四工位機(jī)床畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、四工位可轉(zhuǎn)專(zhuān)用機(jī)床是四個(gè)工位上分別完成工件的裝卸、鉆孔、擴(kuò)孔、狡孔工作的 專(zhuān)用加工設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的一套完整的加工工序，當(dāng)主軸箱向左移送進(jìn)一次，在四個(gè)工位上完 成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、狡孔工作。當(dāng)主軸箱向右移（退回）到刀具離開(kāi)工件 后，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)90 。主軸箱再次向左移（進(jìn)給）。對(duì)每個(gè)工件來(lái)說(shuō)，它進(jìn)入了下一個(gè)工 位的加工。由于主軸箱往復(fù)一次在四個(gè)工位同時(shí)進(jìn)行工作，所以主軸箱的每一次進(jìn)給都 有一個(gè)工件完成上述全部工序。關(guān)鍵詞：四工位；可轉(zhuǎn)：專(zhuān)用機(jī)床:ABSTRACTFour position rotaiy special macliine is the four station are

2、respectively finished workpiece loading and unloading, drilling, reamins, work of the special processing equipment.As tlie workpiece to acliieve a complete set of processing steps, when the spindle box left to feed once, in the four station completes the corresponding loading and unloading work, chi

3、lling, reaming, work. Wlien tlie spindle box to tlie riglit (rehini) to the tool fiom the workpiece, the rotary table90headstock again left sliift ( feed ). Each of the workpiece, it enters the next station processing. As a result of a reciprocating spindle box in four stations work simultaneously,

4、so the headstock every feed has a work piece to complete the above all processesKeywords：Four position; turn; dedicated macliine tools摘要IABSTRACTII第一章緒論11.1 專(zhuān)用機(jī)床的特點(diǎn)11.2 工作原理11.3 設(shè)計(jì)要求2第二章專(zhuān)用機(jī)床傳動(dòng)設(shè)計(jì)32.1功能分解32.2運(yùn)動(dòng)分析42.3根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖42.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型52. 5傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型62. 6機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇72. 7畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖72. 8對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)

5、動(dòng)尺寸計(jì)算102. 8. 1機(jī)器整體輪廓大小的確定102. 8.2電機(jī)的選型112. 8.3槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)112. 8. 4傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)13第三章主要零件設(shè)計(jì)1531直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)153.1.1選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)163. 1.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)173. 1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)203.1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖2232軸的設(shè)計(jì)253.2. 1軸的概述263.2.2軸一的設(shè)計(jì)方案263.2.3軸二的設(shè)計(jì)方案303.2.2. 1材料的選擇3033工作臺(tái)的設(shè)計(jì)3434帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)363. 4.1帶傳動(dòng)基本分類(lèi)363.4.2平型帶傳動(dòng)373.4.3帶傳動(dòng)的功率373.4.4帶

6、傳動(dòng)的特點(diǎn)383. 4. 5 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)38第四章結(jié)論40致謝錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn)41第一章緒論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本耍求是：1. 既要完成任務(wù)，乂要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手的操作能力，而且把對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)放在 第一位。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，根據(jù)所選定的設(shè)計(jì)課題，通過(guò)實(shí)習(xí)，結(jié)合工程實(shí)際，獨(dú) 立完成設(shè)計(jì)工作，受到一次機(jī)械工程師應(yīng)該如何解決工程實(shí)際問(wèn)題的一次初步訓(xùn)練。2. 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生受到綜合運(yùn)用知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高白身技 術(shù)水平，運(yùn)算能力及運(yùn)用計(jì)算機(jī)識(shí)圖、制圖和查閱手冊(cè)，使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和信息資料的能 力，文字表達(dá)能力和一般組織管理能力。3. 培養(yǎng)自己獨(dú)立工作的能力，鞏固和擴(kuò)大專(zhuān)業(yè)知識(shí)面，

