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铣床-X6132-28主传动设计及主轴组件设计.rar

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    铣床 X6132 28 传动 设计 主轴 组件
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    四 川 理 工 学 院毕 业 设 计(论 文)说 明 书题 目 X6132-28 主传动设计及 主轴组件设计 学 生 敬 正 鑫 系 别 机电工程系 专 业 班 级 机械设计制造及自动化 学 号 030110613 指 导 教 师 袁 洪 伟 四 川 理 工 学 院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: X6132-28 主传动设计及主轴组件设计 系: 机电工程 专业: 机制 班级: 03-3 学号: 030110613 学生: 敬正鑫 指导教师: 袁洪伟(校外) 庄俊(校内) 接受任务时间 2007.03.05 教研室主任 (签名) 系主任 (签名)1.毕业设计(论文)的主要内容及基本要求1)主运动驱动电动机功率的确定,主传动设计,齿轮设计,主轴组件的计算;2)绘制 X6132-28 主传动装配图及床身、齿轮、主轴等零件图;3)编写设计说明书。2.指定查阅的主要参考文献及说明1)《金属切削机床》 ,顾熙棠 、迟建山、胡宝珍主编(下册) ,上海科学技术出版社2)《机床设计手册》第二册(上) , 《机床设计手册》编写组编,机械工出版社,1979 年。3)《专用机床设计与制造》 ,哈尔滨工业大学、哈尔滨市教育局《专用机床设计与制造》编写组编著,黑龙江人民出版社,1979 年,哈尔滨。3.设计的原始参数1)主轴转速 n=30~1500r/min,转速级数 Z=18,电动机转速 =1400r/min。n02)工 件 材 料 是 钢 和 铁 :3) 铣 刀 直 径 100 毫 米 , 齿 数 4,4) 铣 切 宽 度 50 毫 米 , 铣 切 深 度 2.5 毫 米 , 转 速 750 转 /分 , 进 给 量 750毫 米 /分 。4.进度安排设计(论文)各阶段名称 起 止 日 期1 生产现场参观实习、收集资料 2007.03.05-2007.03.182 主传动的设计及主轴组件的设计 2007.03.19-2007.04.153 画图、说明书的编写和检查 2007.04.16-2007.05.254 检查并提交毕业设计 2007.05.26-2007.06.05第 I 页摘 要主传动系统设计及主轴组件设计是金属切削机床设计中的重要内容,本次毕业设计的题目是 X6132-28 主传动设计及主轴组件设计。设计中根据已知条件 ,确 定 了 主电 动 机 功 率 、 传 动 系 统 公 比 、 变 速 组 和 传 动 副 数 目 、 计 算 了 齿 轮 齿 数 , 绘 制 了转 速 图 , 并 进 行 了 主 传 动 的 结 构 设 计 。 在 此 基 础 上 进 行 了 齿轮设计,主轴轴承的配置和主轴结构参数的确定及主轴组件的刚度验算。关键词:铣床,主传动系统,主轴组件 第 II 页ABSTRCTThe master drive system design and the main axle module design is in the metal-cutting machine tool design important content, this graduation project's topic is the X6132-28 master drive design and the main axle module design. In the design acts according to the datum, had determined the main motor power, the transmission system common ratio, the speed change group and the transmission vice-number, have calculated the gear number of teeth, has drawn up the rotational speed chart, and has carried on the master drive structural design. Based on this has carried on the gear design, main shaft bearing's disposition and the main axle design parameter determination and the main axle module's rigidity checking calculation.Keywords: Milling machine, master drive system, main axle module目 录中文摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ英文摘要………………………………………………………………………………………Ⅱ第 1 章 绪论1.1 机床的用途及性能…………………………………………………………………11.2 机床的主要规格参数………………………………………………………………3第 2 章 主运动驱动电动机功率的确定…………………………………………4 第 3 章 X6132—28 