級(jí)機(jī)制專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué)專 業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)方向： 機(jī)械制造及其自動(dòng)化機(jī)電學(xué)院機(jī)制教研室2008年12月目 錄第一部分 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1第一章 概述1第二章 機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的方法步驟和要求3§21 分析研究題目、進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)3§22 主要零件的計(jì)算與初算4§23 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪制部件裝配草圖7§24 驗(yàn)算主要零件8§25 繪制正式部件裝配圖13§26 裝配圖的尺寸標(biāo)注14§27 整理設(shè)計(jì)內(nèi)容，編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書16附 錄18第二部分 數(shù)控工作臺(tái)機(jī)械部分設(shè)計(jì)22第一章 概述22第

2、二章 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)24第三章 步進(jìn)電機(jī)的選擇28參考資料30設(shè)計(jì)說(shuō)明書書寫要求31第一部分 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章 概述一. 機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課及其它先行課程之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的基本訓(xùn)練。目的在于：1、 通過(guò)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的基本方法；2、 鞏固和加深所學(xué)理論知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，并運(yùn)用所學(xué)理論分析和解決設(shè)計(jì)工作中的具體問(wèn)題；3、 通過(guò)機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬訂機(jī)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)床的構(gòu)造設(shè)計(jì)、各種方案的設(shè)計(jì)、零件的計(jì)算、編寫技術(shù)文件和設(shè)計(jì)思想

3、的表達(dá)等方面，得到綜合性的基本訓(xùn)練；4、 熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)和參考資料的運(yùn)用，以培養(yǎng)具有初步的結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的能力。二、機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和工作量為滿足教學(xué)要求，達(dá)到上述目的，機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的題目一般擬訂為通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速箱部件設(shè)計(jì)。學(xué)生應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，獨(dú)立完成下列計(jì)算工作量：1、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所給定的參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，在明確所設(shè)計(jì)機(jī)床用途及主要技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，擬訂結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖，確定齒輪齒數(shù)，并核算主軸轉(zhuǎn)速誤差，畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖。2、動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)給定電動(dòng)機(jī)功率，計(jì)算主要零件的尺寸，選擇材料，驗(yàn)算主要傳動(dòng)件的應(yīng)力、變形以及壽命等，是否在允許的范圍內(nèi)。

4、3、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 將運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)所確定的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)（其中包括傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸組件、換向、制動(dòng)、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封等）布置在展開(kāi)圖和截面圖內(nèi)，一般要完成零號(hào)圖紙1張。4、 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份。詳細(xì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和工作量可見(jiàn)<<機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書>>和指導(dǎo)教師的具體布置。 三、機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的方法步驟和要求（略，詳見(jiàn)本指導(dǎo)書第二章。）四、學(xué)時(shí)分配、計(jì)劃進(jìn)度安排 本次課程設(shè)計(jì)集中安排三周。根據(jù)設(shè)計(jì)工作程度及對(duì)學(xué)生的要求，計(jì)劃進(jìn)度大致安排如下： 1、理解題目，閱讀 指導(dǎo)書 ，擬訂總體方案，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 2天 2、動(dòng)力設(shè)計(jì)主要零件的計(jì)算和初算 5天 3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5、繪制裝配草圖 2天 4、驗(yàn)算主要零件 1天 5、繪制正式裝配圖 2天 6、整理、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 2天 7、答辯 五、機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)成績(jī)考核機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，由教研室指派有關(guān)教師對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)進(jìn)行全面考核，重點(diǎn)考核以下幾個(gè)方面：1、 工作態(tài)度、設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)；2、 刻苦鉆研精神，獨(dú)立工作能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)能力；3、 設(shè)計(jì)圖紙和說(shuō)明書質(zhì)量；4、 答辯時(shí)回答問(wèn)題情況。綜合以上情況，評(píng)定學(xué)生課程設(shè)計(jì)成績(jī)。成績(jī)分優(yōu)、良、中、及格、不及格五級(jí)。第二章 機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的方法步驟和要求§21 分析研究題目、進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)一理解題目學(xué)生在接受機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)題目之后，應(yīng)仔

6、細(xì)閱讀機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，了解機(jī)課程設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、設(shè)計(jì)步驟和要求。然后在教師指導(dǎo)下開(kāi)展設(shè)計(jì)工作。要理解給定的題目，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析、研究；明確所設(shè)計(jì)機(jī)床的用途和主要技術(shù)性能。二擬訂主傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案根據(jù)設(shè)計(jì)題目中所提出的要求及所設(shè)計(jì)機(jī)床的用途，主要技術(shù)性能，并參考同類型機(jī)床，擬定主傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案（及其理由），大致包括：傳動(dòng)形式、變速方式、換向及開(kāi)停機(jī)構(gòu)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑裝置,操縱機(jī)構(gòu)的選擇;變速箱的安裝定位方式的選擇;電機(jī)軸與第軸的聯(lián)接方式等等.三運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)關(guān)于運(yùn)動(dòng)參數(shù),已經(jīng)統(tǒng)一給定,學(xué)生不必花費(fèi)太多時(shí)間去研究,但應(yīng)該明確參數(shù)中 的極限轉(zhuǎn)速值nmin和nmax的確定方法,變

