四工位孔加工專用機床設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,四工位孔,加工,專用,機床,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單
I 摘 要 金屬切削機床是人類在改造自然的長期生產(chǎn)時間中，不斷改進生產(chǎn)工具的基礎(chǔ) 上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。最原始的機床是依靠雙手的往復(fù)運動，在工件上鉆孔。隨著 加工對象材料的變化和社會的進步，機床的種類也隨著增加，功能也越來越多。近 年來，由于新技術(shù)的發(fā)展并在機床領(lǐng)域得到應(yīng)用，使機床的發(fā)展更加迅猛。多樣化、 精密化、高效化、自動化是這一時代機床發(fā)展的基本特征。也就是說，機床的發(fā)展 緊密迎合社會生產(chǎn)的多種多樣和越來越高的要求。 本文介紹了機床在國內(nèi)外的應(yīng)用情況和發(fā)展現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計 的課題要求，研究設(shè)計了一種四工位孔加工專用機床。其研究主要包括以下幾個方 面： 1.論述了機床的概念以及各種類型機床在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況； 2.研究四工位孔加工專用機床的工作原理并進行相關(guān)傳動機構(gòu)設(shè)計，其主要傳 動機構(gòu)設(shè)計包括：四工位孔加工專用機床工作原理分析與計算、四工位孔加工機床 總體方案設(shè)計、傳動機構(gòu)設(shè)計； 3.研究四工位孔加工專用機床關(guān)鍵零部件的校核分析，主要研究內(nèi)容包括：各 傳動軸、鍵的強度校核； 關(guān)鍵詞：四工位；專用機床；傳動機構(gòu)；原理分析 四工位孔加工專用機床設(shè)計 II THE FOUR LOCATION SPECIAL MACHINE TOOL Abstract Metal cutting machine tools is generated and developed on the basis of human nature in the transformation of long-term production time, continue to improve production tools on. The machine is to rely on the most primitive reciprocation hands, drill a hole in the workpiece. With the progress of social change and the material to be processed, the type of machine also increases, more and more functions. In recent years, due to the development of new technologies and applied in the field of machine tools, machine tools to make development more rapidly.In other words, the development of social production machine closely meet the diverse and growing demands. This article describes the development of the machine in case of application status at home and abroad and, on this basis, combined with the design requirements of the subject graduate study designed a four-position hole machining special machine. The research includes the following aspects: 1. discusses the concept of machine tools and various types of machine tools in the domestic and international development status and application; 2. Study Four-hole machining special machine works and associated transmission design, the main transmission mechanism design include: Four-hole machining machine tools for analysis and calculation works, Four-hole processing machine overall design, transmission design; 3.research Four-Hole Alignment of machine tools for key parts, the main contents include: each shaft, the key strength check; Keywords: four-station; special machine; transmission mechanism; principle analysis; 四工位孔加工專用機床設(shè)計 I 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................................................I ABSTRACT .......................................................................................................................................................II 1 緒論 ..................................................................................................................................................................1 1.1 特種機床的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..................................................................................................................1 1.2 本設(shè)計主要研究內(nèi)容 ..............................................................................................................................4 1.3 本章小結(jié) ..................................................................................................................................................4 2 四工位孔加工專用機床總體方案設(shè)計 .........................................................................................................5 2.1 四工位專用機床的流程分析 .................................................................................................................5 2.2 四工位專用機床的傳動方案設(shè)計 .........................................................................................................5 3 傳動系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計 .........................................................................................................................................9 3.1 電動機 1 的選擇 .....................................................................................................................................9 3.2 V 帶及帶輪的設(shè)計 ................................................................................................................................10 3.3 減速帶輪 ...............................................................................................................................................12 3.4 變速傳動軸承 .......................................................................................................................................12 3.5 齒輪 6、7 的設(shè)計 .................................................................................................................................14 3.6 齒輪的 8、9 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .....................................................................................................................19 3.7 不完全齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...................................................................................................................23 3.8 移動推桿圓柱凸輪機構(gòu)設(shè)計 ...............................................................................................................27 3.9 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ........................................................................................................................................28 3.9.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...........................................................................................................................28 3.9.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .........................................................................................................................29 3.9.3 V 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................................................29 3.9.4 VI 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .........................................................................................................................30 3.10 本章小結(jié) ..............................................................................................................................................30 4 四工位孔加工專用機床關(guān)鍵零部件校核與分析 ........................................................................................31 4.1 III 軸及軸承、鍵校核 ........................................................................................................................31 4.2 V 軸及軸承、鍵的校核 ........................................................................................................................33 4.3 本章小結(jié) ................................................................................................................................................36 5 進給系統(tǒng)主軸箱技術(shù)設(shè)計 ...........................................................................................................................37 5.1 電動機 2 的選擇 ...................................................................................................................................37 5.2 確定各傳動機構(gòu)的傳動比 ...................................................................................................................37 5.3 計算各軸功率 .......................................................................................................................................37 5.4 齒輪 4、5 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..........................................................................................................................37 5.5 齒輪 1， 、2 ， 、 3 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................................................42 總 結(jié) ...............................................................................................................................................................47 參考文獻 ...........................................................................................................................................................48 53 致 謝 ...........................................................................................................................................................49 52 1 緒論 1.1 特種機床的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.