7、有較強(qiáng)的自學(xué)能力及工作 適應(yīng)能力，提高運(yùn)用科研成果和新技術(shù)的能力及對(duì)現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行技術(shù)改造的 能力。4. 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的科學(xué)態(tài) 度，使學(xué)生樹(shù)立正確的生產(chǎn)觀(guān)點(diǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀(guān)點(diǎn)。1.1專(zhuān)用機(jī)床的特點(diǎn)專(zhuān)用機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生 產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至兒十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需 要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此專(zhuān)用機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)， 在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。專(zhuān)用機(jī)床一般用于加工箱體類(lèi)或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)， 由刀具的旋

8、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、鋰孔、狡孔、 鎮(zhèn)孔、銃削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車(chē)削 頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類(lèi)零件（如飛輪、汽 車(chē)后橋半軸等）的外関和端面加工1.2工作原理四工位專(zhuān)用機(jī)床是在四個(gè)工位上分別完成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、絞孔工 作。它的執(zhí)行動(dòng)作有兩個(gè)：一是裝有四工位工件的回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；二是裝有由專(zhuān)用電動(dòng)機(jī) 帶動(dòng)的三把專(zhuān)用刀具的主軸箱的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。第一章紹論13設(shè)計(jì)要求1）工件厚度不小于45mm,回程和工作行程的平均速度之比K %2）刀具勻速進(jìn)給速度為2 mm/s,工件裝、卸時(shí)間不超過(guò)10 s

9、。3）生產(chǎn)率為每小時(shí)約60件。第二章專(zhuān)用機(jī)床傳動(dòng)設(shè)計(jì)2.1功能分解通過(guò)對(duì)工作原理和設(shè)計(jì)要求的詳細(xì)分析可知，半白動(dòng)四工位專(zhuān)用機(jī)床的總功能可以 分解為如下幾個(gè)工藝動(dòng)作：1）安裝工件的工作臺(tái)要求間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。2）安裝刀具的主軸箱能實(shí)行靜止、快進(jìn)、進(jìn)給、快退的工藝動(dòng)作。3）刀具轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)切削工件。由此可以畫(huà)出如圖1的四工位專(zhuān)用機(jī)床的動(dòng)作要求圖。其中4位置為裝卸位置，1 位置為鉆孔位置，2位置為擴(kuò)孔位置，3位置為絞孔位置。圖2T四工位專(zhuān)用機(jī)床動(dòng)作要求圖同時(shí)也可得到四工位專(zhuān)用機(jī)床的樹(shù)狀功能圖如圖2-2所示:第二章 專(zhuān)用機(jī)床傳動(dòng)設(shè)計(jì)圖2-2四工位專(zhuān)用機(jī)床樹(shù)狀功能圖2. 2運(yùn)動(dòng)分析設(shè)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M2-8,

10、其轉(zhuǎn)速n=72O r/min,功率=5. 5kw,則四工位專(zhuān)用 機(jī)床的一個(gè)周期內(nèi)的詳細(xì)運(yùn)動(dòng)情況為：1）電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)減速器與其他輪系傳動(dòng)將符合要求的轉(zhuǎn)速傳遞給工作回 轉(zhuǎn)臺(tái)上的間歇機(jī)構(gòu)，使其間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。2）在間歇機(jī)構(gòu)開(kāi)始一次循環(huán)時(shí)，安裝并夾緊工件，間歇機(jī)構(gòu)從0。轉(zhuǎn)至90。3）間歇機(jī)構(gòu)從90。轉(zhuǎn)至180,主軸箱完成一次工作循環(huán)（快進(jìn)、刀具勻速送進(jìn)和快 退）。4）間歐機(jī)構(gòu)從180。轉(zhuǎn)至270,主軸箱完成一次工作循環(huán)（快進(jìn)、刀具勻速送進(jìn)和 快退）。5）間歇機(jī)構(gòu)從270。轉(zhuǎn)至360。，主軸箱完成一次工作循環(huán)（快進(jìn)、刀具勻速和快退）， 并將加工好的工件取下。2. 3根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循壞圖