7、速級(jí)數(shù)Z、 值的大小對(duì)機(jī)床性能的影響,根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)參數(shù),完成下列工作:1、依據(jù)給定參數(shù)(nmin、 nmax、Z、),查表確定主軸的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,有時(shí)要考慮混合公比。2、列出各種結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)網(wǎng),根據(jù)有關(guān)原則,通過(guò)分析,比較,確定其中最佳方案。3、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速圖,根據(jù)擬訂轉(zhuǎn)速圖的原則,確定速比的絕對(duì)值,畫出轉(zhuǎn)速圖。4、確定齒輪齒數(shù),用計(jì)算或查表法確定齒輪齒數(shù).在確定齒數(shù)和Sz時(shí)應(yīng)注意:1）控制齒數(shù)和Sz =70100,Szmax 120,最小齒輪齒數(shù)Zmin 18 20;2）小齒輪齒根和孔壁或鍵槽處的壁厚a(1.52) m,或Zmin6.5+2T/m,m為齒輪模數(shù),T軸線到鍵槽的高度.3）保證兩軸承

8、孔之間有一定的壁厚a23 m,或Sz>2 (D1+D2)/2+a /m,D1,D2分別為相鄰兩軸承外徑. 4) 應(yīng)保證軸間有足夠的中心距,使車床:軸上齒輪不碰軸上摩檫離合器,銑床:不碰電磁制動(dòng)器.5) 在三聯(lián)滑移齒輪塊中,最大齒輪齒數(shù)與其相鄰大齒輪齒數(shù)之差應(yīng)4,以保證滑動(dòng)時(shí)順利通過(guò),不碰撞。6） 選齒數(shù)較大的一個(gè)作公用齒輪.齒輪齒數(shù)確定后,標(biāo)注在轉(zhuǎn)速圖中相應(yīng)的傳動(dòng)副連線上。5、核算主軸轉(zhuǎn)速誤差,齒輪齒數(shù)確定后,主軸的各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速即確定,它與主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速總會(huì)產(chǎn)生一定的誤差,應(yīng)進(jìn)行核算。誤差一般不應(yīng)該超過(guò)±10(-1)%,即應(yīng)滿足:n實(shí)n標(biāo)/ n標(biāo)10(1)%一般將轉(zhuǎn)速誤差的核算

9、列成如下的表格形式:計(jì)算式n實(shí)n標(biāo)誤差允許值10(1)%結(jié)論6、繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖1）軸,齒輪,離合器,制動(dòng)器的排列位置,編號(hào)應(yīng)與將要繪制的展開(kāi)圖相一致。2）標(biāo)寫出電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率、轉(zhuǎn)速、皮帶輪直徑D1、D2;皮帶根數(shù)要畫上;標(biāo)寫軸號(hào)、齒輪的齒數(shù)×模數(shù)。3） 展開(kāi)圖的輪廓線、傳動(dòng)件和執(zhí)行件的畫法要符合制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。§22 主要零件的計(jì)算與初算 初步計(jì)算主要零件的目的,是為了大致確定傳動(dòng)件零件的主要尺寸,如皮帶輪直徑,齒輪模數(shù),傳動(dòng)軸直徑和主軸軸徑等,以便繪制主軸箱的軸系展開(kāi)圖。一. 皮帶設(shè)計(jì)皮帶設(shè)計(jì)的已知條件是:電機(jī)功率Nd,轉(zhuǎn)速比i,電機(jī)轉(zhuǎn)速nd,計(jì)算帶輪直徑D1、D2,皮

10、帶的型號(hào),根數(shù)Z，壓軸力Q等。設(shè)計(jì)原則是不打滑,有足夠的壽命,傳遞最大功率,具體設(shè)計(jì)方法步驟可參閱1p68表5.24, p71表5.210。二齒輪模數(shù)的初算在計(jì)算齒輪模數(shù)和傳動(dòng)軸直徑時(shí)需要用到其計(jì)算轉(zhuǎn)速nj和傳遞功率Ni,因此應(yīng)先將各種傳動(dòng)軸和有關(guān)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj和各傳動(dòng)軸所傳遞的功率Ni確定下來(lái),以備計(jì)算中使用。1) 只算定比、各變速組中小齒輪的模數(shù)。2) 選定標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),考慮種類少一些,取一種或兩種。首先確定主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速,再根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速圖上查取各傳動(dòng)軸和各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。各軸和齒輪傳遞的功率Ni=N×總 , 總由電機(jī)到該傳動(dòng)件各傳動(dòng)副的效率相乘,但不乘入該軸承的效率。效率

11、值見(jiàn)1p4表5.15。一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù),選擇負(fù)荷最重的小齒輪按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行初算:式中:mj按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù), mm Nd驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率, Kw nj計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速, rpm i大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比,i1;Z1小齒輪齒數(shù);m齒寬系數(shù); m=/ (B為齒寬,m為模數(shù))一般m = 610;j許用接觸應(yīng)力,當(dāng) 45#調(diào)質(zhì)(T235) j =600Mpa (N/mm2) 45#整體淬火(C42) 1100 (N/mm2) 45#高頻淬火(G54) 1370 (N/mm2) 40Cr調(diào)質(zhì)(T265) 650 (N/mm2) 40Cr整體淬火(C48) 12

12、50 (N/mm2) 40Cr高頻淬火(G52) 1370 (N/mm2)齒輪模數(shù)初算后,根據(jù)齒輪精度等級(jí)所允許的線速度(見(jiàn)1p225表5.452),要核算高速傳動(dòng)齒輪的線速度( )是否超過(guò)允許值。三.傳動(dòng)軸直徑的初算 傳動(dòng)軸的直徑可按下列扭轉(zhuǎn)剛度公式進(jìn)行計(jì)算:或式中: d危險(xiǎn)斷面處軸的直徑,當(dāng)有一個(gè)鍵槽時(shí),可增大45%,當(dāng)有兩個(gè)鍵槽時(shí),可增大710% ;花鍵軸內(nèi)徑可減小7%,計(jì)算后要圓整到標(biāo)準(zhǔn)直徑系列,花鍵軸系列標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)1P554表5.817; Tn該軸傳遞的額定扭矩, N.mm ； Ni該軸傳遞的功率,Kw nj該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速,rpm 該軸每米長(zhǎng)度上允許的扭轉(zhuǎn)角; 一般傳動(dòng)軸=0.51; 要

