畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-榫槽成型半自動(dòng)切削機(jī)設(shè)計(jì)

目前，木工制品在人們生活中的應(yīng)用越來(lái)越多。因此，近年來(lái)木工行業(yè)發(fā)展迅速。木工機(jī)械加工精度和效率越來(lái)越高。本文設(shè)計(jì)的木工銑槽機(jī)主要用于兩種木工材料接合處的榫槽加工。這兩種木工材料是用來(lái)完成使用榫眼和榫眼通過(guò)銑槽。材料連接固定。銑床的主要結(jié)構(gòu)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)四部分組成。具體包括電機(jī)、皮帶傳動(dòng)裝置、夾緊裝置、直線(xiàn)導(dǎo)軌等零部件。本項(xiàng)目的主要內(nèi)容是掌握機(jī)床的技術(shù)要求和工作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)機(jī)床的總體方案、零部件和標(biāo)準(zhǔn)件。方案設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)任務(wù)：一是根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求和具體情況確定設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)；二是完成設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)和受力參數(shù)的計(jì)算。通過(guò)方案的實(shí)施，初步完成關(guān)鍵詞木工機(jī)械；銑床；槽加工；連接榫槽；木材銑削Withtheuseofwoofproductionandrapiddevelopmentofwoofworkingrecently,thedemandofprecisionandproductivityonwoodbandhigher.Woodworkinslotprocessingoftwotimberconnection,withtheuseofthegrooveoftenonstructurearedynamic,drive,clampingandfeedingelements,specifically,Itincludesmotor,atechnicalrequirementsofmachinetoolsandtheirwoverallprogramdesign,thepartsdesignandchoiceofstantwomaintasks:First,acneedsofproductstoconfirmstructureofmechanicalequipment;Second,thecompletionofequipmentparametersandtheforceparametersofthecalculation.Throughtheimplementationoftheprogramcompletedinitialmachinedesign,thevariouscomponentsofthechecktoensurethefeasibilityoftheprogram.KeywordsWoodMachine;MillingMachine;ConnectiveTenon;Wood-目錄 I Ⅲ第1章緒論 1 1 1 2 3 4 5 5 6 6 72.5本章小結(jié) 8第3章切削力的計(jì)算 9 9 9 3.6本章小結(jié) 4.1V帶參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2V帶帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.3本章小結(jié) 5.1軸徑的初步估算 215.3軸的強(qiáng)度校核 5.3.1軸的疲勞強(qiáng)度校核 5.3.2軸的靜強(qiáng)度校核 5.4本章小結(jié) 6.1軸承的選用 6.2軸承的壽命計(jì)算 31 第1章緒論1.1選題的目的及意義我國(guó)木工機(jī)械工業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位。生產(chǎn)的木工機(jī)械不僅用于國(guó)內(nèi)，而且大量出口國(guó)外，已成為世界貿(mào)易的重要組成部分。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，板式家具在人們生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著板式家具的興起，木工榫槽機(jī)床日益繁榮。