一種新型攻絲機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一種新型攻絲機(jī)的設(shè)計(jì)摘要 攻絲是機(jī)械零部件制造、安裝及整機(jī)裝配過(guò)程中必不可少的一個(gè)步驟。雖然在不少工作現(xiàn)場(chǎng)人們也能用鉆床來(lái)達(dá)到攻絲的目的，但無(wú)不存在過(guò)程繁瑣、質(zhì)量不高、易出事故等弊端。本設(shè)計(jì)旨在消除上述攻絲機(jī)的一些弊端。 在此次攻絲機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，主要對(duì)攻絲機(jī)的工作原理進(jìn)行了分析，對(duì)攻絲機(jī)的傳動(dòng)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)軸進(jìn)行了校核以及一些附件的選擇，在此過(guò)程中，分析了解了如何選取v型帶的帶型以及v帶輪的設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵字 攻絲機(jī)， v帶，帶輪a new type of tapping machine desig

2、nabstract tapping is the machinery parts manufacturing, installation and the machine assembly process necessary step. although in many work field people also can drill to achieve tapping purpose, but all existing process trival, quality is not high, easy to accidents disadvantages. this design aims

3、to eliminate the above disadvantages tapping machine. in this tapping machine design process, main tapping machine principle is analyzed, tapping machines are designed and transmission part of axial checks and some accessories choice, in the process, analysis learned how selection of v-shaped belt t

4、ype and v belt wheel with the design, leads me to the mechanical design knowledge of understanding and further. keyword tapping machine，v belt，pulleys 1 引言11 攻絲機(jī)研究的背景與意義1.1.1 論文研究的背景長(zhǎng)螺母、盲孔螺母以及各種螺紋孔在日常生活中應(yīng)用廣泛，出現(xiàn)頻繁。而隨著工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展步伐的加快，傳統(tǒng)攻絲工藝由于其生產(chǎn)效率不高，加工條件不好，冷卻潤(rùn)滑不充分，切屑不易排出，加工時(shí)切屑擠滿(mǎn)了絲錐的容屑槽，當(dāng)加工完畢退刀時(shí)，切屑卡在齒背與零件螺

5、紋間，常發(fā)生亂牙、拉傷、止端超差等現(xiàn)象，容易出現(xiàn)廢品，同時(shí)絲錐切削刃易磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至折斷絲錐。為解決上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家、學(xué)者做了一系列的理論設(shè)想與試驗(yàn)研究，終于一部分專(zhuān)家、學(xué)者證明了將低頻振動(dòng)理論應(yīng)用于內(nèi)螺紋切削攻絲工藝中的可行性。此理論是利用專(zhuān)門(mén)設(shè)置的振動(dòng)源（定振幅、定頻率），人為地使刀具產(chǎn)生一種相對(duì)于工件可以控制的振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在整個(gè)攻絲過(guò)程中連續(xù)有規(guī)律，而在切削區(qū)中近似間斷的周期性脈沖加工。還有部分專(zhuān)家、學(xué)者通過(guò)大量理論和試驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)出一種適用于塑性較好、強(qiáng)度較低材料的無(wú)屑冷擠壓螺紋成型技術(shù)。無(wú)屑冷擠壓螺紋成型技術(shù)是利用擠壓絲錐錐部的棱齒擠壓工件底孔上的金屬并使之沿軸向和徑向塑性流動(dòng)

6、變形而形成內(nèi)螺紋的。在擠壓過(guò)程中，螺紋是因冷塑性變形而產(chǎn)生的，故其齒部發(fā)生加工硬化強(qiáng)度變高，其承載能力大，使用壽命長(zhǎng)，齒面粗糙度低?，F(xiàn)擬采用所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)一臺(tái)新型攻絲機(jī)，以期性能有更大的突破。1.1.2 論文研究的意義隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的不斷提高，機(jī)床制造也得到了快速的發(fā)展。然而，機(jī)床機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力和水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較落后，由于機(jī)床制造業(yè)在我國(guó)占有相當(dāng)重要的地位，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用。因此，我國(guó)的機(jī)械加工行業(yè)也必須成為國(guó)際領(lǐng)先的機(jī)械制造業(yè)。研究攻絲車(chē)床不僅可以提高車(chē)床主軸箱箱體螺紋加工的精度和生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少對(duì)操作者的人身傷害，避免不必要的事