13、求較高的軸 0.10.5o 要求較低的軸 1.52o計(jì)算傳動(dòng)軸直徑時(shí),尺寸相接近的盡量取一致,以便于加工軸和孔,統(tǒng)一刀具和量具。一般將計(jì)算結(jié)果列成表格形式,如:軸號(hào)Ninjd初d取 花鍵軸尺寸 備注四. 主軸軸徑的確定對(duì)通用機(jī)床的主軸尺寸參數(shù)多由結(jié)構(gòu)上的需要而定,故主軸前軸頸的尺寸按下表所列的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定。通用機(jī)床主軸前軸頸尺寸(mm)機(jī)床 主軸的驅(qū)動(dòng)功率(KW)2.8445.55.57.5車床70907010595130銑床6090609075100普通車床主軸前軸頸的直徑D1,后軸頸的直徑D2及內(nèi)孔直徑d可按統(tǒng)計(jì)公式酌定:D1=0.2Dmax±15 (mm)D2=(0.70.85

14、)D1 (mm)d=0.1Dmax±10 (mm)式中: Dmax最大加工直徑,(mm) 由于初步計(jì)算是在繪制裝配圖之前進(jìn)行,零件的尺寸、形狀和位置尚未確定,在繪制正式裝配圖過(guò)程中變化也比較大。因此,各零件尺寸的初算,不詳細(xì)計(jì)算,待裝配圖繪制之后,還需仔細(xì)驗(yàn)算。所以,零件尺寸的初算不用花費(fèi)過(guò)多時(shí)間,但齒輪模數(shù)計(jì)算一定要正確,必要時(shí)可以結(jié)合類比法確定。§23 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪制部件裝配草圖 繪制部件裝配草圖的目的,是大致確定變速箱部件中各主要傳動(dòng)件(如齒輪、軸、軸承、離合器和箱體等)的輪廓尺寸、形狀和相對(duì)尺寸等。部件裝配草圖是在主要零件尺寸初算的基礎(chǔ)上繪制的,又是作為校核驗(yàn)算零件尺

15、寸的依據(jù)、草圖繪制不必過(guò)分細(xì)致,但部件中各主要零件要全,尺寸要準(zhǔn)確,布局要合理。 裝配草圖的設(shè)計(jì)依據(jù)是已確定的主傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案;傳動(dòng)系統(tǒng)圖;零件的計(jì)算與初算;參考同類型機(jī)床的裝配圖。一般繪制成1:1的展開(kāi)圖一張,M1:2的截面圖一張(主要用于表示軸的空間位置和部分操縱機(jī)構(gòu))。部件裝配草圖的畫法,可以參考同類型機(jī)床的裝配圖,布置齒輪的軸向位置,研究齒輪的排列方式.如果需要限制軸向尺寸,可采用公用齒輪或齒輪交替布置,或增加定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。要注意滑移齒輪要有足夠的軸向空間,保證滑移齒輪完全脫開(kāi)后,才進(jìn)入新的嚙合。傳動(dòng)軸及軸上零件的軸向定位方式要簡(jiǎn)單可靠,又要便于裝拆和調(diào)整等。根據(jù)主軸組件設(shè)計(jì)的理

16、論知識(shí),參考結(jié)構(gòu)圖冊(cè)或同類型機(jī)床的結(jié)構(gòu),選擇合理的主軸組件的結(jié)構(gòu),包括軸承類型、配置與調(diào)整、主軸前端結(jié)構(gòu)(可參考附錄3) 、主軸的軸向定位方式等?？紤]問(wèn)題要全面,除傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)外,尚須注意離合器、制動(dòng)器、操縱機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑密封裝置等,都要統(tǒng)盤考慮,選擇的形式、布局等要結(jié)合截面(或剖視)圖,注意空間位置是否會(huì)干涉或與移動(dòng)件相碰撞。草圖繪制完畢后,要請(qǐng)指導(dǎo)教師審閱。§24 驗(yàn)算主要零件 根據(jù)部件裝配圖所確定的零件尺寸和各零件間的相互位置關(guān)系,分析其受力狀態(tài),作用力的大小、方向和著力點(diǎn)位置等,對(duì)主要零件進(jìn)行比較精確的驗(yàn)算。為了節(jié)省時(shí)間減少重復(fù)的計(jì)算工作,可由指導(dǎo)教師指定驗(yàn)算的零件和驗(yàn)算內(nèi)

17、容。但學(xué)生應(yīng)明確這些零件一般都是工作情況嚴(yán)重、支承載荷較大。驗(yàn)算時(shí)要著重掌握對(duì)問(wèn)題的分析和計(jì)算的方法。當(dāng)驗(yàn)算結(jié)果不能滿足性能要求時(shí),可以改變零件材料、熱處理方法或修改部分結(jié)構(gòu),甚至有時(shí)要改變?cè)O(shè)計(jì)方案。一.齒輪模數(shù)驗(yàn)算一般按接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算,選取某軸上承受載核最大的齒輪,即同材料、同模數(shù)齒輪中齒數(shù)最少、齒寬最小的齒輪進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算的已知條件為一對(duì)嚙合的齒輪齒數(shù)Z1、Z2,模數(shù)m,齒輪傳遞的功率N,齒輪的精度等級(jí)(如88 7 GB/T10095.12001),齒輪材料為45或40Cr,進(jìn)行高頻淬火G52,轉(zhuǎn)速圖。其驗(yàn)算公式為1P258表5.482,表5.483;、 按接觸疲勞強(qiáng)度驗(yàn)

