1、學校代碼：10410 序 號：040554本科畢業設計題目：_簡易儀表車床設計 _學院：工學院姓名：黃禮文學號：20050400_專 業： 機械設計制造及其自動化年 級：機制051_指導教師： 龔水泉_米粉切割機二0000九年五月金屬切削機床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器，它是制造機 器的機器，又稱為“工作母機”或“工具機”。在現代機械制造工業中，金屬切學機床是加工機器零件的主要設備，它所擔負 的工作量，約占機器總制造工作量的 40%-60%機床的技術水平直接影響機械制造 工業的產品質量和勞動生產率。儀表機床具有價格便宜，重量輕，占地小，操作維護簡便方便的特點，儀表機 床仍然具有

2、很高的市場價值。關鍵詞：儀表機床AbstractAbstractMetal-cuttingMetal-cutting machinemachine toolstools isis thethe methodmethod ofof cuttingcutting metalmetal machinemachine partsparts intointo a a roughrough processingmachine,processingmachine, itit isis a a machinemachine manufacturingmanufacturing machines,machine

3、s, alsoalso knownknown asas machinemachine tooltool oror machinemachine tools.tools. Metal-cuttingMetal-cutting machinemachine toolstools isis thethe methodmethod ofof cuttingcutting metalmetal machinemachine partsparts intointo a a roughrough processingprocessing machine,machine, itit isis a a mach

4、inemachine manufacturingmanufacturing machines,machines, alsoalso knownknown asas machinemachine tooltool oror machinemachine tools.tools.InIn modernmodern machinemachine buildingbuilding industry,industry, metalmetal cuttingcutting machinemachine learninglearning isis thethe mainmain processingproc

5、essing equipmentmachineequipmentmachine parts,parts, itit hashas toto assumeassume thethe workload,workload, accountingforaccountingfor thethe totaltotal manufacturingmanufacturing workwork machinesmachines 40%40% 60%.60%. TheThe skillskill levellevel ofof machinemachine tooltool directlydirectly af

6、fectsaffects thethe mechanicalmechanical manufacturingmanufacturing industryindustry productproduct qualityquality andand laborlabor ductivity.InstrumentationInstrumentation machinemachine withwith cheap,cheap, lightlight weight,weight, occupiesanoccupiesan areaarea ofof small,small,

7、 simplesimple andand convenientconvenient operationoperation andand maintenancemaintenance features,features, instrumentationinstrumentation machinemachine stillstill hashas a a highhigh marketmarket value.value.KeyKey words:words: InstrumentInstrument MachineMachine TooTool1緒論 . 51.1概述 . 51.2儀表機床的主

8、要規格參數 . 52 V帶輪傳動的設計： . 52.1電動機的選擇： . 52.2確定切屑功率 . 52.3 V帶設計： . 62.3.1確定帶輪基準直徑 . 62.3.2驗算帶速V . 62.3.3確定帶長及中心距 . 62.3.4驗算小帶輪包角 . 62.3.5確定V帶根數 . 62.3.6V帶輪結構設計 . 73主軸箱的設計. 83.1傳動方案的設計 . 83.2齒輪的設計 . 93.2.1齒輪齒數的選擇 . 93.2.2齒輪材料的選擇 . 93.2.3校核齒輪的疲勞強度 . 93.3軸的設計 . 93.3.1軸的選材 . 9332軸1的設計 . 10332軸2的設計 . 113.3.3

9、軸3的設計 . 123.3.4 軸4的設計 . 123.3.5軸的校核 . 124軸承的選擇 . 125鍵的選擇與校核. 136軸套的選擇. 137軸承蓋得設計. 147.1軸承蓋得作用 . 147.2軸承蓋得選擇 . 147.3軸承的校核 . 148主軸箱的選材. 159潤滑. 1510絲桿的選擇. 1511掛輪機構的設計. 1512主軸箱體尺寸. 1713機床的整體尺寸. 1814設計總結. 18參考文獻. 19致 謝. 201.1概述機床是人類在長期生產實踐中，不斷改進生產工具的基礎上生產的，并隨著 社會生產的發展和科學技術的進步而漸趨完善。最原始的機床是木制的，所有運動都是由人力或畜力

10、驅動，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實 際上并不是一種完整的機器。現代意義上的用于加工金屬機械零件的機床，是在 18世紀中葉才開始發展起來的。當時，歐美一些工業最發達的國家，開始了從 工場手工業向資本主義機器大工業生產方式的過渡，需要越來越多的各種機器， 這就推動了機床的迅速發展。為使蒸汽機的發明付諸實用，1770年前后創制了鏜削蒸汽機汽缸內孔用的鏜床。1797年發明了帶有機動刀架的車床，開創了用 機械代替人手控制刀具運動的先聲， 不僅解放了人的雙手，并使機床的加工精度 和工效起了一個飛躍，初步形成了現代機床的雛型。續車床之后，隨著機械制造 業的發展，其他各種機床也陸續被創制出來