7、故發(fā)生，而且會(huì)大大促進(jìn)我國(guó)螺紋加工制造的數(shù)控化普及，對(duì)實(shí)現(xiàn)水木機(jī)械高精度、高質(zhì)量、高集成化和高自動(dòng)化的目標(biāo)具有深遠(yuǎn)意義。1.2 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及發(fā)展前景1.2.1 國(guó)外研究的現(xiàn)狀日本攻絲方面的研究比較深入和廣泛，并設(shè)有專(zhuān)門(mén)的研究機(jī)構(gòu)。以宇都宮大學(xué)的限部淳一郎教授為代表入物的日本該領(lǐng)域的專(zhuān)家在1954年開(kāi)始對(duì)切削的基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用作了大量的研究。在專(zhuān)著一書(shū)中總結(jié)了日本在 切削方面的研究成果，列舉了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在 切削在日本一些實(shí)際生產(chǎn)已經(jīng)中得到廣泛的應(yīng)用。日本在 攻絲方面主要采用低頻、螺紋升角方向 ，并有系列專(zhuān)用機(jī)床。用10rt型攻絲機(jī)進(jìn)行低頻攻絲與普通攻絲加工方法的攻絲扭矩進(jìn)行比較發(fā)

8、現(xiàn):在切削速度提高時(shí)，攻絲扭矩隨之提高:在切削速度達(dá)到臨界速度的三分之一時(shí)切削扭矩是傳統(tǒng)攻絲扭矩的三分之一;在切削速度達(dá)到臨界速度時(shí)，攻絲扭矩和傳統(tǒng)攻絲扭矩相差不大，失去 攻絲效果。在一定的 攻絲參數(shù)下，鋁的攻絲扭矩是傳統(tǒng)攻絲扭矩的八分之一;鋼的 攻絲扭矩是傳統(tǒng)攻絲扭矩的三分之一;銅的 攻絲扭矩也是傳統(tǒng)攻絲扭矩的三分之一。還得到攻絲具有使切屑呈帶狀排出、絲錐磨損降低、螺紋牙形規(guī)整，中徑擴(kuò)大量降低等優(yōu)點(diǎn)，前蘇聯(lián)也早在50年代末開(kāi)始 切削方面的研究，并發(fā)表了一些很有價(jià)值的論文。前蘇聯(lián)在 攻絲方面主要研究的是高頻 攻絲，研制有專(zhuān)用軸向超聲 攻絲機(jī)床和相應(yīng)的超聲 頭。他們做了大量的超聲 攻絲試驗(yàn)，結(jié)果

9、表明超聲 攻絲在加工不銹鋼和欽合金時(shí)與傳統(tǒng)攻絲相比絲錐耐用度提高3到10倍，在加工欽合金時(shí)扭矩降低40%到50%，表面粗糙度提高級(jí)等優(yōu)點(diǎn)印度的等也對(duì)攻絲進(jìn)行了大量的研究并的得出了一些有價(jià)值的結(jié)論。他們認(rèn)為:降低攻絲扭矩和軸向力的最佳 頻率因條件而異。使用 攻絲。采用 攻絲可減小攻絲扭矩達(dá)8%到14%，降低軸向力達(dá)16%到26%。此外，他們認(rèn)為，對(duì)于攻絲存在一個(gè)臨界切削厚度(螺紋深度)值，在臨界切削厚度的范圍內(nèi)，攻絲能降低攻絲扭矩。而其臨界切削厚度與材料的硬度有關(guān)。且最佳的 頻率與切削厚度有關(guān)，隨著切削厚度的減小，最佳 頻率反而增加，而最佳的振幅(對(duì)于同一種尺寸或同一種切削厚度)也與材料的硬度有