機床的分類 機床是指制造機器的機器，亦稱工作母機或工具機，習(xí)慣上簡稱機床。一般分為 金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等。現(xiàn)代機械制造中加工機械零件的方法很多： 除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面 粗糙度要求較細的零件，一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工。機床在國民 經(jīng)濟現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。狹義的機床僅指使用的最廣泛、數(shù)量最多的金屬 切削機床。機床是機械工業(yè)的基本生產(chǎn)設(shè)備，它的質(zhì)量，品種，以及加工效率直接影 響著其他機械產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益。因此，機床工業(yè)的現(xiàn)代化水平和規(guī)模， 以及所擁有機床的數(shù)量和質(zhì)量是一個國家工業(yè)發(fā)達程度的重要標志之一。 車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴 孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。車床主要用于加工軸、盤、 套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。 按不同的分類方法，由莫茲利發(fā)明的車床金屬切削機床可劃分為多種類型。 按加工對象或加工方式可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加 工機床、花鍵加工機床、銑床、刨床、插床、拉床、特種加工機床、鋸床和刻線機等。 每類中又按其結(jié)構(gòu)或加工對象分為若干組，每組中又分為若干型。 按機床重量和工件大小可分為儀表機床、中小型機床、大型機床、重型機床 和超重型機床；按自動化程度可分為手動操作機床、半自動機床和自動機床；按加工 精度可分為普通精度機床、精密機床和高精度機床；按機床的自動控制方式，可分為 仿形機床、程序控制機床、數(shù)字控制機床、適應(yīng)控制機床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)； 按機床的適用范圍，又可分為通用、專門化和專用機床。 有一種以標準的通用部件為基礎(chǔ)的專用機床中，再配以少量按工件特定形狀或加 工工藝設(shè)計的專用部件組成的自動或半自動機床，稱為組合機床。 對一種或幾種零件的加工，按先后工序安排一系列機床，并配以機床與機床間的 工件自動傳遞裝置和自動上下料裝置，由以上的結(jié)構(gòu)組成的一系列機床稱為切削加工 自動生產(chǎn)線。柔性制造系統(tǒng)是由一組數(shù)字控制機床和其他自動化工藝裝備組成的，用 電子計算機控制，可自動地加工有不同工序的工件，能適應(yīng)多品種生產(chǎn)。 鉆床是孔加工機床，是用鉆頭在工件上加工孔的機床，在加工尺寸較小，精度要 求不高的孔的時候，常用這種機床進行加工?？梢酝瓿摄@孔、擴孔、鉸孔以及攻螺紋 53 等工序，鉆孔的時候，工件保持不動，固定在一個位置，刀具一直做旋轉(zhuǎn)主運動，同 時沿軸向作進給運動。 銑床是運用銑刀對工件表面，溝槽，多齒零件上的齒槽、螺旋形表面以及各種曲 面進行加工的機床。用途廣泛，生產(chǎn)效率高。 磨床是運用磨具、砂輪、砂袋等，對工件進行切削加工的機床，主要運用在零件 的精加工，淬硬零件、高硬度的特殊材料以及非金屬材料的加工。 隨著工業(yè)化的發(fā)展，機床的品種也越來越多，技術(shù)也越來越復(fù)雜，同時，機床技 術(shù)水平的高低、質(zhì)量的好壞，對機械產(chǎn)品的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益都有影響，因此，機床 的合理操作和精密運用至關(guān)重要。 本次設(shè)計的四工位專用機床主要用于機械零件的鉆孔，是在四個工位上分別完成 相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴孔、鉸孔工作。它的執(zhí)行機構(gòu)有兩個：一是裝有四工位工 件的回轉(zhuǎn)工作臺，二是裝有專用電動機帶動的三把刀具的主軸箱。主軸箱每向左移動 送進一次，在四個工位上分別完成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴孔、鉸孔工作。當主軸 箱右移退回到刀具離開工件后，工作臺回轉(zhuǎn) 90 度，然后主軸箱再次左移。四次工作 循環(huán)后完成裝 、鉆、擴、鉸、卸等工序。一個循環(huán)就有一個工件完成上述全部工序。 2.機床的國內(nèi)外發(fā)展趨勢 機床工具工業(yè)是國際公認的基礎(chǔ)裝備制造業(yè)，是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟的脊柱 產(chǎn)業(yè)。建國 60 年來，在黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的關(guān)懷下，中國機床工具行業(yè)通過幾代人的 拼搏，從小到大、從無到有，發(fā)生了天翻地覆的變化，如今發(fā)展成為產(chǎn)品布局合理、 門類齊全、具有較大經(jīng)濟規(guī)模和較強技術(shù)實力的產(chǎn)業(yè)。