軸承機床課程設(shè)計

機床作為機械裝備的母機，它的發(fā)展動力主要來源于其下游產(chǎn)業(yè)，目前，機床的下游產(chǎn)業(yè)——造船、工程機械、航空航天、汽車、鐵路、電力設(shè)備、風(fēng)電設(shè)備、動力設(shè)備、制冷設(shè)備和石化設(shè)備等，都得到了蓬勃發(fā)展所以機床工業(yè)的發(fā)展正面臨最佳機遇。但是我國的機床在質(zhì)量、可靠性和穩(wěn)定性方面尚與國際水平有一定差距，主要表現(xiàn)在設(shè)計方法落后，設(shè)計資料老化，長期仿制國外產(chǎn)品，基礎(chǔ)不夠扎實，因此很難發(fā)展高檔產(chǎn)品軸承機床課程設(shè)計隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會需求的變化，機床的設(shè)計理論和制造技術(shù)也在不斷地發(fā)展。計算機技術(shù)和分析技術(shù)的飛速進步，為機床設(shè)計方法的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。計算機輔助設(shè)計和計算機輔助工程已在機床設(shè)計的各個階段得到了應(yīng)用。機床的設(shè)計理論和方法由人工繪圖向計算機繪圖過渡，改變了傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計方法，由定性設(shè)計向定量設(shè)計、由靜態(tài)的和線性分析向動態(tài)的和非線性分析、由可行性設(shè)計向最佳設(shè)計過渡。

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使得機床的傳動與結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，伺服驅(qū)動系統(tǒng)可以方便地實現(xiàn)機床的單軸運動及多軸聯(lián)動，從而可以省去復(fù)雜的機械傳動系統(tǒng)設(shè)計，使其結(jié)構(gòu)及布局也得到很大改善。1、機床設(shè)計的基本要求2、機床設(shè)計的步驟3、課程設(shè)計任務(wù)書3.1、運動設(shè)計3.2、動力設(shè)計3.3、結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝范圍生產(chǎn)率和自動化程度精度和剛度可靠性機床的成本和生產(chǎn)周期與物流系統(tǒng)的可親性柔性環(huán)境保護1、機床設(shè)計的基本要求調(diào)查研究：市場對機床的需求情況；國內(nèi)外同類型機床的先進技術(shù)、發(fā)展趨勢和有關(guān)的科技動向等。主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計（極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速級數(shù)、電機功率等）總體方案設(shè)計：包括運動功能、基本參數(shù)、機床總體布局、傳動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、試驗結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟綜合分析等。技術(shù)詳細(xì)設(shè)計：繪制機床總圖、部件裝配圖（主軸箱）、液壓與電氣裝配圖，并進行運動計算和動力計算，然后進行零件圖設(shè)計（主軸）和編寫各種技術(shù)文件。整機綜合評價。2、機床設(shè)計的步驟課程設(shè)計名稱

軸承機床課程設(shè)計

學(xué)生姓名

專業(yè)班級

設(shè)計題目

加工200mm軸承套圈多刀半自動車床主軸箱設(shè)計

一、課程設(shè)計目的通過機床主運動機械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使學(xué)生在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中得到設(shè)計構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝、機械制圖、零件計算、編寫技術(shù)文件和查詢技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計思想，掌握基本的設(shè)計方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力。3、課程設(shè)計任務(wù)書二、設(shè)計內(nèi)容、技術(shù)條件和要求1運動設(shè)計根據(jù)給定的機床用途、規(guī)格（加工200mm軸承套圈用多刀半自動車床主軸箱）和極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速級數(shù)，通過分析比較擬定傳動結(jié)構(gòu)方案（包括結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)）和傳動系統(tǒng)圖，確定傳動副的傳動比以及齒輪的齒數(shù)，并計算主軸的實際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的相對誤差。2動力設(shè)計給定電機功率，同時結(jié)合傳動件的計算轉(zhuǎn)速，初算傳動軸直徑、齒輪模數(shù)，確定皮帶型號及根數(shù)、摩擦片式離合器的尺寸和片數(shù)以及制動器尺寸。完成裝配草圖，驗算傳動件（軸、齒輪、軸承）的應(yīng)力、變形或壽命是否在允許范圍內(nèi)，同時驗算主軸的靜剛度。3結(jié)構(gòu)設(shè)計進行主運動傳動軸系、變速機構(gòu)、主軸部件、箱體、操縱機構(gòu)、潤滑與密封等的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制主軸箱裝配圖（A1圖紙一張）和主軸零件圖（折合A1圖紙一張）。4編寫設(shè)計計算說明書