由于工廠(chǎng)規(guī)模的限制，對(duì)小型榫眼機(jī)床的需求已銑床具有生產(chǎn)效率高、定位精度高、機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、操作靈活方便等特點(diǎn)。它的出現(xiàn)大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效銑床主要用于操作圓孔、凸榫孔、連接孔等工藝，特別是對(duì)于加工多圓榫廣泛應(yīng)用于板類(lèi)零件的連接。五金件逐漸取代了其他組合方式。(1)制造質(zhì)量、技術(shù)性能和可靠性普遍得到提高。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，應(yīng)力求緊湊實(shí)用。通過(guò)計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和部件技術(shù)設(shè)計(jì)，充分重視機(jī)床的安全、操作、維護(hù)、運(yùn)輸?shù)姆奖愫褪孢m性、色調(diào)和環(huán)境的協(xié)調(diào)性、醒目的安全和危險(xiǎn)標(biāo)志、制造工藝性、美觀(guān)性和人機(jī)工程學(xué)原理。許多制造商采用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量保證系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助規(guī)(2)在進(jìn)一步完善和發(fā)展適合大批量生產(chǎn)品種、規(guī)格較少的木制品的各種專(zhuān)用自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和組合機(jī)的同時(shí)，適合小批量、各種類(lèi)型加工的(3)木工工具的品種、規(guī)格、精度、耐久性、新材料和新技術(shù)的應(yīng)(4)十分重視科學(xué)研究、教育和新技術(shù)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和投資。國(guó)際木高速銑削技術(shù)是當(dāng)前木工機(jī)械發(fā)展的主要趨勢(shì)。它將計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工機(jī)械產(chǎn)品中，根據(jù)木材加工中高速銑削的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸間插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)能達(dá)到加工程序要求的精確位置和高速，保證加工件的(1)提高機(jī)床的可靠性由于木工機(jī)床的復(fù)雜性和高成本，其可靠性一直是用戶(hù)關(guān)注的問(wèn)題。(2)提高加工精度和表面加工質(zhì)量由于木工制品的精度和表面粗糙度與木工機(jī)床本身的精度和機(jī)床的壽為了提高機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量，必須提高機(jī)床的傳動(dòng)精度和抗振性。提高機(jī)床的抗震性能，不僅要提高機(jī)床的剛度，而且要減少引起振(3)提高操作的方便性和舒適性現(xiàn)代機(jī)床應(yīng)盡量減少操作者的身心勞動(dòng)強(qiáng)度，使操作者能夠輕松、舒適地操作機(jī)床。為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)特別注意掌握人機(jī)工程學(xué)理論和機(jī)床藝術(shù)造型。(4)提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平為了降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工精度和精度的穩(wěn)定性，機(jī)床應(yīng)努力提高機(jī)械化和自動(dòng)化水平。目前主要實(shí)現(xiàn)輔助工序 (上料、下料、檢驗(yàn)、中間運(yùn)輸)的機(jī)械化和自動(dòng)化。(5)工藝濃度工序集中是指在機(jī)床上對(duì)木件進(jìn)行一次夾緊定位，即可完成多工序加工。避免了多次定位造成的定位誤差，提高了加工精度，節(jié)省了輔助時(shí)間。多工序同時(shí)加工，切割時(shí)間吻合，將大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，如跑車(chē)帶鋸機(jī)采用立式多刃圓鋸機(jī)，臥式多刃圓鋸機(jī)采用臥式多刃帶鋸機(jī)，都是通本機(jī)床是一種木材加工機(jī)械產(chǎn)品。