中國機床工具行業(yè)已開始走出 國門參與國際市場競爭，在國際上有了舉足輕重的話語權(quán)和產(chǎn)業(yè)地位，正在向世界機 床工具制造強國的目標邁進。中國機床工具行業(yè)用 60 年的時間追趕了世界工業(yè)發(fā)達 國家 200 余年發(fā)展的歷程，特別是改革開放后取得的舉世矚目的高速發(fā)展。從 1949 年全國生產(chǎn)皮帶簡易機床 1600 臺，發(fā)展到 2008 年金屬切削機床產(chǎn)量達到 61.7 萬臺， 其中數(shù)控機床 12.2 萬臺。2008 年中國成為世界第三機床生產(chǎn)大國，機床出口居世界 第六位。機床是一切機械工業(yè)的基礎(chǔ)裝備，被稱之為“工作母機”.在新中國的發(fā)展 進程中，中國機床工具工業(yè)一直得到黨和國家的巨大關(guān)懷和重視。 毛澤東同志對機床這一“母機”行業(yè)始終特別關(guān)心。曾多次參觀在中南海舉辦的 小型國產(chǎn)機床展示活動。第一個五年計劃時期，第一機械工業(yè)部按中央要求在中南海 內(nèi)舉辦了匯報性的機械展覽，毛澤東同志反復(fù)看了六次。劉少奇、鄧小平等中央領(lǐng)導(dǎo) 也觀看了展覽。1958 年 7 月 2 日，毛澤東在中南海瀛臺舉辦的小型機床工具展覽上， 詳細地觀看了機床操作演示，用哲學(xué)、政治經(jīng)濟學(xué)的觀點解釋說：原材料按照人們的 意愿，通過了機床與工具，改變成需要的機器零件，充分體現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中人、機、 52 物三者的辯證關(guān)系。同年 9 月 5 日，毛澤東在最高國務(wù)會議中說：“機械里頭有個工 作母機，什么礦山，什么煉油，什么電子，什么化學(xué)，什么建筑，什么農(nóng)業(yè)，什么交 通運輸，這些機器都要有個工作母機，無非是車、銑、鏜、刨、鉆之類，這些東西是 根本的。 ”1959 年冬，按毛澤東的要求，在中南海瀛臺組織了機床工具展覽。1960 年 4 月 24 日，毛澤東又用三個小時觀看機床操作演示，了解各種機床性能?？吹娇v 切自動車床能按程序加工出零件，很滿意地說：“等于事先做好計劃了。 ”毛澤東同 志還多次到工廠視察，視察中做了“要自力更生，走自己工業(yè)發(fā)展道路”的指示。 和發(fā)達國家相比，我國數(shù)控機床行業(yè)在信息化技術(shù)應(yīng)用上仍然存在很多不足。 一、信息化技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，對國外技術(shù)依存度高。我國數(shù)控機床行業(yè)總體的技術(shù) 開發(fā)能力和技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，信息化技術(shù)應(yīng)用程度不高。行業(yè)現(xiàn)有的信息化技術(shù)來源主 要依靠引進國外技術(shù)，對國外技術(shù)的依存度較高，對引進技術(shù)的消化吸收仍停留在掌 握已有技術(shù)和提高國產(chǎn)化率上，沒有上升到形成產(chǎn)品自主開發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的 高度。具有高精、高速、高效、復(fù)合功能、多軸聯(lián)動等特點的高性能數(shù)控機床基本上 還得依賴進口。 二、產(chǎn)品成熟度較低，可靠性不高。國外數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間在 10000 小時 以上，國內(nèi)自主開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)僅 30005000 小時；整機平均無故障工作時間國外 達 800 小時以上，國內(nèi)最好只有 300 小時。 三、創(chuàng)新能力低，市場競爭力不強。我國生產(chǎn)數(shù)控機床的企業(yè)雖達百余家，但大 多數(shù)未能形成規(guī)模生產(chǎn)，信息化技術(shù)利用不足，創(chuàng)新能力低，制造成本高，產(chǎn)品市場 競爭能力不強 中國 21 世紀初期機械工業(yè)戰(zhàn)略定位為：從機械產(chǎn)品生產(chǎn)大國變成以市場競爭力 為標志的機械工業(yè)強國；從機械設(shè)備進口大國變成機械產(chǎn)品貿(mào)易大國；從側(cè)重于以出 口為導(dǎo)向生產(chǎn)轉(zhuǎn)為向生產(chǎn)和消費雙重領(lǐng)域拓展。在此定位下，到 2005 年，培育成 50 個具有國際競爭力的大型企業(yè)，爭取一至二個企業(yè)進入世界前 500 名，前 100 個企業(yè) 集中度達 30%以上。組織結(jié)構(gòu)由“橄欖型”向“啞鈴形”轉(zhuǎn)變，建立以大帶小，以小 保大的組織體系。電力設(shè)備、nc 機床、機械基礎(chǔ)設(shè)備、轎車等重點領(lǐng)域的大型企業(yè) 具備自主開發(fā)能力，扭轉(zhuǎn)主力產(chǎn)品技術(shù)過分依賴國外的局面。 隨著柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計算機集成系統(tǒng)的不斷成熟。對數(shù)控加工技術(shù)提 出了更高的要求。當今數(shù)控機床信息化正朝著以下幾個方向發(fā)展。 高速度、高精度化。速度和精度是數(shù)控機床的兩個重要指標，它直接關(guān)系到加工 效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，我國生產(chǎn)的第六代數(shù)控機床系統(tǒng)均采用位數(shù)、頻率更高的處 理器，以提高系統(tǒng)的基本運算速度，使得高速運算、模塊化及多軸成組控制系統(tǒng)成為 可能。