18、算、 按彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 式中 ，、0分別為按接觸疲勞強(qiáng)度和按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所允許傳遞的最大功率，Kw；、0分別為在基本條件下，按接觸疲勞強(qiáng)度和按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的Z1、m所允許傳遞的功率，Kw；0由1P254表5.480查?。?由1P254表5.481查取。這里基本條件是指：（1）齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)T235; (2) 非變位直齒圓柱齒輪； （3）齒數(shù)之比i=1; (4) 10 （5）小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)n=1000rpm; (6) 加工裝配精確； （7） 壽命系數(shù) 。凡不符合上述基本條件者，在實(shí)際使用時(shí) ，就要按上述兩公式，通過(guò)相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行折算。i大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比， 尺寬系數(shù) nj

19、該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)，rpm; K材料的彈性模量，由1P259表5.484；Kcj、Kcw分別為材料的接觸和彎曲性能系數(shù)，由1P259表5.484。 K1載荷集中系數(shù)，由1P259表5.487。 K2動(dòng)載荷系數(shù)，由1P260表5.487。 Ksj、Ksw壽命系數(shù)，決定因素較多，計(jì)算比較復(fù)雜，詳見(jiàn)1P259(7)。經(jīng)計(jì)算，在此給定：（車床）（銑床） 嚙合角影響系數(shù)，非變位齒輪 Ksw0.85嚙合角影響系數(shù)，非變位齒輪；齒形系數(shù)，非變位外嚙合直齒圓柱齒輪； N齒輪實(shí)際傳遞的功率，Kw。二傳動(dòng)軸剛度驗(yàn)算選擇一根受載最重的傳動(dòng)軸（一般是主軸前一根傳動(dòng)軸，或指導(dǎo)教師制定），核算其裝齒輪處產(chǎn)生的撓度y和裝軸承

20、處產(chǎn)生的傾角、為什么要進(jìn)行傳動(dòng)軸剛度的核算？（略，詳見(jiàn)1P351：六），驗(yàn)算步驟如下：1.計(jì)算軸的平均直徑，畫出計(jì)算簡(jiǎn)圖 機(jī)床上等徑軸較少，當(dāng)軸的直徑相差不大時(shí)，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑（各直徑之和除以直徑數(shù)）來(lái)進(jìn)行計(jì)算，即階梯軸 d平花鍵軸 d平（d外d內(nèi)）/2一般常將軸簡(jiǎn)化為集中載荷下的簡(jiǎn)支梁，選擇該軸上轉(zhuǎn)速最低，受力最大的大齒輪（被動(dòng)）傳入該軸，選擇該軸上最小的齒輪（主動(dòng)）傳出，這兩個(gè)齒輪處的受力為載荷點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。其受力簡(jiǎn)圖為圖一。2.計(jì)算該軸傳遞的扭矩Tn;式中 Ni該軸傳遞的功率，Kw; nj該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，rpm;3.求作用在裝齒輪處B點(diǎn)的力切向力 徑向力 式中，d齒輪的分度

21、圓直徑，d=mZ;壓力角，標(biāo)準(zhǔn)齒輪200 ；摩擦角，4.求作用在裝齒輪處C點(diǎn)的力若傳入軸、該軸、傳出軸三根軸在空間位置的軸心連線夾角小于150 ，可以認(rèn)為三軸心在同一直線上（如銑床），按照上面求B點(diǎn)力的方法，求出C點(diǎn)力即可。若三軸心不在同一直線上（夾角大于150時(shí)）需進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將后一對(duì)齒輪（C點(diǎn)）嚙合力（、）投影到前一個(gè)坐標(biāo)（關(guān)于X、Y的坐標(biāo)）之后，在進(jìn)行撓度計(jì)算，車床大都屬于這種情況。如下圖所示：5.計(jì)算裝齒輪處的撓度應(yīng)用1P255表5.816公式，由表5.817中查取軸的慣性矩I，E=2.1×100kgf/cm2 2.1×103N/mm2,在計(jì)算中要注意單位的統(tǒng)一，

22、以防出現(xiàn)差錯(cuò)，力的單位用N，長(zhǎng)度單位用mm。另外在應(yīng)用表5.816中公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)一定要注意計(jì)算簡(jiǎn)圖中a、b、x值的相應(yīng)改變。一般將計(jì)算結(jié)果列成表格形式（表中給出所有公式）：第（ ）軸裝齒輪B、C處撓度計(jì)算位置坐標(biāo)方向由作用在B點(diǎn)的力產(chǎn)生的撓度由作用在C點(diǎn)的力產(chǎn)生的撓度各坐標(biāo)迭加合成撓度y允許值y結(jié)論BX載荷點(diǎn)公式XBB任意點(diǎn)a段內(nèi)公式XBCXB= XBB XBCyB=(XB2YB2)0.5表5.814合格YYBBYBCYB= YBB YBCCX任意點(diǎn)b段內(nèi)公式XCB載荷點(diǎn)公式XCCXC= XCB XCCyC=(XC2YC2)0.5表5.814否YYCBYCCYC= YCB YCC第（ ）軸裝

23、軸承處(A、D)的傾角計(jì)算位置坐標(biāo)方向由作用在B點(diǎn)的力產(chǎn)生的傾角由作用在C點(diǎn)的力產(chǎn)生的傾角各坐標(biāo)迭加合成傾角允許值結(jié)論AX左支承公式XB左支承公式XCXA =XB XCA=(XA2YA2)0.5表5.814合格YYBYCYA =YB YCDX右支承公式XB右支承公式XCXD =XB YCD=(XD2YD2)0.5表5.814否YYBYCYD =YB YC6.計(jì)算軸承處的傾角應(yīng)用表5.8-16公式進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算中同樣應(yīng)注意計(jì)算簡(jiǎn)圖中a、b值相應(yīng)改變。一般將計(jì)算結(jié)果列成表格形式（表中給出所用公式見(jiàn)P18表格）。三、軸承壽命驗(yàn)算軸承受循環(huán)接觸應(yīng)力后產(chǎn)生疲勞剝落（龜裂），多長(zhǎng)時(shí)間才能剝落，即壽命。壽