11、對(duì)于四匸位專(zhuān)用機(jī)床，其運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖主要是確定回轉(zhuǎn)臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和主軸箱進(jìn)、 退刀的控制機(jī)構(gòu)的先后動(dòng)作順序，用以協(xié)調(diào)各執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作關(guān)系，便于機(jī)器的設(shè)計(jì)、 安裝和調(diào)試。下面用矩形圖的表示方法對(duì)其運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖進(jìn)行擬定，如表2-1：表2T四工位專(zhuān)用機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖時(shí)間（秒）01-1818-3030-4242-60間歇機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情勻速旋轉(zhuǎn)90度靜止況（0到18秒（18到60秒）主軸箱運(yùn)動(dòng)情況快進(jìn)勻速送進(jìn)60mm （18到54秒）快退18秒6秒2. 4執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型根據(jù)回轉(zhuǎn)臺(tái)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸箱刀具移動(dòng)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行動(dòng)作和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可選擇如 下的常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。表2-2執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣功能元功能元解（匹

12、配機(jī)構(gòu)）1234工作臺(tái)間歇運(yùn)圓柱凸輪間歇機(jī)蝸桿凸輪間歇機(jī)曲柄搖桿棘輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)A構(gòu)構(gòu)主軸箱移動(dòng)B移動(dòng)推桿圓柱凸移動(dòng)推桿盤(pán)形圓擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)輪柱凸輪擺桿滑塊機(jī)構(gòu)由排列組合的原理可以計(jì)算得到，共有:Nx = 4 X 4 = 16第二章專(zhuān)用機(jī)床傳動(dòng)設(shè)計(jì)種執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇方案。對(duì)于工作臺(tái)間歇機(jī)構(gòu)的選擇，為了保持傳動(dòng)的平穩(wěn)和精度，可以選擇槽輪機(jī)構(gòu)和不 完全齒輪機(jī)構(gòu)；而對(duì)于主軸箱移動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇，為了保持運(yùn)動(dòng)的精度和盡最減少?zèng)_擊, 可選擇移動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪與擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)。2. 5傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型選定電動(dòng)機(jī)的的轉(zhuǎn)速n=720r/niin,而槽輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速nlr/niin,

13、整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 傳動(dòng)比為k=576,故需要分別引入減速機(jī)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足工作臺(tái)間隙運(yùn)動(dòng)和主軸箱移動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 要求。根據(jù)減速動(dòng)作的精度和平穩(wěn)行要求，列出営用的減速機(jī)構(gòu):表2-3減速機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣功能元減速器C帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)行星傳動(dòng)減速器D帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)行星傳動(dòng)由排列組合的原理可以計(jì)算得到，共有：N2 = 5 X 5 = 25D 種減速機(jī)構(gòu)選擇方案。對(duì)丁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型，考慮到傳動(dòng)的精確性和機(jī)構(gòu)制造工藝的難度高低，減速器常 選帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。2. 6機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇四工位專(zhuān)用機(jī)床的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由三部分組成：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)確定的情況下，其機(jī)

14、械運(yùn)動(dòng)方案類(lèi)型由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類(lèi)型決 定。由前面計(jì)算及排列組合原理可得，共有：N = Nx X N2 = 400口 種運(yùn)動(dòng)方案選擇。從這些方案中剔除明顯不合理的，再進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)為：1）足否滿(mǎn)足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)耍求：2）運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)的順字安排是否合理：3）運(yùn)動(dòng)精確度；4）制造難易；5）成本高低;6）是否滿(mǎn)足環(huán)境、動(dòng)力源、生產(chǎn)條件等限制條件根據(jù)以上綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，最后選擇出以下兩個(gè)較好的方案：方案I :槽輪機(jī)構(gòu)+移動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)+帶傳動(dòng)+行星傳動(dòng)方案【I :不完全齒輪機(jī)構(gòu)+擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪與擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)+帶傳動(dòng)+行星傳動(dòng)2. 7畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖根據(jù)上網(wǎng)査詢(xún)的資料和文件初步

15、擬定四匸位專(zhuān)用機(jī)床的外形尺寸，并用AutoCAD分 別畫(huà)出方案方案一和方案二的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖。第二章專(zhuān)用機(jī)床傳動(dòng)設(shè)計(jì)=E a(A + cosp 1) + r = 77.1nini 取 h=78min10）運(yùn)動(dòng)系數(shù)(2-6)（n=l, n為園銷(xiāo)數(shù)）11）輪槽軸直徑d2 2 （R2-h）可得d258根據(jù)實(shí)際情況取ci? = 2512）曲柄軸直徑dl/2 + R2 V a可得山、3吐丄ZeZhZdi r x（-）1 寸 9hJ 丿3.121確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)為=130(2) 計(jì)算齒輪傳遞的扭矩1； =297.7x10+210.5 xl0 = 5082N mm (3.2)（3