根據(jù)木材加工中高速銑削的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)刀具在坐標(biāo)軸空間的直線(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到加工程序要求的精確位置和高速，保證加工件的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)T形件的復(fù)雜形狀。他加工，提高加工產(chǎn)品的附加值，而木工榫槽機(jī)床是通用的。木材加工設(shè)備在木材生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重。機(jī)床包括機(jī)體、壓路機(jī)工作臺(tái)和帶刀頭的刀架。根據(jù)木工銑床的使用情況，其主要驅(qū)動(dòng)方式是主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)與進(jìn)給驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，其中主軸直接驅(qū)動(dòng)和手動(dòng)進(jìn)給最為常見(jiàn)。與導(dǎo)軌相比，主軸直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌具有顯著的優(yōu)越性。保證加工表面的粗糙度和加工底部的深度。大多數(shù)木工銑床都是連續(xù)加工。控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以同時(shí)控制兩個(gè)或多個(gè)坐標(biāo)。它不僅可以控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的起點(diǎn)和終點(diǎn)，而且可以控制整個(gè)加工過(guò)程中各點(diǎn)的位移。刀架是機(jī)床最重要的部件。由于刀架布局的不同和機(jī)床形式的不同，刀架通常將機(jī)床分為并聯(lián)型和轉(zhuǎn)塔型。刀架上下移動(dòng)切削由交流伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，使刀架在精密直線(xiàn)導(dǎo)軌上移動(dòng)，以滿(mǎn)足銑削深度和寬度的尺寸要求。這臺(tái)機(jī)床裝有兩個(gè)立式鉆頭。兩個(gè)垂直鉆為8毫米，兩個(gè)工具相對(duì)固定。它們?cè)跈M向和縱向上有兩個(gè)自由度。兩臺(tái)鉆機(jī)均由三相異步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于木工工作強(qiáng)度輕，電機(jī)與刀具之間采用皮帶連接，刀具轉(zhuǎn)速在5000轉(zhuǎn)以上。刀具送料為手動(dòng)送料，為保證加工精度，采用鐵夾持器保證加工深度。機(jī)床的強(qiáng)化機(jī)構(gòu)采用凸輪機(jī)可以說(shuō)，板式家具的興起促進(jìn)了榫眼機(jī)床的生產(chǎn)和機(jī)床的進(jìn)一步完善，而木工榫眼機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展促進(jìn)了木材加工業(yè)的發(fā)展，木工榫眼機(jī)已成為家具的需求設(shè)備。工廠(chǎng)。特別是近年來(lái)隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)木工企業(yè)的興起和蓬勃發(fā)展，木工榫眼機(jī)床將有更廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展。因此，有必要對(duì)木工榫(1)刀具個(gè)數(shù)：2(2)兩刀具間距：20mm(3)加工榫槽尺寸：35×35×9mm(4)機(jī)床總功率：0.75kw×2=1.5kw(5)刀具最高轉(zhuǎn)速：6000r/min(6)機(jī)床外型尺寸：861×539×1048mm(7)重量：約1000kg第2章總體設(shè)計(jì)方案該機(jī)床主要由兩部分組成：工件沖壓平臺(tái)和刀具移動(dòng)平臺(tái)。有兩個(gè)主要的工件壓實(shí)平臺(tái)，一個(gè)是水平壓實(shí)機(jī)，另一個(gè)是垂直壓實(shí)機(jī)，與擋板配合，確保工件的定位。工具移動(dòng)平臺(tái)主要由主電機(jī)、刀架、水平移動(dòng)平臺(tái)和垂直移動(dòng)平臺(tái)組成，其中水平和垂直移動(dòng)平臺(tái)由帶滑塊的直線(xiàn)導(dǎo)軌使用。此外，還有其它輔助部件，包括底座、機(jī)架、切割機(jī)和電機(jī)，底座與地角螺栓連接，以確保整個(gè)機(jī)體在工作中的穩(wěn)定性，機(jī)架與角鋼焊接。