10、關(guān)。在美國(guó)，切削也作為一個(gè)重點(diǎn)課題來(lái)研究。 切削系統(tǒng)也部分應(yīng)用于工業(yè) 歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，如英國(guó)、前西德等國(guó)家對(duì)切削的工業(yè)應(yīng)用技術(shù)和 切削機(jī)理也有較多的研究，也取得一些可觀的成果。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究的現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)攻絲方面的研究工作開(kāi)始于60年代末。華中理工大學(xué)的王立平和楊子對(duì)變參數(shù)攻絲提高微小孔加工精度進(jìn)行了深入的研究。北京航空航天大學(xué)的陳鼎昌教授和青島大學(xué)的茍琪博士從動(dòng)態(tài)振攻絲扭矩出發(fā)，探討了影響動(dòng)態(tài)切削力變化的因素，從而得到動(dòng)態(tài)攻絲扭矩功率譜可以反映攻絲過(guò)程，可以用信號(hào)功率變化和信號(hào)能量變化對(duì)攻絲過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控的結(jié)論。北京航空航天大學(xué)的張德遠(yuǎn)等人應(yīng)用彈塑性理論對(duì)攻絲減小合金攻絲扭矩進(jìn)行了理論分析認(rèn)

11、為刀面對(duì)已加工便面的重復(fù)熨壓，是減小攻絲中的摩擦扭矩及提高已加工表面精度的主要原因，并利用彈塑性理論推導(dǎo)出了攻絲中絲錐后刀面上產(chǎn)生的摩擦扭矩計(jì)算公式。據(jù)此公式可以計(jì)算要獲得最小扭矩的最佳熨壓次數(shù)，這對(duì)指導(dǎo)攻絲中切削參數(shù)的選擇有一定的指導(dǎo)意義。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，雖然機(jī)床加工機(jī)械的技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量有著顯著的提高，但與先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大，主要存在的問(wèn)題有：水平低、仿品多、品種少、自動(dòng)化程度不高、外觀質(zhì)量不高、機(jī)床機(jī)械合格率低，遠(yuǎn)低于同類(lèi)機(jī)械產(chǎn)品的平均合格率。攻紋機(jī)和其它機(jī)床一樣發(fā)展緩慢。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的中檔普及數(shù)控機(jī)床的功能、性能和可靠性方面已具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但在中、高檔數(shù)控機(jī)床方面，與

12、國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比，仍存在較大差距，攻紋機(jī)的數(shù)控化程度也很低，雖然我國(guó)現(xiàn)在的水平很低，不過(guò)我們有很好的發(fā)展前景：首先，我國(guó)的政策調(diào)整有利于車(chē)床行業(yè)的發(fā)展；第二，產(chǎn)品轉(zhuǎn)移給車(chē)床行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇；第三，下游行業(yè)成長(zhǎng)較快；第四，數(shù)控車(chē)床消費(fèi)增長(zhǎng)較快，而攻絲機(jī)只是車(chē)床中的一部分，當(dāng)然也具有很好的發(fā)展前景。目前國(guó)內(nèi)有很多的組合機(jī)床仍然采用繼電器控制，使用不便，且較為落后。而國(guó)外同行業(yè)則較多采用plc先進(jìn)技術(shù)集成控制來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，已形成一系列自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)流水線(xiàn)，大大提高了生產(chǎn)效率和節(jié)省了成本。1.2.3 發(fā)展前景目前，螺紋加工機(jī)床已經(jīng)與液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合生產(chǎn)出了很多先進(jìn)的攻

13、絲機(jī)。國(guó)內(nèi)的機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅速，但相比國(guó)外來(lái)說(shuō)，我們還有很長(zhǎng)的一段路要走，雖然我國(guó)現(xiàn)在機(jī)械行業(yè)的水平很低，但是我們有很好的發(fā)展前景，我們要認(rèn)識(shí)到自己的劣勢(shì)，彌補(bǔ)自己的不足，提高自身的技術(shù)水平和產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有自己的一席之地。攻絲、攻牙困難，而且容易爛牙，這一直是中國(guó)工業(yè)市場(chǎng)和模具設(shè)計(jì)加工行業(yè)的難題，我們要吸收外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)來(lái)解決自身的問(wèn)題，這樣我們的發(fā)展才不會(huì)落后?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了組合機(jī)床，在專(zhuān)用機(jī)床和通用機(jī)床的基礎(chǔ)上又進(jìn)了一步，它不但解決了通用機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床之間的矛盾，同時(shí)還盡可能地堅(jiān)固通用機(jī)床與專(zhuān)用機(jī)床的優(yōu)越性，而機(jī)床與各種系統(tǒng)所結(jié)合生產(chǎn)出來(lái)的攻絲機(jī)正在向高效率、高自由度、