24、命是指軸承的內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體三者中。其一出現(xiàn)疲勞剝落即為到壽命，壽命以小時(shí)（h）數(shù)表示之。應(yīng)滿足 LhT式中，Lh額定壽命。hT工作期限，hT的確定機(jī)床大修期為8年，每年工作300天，按每天2班制，每班8小時(shí)，則總時(shí)數(shù)為 8×310×2×838000h實(shí)際機(jī)動(dòng)時(shí)間為1050，則 T30000×（0.40.5）1500020000h通常為設(shè)計(jì)方便，更換不難，取T=10000h即可額定壽命的計(jì)算式中，n軸承（即軸）的計(jì)算轉(zhuǎn)速，rpm; 壽命指數(shù)，球軸承3，滾子軸承10/3； C額定動(dòng)負(fù)荷，N，查1P670,十四； P當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷，N, P=XFr+YFa式中

25、，F(xiàn)r徑向負(fù)荷，N,由求支反力解出； Fa軸向負(fù)荷，N； X徑向系數(shù)，由1P584表5.918； Y軸向系數(shù)，由1P584表5.918；軸承壽命是個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)，大多數(shù)（90以上）軸承的實(shí)際壽命比它的統(tǒng)計(jì)壽命長(zhǎng)，如驗(yàn)算結(jié)果額定壽命達(dá)不到工作期限（相差不太大時(shí)），仍可使用，采用提前一、二年更換的辦法亦可。§25 繪制正式部件裝配圖根據(jù)草圖驗(yàn)算的結(jié)果進(jìn)行必要的修改，把該表示出來(lái)的零件清晰正確地繪制在正式裝配圖上。繪制正式裝配圖時(shí)機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的重要階段，是前階段的工作總結(jié)，是設(shè)計(jì)思想的表達(dá)。部件裝配圖包括展開(kāi)圖和剖面圖：一、設(shè)計(jì)部件裝配圖時(shí)，學(xué)生應(yīng)對(duì)下列問(wèn)題進(jìn)行全面分析和比較1、選用零件

26、類型、結(jié)構(gòu)、主要尺寸、材料、熱處理和該零件在部件中的固定方法等。這些零件包括：齒輪、軸承、離合器、制動(dòng)器、換向機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封裝置、各類軸、軸套和箱體等。2、確定部件中各零件的位置、相對(duì)位置關(guān)系及主要尺寸（定位尺寸、移動(dòng)件的行程極限位置尺寸、主要配合尺寸等）、聯(lián)接方法、配合性質(zhì)以及滾動(dòng)軸承預(yù)緊及其精度選擇等。3、零件設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能遵守標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的原則，凡是能用標(biāo)準(zhǔn)件的一定采用標(biāo)準(zhǔn)件，如螺釘、螺帽、軸承、鍵、墊圈、彈簧、擋圈、銷釘、法蘭盤等。4、要注意變速箱部件在機(jī)床上的定位，安裝方法及其加工基面；各傳動(dòng)軸的軸向定位及其間隙調(diào)整方法；運(yùn)動(dòng)件的潤(rùn)滑及其潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)；主軸組件的軸向定位、間隙調(diào)整、潤(rùn)

27、滑方式；皮帶輪的卸載裝置；摩擦離合器的調(diào)整、受力分析和設(shè)計(jì)原則等。二、繪制裝配圖的方法步驟1、在畫裝配圖之前，按部件裝配草圖的輪廓和結(jié)構(gòu)布置，要統(tǒng)盤考慮全面安排，土面布局要?jiǎng)蚍Q。一般采用1：1的比例，必要時(shí)可放大或縮小。然后按傳動(dòng)軸的先后順序，畫出各軸心線的距離，以及各傳動(dòng)軸上的齒輪位置。2、繪制展開(kāi)圖時(shí)要結(jié)合剖面圖，要結(jié)合考慮操縱機(jī)構(gòu)、各軸的空間位置、制動(dòng)器、換向機(jī)構(gòu)等。當(dāng)然操縱機(jī)構(gòu)等在總布置前應(yīng)確定方案，由于時(shí)間關(guān)系，在課程設(shè)計(jì)中，操縱機(jī)構(gòu)根據(jù)情況由指導(dǎo)教師研究確定其形式，學(xué)生不必花過(guò)多的時(shí)間。零件的位置及其相互關(guān)系，一般由裝配圖的“內(nèi)部向外”畫，同時(shí)又要考慮裝配圖的外觀輪廓由“外向里”排

28、列。車床主軸箱長(zhǎng)、寬、高尺寸比例以6：5：4為宜。3、適當(dāng)考慮加工工藝性，要注意部件裝配工藝的可能性，特別是主軸和其它較長(zhǎng)的傳動(dòng)軸。有時(shí)就是由于零件的結(jié)構(gòu)工藝性不好或零件組裝時(shí)無(wú)法安裝，不得不改變?cè)O(shè)計(jì)方案。還要注意有調(diào)整間隙的組件（如滾動(dòng)軸承、摩擦離合器和制動(dòng)器等）要調(diào)整方便，易損件容易更換等。4、部件裝配圖的底圖（或微機(jī)草圖）繪制完成后，應(yīng)請(qǐng)指導(dǎo)教師審核，方可加深（或出圖）。§26 裝配圖的尺寸標(biāo)注由于設(shè)計(jì)時(shí)間所限，并減少重復(fù)工作，在對(duì)裝配圖進(jìn)行尺寸標(biāo)注時(shí)，可根據(jù)指導(dǎo)教師的要求，選擇一些尺寸進(jìn)行標(biāo)注。這些尺寸大體包括：部件的外形尺寸；性能尺寸；主要聯(lián)系尺寸；移動(dòng)件的極限位置尺寸；