由于機(jī)床同時(shí)加工工件上的兩個(gè)槽，考慮到加工精度和刀具高速減振，選用了兩臺(tái)同型號(hào)的小電機(jī)并固定在底座上。本文設(shè)計(jì)的木工榫槽機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)是刀具在水平和垂直方向上的橫向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由手動(dòng)控制。為了保證刀架運(yùn)動(dòng)的精度，機(jī)床采用高精度直線(xiàn)導(dǎo)軌。由于采用手動(dòng)送料，為了保證加工槽的深度和寬度，在設(shè)計(jì)中采用了擋鐵，以保證刀具的范圍。本機(jī)床是一種體積小、功率小的木工機(jī)床。針對(duì)機(jī)床工作的特點(diǎn)和工作環(huán)境的考慮，設(shè)計(jì)了機(jī)床。刀架的尺寸和兩個(gè)刀片之間的距離是有限的。刀架與電機(jī)的尺寸在同一移動(dòng)平臺(tái)上，因此刀架的尺寸受到限制。因此，為了節(jié)省空間，在刀具和電機(jī)之間使用皮帶傳動(dòng)。此外，該工具在工作時(shí)的速度超過(guò)6000r/min。齒輪傳動(dòng)很難適應(yīng)這樣的高速行駛，因此對(duì)皮革進(jìn)行了綜合考慮。皮帶傳動(dòng)。為了保證夾緊可靠，動(dòng)作迅速，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單，降低成本。銑床的夾緊機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)，采用凸輪機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)原理夾緊工件。其原理圖如圖2-2。由于機(jī)床工作時(shí)刀具速度快，切削力大，必須保證工件的固定。為此，在機(jī)床上安裝了四臺(tái)壓路機(jī)和兩個(gè)垂直水平儀，以保證工件的固定。由于加工件的加工端面傾斜45度，為了保證加工精度，采用鐵夾持器對(duì)加工件進(jìn)行定位。詳見(jiàn)裝配圖。機(jī)身由支架、導(dǎo)軌和橫梁組成。為了保證機(jī)床的剛度和穩(wěn)定性，將底座用鋼板沖壓成矩形，焊接成足夠的剛度。機(jī)身的其他部分是焊接的。整體采用槽鋼，大大節(jié)省材料，簡(jiǎn)化機(jī)身，減輕機(jī)身重量。具體機(jī)構(gòu)見(jiàn)裝配本章介紹了機(jī)床的總體設(shè)計(jì)方案，闡述了機(jī)床的功能，并說(shuō)明了各種部件的選擇，包括我自己的設(shè)計(jì)方案和概念，以滿(mǎn)足我的任務(wù)要求。第3章切削力的計(jì)算3.1速度計(jì)算速度計(jì)算主要包括刀具的切削速度和加工過(guò)程中的進(jìn)給速度。通過(guò)對(duì)機(jī)床工作技術(shù)參數(shù)要求的分析計(jì)算，確定了機(jī)床各轉(zhuǎn)速，并對(duì)各部件進(jìn)行了進(jìn)一步的選型。式中：D—鉆頭直徑mmn—鉆頭轉(zhuǎn)速r/min刀具的最大切削速度：Umin=6000×0.1/1000=0.6Umax=6000×0.5/1000=33.2功率計(jì)算式中：K—切削比功(J/cm3);q—每分鐘切下的切屑體積(cm3/s);D—鉆頭直徑(cm);U—進(jìn)給速度(mm/s)。(2)切削比功KK=K?·K·K?·K·K,·KaK,—鉆削深度修正系數(shù)(見(jiàn)表3-2);K?—刀具側(cè)刃數(shù)修正系數(shù)(見(jiàn)表3-3);K,—刀具前角的修正系數(shù)(見(jiàn)表3-4);Ka—切削直徑的修正系數(shù)(見(jiàn)表3-5)。樹(shù)種當(dāng)沒(méi)齒進(jìn)給量U?為下列值是的K05云杉12白樺63表3-2鉆削深度修正系數(shù)K樹(shù)種云杉白樺樹(shù)種123云杉白樺表3-4刀具前角的修正系數(shù)K,樹(shù)種刀具前角γ的修正系數(shù)K,云杉白樺表3-5切削直徑的修正系數(shù)K。樹(shù)種切削直徑D(mm)的修正系數(shù)Kd云杉白樺表3-6樹(shù)種修正系數(shù)K,樹(shù)種山楊云杉赤揚(yáng)松岡水曲柳系數(shù)K?=26.3K=1.50K=1.29K?=4.50K,=K=26.3×1.50×1.29×4.50×0.46×0.29×2.0式中：q—每分鐘鉆下的木屑體積；D—鉆頭直徑(cm)D=0.8cm;l—極端位置鉆頭中心間的距離3.3選擇電機(jī)(1)選擇電機(jī)類(lèi)型按工作要求條件選用微型異步電動(dòng)機(jī)B型號(hào)(2)選擇電機(jī)容量工作有效功率P=0.16kW電機(jī)輸出功率P?公式中η為電動(dòng)機(jī)到刀具的傳動(dòng)裝置總效率。