14、高生產(chǎn)率、高自動(dòng)化、高定位速度和高切削速度、低成本方向發(fā)展。1.3 研究需解決的問(wèn)題攻絲是機(jī)械零部件制造、安裝及整機(jī)裝配過(guò)程中必不可少的一個(gè)步驟。雖然在不少工作現(xiàn)場(chǎng)人們也能用鉆床來(lái)達(dá)到攻絲的目的，但無(wú)不存在過(guò)程繁瑣、質(zhì)量不高、易出事故等弊端。2 攻絲機(jī)的介紹及設(shè)計(jì)理論2.1 概述 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是研究新型攻絲機(jī)的工作原理、性能和特點(diǎn)，采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法，研究如何去消除以往攻絲機(jī)的弊端，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，提出結(jié)構(gòu)的方案并實(shí)施設(shè)計(jì)。同時(shí)，進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、總體方案設(shè)計(jì)，總體裝配以及傳動(dòng)、機(jī)體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計(jì)及繪圖。主要設(shè)計(jì)方案如下：1）對(duì)攻絲機(jī)的工作原理進(jìn)行深入研

15、究，根據(jù)攻絲機(jī)的工作能力和使用要求，設(shè)計(jì)出總體方案。2）設(shè)計(jì)出合理的攻絲機(jī)結(jié)構(gòu)和零件的強(qiáng)度，保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。3）設(shè)計(jì)出合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證運(yùn)行的高效性。2.2 攻絲機(jī)的工作原理2.2.1 攻絲機(jī)的分類(lèi)1）按驅(qū)動(dòng)動(dòng)力分類(lèi)攻絲機(jī)可以分為手動(dòng)攻絲機(jī)、氣動(dòng)攻絲機(jī)、電動(dòng)攻絲機(jī)和液壓攻絲機(jī)等；2）按攻絲機(jī)主軸數(shù)目分類(lèi)可分為單軸攻絲機(jī)、二軸攻絲機(jī)四軸攻絲機(jī)、六軸攻絲機(jī)、多軸攻絲機(jī)等；3）按加工零件分類(lèi)攻絲機(jī)又可分為模內(nèi)攻絲機(jī)、萬(wàn)能攻絲機(jī)、熱打螺母攻絲機(jī)、法蘭螺母攻絲機(jī)、圓螺母攻絲機(jī)、六角螺母攻絲機(jī)、盲孔螺母攻絲機(jī)、防盜螺母攻絲機(jī)等多種型號(hào)；4）按攻絲機(jī)加工過(guò)程的自動(dòng)化程度分類(lèi)攻絲機(jī)可分為全自動(dòng)攻絲機(jī)、半自

16、動(dòng)攻絲機(jī)和手動(dòng)攻絲機(jī)等；5）按攻絲機(jī)攻牙時(shí)是否同時(shí)鉆孔分類(lèi)攻絲機(jī)又分鉆孔攻絲機(jī)、擴(kuò)孔攻絲機(jī)等。2.2.2 攻絲機(jī)的主要部件攻絲機(jī)的主要部件有：工作臺(tái)、立柱、動(dòng)力頭部分、動(dòng)力頭安裝架、v帶、手柄、鉆夾頭、底座、中間軸部分。2.2.3 攻絲機(jī)的工作原理攻絲機(jī)的原理：如圖所示2-1，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，帶輪1通過(guò)v帶帶動(dòng)帶輪2、帶輪3、帶輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)。帶輪3帶動(dòng)帶輪5，帶輪4帶動(dòng)帶輪6，當(dāng)摩擦離合器與帶輪5嚙合，實(shí)現(xiàn)了鉆夾頭的正轉(zhuǎn)；當(dāng)摩擦離合器與帶輪6相嚙合，實(shí)現(xiàn)了鉆夾頭的反轉(zhuǎn)。手柄通過(guò)齒輪嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，實(shí)現(xiàn)鉆夾頭的上下移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了“進(jìn)刀退刀”過(guò)程。圖2-1 攻絲機(jī)的示意圖3 攻絲機(jī)的主要參數(shù)