三、時間安排1運動設(shè)計

1天2動力設(shè)計

3天3裝配圖和零件圖繪制

4.5天4

編寫設(shè)計計算說明書

1天5

設(shè)計答辯

0.5天四、主要參考文獻[1]《機床設(shè)計手冊》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社[2]《機床設(shè)計手冊》，機械工業(yè)出版社[3]《機床設(shè)計參考圖冊》，機械工業(yè)出版社[4]《金屬切削機床設(shè)計》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社機床的工藝范圍指機床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力。包括：機床可完成的工序種類，所加工零件的類型、材料和尺寸范圍、毛坯種類、加工精度和表面粗燥度。如果機床的工藝范圍過寬，將使機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能充分發(fā)揮機床各部件的性能；如果機床的工藝范圍較窄，可使機床結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)率。通用機床都具有較寬的工藝范圍；數(shù)控機床的工藝范圍比傳統(tǒng)通用機床更寬，使其具有良好的柔性；專用機床和專門化機床則應(yīng)合理地縮小工藝范圍。BACK機床的可靠性是指其在額定壽命期內(nèi)，在正常工作條件下和規(guī)定時間內(nèi)出現(xiàn)故障的概率。由于故障會造成加工中的部分廢品，故可靠性也常用廢品率來表示.廢品率低則說明可靠性好。BACK

可親性是指機床與物流系統(tǒng)之間進行物料（工件、刀具、切屑）交接的方便程度。對于單機工作形式的普通機床，是由人進行物料交接的，要求機床的使用、操作、清理、維護方便。對于自動化柔性制造系統(tǒng)，機床與物流系統(tǒng)(如輸送線)是自動進行物料交接的，要求機床結(jié)構(gòu)形式開放性好，物料交接方便BACK機床的柔性，是指其適應(yīng)加工對象變化的能力，包括空間上的柔性和時間上的柔性。所謂空間柔性也就是功能柔性，指在同一時期內(nèi)，機床能夠適應(yīng)多品種小批量的加工，即機床的運動功能和刀具數(shù)目多，工藝范圍廣。所謂時間上的柔性也就是結(jié)構(gòu)柔性，指的是在不同時期，機床各部件重新組合，即通過機床重構(gòu)，改變其功能，以適應(yīng)產(chǎn)品更新變化快的要求。BACK確定轉(zhuǎn)速級數(shù)Z

已知轉(zhuǎn)速范圍：主軸最大、最小轉(zhuǎn)速公比取=1.41變速范圍：3.1、運動設(shè)計例：已知確定結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)由于結(jié)構(gòu)上的限制，變速組中的傳動副數(shù)目通常選用2或3為宜。即：12=3×2×2，12=2×3×2，12=2×2×3從電動機到主軸主要為降速傳動，若使傳動副較多的傳動組放在較接近電動機處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料。也就是要求滿足傳動副前多后少的原則于是取結(jié)構(gòu)式12=3×2×2ⅠⅡⅢⅣ從Ⅰ軸到Ⅳ軸可傳遞12種轉(zhuǎn)速。ⅠⅡⅢⅣ結(jié)構(gòu)網(wǎng)結(jié)構(gòu)式：12=3×2×2傳動系統(tǒng)圖繪制轉(zhuǎn)速圖主軸的各級轉(zhuǎn)速為等比數(shù)列。為了結(jié)構(gòu)緊湊、減小振動和噪聲，通常限制：“前緩后急”原則：傳動在前的傳動組，其降速比小，而在后的傳動組，其降速比大1:41:11:11:2.821:21:1.412:1456390125180355500710轉(zhuǎn)速圖齒輪齒數(shù)的確定1:1.251.25:11.78:1ⅠⅡ電機軸14401:1.351:2.82三對傳動副，傳動比為：1.78:11.25:11:1.25在表中，可滿足條件的齒數(shù)和有：

50、56、61、70、72等。選擇哪一組？（1）根切（2）結(jié)構(gòu)電機功率的估算在主傳動的結(jié)構(gòu)方案未確定之前，可按下式進行估算：3.2、動力設(shè)計主軸的估算在設(shè)計之初，由于確定的僅僅是一個設(shè)計方案，具體構(gòu)造尚未確定，因此，只能根據(jù)統(tǒng)計資料，初步確定出主軸的直徑。計算轉(zhuǎn)速的確定計算轉(zhuǎn)速的定義：傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。（1）等比傳動，中型通用機床（C6132、C6140）（2）等比傳動，大型通用機床（3）立式鉆床、搖臂鉆床中間傳動軸的估算按扭轉(zhuǎn)剛度計算：N：該傳動軸傳遞的額定功率。：電機到該軸傳動件傳動效率總值。

d：當(dāng)量直徑。

：計算轉(zhuǎn)速。：允許扭轉(zhuǎn)角。齒輪模數(shù)的估算按接觸疲勞強度或彎曲強度計算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系統(tǒng)只有在齒輪各參數(shù)都已知道的情況后方可確定，所以，只在草圖完成后校核用。在畫草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，一個主軸變速箱中的齒輪采用1～2種模數(shù)。傳動功率的齒輪模數(shù)一般取大于2mm。在中型機床中，主軸變速箱中的齒輪模數(shù)常?。?.5、3、4。

按齒面點蝕估算的齒輪中心距：

式中，P：該齒輪傳遞的功率（KW）。

由中心距A及齒數(shù)z1、z2，可求齒輪模數(shù)為：

也可由下式計算：設(shè)計主軸箱、變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸、軸承、齒輪、帶輪、離合器、制動器、卸荷裝置等）、主軸組件、箱體及聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及布置。3.3、結(jié)構(gòu)設(shè)計變速箱展開圖主軸箱展開圖結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題（1）結(jié)構(gòu)上是否產(chǎn)生碰撞和干涉現(xiàn)象是否同一變速組內(nèi)有兩對齒輪同時嚙合？