同時，新一代數(shù)控機床將來用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu)，以提高 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。 53 智能化?，F(xiàn)代數(shù)控機床的智能化發(fā)展將通過對影響加工精度和效率的物理量進行 檢、建模、提取特征、自動感知加工系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)及外部環(huán)境，快速作出實現(xiàn)最佳 目標的智能決策，對機床的工藝參數(shù)進行實時控制，使機床的加工過程處于最佳狀態(tài)。 1.2 本設(shè)計主要研究內(nèi)容 根據(jù)四工位孔加工專用機床的主要技術(shù)參數(shù)要求，完成四工位孔加工專用機床的 結(jié)構(gòu)設(shè)計。其主要內(nèi)容如下： 1.完成四工位孔加工專用機床的工作原理分析與計算； 2.完成四工位孔加工專用機床的總體方案設(shè)計； 3.完成四工位孔加工專用機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算； 4.完成四工位孔加工專用機床的關(guān)鍵零部件校核分析。 1.3 本章小結(jié) 本章簡要介紹了四工位孔加工機床的概念，并對當前機床的國內(nèi)外形勢進行了回 顧和分析。提出了本課題的研究背景和主要研究內(nèi)容。 52 工 作 臺 刀 具 主 軸 箱A1nn2134機 架2 四工位孔加工專用機床總體方案設(shè)計2.1 四工位專用機床的流程分析對于四工位專用機床設(shè)計區(qū)別于普通機床的最基本特點就是它是專為某一固定工序服務(wù)的。因此，專用機床又可廣義地稱為工藝裝備，它包括具有通用部件的組合機床。由于專用機床是服務(wù)于某一固定工序的，所以專用機床的先進程度，以及種類，型式和規(guī)格都取決于工藝需要。只有制定出先進的合理的工藝，才能設(shè)計出先進合理的專用機床。 本次設(shè)計的四工位專用鉆孔機床是臥式鉆床，四工位專用機床是在四個工位上分別完成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴孔、鉸孔工作，如圖 2.1 所示。它的執(zhí)行機構(gòu)有兩個：一是裝有四工位工件的回轉(zhuǎn)工作臺，二是裝有專用電動機的帶動的三把刀具的主軸箱。主軸箱每向左移動送進一次，在四 個工位上分別完成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、 擴孔、鉸孔工作。當主軸箱右移退回到刀 具離開工件后，工作臺回轉(zhuǎn) 90 度，然后主 軸箱再次左移。很明顯 ，對某一個工件來 圖 2.1 四工位專用機床執(zhí)行動作圖 說，要在四次工作循環(huán)后完成裝 、鉆、擴、鉸、卸等工序。但對于專用機床來說， 一個循環(huán)就有一個工件完成上述全部工序。 四工位專用機床可以大批量加工零件，大大提高了工作效率和自動化程度。 1.設(shè)計要求 1）刀具頂端距離工作表面 65mm,快速移動送進 60mm 后，再勻速送進 60mm（包括 5mm 刀具切入量，45mm 工件孔深，10mm 刀具切出量).然后快速返回?；爻毯凸ぷ餍?程的平均速度比 K=2； 2）刀具勻速進給速度為 2mm/s；工件裝、卸時間不超過 10s； 3）生產(chǎn)率為 75 件/h； 4）執(zhí)行機構(gòu)能裝入機體內(nèi)。 2.2 四工位專用機床的傳動方案設(shè)計 1. 工藝動作分解和機械運動循環(huán)圖 本機床主要有兩個執(zhí)行機構(gòu)件回轉(zhuǎn)工作臺和主機箱。它可分解為下列幾個工藝 動作： 1)安置工件的工作臺要求進給間歇轉(zhuǎn)動的速度為 n2（r/min） 。 53 電動機 1，n 電 刀具轉(zhuǎn)動 2)安裝刀具的主軸箱能實現(xiàn)靜止、快進、進給、快退的動作。 3)刀具以速度 n1（r/min）轉(zhuǎn)動來切削工件。 根據(jù)上述要求可畫出樹狀功能圖，如圖 2.2 所示。 圖 2.2 四工位專用機床樹狀功能圖 由生產(chǎn)率可求出一個運動循環(huán)所需時間 T=3600/75 s = 48s,刀具勻速送進 60mm 所需時間 t 勻 =60/2 s=30 s，刀具其余移動（包括快速送進 60mm，快速返回 120mm） 共需 18s，回轉(zhuǎn)工作臺靜止時間為 36s，因此足夠工件的裝、卸所需時間。其機運動 循環(huán)情況如表 2.1 所示。 表 2.1 機械運動循環(huán)情況 執(zhí)行構(gòu)件 運 動 情 況 工 作 行 程 空 回 行 程刀具（主軸箱） 刀具在工件外 刀具在工件內(nèi) 刀具在工件外 回轉(zhuǎn)工作臺 轉(zhuǎn) 位 靜 止 轉(zhuǎn) 位 2.四工位專用機床的總體設(shè)計方案選定 圖 2.3 為四工位專用機床的運動轉(zhuǎn)換功能圖。選用兩個電動機，由三條傳動來實 施運動轉(zhuǎn)換（其符號含義見表 2.2 及有關(guān)機械設(shè)計手冊） ，以滿足三種工藝動作的需 要。 四工位專用機床機床 工作臺間歇轉(zhuǎn)動的速度為 n2 主軸箱進、退刀運動 刀具轉(zhuǎn)動速度為 n1（r/min ） 靜止 快進 進給 快退 52 電 動 機 12345678910a) 工作臺間歇轉(zhuǎn)動主軸箱往復(fù)移動 s=s(t)b)圖 2.3 四工位專用機床運動轉(zhuǎn)換功能圖表 2.2 四工位專用機床形態(tài)學(xué)矩陣 分 功 能 解 （功能載體）分功能 1 2 3 4 5減速 A 帶傳動 鏈傳動 蝸桿傳動 齒輪傳動 擺線針輪傳動減速 B 帶傳動 鏈傳動 蝸桿傳動 齒輪傳動 行星傳動工作臺間歇轉(zhuǎn)動 C 圓柱凸輪間歇 機構(gòu) 弧面間歇 機構(gòu) 曲柄搖桿棘 輪機構(gòu) 不完全齒輪 機構(gòu) 槽輪機構(gòu)工作臺間歇轉(zhuǎn)動 D 移動推桿圓柱 凸輪機構(gòu) 擺動推桿盤形凸輪機構(gòu) 擺動推桿盤形凸輪與滑 塊機構(gòu) 曲柄滑塊 