17、確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇按已知工作要求和條件選用要求電機(jī)功率p=4kw，轉(zhuǎn)速n=1500r/min左右，參照機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)中的電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型及其應(yīng)用特點(diǎn)，選用y-112m-4型電動(dòng)機(jī)。參數(shù)如表3-1所示 表3-1 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速/（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速1500r/min，4極y112m-4414402.22.3433.2 攻絲機(jī)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 攻絲機(jī)傳動(dòng)第一級(jí)的設(shè)計(jì)計(jì)算1）確定計(jì)算功率由表8-7查得工作情況系數(shù)=1.2，故= (3-1)式中：-計(jì)算功率，kw; -工作情況系數(shù)，見(jiàn)表8-7；

18、-所需傳遞的額定功率，如電動(dòng)機(jī)的額定功率或名義的負(fù)載功率，kw2）選擇v帶的帶型根據(jù)、由圖8-10選用a型。3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v1）初算小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=100mm。2）驗(yàn)算帶速v。按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度v=7.85 (3-2)因?yàn)?v303）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑=3.2100mm=320mm (3-3) 根據(jù)表8-8，圓整為=315mm.4）確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1) 根據(jù)式（8-20），初定中心距=600mm。2) 由式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度+（+）+ (3-4)=2

19、600+(100+315)+mm=1871mm由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1800mm。3)按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距+=（+）mm (3-5)中心距的變化范圍為538619mm。5）驗(yàn)算小帶輪上的包角（）= (3-6) 6）計(jì)算帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根v帶的額定功率。由=100mm和=1440，查表8-4a得=1.32kw.根據(jù)=1440，i=3.2和a型帶，查表8-4b得=0.17kw.查表8-5得=0.942，表8-2得=1.01,于是=(+)=(1.32+0.17)0.9421.01kw (3-7) =1.42kw2)計(jì)算v帶的根數(shù)zz=3.38 (3-8)取4根7）計(jì)算單根v帶的初拉

20、力的最小值由表8-3得a型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以=+ (3-10)=+=158n應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力8)計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值為=sin=n=1239n (3-11)3.2.2 攻絲機(jī)傳動(dòng)第二級(jí)傳動(dòng)第一部分的計(jì)算 1)確定計(jì)算功率 =450r/min由表8-7查得工作情況系數(shù)=1.2，故=2)選擇v帶的帶型根據(jù)、由圖8-10選用b型。3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v1）初算小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=280mm。2）驗(yàn)算帶速v。按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度v=6.59因?yàn)?v303）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)

21、直徑=1280mm=280mm根據(jù)表8-8，圓整為=280mm.4)確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度1)根據(jù)式（8-20），初定中心距=800mm。2)由式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度+（+）+=2800+(280+280)+mm=1880mm由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1800mm。3)按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距+=（+）mm中心距的變化范圍為733814mm。5)驗(yàn)算小帶輪上的包角（）=6)計(jì)算帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根v帶的額定功率。由=280mm和=450，查表8-4a得=2.89kw.根據(jù)=450，i=1和b型帶，查表8-4b得=0kw.查表8-5得=1，表8-2得=1.03,于是=(

22、+)=(2.89+0)11.03kw=2.97kw2)計(jì)算v帶的根數(shù)zz=1.62取2根7)計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值由表8-3得b型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.18kg/m，所以=+=+=280n應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力8)計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值為=sin=n=1120n3.2.3 攻絲機(jī)傳動(dòng)第二級(jí)傳動(dòng)第二部分的計(jì)算1)確定計(jì)算功率 由表8-7查得工作情況系數(shù)=1.2，故=2)選擇v帶的帶型根據(jù)、由圖8-10選用c型。3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v1）初算小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑=250mm。2）驗(yàn)算帶速v。按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度v=5.88因?yàn)?v30

23、3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑=3.2250mm=800mm根據(jù)表8-8，圓整為=800mm.4)確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度1)根據(jù)式（8-20），初定中心距=1500mm。2)由式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度+（+）+=21500+(250+800)+mm=4698mm由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=4500mm。3)按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距+=（+）mm中心距的變化范圍為13321535mm。5)驗(yàn)算小帶輪上的包角（）=6)計(jì)算帶的根數(shù)z1）計(jì)算單根v帶的額定功率。由=250mm和=450，查表8-4a得=3.62kw.根據(jù)=450，i=3.2和

