教育出版社， 2002 [8] 陳立德 M]等教育出版社， 2002 [9] 劉 勁 M]械工業(yè)出版社， 2000 [10] 陳立周 M]金工業(yè)出版社， 1985 [11] 《拖拉機》編輯部主編 M]?？茖W技術出版社， 1980 [12] 周紀良 J]1979(2)： 47[13] 周紀良，孔維恭，于瑞璽 J]機械學報， 1988（ 2）： 32 [14] 高象平，李齊隆等 設計 [M]東科技出版社，1987 [15] 周紀良，孔維恭 J]1983（ 3）： 12[16] . 998. [17] J. 22 (2009) 567– 580 [18] . 003. 業(yè)綜合課程設計論文 21 致 謝 在論文完成之際，我首先向我的導師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導師在學業(yè)上嚴格要求，精心指導，在生活上給了我無微不至的關懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學業(yè)階段的學業(yè)的同時，也學到了很多做人的道理，明確了人生目標。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的學識，實事求是的作風，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染 著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。 經(jīng)過近半年努力的設計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。 四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。 業(yè)綜合課程設計論文 22 畢業(yè)設計小結 時間過得真快啊，轉眼間 四 年時間都過去了，在這 四 年中，我學到 了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設計來說吧，我查閱了《機械 設計手冊 》，《機床 主軸箱操縱機構 設計》，使我充分掌握了機床的設計方法和步驟，更重要的復習所學專業(yè)的知識，以前總認為學這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當這次的畢業(yè)設計，它幫了我不少的忙，特別是《機械制造工藝編制及實施》這課對我的畢業(yè)設計幫助特別大，都怪上課沒認真聽講，導致做畢業(yè)設計時要問比我學的好的同學，通過這次做畢業(yè)設計讓我認識到學習不是個壞事，是為了自己的 將來著想。 com機械設計制造及其自動化 專業(yè)綜合課程設計論文 i 摘 要 隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品趨精密、復雜，改型也益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上述要求的重要技術措施之一，不僅能提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動條件。為此，許多企采用自動機床、組合機床和專用機床組成自動或半自動生產(chǎn)線。但是，采用這種自動、高效的設備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下、才會有顯著的經(jīng)濟效益。 車床變速操縱機構是車床主 傳動系統(tǒng)操縱機構中最重要的一個，其作用是根據(jù)工件加工工藝的要求，通過旋轉變速操縱機構的操作手柄來得到滿足當前加工工藝的速度。近年來，隨著時代技術的進步，對車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的要求越來越高。眾多車床設計工程師在改進車床變速操縱機構性能的研究中傾注了大量的心血，車床變速箱操縱機構加工技術得到了飛速的發(fā)展。車床變速箱操縱機構的零件質量的優(yōu)劣直接影響到其他等零件的相互位置準確性及整個車床主軸箱體使用的靈活性和壽命。 本論文主要論述車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的三維設計，利用 軟件，針對 通 車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的結構特征，利用三維軟件繪制三維裝配圖，和二維工程圖，這樣更加有利于加深對 通車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的結構的了解以及使學生們運用三維，二維設計軟件的熟練程度更一步加強，為將來的工作和研究做準備。 