29、主要零件間的配合尺寸等，現(xiàn)分別敘述如下：一主要尺寸標(biāo)注1、外形尺寸：主軸箱部件長(zhǎng)、寬、高尺寸；2、性能尺寸：車床主軸中心高HD/2（25）；3、主要聯(lián)系尺寸：1） 車床主軸中心線和床身對(duì)稱線距離一般為912;2） 車床中心至主軸箱前面的距離；3） 車床主軸前端錐孔按標(biāo)準(zhǔn)莫氏錐度；4） 銑床主軸中心線至橫梁底面距離150；5） 銑床主軸前錐孔錐度7：24，主軸前端外徑和孔徑為：外徑 101.6h5，孔徑 57.15外徑 88.882h5,孔徑 44.456)主軸或一根傳動(dòng)軸的軸向尺寸(成鏈)4、移動(dòng)件的軸向位置尺寸：1） 滑移齒輪的極限位置尺寸；2） 撥叉極限擺角（銑床）。5、中心距尺寸：公差按

30、標(biāo)準(zhǔn)側(cè)隙，由1P236表5.460。二主要配合尺寸的標(biāo)注1、 主軸（滾動(dòng)）軸承配合：1）三支承的主軸主件車床：前支承（D3182100型）外環(huán)與孔配合K6， 中間支承 外環(huán)與孔J6，內(nèi)環(huán)與軸徑K5， 后支承 外環(huán)與孔J7，內(nèi)環(huán)與軸徑K6銑床：前支承 外環(huán)與孔K6，內(nèi)環(huán)與軸徑n6, 中間支承 外環(huán)與孔K6，內(nèi)環(huán)與軸徑j(luò)s6, 后支承 外環(huán)與孔J7，內(nèi)環(huán)與軸徑j(luò)s6.2)雙支承的主軸組件 車床：前支承（D3182100型）外環(huán)與孔K7， 后支承 外環(huán)與孔J6，內(nèi)環(huán)與軸徑k5。2、 傳動(dòng)軸承配合：外環(huán)與箱體孔J7，內(nèi)環(huán)與軸徑k6。3、 花鍵軸的配合（例如）：1)、滑動(dòng)：6×38H7/f7&

31、#215;32H12b12×12D9f92）、固定：6×38H12b12×12D9f94、 用鍵傳遞扭矩時(shí)，軸與孔的配合，如80H7/k65、 滑塊與撥叉的配合，如12H9/f9三裝配圖中零件的標(biāo)注方法對(duì)上述尺寸進(jìn)行標(biāo)注之后，應(yīng)對(duì)全部基本件進(jìn)行編號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和借用件，可只標(biāo)注其標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、規(guī)格和數(shù)量，而不編排其序號(hào)和代號(hào)。在編號(hào)、標(biāo)注時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：對(duì)上述尺寸進(jìn)行標(biāo)注之后，應(yīng)對(duì)全部基本件進(jìn)行編號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和借用件，可只標(biāo)注其標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、規(guī)格和數(shù)量，而不編排其序號(hào)或代號(hào)。在編號(hào)、標(biāo)注時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、 專用件、標(biāo)準(zhǔn)件要分開(kāi)標(biāo)注；2、 件號(hào)按順序（逆）時(shí)

32、針?lè)较蛞来螛?biāo)注；3、 件號(hào)引線不能交叉。最后畫出標(biāo)題欄和零件明細(xì)表（明細(xì)表可附在說(shuō)明書中）。§27 整理設(shè)計(jì)內(nèi)容，編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書部件裝配圖加深之后，仍須對(duì)全部設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行全面仔細(xì)檢查，如果發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤或遺漏，要及時(shí)修改或補(bǔ)充。機(jī)床課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書，是在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中逐步積累而成，平時(shí)要注意對(duì)計(jì)算草稿、方案選取理由、公式系數(shù)查找資料的出處、要及時(shí)整理記錄下來(lái)，以免在整理說(shuō)明書時(shí)，重新查找，設(shè)計(jì)完成后，只是最后稍加整理、修改和編寫未完成部分，最后裝訂成冊(cè)，附上機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖和零件明細(xì)表。說(shuō)明書的編寫要仔細(xì)認(rèn)真，敘述清楚，說(shuō)明簡(jiǎn)練、文理通順、書寫工整，字?jǐn)?shù)在8千1萬(wàn)字左右，一般不應(yīng)少于

33、20頁(yè)。在編寫時(shí)，具體格式順序要求大致如下： 第1頁(yè) 目錄 第2頁(yè) 機(jī)床課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 第3頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容說(shuō)明包括：一、 機(jī)床用途及主要技術(shù)性能二、 變速箱總體結(jié)構(gòu)方案的擬定三、 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)四、 主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算五、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是反映在裝配圖中，在此可主要說(shuō)明以下方面的內(nèi)容：1、箱體長(zhǎng)、寬、高輪廓尺寸及有關(guān)零件間相互位置尺寸的確定與計(jì)算。2、對(duì)操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)說(shuō)明：1) 車床應(yīng)驗(yàn)算在單邊撥動(dòng)時(shí)，是否滿足不自鎖的條件；2) 銑床操縱機(jī)構(gòu)草圖的有關(guān)計(jì)算和說(shuō)明，包括：a） 轉(zhuǎn)速排列表及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速圖；b） 操縱原理圖（杠桿比）；c） 凸輪草圖。3) 軸轉(zhuǎn)速標(biāo)牌（列表說(shuō)明）4) 在結(jié)