主传动设计3.1 转速图的拟定………………………………………………………………………93.1.1 确定公比 …………………………………………………………………53.1.2 确定变速组和传动副数目…………………………………………………53.1.3 确 定 传 动 顺 序 顺 序 方 案 ………………………………………………53.1.4 确 定 扩 大 顺 序 方 案 ……………………………………………………63.1.5 拟 定 转 速 图 ………………………………………………………………93.2 齿轮齿数的确定 …………………………………………………………………173.2.1 确 定 齿 轮 齿 数 时 应 注 意 下 面 这 些 问 题 ……………………………103.2.2 本 设 计 中 的 基 本 变 速 组 和 第 一 扩 大 组 齿 轮 齿 数 的 确 定 ………123.2.3 设 计 中 第 二 扩 大 组 齿 轮 齿 数 的 确 定 ………………………………133.2.4 检 查 相 邻 齿 轮 的 齿 数 差 ……………………………………………133.2.5 校 核 ……………………………………………………………………163.2.6 齿 轮 的 布 置 与 排 列 ……………………………………………………173.3 主传动的结构设计…………………………………………………………………213.3.1 传 动 的 布 局 及 变 速 方 式 ……………………………………………173.3.2 主 传 动 的 开 停 装 置 ……………………………………………………183.3.3 主 传 动 的 制 动 装 置 ……………………………………………………183.3.4 主 传 动 的 换 向 装 置 ……………………………………………………183.3.5 计 算 转 速 的 确 定 ………………………………………………………21第 4 章 齿轮设计4.1 齿轮 、 的设计 …………………………………………………………25Z1784.1.1 计算 ………………………………………………………………………234.1.2 验算齿根弯曲强度………………………………………………………244.1.3 齿轮 与齿轮 的几何尺寸计算: ………………………………25Z17184.2 其它齿轮参数的确定 ……………………………………………………………26第 5 章 主轴组件的计算5.1 主轴组件结构参数的确定 ………………………………………………………305.1.1 搜集和分析资料…………………………………………………………275.1.2 主轴组件结构参数的确定 ………………………………………………305.2 主轴的结构和组件的布置………………………………………………………315.2.1 主轴的材料与、热处理和技术要求……………………………………315.2.2 主轴轴承…………………………………………………………………315.3 主轴组件的刚度验算……………………………………………………………385.3.1 主轴的受力分析…………………………………………………………355.3.2 主轴组件的刚度验算……………………………………………………385.4 主传动系统中各轴承的参数确定………………………………………………40第 6 章 结论………………………………………………………………………………41参考文献 …………………………………………………………………………42致谢……………………………………………………………………………………………43四川理工学院毕业设计(论文)第 1 页第 1 章 绪 论1.1 机床的用途及性能X6132、X6132A 型万能升降台铣床属于通用机床。主要适用于机械工厂中加工车间、工具车间和维修车间的成批生产、单件、小批生产。这种铣床可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。如果配以万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件,还可以扩大机床的加工范围。X6132、X6132A 型铣床的工作台可向左、右各回转 450,当工作台转动一定角度,采用分度头时,可以加工各种螺旋面。X6132 型机床三向进给丝杠为梯形丝杠,X6132A 型机床三向进给丝杠为滚珠丝杠。X6132/1、X6132A/1 型数显万能升降台铣床是在 X6132、X6132A 型万能升降台铣床的基础上,在纵向、横向增加两个坐标的数字显示装置的一种变型铣床,该铣床具有普通万能升降台铣床的全部性能外,借助于数字显示装置还能作到加工和测量同时进行,实现动态位移数字显示,既保证了工件加工质量,又减轻了工人劳动强度和提高劳动生产率,配上万能铣头还可以进行镗孔加工。1.2 机床的主要技术参数工作台:工作台工作面积(宽×长) (毫米)……………………………………...320×1320 工作台最大纵向行程:手 动(毫米)……………………………………………………...700 机 动(毫米)……………………………………………………...680 工作台最大横向行程:手 动(毫米)……………………………………………………..255 机 动(毫米)……………………………………………………..240 工作台最大垂直行程:手 动(毫米)……………………………………………………..320 机 动(毫米)……………………………………………………..300 工作台最大回转角度(度):………………………………………..