關鍵詞 ： 機床 ， 主傳動系統(tǒng)，操縱機構，三維 業(yè)綜合課程設計論文 in of as so of if is it In of is it of of of of of of of a of of a of of s of to a of is by on so on of it in by a on of of is in of on of so to of is a on of of of is in of of 業(yè)綜合課程設計論文 錄 第 一 章 緒論 …………………………………………………………………………………… 5 題研究的背景 ……………………………………………………………………… 6 題的意義 ……………………………………………………………………… 6 式車床簡介 ……………………………………………………………… 7 式車床主傳動系統(tǒng)的組成 ……………………………………… 7 第 二 章 式普通車床主傳動系統(tǒng)變 速操縱機構的設計 ………………… 8 傳動設計計算 …………………………………………………………………… 8 動齒輪的設計計算 ……………………………………………………… 9 傳動軸的設計計算 ……………………………………………………… 9 第 三 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主要零件強度的校核 ………………………… 10 動軸的強度校核………………………………………………………………… 11 動齒輪的強度校核……………………………………………………………… 12 第 四 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主 要零件的三維建模 ……………………… 14 型凸輪的三維建模……………………………………………………………… 16 動鏈輪的三維建?！?16 柄的三維建?！?18 鍵軸的三維建?！?18 叉的三維建模……………………………………………………………… 19 縱機構的三維建?！?20 參 考文獻 ……………………………………………………………………………………… 21 致 謝 ……… …………………………………………………………………………………… 22 畢業(yè)設計小結 ………………………………………………………………………………… 23 業(yè)綜合課程設計論文 4 第 一 章 緒論 題研究的背景 機床設計和制造的發(fā)展速度是很快的。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件 間的某些相對運動 關系和零件的一定強度和剛度，發(fā)展至今的高度科學技術成果綜合應用的現(xiàn)代機床的設計，也包括計算機輔助設計（ 應用。但目前機床主軸變速箱的設計還是以經(jīng)驗或類比為基礎的傳統(tǒng)（經(jīng)驗）設計方法。因此，探索科學理論的應用，科學地分析的處理經(jīng)驗，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機床設計和制造水平，也將促進設計方法的現(xiàn)代化。 隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品趨精密、復雜，改型也益頻繁，對機床的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上述要求的重要技術措施之一，不僅能提高 產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動條件。為此，許多企采用自動機床、組合機床和專用機床組成自動或半自動生產(chǎn)線。但是，采用這種自動、高效的設備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下、才會有顯著的經(jīng)濟效益。 題意義 畢業(yè)設計是我們對大學四年所學知識的一次綜合運用，也是學校對我們所掌握的知識的一次綜合評審。旨在培養(yǎng)我們的設計實踐能力和工作能力。利用所掌握的基本設計理論知識完成一次較全面的設計。因此在設計 過程中，我們應該嚴格要求自己，客觀實在的分析各個階段的數(shù)據(jù)計算。按照指導教師的計劃要求，完成此次畢業(yè)設計。畢業(yè)設計課題包含主要零件加工和典型夾具設計及機械加工工藝規(guī)程的制定幾方面的內(nèi)容。其目的是： （ 1）具體應用、鞏固加深和擴大本課題及有關所修課程的理論知識，生產(chǎn)知識，培養(yǎng)學生的實際設計能力，為以后的就業(yè)工作能力打下扎實的基礎。 