34、構(gòu)設(shè)計(jì)方面其它需要說(shuō)明的問(wèn)題等。六、 主要零件驗(yàn)算七、 本設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)分析及改進(jìn)意見(jiàn)八、 零件明細(xì)表1、專用件明細(xì)表件 號(hào)名 稱件 數(shù)材 料備 注2、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表規(guī)格代號(hào)名稱件數(shù)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)備注 九. 主要參考資料1 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)（2上）2 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3 金屬切削機(jī)床概論4 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)5 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)6 CA6140主軸箱裝配圖X62W主傳動(dòng)系統(tǒng)裝配圖附 錄1、 標(biāo)準(zhǔn)錐度 錐度K為錐體上兩橫剖面與兩剖面之間長(zhǎng)度之比直徑之比: K（Dd）/l2tg錐角2的一半稱為圓錐斜角常用的專用標(biāo)準(zhǔn)錐度錐角K圓錐角2圓錐斜角標(biāo) 記1：41：41:121:121:151 ;151:201:207:247:

35、24 2、 莫氏錐度莫氏錐度號(hào)大端名義直徑錐度圓錐角2431.2671：19.2540.05194544.3991：190020.05263663.348 1：19.1800.052143、主軸端部件標(biāo)準(zhǔn)尺寸卡口型主軸端部的互換性尺寸國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) I S 7021975機(jī)床主軸端部與花盤互換性尺寸第三部分;卡口型1) 應(yīng)用范圍本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了卡口型車床主軸部和相應(yīng)花盤的互換性尺寸。ISO 702/III1975號(hào)數(shù)尺寸34568111520D53.97563.51382.563106.375139.719196.869285.775412.775公差0.008 00.008 0 0.010 00.

36、010 00.012 00.014 00.016 00.620 0D7585104.8133.4171.4235330.2463.6D102112135170220290400540d2121212329364343DH8/h814.2515.919.0523.828.634.941.3d6.46.46.48.410.510.51313d10.410.410.413.516.516.51919E1111131416181921F1620222528354248G5556888H1010101112131515W0.20.20.20.20.20.20.30.3注：未注公差的尺寸的一般公差：

37、77;0.4mm注：“A”型和“凸輪鎖緊”型分別見(jiàn)第一部分和第二部分。2）互換性尺寸2.1 主軸端部銑床主軸端部（內(nèi)孔錐度7：24）尺寸ISO 推薦標(biāo)準(zhǔn) R 297 7：24 刀柄錐度1) 序言 下列表格涉及了一些7：24錐度，一方面涉及主軸端部。另一方面涉及刀柄。這種錐度主要是為了銑床主軸端部和相應(yīng)的刀柄設(shè)計(jì)，因此，希望制定一個(gè)更全面的關(guān)于“帶7：24錐度的銑床主軸端部”的ISO推薦標(biāo)準(zhǔn)。2）互換性 在螺紋方面，根據(jù)螺紋的型式（具有標(biāo)準(zhǔn)螺紋的公制螺紋M或統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)粗牙螺紋UNC），本ISO推薦標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種完全不同型式的產(chǎn)品。 為了區(qū)別這兩種型式，在零件上應(yīng)打上相應(yīng)的螺紋標(biāo)記。每個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)組

38、織可在其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中任意采用其中一種螺紋型式。 以公制尺寸或英制尺寸制造的產(chǎn)品，其他尺寸雖然不完全相同，但完全是可互換的。如果在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定驗(yàn)收條件，則應(yīng)明確規(guī)定是按英制尺寸還是按公制尺寸驗(yàn)收產(chǎn)品。3） 主軸端部7：24錐度附錄43 銑床主軸端部尺寸（內(nèi)孔錐度7：24）主軸端部（內(nèi)孔錐度7：24）尺寸 mm名稱N0.30N0.40N0.45N0.50N0.55N0.60D 31.75044045057.15069.85088.900107D h69.93288.882101.6128.570152.4221d H1217.425.332.439.650.460d min171721272735

39、L min 73100120140178220g M12M12M12M16M20M20a min12.51618192538f 5466.780101.6120.6177m min 12.51618192538n max889.512.512.5120/2 min16.52330364861B 15.915.91925.425.425c min889.512.512.512k max16.519.519.526.526.545Z 0.40.40.40.40.40V 0.030.030.030.040.040注： D1基本尺寸。 g1螺紋直徑，或者是具有標(biāo)準(zhǔn)螺距的公制螺紋M，或者是明確標(biāo)明的統(tǒng)一

40、標(biāo)準(zhǔn)粗牙螺紋U（以時(shí)為單位的尺寸）。在每種情況下，零件上都應(yīng)打上適當(dāng)?shù)腗或UNC標(biāo)記。 緊固刀具用螺孔的位置公差（從理論位置上最大徑向偏移）。N0.30、N0.40和N0. 0.75mm；N0.50、N0.55和N0.60為0.100。 撥塊在其槽內(nèi)的裝配用M6/h5配合。V表示撥塊b1的允許偏心距：即撥塊中心平面與主部軸心線的距離。 e)z1=從與定位面相重合的公稱位置至量規(guī)夾面D1位置的最大允許，允許在定位面兩頻。第二部分 數(shù)控工作臺(tái)機(jī)械部分設(shè)計(jì)第一章 概述一、課程設(shè)計(jì)的目的 本課程設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)典型機(jī)電一體化產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力和對(duì)機(jī)電伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力,在學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程設(shè)