24、b型帶，查表8-4b得=0.35kw.查表8-5得=0.942，表8-2得=1.04,于是=(+)=(3.62+0.35)0.9421.04kw=3.89kw2)計(jì)算v帶的根數(shù)zz=1.23取2根7)計(jì)算單根v帶的初拉力的最小值由表8-3得b型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.18kg/m，所以=+=+=347n應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力8）計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值為=sin=n=1360n3.3 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選擇3.3.1 軸的材料及熱處理 攻絲機(jī)傳動(dòng)軸主要承受扭矩，彎矩，是攻絲機(jī)中最重要的零件值一，故軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。3.3.2 軸的強(qiáng)度校核按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算：軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為-扭轉(zhuǎn)切應(yīng)

25、力，mpa；-軸所受的扭矩，nmm-軸的抗扭截面系數(shù)，；n-軸的轉(zhuǎn)速，r/minp-軸傳遞的功率，kwd-計(jì)算截面處軸的直徑，mm-許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，mpa，見(jiàn)表軸的材料q235-a、20q275、35（1cr18ni9ti）4540cr、35simn38simnmo、3cr13/mpa152520352545355514912613511212610311297由上式可得軸的直徑式中, 1)對(duì)軸i進(jìn)行校核 n=1440r/min p=4.8kw 取許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=40mpa 帶入公式mm取將帶入公式滿(mǎn)足軸的強(qiáng)度校核條件。2)對(duì)軸ii進(jìn)行強(qiáng)度校核 n=450r/min p=4.8kw同樣取許用扭

26、轉(zhuǎn)切應(yīng)力=40mpa 帶入公式取 將帶入公式滿(mǎn)足軸的強(qiáng)度校核條件。3)對(duì)軸iii進(jìn)行強(qiáng)度校核 n=140r/min p=4.8kw同樣取許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=40mpa 帶入公式取 將帶入公式滿(mǎn)足軸的強(qiáng)度校核條件。3.3.3 軸承的選用1）根據(jù)軸i選取軸承參數(shù)為：軸承代號(hào)基本尺寸/mm安裝尺寸/mm 60042042120.625370.62）根據(jù)軸ii選取軸承參數(shù)為：軸承代號(hào)基本尺寸/mm安裝尺寸/mm 60073562141415613）根據(jù)軸iii選取軸承參數(shù)為：軸承代號(hào)基本尺寸/mm安裝尺寸/mm 60084068151466213.3.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪的相關(guān)系數(shù)式中：-傳遞的功率，k

27、w -帶輪的轉(zhuǎn)速，r/min -輪輻數(shù)帶輪1、帶輪3、帶輪4、帶輪5都采用的是腹板式v帶輪；如圖所示：1） 根據(jù)軸i確定帶輪1的參數(shù) ，帶入公式2） 根據(jù)軸ii確定帶輪3的參數(shù)，帶入公式3）根據(jù)軸ii確定帶輪4的參數(shù)，帶入公式4）根據(jù)軸iii確定帶輪5的參數(shù)，帶入公式帶輪2、帶輪6、都采用的是輪輻式v帶輪；如圖所示1） 根據(jù)軸ii確定帶輪2的參數(shù)，帶入公式2） 根據(jù)軸iii確定帶輪6的參數(shù)，帶入公式3.3.5 平鍵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖所示：1）軸i所需平鍵的參數(shù)，如表所示軸鍵鍵槽公稱(chēng)直徑公稱(chēng)尺寸公稱(chēng)尺寸軸 轂 半徑 公稱(chēng)尺寸極限偏差公稱(chēng)尺寸極限偏差最小最大172263.5+0.102.8+0.10