業(yè)綜合課程設計論文 5 （ 2）通過擬定設計方案，結構方案，結合生產(chǎn)和使用條件，獨立完成機械零件夾具設計及機械加工工藝規(guī)程設計，并全面考慮涉及內(nèi)容及過程，熟悉和運用設計資料，如有關國家及行業(yè)標 準，設計規(guī)范等，加深對機械夾具設計及制造的總體認識，培養(yǎng)我們?nèi)婵紤]工程技術問題的獨立工作能力。 式車床簡介 車床是我國自行設計的臥式車床 ,其外型結構由床身、主軸箱、變 換齒輪箱、進給箱、溜板箱、滑板和床鞍、刀架、尾座及冷卻、照明等部分組成。 車床通用性強，加工范圍廣，適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉表面，例如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成型回轉表面，加工端面及加工各種常用的公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋，還能進行鉆孔、鉸孔、滾花等工作 。 臥式車床的萬能性較大，但結構較復雜而且自動化程度低，在加工形狀比較復雜的工件時，換刀較麻煩，加工過程中的輔助時間較多，所以適合于單件、小批生產(chǎn)及修理車間。作為主要的車削加工機床， 床廣泛的應用于機械加工行業(yè)中，針對 床的主軸箱進行設計， 設計的內(nèi)容主要有機床主要參數(shù)的確定，傳動方案和傳動系統(tǒng)圖的擬定，對主要零件進行了計算和驗算，利用三維畫圖軟件進行了零件的設計和處理。 臥式車床工藝范圍廣 ,能完成多種加工工序 ,進行各種車削工作 , 加工軸類、套筒 類和盤類的回轉表面，如車削內(nèi)外圓柱面，圓錐面，環(huán)槽及成 型回轉面，車削端面及各種常用螺紋（主要有：公制（有稱米制）、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種），還可以進行擴孔、鉆孔、鉸孔和滾花等工作。車床主軸三支 承均用滾動軸承，進給系統(tǒng)用雙軸滑移公用齒輪機構；縱向與橫進給由十字手 柄操作，并附有快速電動機。該機床剛性好，功率大，操作方便。 式車床主傳動系統(tǒng)的組成 一般常規(guī)的臥式車床基本上都是由：主軸箱 、刀架、尾座、右床腿、光桿、絲杠、溜班箱、左床腿、進給箱、掛論變速機構組成，其結構 參考圖如下： 業(yè)綜合課程設計論文 6 第 二 章 式普通車床主傳動系統(tǒng)變速操縱機構的設計 傳動系統(tǒng)變速操縱機構結構圖如下： 業(yè)綜合課程設計論文 7 傳動設計計算 (1)傳動名義功率 2)假定主動鏈輪轉速 50r／ 動鏈輪 =350r／ 3)中心距 a=307右 求設計功率 P=m=2= 中 載荷修正系數(shù) 由設計功率 n =1500r／ 得節(jié)距 P = 1）選擇小鏈輪齒數(shù) 由 小鏈輪轉速 n=350r/表得小鏈輪最小許用齒數(shù) 2，則大鏈輪齒數(shù) i 中 i=1，所以大小鏈輪齒數(shù)相等。 業(yè)綜合課程設計論文 8 （ 2）確定鏈輪基圓直徑 dI= 3）確定滾子鏈的節(jié)線長度 L， L= 2+π (d2+／ 2+πψ ( 180 式中：ψ =2a =0． 218； 12． 6 (以 a=100入 ) 則 L =擇最接近計算值的標準 節(jié)線長 (見表 4)L= 動齒輪的設計計算 1 初步計算 （ 1）材料選擇 因傳動尺寸已經(jīng)在圖紙上面有注明，批量較小，故齒輪用 45#(調質），硬度 24186均取為 280齒輪精度為 7 級。 由文獻 [2]表 3314 ?? 可知， 6'2222c o i n 12c o ss i 12m i n ???? ? oa （ 式中， ?頂高系數(shù)， 1?? 取小齒輪齒數(shù) 301 ?z ， ??? （ 取大齒輪齒數(shù) 502?z 。 （ 3）根據(jù)工作條件的要求 ，大端模數(shù)為 12?m （ （ 4）齒輪分度圓的直徑 10020511 ???? （ 7517522 ???? （ 6）齒輪齒頂、齒根圓直徑 由文獻 [3]表 910? 可知， 齒頂高 12121* ???? aa 業(yè)綜合課程設計論文 9 （ 齒頂圓直徑 104''06'2222c o o ?????? ?? （ 130''54'6767c o o ?????? ?? （ 齒根高 ? ? ? ? ?????? af （ 齒輪基圓直徑 ????? ???????????????? （ ????? ???????????????? （ （ 7）齒寬 由文獻 [2]表 3314 ?? 可知，， ??? ? （ （ 8）節(jié)圓周速度 311 ?? ????? m/s （ 其他齒輪的計算后的結果圖紙上面已經(jīng)有注明。 （ 1）初步確定軸的直徑 453 556551303 000 ???? （ 根據(jù)工作條件，取 90?d 2）傳動軸受力分析 360 11 ?????mt （ 3 1062222co 4 4co s '''1 ????? ??? N （ 2062222s i 4 4062222s i n '''''' ????? ??? N （ 動軸的設計計算 業(yè)綜合課程設計論文 10 （ 3）繪制傳動軸的受力簡圖，如圖所示，求支座反力 ①垂直面支反力： 由 ? ? 0得： 0257 032 ??? （ 12/3 6 3 12/3 6 023 ???????由 ? ?0Y ，得： 6 3 1 ????? （ ②水平面支反力： 由 ? ? 0得： 032 ?? （ 6 4 423 ???? L 由 ? ?0Z ，得： 9 6 3 1 ????? （ （ 4）作彎矩圖： ①垂直面彎矩 ： C 點 4 9 9 0 8 92 ???? · （ ②水平面彎矩 ： C 點 8 0 3 6 02 ???? · （ 圖 動軸的受力簡圖 業(yè)綜合課程設計論文 11 ③合成彎矩 M 圖： C 點 82 2222 ????? · （ （ 5）作轉矩 T 圖： ?T N· 6）校核軸的強度： 按彎扭合成應力校核軸的強度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。由文獻 [1， 15知，取 ，軸的計算應力 3252232 ????????? （ 選定軸的材料為 45 鋼，調質處理，由文獻 [1]表 115? 可知， ? ? 601 ??? 此，? ?1?? ?? 故安全。 （ 7）精確校核軸的疲勞強度 ①判斷危險截面 從應力集中對軸的疲勞強度 的影響來看，截面 V 引起的應力集中最嚴重，而 V 受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面 C 的應力最大，但應力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 ②截面 V 左側 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW （ 抗扭截面系數(shù) 5 4 8 8 0 01 4 3 ???? （ 截面 V 左側的彎矩 M 為 ??M （ 截面 V 上的扭矩 T 為 32000001 ?T 截面上的彎曲應 4 4 00 6 6 5 70 ??? （ 截面上的扭轉切應力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T? （ 軸的材料為 45 鋼，調質處理。由文獻 [1]表 115? 可知， 640?B? 2751 ??? 551 ??? 由文獻 [1] 附表 83? 可知，用插入法求出 ??k， ?????文獻 [1] 附圖 43? 可知，表面質量系數(shù)為： ?? ?? 軸未經(jīng)表面強化處理， 1?q? 固得綜合系數(shù)為 業(yè)綜合課程設計論文 12 ?????????? ?? ?????????? ??1] § 13? ，§ 23? 可知，碳鋼的特性系數(shù) ? 取 ? ? 取 ? 所以軸在截面 V 左側的安全系數(shù)為 ?????? ??? ???? （ ?????? ??? ?????（ ??????? ??（ 故該軸在截面 V 左側的強度是足夠 的。 ③截面 V 右側 抗彎截面系數(shù) 3 ???? dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 3 ???? 截面 V 左側的彎矩 M 為 ??M 面 V 上的扭矩 T 為 3200000?T 截面上的彎曲應力 9 7 00 6 6 5 70 ??? 面上的扭轉切應力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 ???T?面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻 [1]附表 23? 查取。? ? ? ， ? 又由文獻 [1]附圖 13? 可得軸的材料的敏感系數(shù)為 q ， q 故有效應力集中系數(shù)按文獻 [1，附 43? ]為 (1 ???????? ??? ? （ (1 ???????? ??? ?由文獻 [1]附圖 23? 可得軸的截面形狀系數(shù)為 ? 由文獻 [1]附圖 33? 可得軸的材料的敏感扭轉剪切尺寸系數(shù)為 ? 業(yè)綜合課程設計論文 13 綜合系數(shù)為 ?????????? ???????????? ?? 左側的安全系數(shù)為 51 ??????? ??? ???? ?????? ??? ???????????? ??故該軸在截面 V 左側的強度是足夠的。 