16、）由機(jī)械設(shè)計(jì)第七版表107選取齒寬系數(shù)d=i。（4）由機(jī)械設(shè)計(jì)第七版表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze = 189.8MPa 2（5）由機(jī)械設(shè)計(jì)第七版圖10-21d按齒面硬度査得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極 限Hhmi = 600MPa :大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限1x2 = 55CMPa :（6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，由于機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度較低，因此循環(huán)次數(shù)也 較低。（7）由機(jī)械設(shè)計(jì)第七版圖10-9查得接觸疲勞系數(shù)Khni=L6, Khn2=1-6o第三帝主耍零件設(shè)計(jì)（8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)1由機(jī)械設(shè)計(jì)第七版式（1012）得Qd =陷忖=1.6x600= 960MPa

17、S(3-3)aH2 = KHN2Hlim 2 = 1.6 X 550 = 880MPa (3-4)3.1.2.2尺寸計(jì)算:（1）試算小齒輪分度圓直徑代入2h中較小的值竺 (-)2 = 2.32x3 13x582x 蘭 x(1)2 mm= 5 (hiiii)crH YV 12.5880(3-5) （2）計(jì)算齒寬b(3-6)b =力 4t = lx 3 5inin= 3 5mm （3）計(jì)算齒寬與齒高之比%模數(shù)叫=%】 =5020 = 0.25齒高h(yuǎn) = 225叫=%浮“2.25x0.25= 5mm（4）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)U和7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)第七版圖10-8査得動(dòng)載荷系數(shù)Kv = 1.1直齒輪，假

18、設(shè)KAFt/b32x1.814x5082lx202x 0.006= 2.451DH1(3-9)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì) 算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒而接 觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪胃徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，所取 模數(shù)應(yīng)當(dāng)大于2.45,為了符合設(shè)計(jì)要求，使精度更高，特選模數(shù)為2.5,小齒輪齒數(shù) 為20,大齒輪齒數(shù)為80。這樣設(shè)計(jì)的齒輪即滿(mǎn)足了齒而接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度，乂符合了設(shè)計(jì)要求 確保了精度。3.13.3兒何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓戌徑第三帝主要零件設(shè)計(jì)dj = 111= 20x2 =

19、40111111=Zm = 8 Ox = 16(Mnm(2)計(jì)算中心距a = (di + d3)/2 = (40 + 100)/2 = 12 5inm3.13.4計(jì)算齒寬厚度匕二觀(guān)厲=0.5x40= 20inin取 B = 20mm,B? = 25mm3.13.5驗(yàn)算2Tdl= 2x-N = 254.1N40(3-10)瓦孫 =1 *4.1 “ /mm= 6.35N/mm 100N/mm(3-11)b40可知設(shè)計(jì)合適3. 1. 4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件表3-1齒輪參數(shù)表名稱(chēng)代號(hào)備注(mm)模數(shù)mm=2.5壓力角aa = 20。分度圓直徑ddt = Zin= 20x2.5 = 50mm d3 =

20、 Z2m= 80x2.5 = 200iiim齒頂高Kh =1*111=2.5齒根高h(yuǎn)rhf = (ha* + c*)m= (1 + 0.25) x 2.5 = 3全齒高h(yuǎn)h =+ hf = 2.5 + 3 = 5.5齒頂圓直徑dddal = d + 21 = 50+5 = 55da：二山+2山=200+5 = 205齒根鬪直徑dfdfi = d 2h f= 506 = 44df2 = d2 -2hf= 200-6 = 194中心距aa = (d + 4)/2 = (50+200/2 =12$nm齒數(shù)比zz = = 4 Z小齒輪零件圖如圖3-2第三帝主要零件設(shè)計(jì)圖3-2小直齒輪大齒輪零件圖如圖3