28、0.160.25注：1.在工作圖中，軸槽深用t或標(biāo)注，輪轂槽深用標(biāo)注。2. 和兩組組合尺寸的極限偏差按相應(yīng)的和極限偏差選取，但極限偏差值應(yīng)取負(fù)號(hào)（-）。3.鍵尺寸的極限偏差為，為，為。4.鍵材料的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不小于。2）軸ii所需平鍵的參數(shù)，如表所示軸鍵鍵槽公稱(chēng)直徑公稱(chēng)尺寸公稱(chēng)尺寸軸 轂 半徑 公稱(chēng)尺寸極限偏差公稱(chēng)尺寸極限偏差最小最大3038105.0+0.203.3+0.200.250.40注：同上3）軸iii所需平鍵的參數(shù)，如表所示軸鍵鍵槽公稱(chēng)直徑公稱(chēng)尺寸公稱(chēng)尺寸軸 轂 半徑 公稱(chēng)尺寸極限偏差公稱(chēng)尺寸極限偏差最小最大3844125.0+0.203.3+0.200.250.40注：同上3.3.

29、6 手柄的設(shè)計(jì)1） 定位手柄座的設(shè)計(jì),參數(shù)如下表所示基本尺寸極限尺寸18+0.027070m101368.5361321232325鋼球gb/t 308-2002壓縮彈簧gb/t 2089-1994圓錐銷(xiāo)gb/t 117-200081.2*7*356*70 結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：2） 手柄球的設(shè)計(jì)，參數(shù)如下表所示嵌套jb/t 7275-1994手柄球選用a型，黑色：手柄球 手柄球的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：3）手柄桿的設(shè)計(jì)，參數(shù)如下表所示基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差10+0100112162014128610-0.2200.5手柄桿的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示4 結(jié)論在老師的關(guān)心和指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的設(shè)計(jì)，攻絲

30、機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)，總體裝配以及傳動(dòng)等部件和相關(guān)零部件設(shè)計(jì)及繪圖的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成。本次設(shè)計(jì)的攻絲機(jī)克服了過(guò)程繁瑣、質(zhì)量不高、易出事故等弊端。使參 考 文 獻(xiàn)1 隈部淳一郎著精密加工振動(dòng)切削(基礎(chǔ)與應(yīng)用)韓一昆，薛萬(wàn)夫，孫祥根，等譯北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985 2 張德遠(yuǎn)難加工材料加工與監(jiān)控技術(shù)研究：【學(xué)位論文】 北京：北京航空航天大學(xué)，1993 3 張德遠(yuǎn)，陳鼎昌鈦合金振動(dòng)攻絲降低攻絲扭矩的研究機(jī)械工程學(xué)報(bào)，1994(30)：1829 4 陳志同，李光軍，張德遠(yuǎn)低頻扭轉(zhuǎn)振動(dòng)攻絲基本工藝參數(shù)組的研究中國(guó)機(jī)械工程，2003，14(6)：467468 5 李海林，王貴成低頻振動(dòng)攻絲提高加工精度的試

31、驗(yàn)研究現(xiàn)代制造工程，2002(11)：4749 6 茍琪，孫忠義鈦合金振動(dòng)攻絲切削液作用機(jī)理的研究機(jī)械研究與應(yīng)用，2000(13)：l27 石淼森切削中的摩擦與切削液北京：中國(guó)鐵道出版社19948 金鈺伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：北京理工大學(xué)出版社20009 李志民，張遇杰同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200110 王曉明電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制北京：北京航空航天大學(xué)出版社，200211 隈部淳一郎 精密加工一振動(dòng)切削 1985 12 李樣林.薛萬(wàn)夫.張日升 振動(dòng)切削及其在機(jī)械加工中的應(yīng)用 1985 13 尹韶輝 多軸振動(dòng)攻絲機(jī)理研究期刊論文-機(jī)械工藝師 1997(05)14 齊玉新.王洪香 內(nèi)螺紋加工技術(shù)的比較研究15 王軍峰 鉗工螺紋加工技術(shù)初探16 武雙杰 深孔螺紋加工方法探討17 馮啟高.馬利杰 內(nèi)螺紋加工新技術(shù)18 鄧文英 金屬工藝學(xué)19 梁允奇 機(jī)械制造中的傳熱與熱變形20 陳志杰，振動(dòng)攻絲機(jī)及其試驗(yàn)研究j.河北機(jī)電學(xué)院學(xué)報(bào)，1991,37（3）：76-9721 bi zhang.fulun yang.jiexin wang fundamental aspects in vibration- assisted tapping j.jouranl of materials pr