機構(gòu) 六桿機構(gòu)下面有兩種總統(tǒng)布局方案可供選擇： 圖 2.4 四工位專用機床總體布局方案 1電動機 2擺線針輪傳動機構(gòu) 3小帶輪 4V 帶 5減速帶輪 6，7齒輪 8 電動機 2 ,n 電 2 53 911213電 動 機 1234678035槽輪機構(gòu) 9回轉(zhuǎn)工作臺 10移動推桿圓柱凸輪機構(gòu) 11刀具主軸箱 圖 2.5 四工位專用機床總體布局方案 1電動機 2小帶輪 3V 帶 4減速帶輪 5減速軸承 6，7齒輪 8，9齒輪 10不完全齒輪機構(gòu) 11回轉(zhuǎn)工作臺 12主軸箱 13移動推桿圓柱凸輪機構(gòu) 方案采用擺線針輪傳動系統(tǒng)直接和電動機 1 相連來實現(xiàn)減速，導(dǎo)致小帶輪轉(zhuǎn)速 特別低，導(dǎo)致設(shè)計的帶輪無法滿足要求，擺線針輪減速比過大，使機床結(jié)構(gòu)變大，又 其電動機和 V 帶傳動都在機體內(nèi)部，使系統(tǒng)產(chǎn)生震動，使機器的精度降低。方案將 電動機和 V 帶傳動設(shè)在機體外部，可減小機床的震動；使用減速帶輪和減速軸承結(jié)合 的減速方式可使機床的結(jié)構(gòu)變?。粶p速帶輪節(jié)約空間，減速軸承傳動效率高，節(jié)約能 源；采用的不完全齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，制造容易，比槽輪機構(gòu)等其他間 歇運動機構(gòu)應(yīng)用廣泛。 綜上，選擇方案 2.3 本章小結(jié) 本章主要介紹了四工位孔加工機床的工作原理及總體方案設(shè)計，闡述了設(shè)計要求 及流程分析。并結(jié)合設(shè)計要求，確立本次設(shè)計的總體布局方案。 52 3 傳動系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計 3.1 電動機 1 的選擇 1.電動機參數(shù)的確定 電動機的功率消耗主要有兩部分：一部分是工作臺的轉(zhuǎn)動，估計 P 轉(zhuǎn)盤 =0.15KW ；一部分是移動推桿圓柱凸輪機構(gòu)帶動工作臺左右移動所消耗的功率約為 P 進 =0.30 KW。則總功率為 P 總 =P 轉(zhuǎn)盤 P 進 =0.15 KW 0.30 KW = 0.45 KW。估計傳動系統(tǒng) 總機械效率 總 為 0.85，則電動機的功率至少應(yīng)為 P 電 = P 總 / 總 =0.45/0.85=0.53 KW.由此選擇 Y8014 型 Y 系列鼠籠三相異步電動機。P 額 =0.55 KW。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)、 外形和安裝尺寸見表 3.1： 表 3.1 電動機主要技術(shù)數(shù)據(jù)、外形和安裝尺寸表 型號 額定功率/ KW 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 最大轉(zhuǎn)矩（額定轉(zhuǎn)矩） Y8014 0.55 1390 2.3 外形尺寸/ mmmmmm L(AB/2+AD)+HD 中心高/mm H 安裝尺寸/mm AB 軸伸尺寸/ mmmmmm DE 295232.5175 80 125100 1940 2. 確定各傳動機構(gòu)的傳動比 因 n 電 =1390r/min，n 工作機 =1.25 r/min 則外總傳動比為 i 總 =n 電 / n 工作機 =1390/1.25=1112 由帶傳動比不易太大,故取帶傳動比 i 帶 =4,減速帶輪傳動比 i 輪減 =12.636,減速軸承的傳動比 i 減軸承 =10,齒輪 6、7 的傳動比 i6，7 =2.2, 齒輪 8、9 的傳 動比 i8,9=1。 3. 計算各軸的轉(zhuǎn)速和功率 （1）各軸的轉(zhuǎn)速 n1= n 電 =1390 r/min n2 = min/750.2in/63.12490rri 帶 減帶 電 n3 = i/r.i/r57i2減 53 n4 = min/r25.1i/r.275i,63 （2）各軸的功率 查機械設(shè)計手冊，效率取 帶 =0.96， 齒 =0.98， 軸承 =0.99， 聯(lián)軸器 =0.992， 減軸承 =0.94， 帶減 =0.94。電動機的輸出功率估計為 0.54KW. I 軸 P 1=P0=0.54 KW. II 軸 P 2= P1 帶 帶減 =0.54 0.96 0.94=0.487KW III 軸 P 3= P2 減軸承 聯(lián)軸器 軸承 =0.4870.940.9920.99=0.454 KW IV 軸 P 4= P3 齒 軸承 =0.4540.980.99=0.440 KW V 軸 P 5=P4 齒 軸承 =0.4400.980.99=0.427 KW VI 軸 P 6= P5 齒 軸承 =0.4270.980.99=0.414 KW VII 軸 P 7= P4 聯(lián)軸器 軸承 =0.4400.9920.99=0.432 KW 3.2 V 帶及帶輪的設(shè)計 1.確定計算功率 Pca(KW) Pca=KAP （3-1） KA ---工況因數(shù) P---所需傳遞的功率 由此電機每天工作 16 個小時，載荷變動小。由參考文獻6查表選取 KA=1.2， 又 P=0.55KW,則 P ca=1.20.55KW=0.66 KW。 2.選擇帶型 根據(jù)計算的功率 Pca =0.66 KW 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1=1390r/min,選用普通 V 帶 A 型。 3.確定帶輪的基準直徑 D1和 D2 （1）初選小帶輪的基準直徑 D1。根據(jù) V 帶截面型，參考文獻6查表選取。 D1D min ，D min=75mm,取 D1 =75mm。 （2）驗算帶的速度 v（m/s） 5.m/s0639706nv1 （3）計算大帶輪基本直徑 D2 D2= i 帶 D1=475=300mm 4. 確定中心距 a 和帶的基準長度 ld 由下式初選 a0 0.7（D 1D 2）
收藏