21、3圖3-3大直齒輪3.2軸的設(shè)計(jì)第三帝主耍零件設(shè)計(jì)3.2.1軸的概述軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才 能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞，因此軸的主要功能是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。按照承受載荷的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸3類(lèi)。工作中既承受彎矩乂承 受扭矩的軸稱(chēng)為轉(zhuǎn)軸。這類(lèi)軸在各種機(jī)器中最為常見(jiàn)。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱(chēng) 為心軸。心軸乂分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸兩種。只承受扭矩而不承受而不承受彎矩的軸 稱(chēng)為傳動(dòng)軸。軸還可按照軸線(xiàn)形狀的不同，分為曲軸和直軸兩大類(lèi)，曲軸通過(guò)連桿可以 將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或作相反的運(yùn)動(dòng)變換。直軸根據(jù)外形的不同，可分為

22、光軸和階梯軸兩種。光軸形狀簡(jiǎn)單，加工容易，應(yīng)力集中源少，但軸上的零件不易裝配 及定位；階梯軸則正好與光軸相反。因此光軸主要用于心軸和傳動(dòng)軸，階梯軸則常用于 轉(zhuǎn)軸。3.2.2軸一的設(shè)計(jì)方案3-2.11材料的選擇對(duì)此回轉(zhuǎn)工作臺(tái)未提出特殊要求，功率不大，因此，選擇常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì) 處理3.2.1.2初步估算軸的直徑由機(jī)械設(shè)計(jì)（高等教育出版社）表16.2按45鋼査得C=112,軸直徑為:*2x3.14x100 一 0.25 /60 = 53.25mm在這里取d=56mm.3.2.13軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了裝拆方便，將軸設(shè)計(jì)成階梯狀。考慮到軸上只收到徑向載荷乂考慮到成本問(wèn)題, 現(xiàn)暫取深溝球軸承61816

23、內(nèi)經(jīng)為80mm.外徑是100mm,寬度是10mm,與軸承相配合的 軸徑取79.75mnio,槽輪機(jī)構(gòu)與軸采用平鍵連接的方式，其軸向固定采用六角頭螺母和 平墊圈組合鍵根據(jù)以上所述，現(xiàn)畫(huà)出軸的結(jié)構(gòu)草圖：Taor一109 一70 寸 cotn圖3-4軸一結(jié)構(gòu)草圖3.2.13按疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)校核第三帝主耍零件設(shè)計(jì)（1）作軸的受力簡(jiǎn)圖：（2）求作用在軸上的力軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1OON/111分度軸在工作過(guò)程中，可知滿(mǎn)載切削時(shí)受到的力E是最大的，E由切削阻力耳部分組成的。Fl = 3FC則經(jīng)受力分析有Fi = 3 X 1200N = 3600N（1）畫(huà)軸的空間受力圖將分度盤(pán)所受載荷簡(jiǎn)化為集中力，并通過(guò)輪

24、轂中截面作用于軸上。軸的支點(diǎn)反力也簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)載荷中心作用于軸上；（2）作垂直平面受力圖和水平半面受力圖求出作用于軸上的載荷。并確定可能的危險(xiǎn)截面。圖3-6軸一各危險(xiǎn)面的載荷圖Fi = 3600NT=100000N.mmMh = Fxx = 3600 X (135 + 82) = 50400N. mm(3) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度已知材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由文獻(xiàn)12表151查得T_J=60MPa,由己知條件，對(duì)軸 上承受最大彎矩和扭矩的截而的強(qiáng)度進(jìn)行校核。根據(jù)文獻(xiàn)12式155以上表中的數(shù)據(jù)，并IRa = 0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力：_ j2604002+(06xl00000)，W _O.lxll