41、計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初等訓(xùn)練,掌握手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料的使用方法,培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ).二、任務(wù)書1. 設(shè)計(jì)題目:XY雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)2. 技術(shù)數(shù)據(jù)按有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)分組如下:組號(hào)工作臺(tái)長(zhǎng) × 寬 (mm)工作臺(tái)工作重量 ( N )1390×29018002400×30020003410×31023004420×32025005430×33028006440×30030007450×31033008420×33035009430×35040

42、0010400×4005000工作臺(tái)行程: X=60100mmY=5080mm脈沖當(dāng)量:0.050.08mm/P3. 設(shè)計(jì)要求1) 工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用滾珠絲杠螺旋傳動(dòng).2) 滾珠絲杠支承方式:雙推簡(jiǎn)支型.3) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī).4) 步進(jìn)電機(jī)與滾珠絲杠間采用齒輪降速,要求消除齒輪傳動(dòng)間隙.4. 工作量1) 零號(hào)裝配圖一張.2) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書20頁(yè)以上.三、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 本課程設(shè)計(jì)進(jìn)行一周,學(xué)時(shí)分配及進(jìn)度安排如下:1. 理解題目:擬定總體方案,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)、零件的計(jì)算及初算.（2天)2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書.(1天)3. 畫正式圖、標(biāo)注尺寸、配合、件號(hào).(1天

43、)4. 答辯.(1天)四、成績(jī)考核方法對(duì)參加課程設(shè)計(jì)的學(xué)生進(jìn)行全面考核,重點(diǎn)考核以下四個(gè)方面:1. 設(shè)計(jì)圖紙、說(shuō)明書的質(zhì)量.2. 獨(dú)立工作能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力.3. 平時(shí)的工作態(tài)度、設(shè)計(jì)中的表現(xiàn).4. 答辯時(shí)回答問(wèn)題情況.最后成績(jī)由答辯小組綜合以上情況給出,分優(yōu)、良、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí).第二章 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)一、總體結(jié)構(gòu)數(shù)控工作臺(tái)采用由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu),其單向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示:實(shí)際設(shè)計(jì)的工作臺(tái)為X、Y雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái),工作臺(tái)是由上拖板、中拖板、下拖板及導(dǎo)軌、滾珠絲杠等組成.其中下拖板與床身固聯(lián),它上面固定X向?qū)к?中拖板在下拖板的導(dǎo)軌上橫向運(yùn)動(dòng),其上固定Y向?qū)?/p>

44、軌,上拖板與工作臺(tái)固聯(lián),在Y向?qū)к壣弦苿?dòng).X、Y導(dǎo)軌方向互相垂直。.二、滾珠絲杠設(shè)計(jì)滾珠螺旋傳動(dòng)按滾動(dòng)體循環(huán)方式分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩類,其中應(yīng)用較廣的是插管式和螺旋槽式,它們各有特點(diǎn),其軸向間隙的調(diào)整方法主要有墊片調(diào)隙式和螺紋調(diào)隙式,具體的實(shí)現(xiàn)方法可參考教材有關(guān)章節(jié)。滾珠絲杠傳動(dòng)副多為專業(yè)廠家生產(chǎn),一般用戶設(shè)計(jì)時(shí)只負(fù)責(zé)選用,在選用時(shí)主要驗(yàn)算其額定動(dòng)載荷和臨界轉(zhuǎn)速,絲杠較長(zhǎng)時(shí)還應(yīng)進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。1. 計(jì)算動(dòng)載荷 （N）式中: 載荷系數(shù) 見(jiàn)表1硬度系數(shù) 見(jiàn)表2 軸向工作載荷 (N) L額定壽命 L=60·n·T/ n絲杠轉(zhuǎn)速 (r/min)T使用壽命 (h) 見(jiàn)表3 表1

45、表2 載荷性質(zhì)平穩(wěn)或輕度沖擊11.2輕度沖擊1.21.5 較大沖擊、振動(dòng)1.52.5實(shí)際硬度HRC551.1501.56452 .4403.85表3類別普通機(jī)械普通機(jī)床數(shù)控、精密機(jī)械T(h)50001000010000150002. 計(jì)算臨界轉(zhuǎn)速 （r/min）式中 臨界轉(zhuǎn)速系數(shù) 見(jiàn)表4 長(zhǎng)度系數(shù) 見(jiàn)表4 絲杠內(nèi)徑 (m)絲杠工作長(zhǎng)度 (m) 表 4支承方式系數(shù)雙推自由雙推簡(jiǎn)支兩端固定 1.883.934.73 20.67 3. 壓桿穩(wěn)定性計(jì)算 （N）式中 臨界載荷E材料彈性模量 對(duì)于鋼,E=2.06× 絲杠危險(xiǎn)截面慣性矩()三、滾動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)軌是工作臺(tái)系統(tǒng)的重要組成部分,由于滾動(dòng)導(dǎo)軌具有定位精度高、低速無(wú)爬行、移動(dòng)輕便等顯著優(yōu)點(diǎn),故本工作臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用滾動(dòng)導(dǎo)軌.滾動(dòng)導(dǎo)軌應(yīng)用最廣的是滾珠導(dǎo)軌,按滾珠的循環(huán)方式分類,滾珠導(dǎo)軌又可分為滾珠不循環(huán)式和可循環(huán)式.在專業(yè)廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化滾動(dòng)導(dǎo)軌中,都為滾動(dòng)體可循環(huán)式,本次導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)負(fù)載情況選用標(biāo)準(zhǔn)化滾動(dòng)導(dǎo)軌,在選用過(guò)程中,主要進(jìn)行額定載荷驗(yàn)算.1. 計(jì)算行程長(zhǎng)度壽命 TsTs=2Ls·n·60· /100 (km)式中