取皮帶傳動(dòng)效率7帶=0.96;因?yàn)檩d荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于P?即可，查電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)選擇額定功率Pm為0.25kw,B3微型電動(dòng)機(jī)(最高轉(zhuǎn)速1500)。3.4計(jì)算裝置的總傳動(dòng)比3.5計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)速(2)各部件功率(3)各軸扭矩將上述結(jié)果匯總于表3-7,以備查用。表3-7匯總表軸名轉(zhuǎn)動(dòng)比i效率η電機(jī)軸1主軸3.6本章小結(jié)本章通過(guò)對(duì)各個(gè)部件的分析計(jì)算，從基本參數(shù)入手，通過(guò)分析計(jì)算確定了其它重要的參數(shù)，并通過(guò)計(jì)算選取電機(jī)。傳動(dòng)裝置是任何機(jī)械系統(tǒng)的主要組成部分，傳動(dòng)裝置的選擇是非常重要的。本機(jī)床是一種體積小、功率小的木工機(jī)床?？紤]到機(jī)床的工作特點(diǎn)和工作環(huán)境的考慮，機(jī)床占地面積小，刀架的空間尺寸和兩個(gè)刀具之間的距離有限，刀架與電機(jī)在同一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上，因此刀架的尺寸有限。因本設(shè)計(jì)選擇普通V帶形式進(jìn)行傳動(dòng)，本設(shè)計(jì)中選用的原動(dòng)機(jī)是型號(hào)B3的微型電動(dòng)機(jī)，該型號(hào)的電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的額定功率大小為p=2.5Kw,該型號(hào)的電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的速度是1500r/min,對(duì)應(yīng)的V帶傳動(dòng)比大小是i=4。本設(shè)計(jì)中的載荷變動(dòng)相對(duì)較大，而且設(shè)計(jì)中V帶的速度也是頻繁的變Pa=KAP=1.2×2.5=3Kw2.對(duì)本設(shè)計(jì)中的V帶帶型進(jìn)行選擇確定通過(guò)分析功率以及該設(shè)計(jì)中電機(jī)轉(zhuǎn)速大小，本設(shè)計(jì)先用B型V帶進(jìn)本設(shè)計(jì)中的V帶對(duì)應(yīng)的小帶輪基準(zhǔn)直徑為：d?=15mm,對(duì)應(yīng)的大V帶帶速v的速度范圍為5~25m/s,計(jì)算得到的帶速較為合適。為了設(shè)計(jì)的V帶的傳送能力最大使用，實(shí)際生產(chǎn)中V帶帶傳動(dòng)的最佳帶速度在10-20m/s的范圍之中。5.對(duì)本設(shè)計(jì)中的V帶中心a以及該V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)在0.7(D?+D?)<a?<2(D?+D)的中心范圍中，初定該設(shè)計(jì)V帶的中根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選定A型V帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度為：L=360mm。則該V帶對(duì)應(yīng)的實(shí)際中心距大小計(jì)算如下：中心距可調(diào)范圍：amin=a-0.015L=(111.25-0.015×360amax=a+0.03L=(111.25+0.03×366.對(duì)本設(shè)計(jì)的V帶的小帶包角進(jìn)行驗(yàn)算計(jì)算得該包角適宜7.對(duì)本設(shè)計(jì)的V帶帶的根數(shù)Z進(jìn)行確定由n電機(jī)=1500r/min,D?=60查手冊(cè)的Ka=0.98;K,=1.0,于是8.對(duì)本設(shè)計(jì)的V帶的初拉力進(jìn)行確定計(jì)算單根普通V帶對(duì)應(yīng)的初拉力大小是：9.對(duì)本設(shè)計(jì)的V帶帶軸所受壓力進(jìn)行計(jì)算可得1、V帶帶輪設(shè)計(jì)原則首先需輕量化，帶輪的質(zhì)量應(yīng)該要小；帶輪的結(jié)構(gòu)工藝性要好，便于生產(chǎn)；帶輪的制造內(nèi)應(yīng)力不能太大；所設(shè)計(jì)帶輪的質(zhì)量分布需要均勻，使其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下可以處于動(dòng)態(tài)平衡；所設(shè)計(jì)帶輪與V帶所接觸的面需要盡量高的精度，從而減少V帶損耗。