25、O3=46.52 S J (3-10)結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度足夠。第三帝主耍零件設(shè)計(jì)3.2.1.4軸一結(jié)構(gòu)圖0B4圖37軸一結(jié)構(gòu)圖3.2.3軸二的設(shè)計(jì)方案3.2.2.1材料的選擇對(duì)此回轉(zhuǎn)工作臺(tái)未提出特殊要求，功率不大，因此，選擇常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì) 處理。3.2.2.2初步估算軸二的最小直徑轉(zhuǎn)矩Me二100Nm圓周力Ft=2T/d徑向力 Fr=Fttan20珥二2X100000/90二731. INFr=731. 1 Xtan20=266. IN畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖，水平彎矩垂直彎矩圖據(jù)M Mxy2+Mxz2畫(huà)合成彎矩圖根據(jù)第三強(qiáng)度理論，電丁2+“2恥(3-11)D 2 護(hù)2&2+m

26、2 =陛J77.032+3：92 視 6mm 兀93.14x60x106按上面的計(jì)算把軸的直徑取D二40mm第三帝主要零件設(shè)計(jì)yAAT/N.n32.910 倔mwomMxy/N.m72.477.03M/N.m伽 WlWMnTnWnmllllfellia圖38軸二的受力及轉(zhuǎn)矩、彎矩322.3軸二的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了裝拆軸承齒輪方便，將軸設(shè)計(jì)成階梯狀。對(duì)于同一個(gè)軸上的兩端軸承，通常 選用同一型號(hào)，現(xiàn)暫取深溝球軸承61808內(nèi)經(jīng)為4011U11,寬度是7mm,與軸承相配合的 軸徑取40mmo在這里齒輪與軸采用間隙配合，而軸承與齒輪之間應(yīng)采用過(guò)盈配合的方 式，齒輪與軸均采用平鍵連接的方式，其軸向固定采用軸肩

27、軸用鋼絲擋圈3.2.2 4軸二的校核受轉(zhuǎn)矩T的實(shí)心圓軸，其切應(yīng)力T 9.5SxlO6P/n0.2 d39.SSx106xS.S02x603xl=28.95(3-12)由機(jī)械設(shè)計(jì)（北京理工大出版社）表122查的TT=35MPa可知tT V tt可以知道，設(shè)計(jì)的軸適合要求第三帝主耍零件設(shè)計(jì)3.2.2.5軸二的結(jié)構(gòu)圖圖3-9軸二的結(jié)構(gòu)圖3.3工作臺(tái)的設(shè)計(jì)機(jī)床工作臺(tái)分為開(kāi)槽工作臺(tái)，焊接工作臺(tái)，鏗銃床工作臺(tái)等機(jī)床工作臺(tái)用途：主要用于機(jī)床加工工作平面使用，上面有孔和T型槽，用 來(lái)固定工件，和清理加工時(shí)產(chǎn)生的鐵屑。按JB/T7974-99標(biāo)準(zhǔn)制造，產(chǎn)品制成筋 板式和箱體式，工作面采用刮研工藝，工作面上可加工

28、V形、T型、U型槽和圓孔、 長(zhǎng)孔。此次設(shè)計(jì)由于在車(chē)床上，且在工作臺(tái)上還要加裝4個(gè)三爪卡盤(pán)，故省去T型 憎。在固定位置轉(zhuǎn)螺紋孔和銷(xiāo)孔，用來(lái)安裝三抓卡盤(pán)，具體情況如圖3-10：圖3-10工作臺(tái)俯視圖此外，為減少回轉(zhuǎn)臺(tái)的重最，在背面取一段溝槽，寬100mm深40mim具體情況如圖311：第三帝主耍零件設(shè)計(jì)COOCIJIW 超C0O+OOS0圖3T1回轉(zhuǎn)臺(tái)左視圖3.4帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)341帶傳動(dòng)基本分類(lèi)根據(jù)用途不同，有一般工業(yè)用傳動(dòng)帶、汽車(chē)用傳動(dòng)帶、農(nóng)業(yè)機(jī)械用傳動(dòng)帶和 家用電器用傳動(dòng)帶。摩擦型傳動(dòng)帶根據(jù)其截面形狀的不同乂分平帶、v帶和特殊 帶（多楔帶、圓帶）等。傳動(dòng)帶的種類(lèi)通常是根據(jù)工作機(jī)的種類(lèi)、用途、使