第 三 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主要零件強度的校核 傳動軸的強度校核 根據(jù)以上工況可知： 力：322 2 2 8 0 1 0 1 8 6 6 . 630??? ? ?徑向力： 22 1 8 6 6 . 6 2 0 6 7 9 . 3? ? ? ? ? ? t g t g N 求垂直面的支反力 3 3 2 2 311 2 3() 1 8 6 6 . 6 2 8 7 6 7 9 . 3 ( 2 8 7 2 5 2 ) 3 1 4 . 62 8 7 2 5 2? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?l F l l 1 2 1 8 6 6 . 6 3 1 4 . 6 6 7 9 . 3 1 5 0 1 . 9? ? ? ? ? ? ?V r V F F N 計算垂直彎矩： 311 3 1 4 . 6 2 8 7 1 0 9 0 2 . 9 .?? ? ? ? ?a V m l N m ? ? 31 1 2 2 2( ) 3 1 4 . 6 ( 2 8 7 2 5 2 ) 6 7 9 . 3 2 5 2 1 0 3 9 6 .?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?a V n V l l F l N m 求水平面的支承力： 3 3 2 2 31 1 2 3() 9 0 . 2 9 2 8 7 3 9 . 6 2 5 2 6 6 5 . 92 8 7 2 5 2? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?l F l l 業(yè)綜合課程設計論文 14 2 2 3 1 1 8 6 6 . 6 6 7 9 . 3 6 6 5 . 9 1 8 7 9 . 3 1? ? ? ? ? ? ?H t t F F N 計算、繪制水平面彎矩圖： 311 6 6 5 . 9 2 8 7 1 0 1 9 1 1 . 3 .?? ? ? ? ?a H m l N m ? ? 32 1 2 3 2( ) 1 8 7 9 . 3 1 ( 2 8 7 2 5 2 ) 9 0 2 . 9 2 5 2 1 0 2 2 0 . 8 .?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?a H n H l l F l N m 求危險截面當量彎矩： 從圖可見， 截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù) ） 2 2 2 22( ) 2 2 0 . 8 ( 0 . 6 8 6 . 1 ) 2 0 6 . 0 7 .? ? ? ? ? ? ?e a T N m '2 2 2 22( ) 1 9 1 1 . 3 ( 0 . 6 8 6 . 1 ) 2 2 6 . 5 .? ? ? ? ? ? N m 計算危險截面處軸的直徑： 面 : ? ?33312 2 6 . 0 7 1 0 2 8 . 50 . 1 0 . 1 6 0? ??? ? ??e m 面 : ? ?' 33312 2 6 . 5 1 0 2 9 . 70 . 1 0 . 1 6 0? ??? ? ??e m 2 30? ? ?d d m m d，所以該軸是安全的。 ④彎矩及軸的受力分析圖如下 傳動軸的彎矩簡圖 傳動齒輪的強度校核 （Ⅰ）校核齒面接觸疲勞強度 業(yè)綜合課程設計論文 15 （ 1）接觸應力的計算 由文獻 [4]表 395? 可知，齒面接觸應力計算公式，即 22211 ???? ??（ 確定 公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 計算載荷系數(shù) 電動機驅動，載荷平穩(wěn)，由文獻 [4]表 25? 可知，取 1?平均分度圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm 平均分度圓圓周速度 00 0 00 0 11 ????? m/s 由文獻 [4] 圖 45? （ a）可知，按 7 4 0 0 0 1 ??zv m，得 K； 由文獻 [4] 圖 75? （ b）可知，按 ?輪懸臂布置， K； 由文獻 [4]表 45? 可知， K； ??????? A② 由文獻 [1]表 610? 可知，彈性系數(shù) Z ； ③ 節(jié)點區(qū)域系數(shù) i ss i ???計算得， ? ? ??????????? 1） 接觸疲勞強度的許用應力 由文獻 [4] 表 285? 可知，許用接觸應力計算公式，即 m ? （ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 業(yè)綜合課程設計論文 16 ①小齒輪的接觸疲勞強度極限 6001H? 