2、確定所設(shè)計(jì)帶輪的制造材料根據(jù)條件V帶的帶速應(yīng)該是小于30m/s,故本設(shè)計(jì)V帶的帶輪選擇鑄鐵HT200進(jìn)行制造即可。同時(shí)V帶帶輪直徑需要滿(mǎn)足d?≤300mm以及V帶輪有橢圓輪輻式、實(shí)心式、孔板式、腹板式4種。D?<2.5d,用實(shí)心式；當(dāng)D?<300mm,用腹板式；當(dāng)D?>300mm,用輪輻式。根據(jù)V帶帶輪對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)直徑進(jìn)行選擇，故本設(shè)計(jì)用實(shí)心式V4.3本章小結(jié)本章主要對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行了選取，通過(guò)分析第5章主軸的設(shè)計(jì)軸是一種非常重要的機(jī)械部件，生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用頗多，凡是需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械零件全都需要安裝在對(duì)應(yīng)的軸上，才可以完成所需要的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也只有軸方便運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的同時(shí)傳遞。故此，軸較為主要的功用便是作為支撐回轉(zhuǎn)的機(jī)械零部件，起到傳遞運(yùn)動(dòng)以及傳遞動(dòng)力的作用。影響軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素有很多，首先需要滿(mǎn)足軸上各個(gè)相應(yīng)零件的安裝需求，對(duì)各個(gè)零件實(shí)現(xiàn)定位限制，軸的生產(chǎn)工藝及其制造要求，較為合理便于使用安裝的結(jié)構(gòu)及其尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一旦不合理，便會(huì)對(duì)其本身以及工作設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的影響，會(huì)影響到各個(gè)部件的工作性能，嚴(yán)重的還會(huì)存在安全隱患。在考慮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)同時(shí)，軸的設(shè)計(jì)還需要考慮到軸的工作計(jì)算。一般情況下，從設(shè)計(jì)軸需要安裝的零件，軸上零件的定位，該設(shè)計(jì)軸制造過(guò)程中所需要的工藝等三個(gè)較為重要的方面進(jìn)行考慮，從而對(duì)該設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)形式及其各個(gè)部位尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)確定。正常情況下，軸零件在裝配中對(duì)應(yīng)的難度以及設(shè)計(jì)軸在工作中的工作狀態(tài)都會(huì)直接影響到該軸的制造成本。軸的工作能力的好壞常常是取決于該設(shè)計(jì)軸的振動(dòng)穩(wěn)定性好壞，以及該設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度大小與該設(shè)計(jì)軸剛度的大小。任何時(shí)候，軸對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度大小都將是軸工作能力評(píng)定的重要指標(biāo)參數(shù)。盡量保證軸的彈性變形不要太大，需要對(duì)應(yīng)力較大的軸進(jìn)行必要的剛度計(jì)算設(shè)計(jì)，從而避免該軸在使用過(guò)程中產(chǎn)生影響使用的共振效應(yīng)，需要進(jìn)行高速使用的軸還需要對(duì)其振動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，其對(duì)應(yīng)的外形形狀及其尺寸大小都是十分重要的考慮方面。軸的生產(chǎn)制造工藝，與各配套配件的連接型式，軸各部位對(duì)應(yīng)的尺寸大小，配套配件的數(shù)量，軸對(duì)應(yīng)的負(fù)荷特性以及軸向尺寸大小與分布，軸對(duì)應(yīng)的機(jī)械總成相應(yīng)位置與形式等諸多方面都會(huì)直接影響到軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響因素諸多，軸的結(jié)構(gòu)也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，往往情況不同，所設(shè)計(jì)的軸的結(jié)構(gòu)也是不一樣的。