29、用環(huán)境和各種帶的特性等綜 合選定。若有多種傳動(dòng)帶滿(mǎn)足傳動(dòng)需要時(shí)，則可根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的緊湊性、生產(chǎn)成 本和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，以及市場(chǎng)的供應(yīng)等因素，綜合選定最優(yōu)方案。342平型帶傳動(dòng)平型帶傳動(dòng)工作時(shí)帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進(jìn)行傳動(dòng)。傳 動(dòng)型式有開(kāi)口傳動(dòng)、交義傳動(dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)等，分別適應(yīng)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸不同相 對(duì)位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。平型帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但容易打滑，通常用于傳 動(dòng)比為3左右的傳動(dòng)。平型帶有膠帶、編織帶、強(qiáng)力錦綸帶和高速環(huán)形帶等。膠帶是平型帶中用得 最多的一種。它強(qiáng)度較高，傳遞功率范圍廣。編織帶撓性好，但易松弛。強(qiáng)力錦 綸帶強(qiáng)度高，且不易松弛。平型帶的截面尺寸都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，可選取

30、任意長(zhǎng)度， 用膠合、縫合或金屬接頭聯(lián)接成環(huán)形。高速環(huán)形帶薄而軟、撓性好、耐磨性好， 且能制成無(wú)端環(huán)形，傳動(dòng)平穩(wěn)，專(zhuān)用于高速傳動(dòng)。3.4.3帶傳動(dòng)的功率帶傳動(dòng)的功率損失有：（1）滑動(dòng)損失摩擦型帶傳動(dòng)工作時(shí)，由于帶輪兩邊的拉力差及其相應(yīng)的變形 差形成彈性滑動(dòng)，導(dǎo)致帶與從動(dòng)輪的速度損失。彈性滑動(dòng)率通常在1%2%之間。 嚴(yán)重滑動(dòng)，特別是過(guò)載打滑，會(huì)使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，效率急劇降低，磨 損加劇，嚴(yán)重影響帶的壽命?；瑒?dòng)損失隨緊、松邊拉力差的增大而增大，隨帶體 彈性模最的增大而減小。（2）內(nèi)摩擦損失帶在運(yùn)行中的反復(fù)伸縮，在帶輪上的撓曲會(huì)使帶體內(nèi)部產(chǎn)生 摩擦引起功率損失。內(nèi)摩擦損失隨預(yù)緊力、帶厚與帶輪直

31、徑比的增加而增大。減 小帶的拉力變化，可減小其內(nèi)摩擦損失。（3）帶與帶輪工作面的粘附性以及V帶楔入、退出輪槽的側(cè)面摩擦損失。（4）第三帝主耍零件設(shè)計(jì)空氣阻力損失高速運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行風(fēng)阻引起的功率損失。其損失與速度的平方成正 比。因此設(shè)計(jì)高速帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)減小帶的表面積，盡最用厚而窄的帶：帶輪的輪 輻表面應(yīng)平滑（如用橢圓輪輻）或用輻板以減小風(fēng)阻。（4）軸承摩擦損失軸承受帶拉力的作用，是引起功率損失的重要因素之一。綜合上述損失，帶傳動(dòng)的效率約在80%98%范圍內(nèi)，進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)帶的 種類(lèi)選取。344帶傳動(dòng)的特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：能緩和載荷沖擊、運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪音、制造和安裝精度不像嚙合 轉(zhuǎn)動(dòng)那樣嚴(yán)格、過(guò)載

32、時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞?？?增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件（可達(dá)15m）。（2）缺點(diǎn)：有彈性滑動(dòng)和打滑，使效率降低和不能保持準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動(dòng)比、傳 遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動(dòng)大、帶的壽命短因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶速v=525m/s,i7的情況。3.4.5帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)第四版式表11.5查得工作情況系數(shù)Ka = 1.3（1）計(jì)算功率比=KaP = 5.5 X 1.3 = 7.15KW（2）型號(hào)選擇查機(jī)械設(shè)計(jì)第四版圖11.15可知選用A型帶，小帶輪轉(zhuǎn)速:nx = 720r/m（3）最小帶輪直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)第四版表11.6可知Dniin = 75 mm在這里取小輪直徑。縈=100mm大輪直徑= i ,. Ddl = 100 X 2.813 = 281.3mm(4)