±45 º T 型 槽 数……………………………………………………………3 第 1 章 绪 论第 2 页T 型槽宽度(毫米)…………………………………………………18 T 型槽间距离( 毫米 )…………………………………………………..70 主要联系尺寸:主轴中心线到工作台面距离最 小(毫米)………………………………………………………30 最 大(毫米)………………………………………………………350 床身垂直导轨至工作台中心距离最 小(毫米)………………………………………………………215 最 大(毫米)……………………………………………………....470 主轴中心线至悬梁的距离(毫米)………………………………………..155 主传动、进给传动:主轴转速级数……………………………………………………………18 主轴转速范围(转/分)………………………………………………...30~1500 工作台进给量级数……………………………….……………………...18 工作台进给范围(毫米/分)纵 向………………………………………………………………….23.5~1180 横 向………………………………………………………………...23.5~1180 垂直 向…………………………………………………………………...8~394 工作台横向及纵向快速移动量(毫米/分)…………………………………………………..2300 工作台垂直快速移动量(毫米/分)…………………………………………………..770 动力参数,外形尺寸、重量:进给电机功 率(千瓦)………………………………………………………….1.5 冷却泵电机功 率(千瓦)………………………………………………………….0.125 冷却泵输出流量(升/分)……………………………………………………22 机床外形尺寸(长×宽×高) (毫米)……………………………..2294×1770×1665 机床重量(公斤)……………………………………………………………..2650 四川理工学院毕业设计(论文)第 3 页承载能力:被加工工件最大重量(公斤)………………………………………….........500 数显装置分辨率(毫米) (X6132/1、X6132A/1)…………………………. 0.005数显有效坐标测量范围(毫米) (X6132/1、X6132A/1 ):纵向×横向…………………………………………………700×255 第 2 章 主 运 动 驱 动 电 动 机 功 率 的 确 定电 动 机 功 率 是 计 算 机 床 零 件 和 决 定 结 构 尺 寸 的 主 要 依 据 。 电 动 机 应 取 恰 当 的功 率 , 功 率 大 了 , 则 机 床 零 、 部 件 的 尺 寸 也 随 之 不 必 要 的 增 大 , 不 仅 浪 费 材 料 ,而 且 使 电 动 机 经 常 处 于 低 负 荷 情 况 下 工 作 , 致 使 功 率 因 数 小 , 浪 费 电 力 。 如 果 电动 机 功 率 取 小 了 , 则 机 床 的 技 术 性 能 达 不 到 设 计 要 求 , 且 出 现 电 动 机 超 负 荷 工 作情 况 , 容 易 烧 坏 电 机 和 电 器 元 件 。机 床 主 运 动 驱 动 电 动 机 功 率 , 常 用 计 算 和 统 计 分 析 相 结 合 的 方 法 来 确 定 。 有条 件 时 , 还 辅 以 实 测 法 。 在 我 们 开 始 设 计 机 床 时 , 主 传 动 链 的 结 构 方 案 尚 未 确 定 ,可 用 下 面 的 经 验 公 式 进 行 粗 略 估 算 :( 2-1)mcp式 中 : —机 床 总 机 械 效 率 , 对 于 主 运 动 为 回 转 运 动 的 机 床 ,m=0.70~ 0.85, 在 本 设 计 中 由 于 传 动 件 转 速 较 高 , 所 以 我 们 取 为 0.75。铣 削 钢 : 钢 的 含 碳 量 0.45%, 抗 拉 强 度 极 限 600 兆 帕 , 铣 刀 直 径 100 毫 米 ,齿 数 4, 铣 切 宽 度 50 毫 米 , 铣 削 深 度 2.5 毫 米 , 转 速 750 转 /分 , 进 给 量 750毫 米 /分 。铣 削 功 率 的 计 算 公 式 为 ( 2-2)60/13vFPcc式 中 —铣 削 功 率 ( K W ) ;c—切 削 力 ( N ) ;—铣 削 速 度 ( m/min) 。vc第 2 章 主运动驱动电动机功率的确定第 4 页高 速 钢 铣 刀 铣 削 力 的 计 算 ( 采 用 端 铣 刀 ) , 根 据 《 机 械 制 造 工 艺 设 计 手 册 》表 3—25 为=9.81· · · · · ·Z ( 2-3)FcCFcae1.f82.0d1.ap1.将 已 知 条 件 =90( 查 表 得 ) 、z=50、 =0.25、 =100、 =2.5、 Z=4 代 入 上 式 即 :aefdp=9.81· · · · · ·ZcFcae.f8.0d1.ap1.= 9.81×90× × × × ×4 1. 2. ..1448.38(N)c式 中 —铣 切 宽 度 (mm);e—每 齿 进 给 量 ( mm) ;af—铣 刀 直 径 ( mm) ;d0Z—铣 刀 齿 数在 这 里 算 出 的 须 乘 以 一 个 修 正 系 数Fc,42.06)537.1()6.0(3.3.0bKC式 中 的 单 位 是 GPa。b则 /13vcc=( 1448.38×0.422) ×235.5× 60/133.2( kw)所 以P= (kw)3.475.0mc本 设 计 中 选 择 主 电 机 的 功 率 选 5.5kw, 转 速 为 1440( 转 /分 ) 。
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