軸類(lèi)零件要容易的進(jìn)行處理以及進(jìn)行調(diào)整；軸的各個(gè)工作部件的位置以及配合零件的位置需要準(zhǔn)確；軸的加工制作需要較好的工藝9等方面都是非常值得考慮的因素。5.1軸徑的初步估算式中：c—與材料有關(guān)的系數(shù)；P—軸傳遞的功率kW;n—軸的轉(zhuǎn)速r/min;d—危險(xiǎn)截面的直徑尺寸mm。5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5.1所示，根據(jù)軸的受力選2060800型和1060098型軸承，為便于裝配軸承內(nèi)經(jīng)，取端部尺寸d=8mm裝軸處d=10mm左端軸承內(nèi)經(jīng)d=10mm軸環(huán)取直徑d=12mm。軸的軸向尺寸如圖5.1強(qiáng)度驗(yàn)算是軸設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。其目的是根據(jù)軸的載荷條件和相應(yīng)的強(qiáng)度條件來(lái)確定軸的直徑。如果軸的直徑是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)法或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的，計(jì)算的目的是檢查確定的軸的直徑是否滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。常用的軸強(qiáng)度計(jì)算方法有：(1)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算；(2)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度條件計(jì)算；(3)安全系數(shù)計(jì)算。本章根據(jù)彎扭復(fù)合強(qiáng)度條件計(jì)算軸的強(qiáng)度，確定軸的支承位置和載荷大小、方向和作用點(diǎn)，得到支點(diǎn)反作用力和彎曲距離。Qp=0.16kW對(duì)B點(diǎn)求矩：從而求得FH=-98.66N,FcH=-34.97NFcr+FBy-Q=05.3.1軸的疲勞強(qiáng)度校核確定危險(xiǎn)截面根據(jù)載荷分布及應(yīng)力集中部位選取截面B為危險(xiǎn)截面。校核危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)因計(jì)算不夠精確，材質(zhì)不夠均勻[S]取1.5-1.8式中K。—彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)；計(jì)算軸的工作應(yīng)力首先計(jì)算彎曲正應(yīng)力及其循環(huán)特征α=1,扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按對(duì)稱(chēng)循環(huán)變化；由表5.2得知T=0.374N·m。其次計(jì)算扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力及其循環(huán)特征確定疲勞極限影響系數(shù)根據(jù);查表得K。=1.98,由計(jì)算所得安全系數(shù)大于許用值，故軸的疲勞強(qiáng)度合適。5.3.2軸的靜強(qiáng)度校核1.確定危險(xiǎn)截面根據(jù)載荷較大及截面較小的原則選取截面B為危險(xiǎn)截面2.校核危險(xiǎn)截面系數(shù),因S?>[S。],故軸的靜強(qiáng)度足夠。鋼號(hào)熱處理調(diào)質(zhì)毛坯直徑硬度抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度許用靜應(yīng)力扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度許用脈動(dòng)應(yīng)力許用疲勞應(yīng)力5.4本章小結(jié)在本章中，通過(guò)計(jì)算對(duì)軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)和檢查。根據(jù)軸的工作要求和裝配條件，設(shè)計(jì)了軸的形狀。結(jié)合傳動(dòng)裝置，考慮受力和力矩的影響，對(duì)軸進(jìn)行檢查，選擇危險(xiǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明，該軸滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。軸承的選擇是首選類(lèi)型。