最小安全系數(shù) ③由文獻 [1， 10知，計算應力循環(huán)系數(shù) 811 ???????? 1] 圖 10知，查得接觸疲勞壽命系數(shù) ④尺寸系數(shù) 1?⑤工作硬化系數(shù)，按 0 0 1 3 ??? H B ⑥潤滑油膜影響系數(shù)， ????? 3）由于 ? 安全。 （Ⅱ）校核齒根彎曲疲勞強度 （ 1）齒根應力的計算 由 文獻 [4]表 555? 可知，彎曲應力計算公式，即 ???? )??（ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ① 由文獻 [1]表 510? 可知， ? ② 由文獻 [1]表 510? 可知， ? 計算得， ? ? 51 ????????????F? 2）彎曲強度的齒根許用應力 由文獻 [4]表 315? 可知，齒根許用應力計算公式，即 業(yè)綜合課程設計論文 17 ?（ 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 ①彎曲疲勞極限 300F? 齒輪的應力修正系數(shù) 彎曲強度的最小安全系數(shù) ⑤ 彎曲疲勞壽命系數(shù) 曲疲勞的尺寸系數(shù) Y 計算得， M P 3001 ??????（ 3）由于 F? ? ? F? 安全。 第 四 章 主傳動系統(tǒng)變速操縱機構中主 要零件的三維建模 型凸輪的三維建模 業(yè)綜合課程設計論文 18 動鏈輪的三維建模 柄的三維建模 業(yè)綜合課程設計論文 19 鍵軸的三維建模 叉的三維建模 縱機構的三維建模 業(yè)綜合課程設計論文 20 參考文獻 [1] 徐灝等 第 2、 3冊 )[M](第二版） 械工業(yè)出版社，2003 [2] 程悅蓀 M]國農(nóng)業(yè)出版社， 1981 [3] 周紀良 機及類似車輛傳動系統(tǒng)的設計 [M]械工業(yè)出版社，1991 [4] 吉林工業(yè)大學拖拉機教研室編 M]國農(nóng)業(yè)出版社，1982 {5} 成大先主編 — 減（變）速箱·電機與電箱 [M]學工業(yè)出版社， 1999 [6] 朱冬梅 M]等教育出版社， 2000 [7] 陳立德 M]等教育出版社， 2002 [8] 陳立德 M]等教育出版社， 2002 [9] 劉 勁 M]械工業(yè)出版社， 2000 [10] 陳立周 M]金工業(yè)出版社， 1985 [11] 《拖拉機》編輯部主編 M]?？茖W技術出版社， 1980 [12] 周紀良 J]1979(2)： 47[13] 周紀良，孔維恭，于瑞璽 J]機械學報， 1988（ 2）： 32 [14] 高象平，李齊隆等 設計 [M]東科技出版社，1987 [15] 周紀良，孔維恭 J]1983（ 3）： 12[16] . 998. [17] J. 22 (2009) 567– 580 [18] . 003. 業(yè)綜合課程設計論文 21 致 謝 在論文完成之際，我首先向我的導師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導師在學業(yè)上嚴格要求，精心指導，在生活上給了我無微不至的關懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學業(yè)階段的學業(yè)的同時，也學到了很多做人的道理，明確了人生目標。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的學識，實事求是的作風，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染 著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。 經(jīng)過近半年努力的設計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。 四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。 業(yè)綜合課程設計論文 22 畢業(yè)設計小結 時間過得真快啊，轉眼間 四 年時間都過去了，在這 四 年中，我學到 了許多專業(yè)知識，就拿這次的畢業(yè)設計來說吧，我查閱了《機械 設計手冊 》，《機床 主軸箱操縱機構 設計》，使我充分掌握了機床的設計方法和步驟，更重要的復習所學專業(yè)的知識，以前總認為學這些專業(yè)知識沒用，那是我太天真了，當這次的畢業(yè)設計，它幫了我不少的忙，特別是《機械制造工藝編制及實施》這課對我的畢業(yè)設計幫助特別大，都怪上課沒認真聽講，導致做畢業(yè)設計時要問比我學的好的同學，通過這次做畢業(yè)設計讓我認識到學習不是個壞事，是為了自己的 將來著想。 com