為了合理選擇軸承的類(lèi)型，需要根據(jù)各種軸承的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，綜合考慮載荷、速度、剛度、對(duì)中性能要求、裝配(1)由工作條件及軸頸直徑，初選單面防塵深溝球軸承2060800和(2)由于單面防塵深溝球軸承在承受徑向力時(shí)不會(huì)引起軸向力，所(3)根據(jù)受力情況，將這對(duì)軸承安裝成正排方式。(4)根據(jù)要求的精度，選軸承精度0級(jí)。(5)軸向固定方式：采用雙固定方式，游隙的調(diào)整采用加調(diào)整墊片(1)對(duì)兩軸承進(jìn)行受力分析。如圖6-14前座壓蓋5.單面防塵深溝球軸承(1060098)6.0型密封圈圖6-1刀架(2)計(jì)算軸承的徑向載荷F?和F?由靜力學(xué)公式計(jì)算軸承支反力，如圖6.2所示。得Fcr=1686.88N,Fpy=597.88N;軸承的徑向載荷F?=Fgy=1686.88N,F??=Fcγ=597.88N。(3)計(jì)算軸承的軸向載荷S?、S?軸承的內(nèi)部軸向力為：故S?=S'=1147.08N,S?=S+FA=11(4)軸承當(dāng)量載荷計(jì)算當(dāng)量載荷P(P,或P。)(N)的一般計(jì)算公式式中X、Y為徑向和軸向載荷系數(shù)，其值見(jiàn)表6-2。fp為考慮載荷性質(zhì)引入的載荷系數(shù)。載荷性質(zhì)舉例電機(jī)、氣輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵等中等沖擊或中等慣性力車(chē)輛、動(dòng)力機(jī)械、起重機(jī)、造紙機(jī)、冶強(qiáng)大沖擊,按表，在0.094-0.141之間，e應(yīng)在0.3間。線(xiàn)形插值得按表，則X?=0.56,Y在1.45-1.31之間線(xiàn)形插值得,,式中：8—軸承壽命指數(shù)(深溝球軸承ε=3)。6.3本章小結(jié)本次設(shè)計(jì)是對(duì)一個(gè)榫槽成型切削機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足絕大多數(shù)實(shí)際使用要求。然后利用二維軟件對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維繪圖的處理，讓他的結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行直觀(guān)表達(dá)出來(lái)。通過(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，使其自由度能夠符合實(shí)際應(yīng)用，并對(duì)該設(shè)計(jì)的動(dòng)力傳遞進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。并對(duì)該產(chǎn)品的具體使用范圍做了說(shuō)明，對(duì)其重要部件傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)完成必要的校核，保證該設(shè)計(jì)使用的安全性和可靠性。本次設(shè)計(jì)完成對(duì)榫槽成型切削機(jī)床的設(shè)計(jì)，讓我更加深入的了解了榫槽成型切削機(jī)床，通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，讓我將所學(xué)的各種知識(shí)進(jìn)行一個(gè)融合，進(jìn)行綜合使用的鍛煉。同時(shí)設(shè)計(jì)需要繪制圖紙，鍛煉了我圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和二維繪圖的水平。通過(guò)學(xué)習(xí)已讓我看到國(guó)內(nèi)外這方面設(shè)計(jì)的差距，讓我有動(dòng)力去提升自身素質(zhì)，為祖國(guó)的機(jī)械制造業(yè)添磚加瓦。此次設(shè)計(jì)雖初步完成榫槽成型切削機(jī)床整體設(shè)計(jì)方案，但是不足之處依然，像此機(jī)構(gòu)的實(shí)際生產(chǎn)簡(jiǎn)單與否，工作運(yùn)動(dòng)合理與否都有待驗(yàn)證，設(shè)計(jì)精度也欠考慮，后續(xù)再有此類(lèi)設(shè)計(jì)的人員，可進(jìn)行完善，讓此類(lèi)設(shè)計(jì)更加能夠符合實(shí)際的應(yīng)用需求，提高質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)真正的中國(guó)制造、中國(guó)創(chuàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)完成在即，感慨頗