11、。至 19世紀末，車床、鉆床、鏜床、 刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機床等基本類型的機床已先后形成。我國機床行業的發展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與 世界先進水平相比，還有較大差距。為了適應我國工業、農業、國防和科學技術 現代化的需要，為了提高機床產品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機床 基礎理論研究，加強工藝試驗研究，使我國的機床工業盡早躋身于世界先進行列。1.2儀表機床的主要規格參數1.儀表機床的配套功率：0.55KW2.最大工件回轉直徑 50mm3.最大加工長度120m2 V帶輪傳動的設計：2.1電動機的選擇：1.綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器

12、的傳動比，所以選 用常用的封閉式丫系列的電動機。選取Y801-4三相異步電動機，轉速為1390r/min 。2.2確定切屑功率=O.95根據機械設計，確定工作情況系數KA=1.2,故Pc=1.2X 0.55=0.66KW.2.3 V帶設計:2.3.1確定帶輪基準直徑根據功率FC選用A型確定帶輪基準直徑：查表去 D1 =85mm。則 D2= ni D1 =166.4mm,查表取 D2=170mm。驗算大帶輪轉速罟如/聞。在誤差允許范圍內2.3.2驗算帶速VV=。小1 =6.18。帶速合適 60 10002.3.3確定帶長及中心距初步選取中心距a=400mm,帶長L=1204.86mm,選取基準長

13、度Ld =1250mm。計算實際中心距地a=422.682.3.4驗算小帶輪包角a1 =168.67 大于 120。合適。2.3.5確定V帶根數傳動比 i=2,查表的 P=0.63KWPQ=0.15KW Ka 0.96KW Kc=0.93KW0.66(0.63 0.15) 0.96 0.93取Z=1236 V帶輪結構設計V帶輪采用孔板式結構，帶輪材料選用HT200237作用在帶輪軸上的壓力查表：A型皮帶q=0.01kg/mF=86.81N3.主軸箱的設計3.1傳動方案的設計電動機通過皮帶輪將轉速傳遞給軸1,軸1上安裝有滑移齒輪，從而使主軸軸1軸2軸3軸4= ZHZEZ,2KT(U 1)Bd2u

14、=317.47 小于二 h=527.3MP3.2齒輪的設計321齒輪齒數的選擇齒輪主動軸軸1將轉速傳遞給主軸軸2,傳動比為i=1,i=0.5齒輪精度用8級，輪齒表面精糙度為Ra1.6,軟齒面閉式傳動，失效形式為占蝕， 考慮傳動平穩性，齒數宜取多些，試選軸1上齒數為108和144,軸1到軸2 因由2中轉速比，故采用滑移連接齒輪，將軸1上齒輪數為108和144的齒輪固 結，通過撥塊的撥動，將齒數為108和144的齒輪分別和齒數108和齒數72的 齒輪不同時連接，達到轉速比的要求。3.2.2齒輪材料的選擇齒輪因傳遞功率不大，鍛選項毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調質，45號鋼正火處理。3.2.3校核齒

15、輪的疲勞強度故齒面滿足接觸疲勞強度。3.3軸的設計3.3.1軸的選材軸的材料首先應有足夠的強度，對應力集中敏感性低；還應滿足剛度、耐磨 性、耐腐蝕性及其良好的加工性，以及價格低廉、易于獲得的要求。軸常用的材料主要有碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強度鑄鐵。碳鋼有足夠高的強度，對應力集中的敏感性較低，便于進行各種熱處理及機 械加工，價格低，供應充足，故應用最廣。一般機器中的軸，可用30、40、45、50等牌號的優質中碳鋼制造，尤以45號鋼經調質處理最常用。對低速輕載或不 重要的軸，可用A3、A4、A5等普通碳素鋼制造。3.3.2 軸1的設計P 功率 P=0.55KW, 1=0.99。T=9.55 X

16、106 N轉速 n=710r/min,T=7324N轉速 n=1390r/min,T=3611NK= KA KVKaKb=1.0X 1.1X 1.2X 1.2=1.5884查軸的工作情況，ZH =2.5ZE =189.8 Z =0.9 d =0.8580=527.3MP1.1n=1440r/min 時，d=33m=d/z=0.31根據軸的安裝及齒輪的傳動，選擇 m=1軸1的尺寸設計如下，軸端撞皮帶輪，通過螺紋和軸肩固定皮帶輪的軸向運動，軸II材料為45鋼，經調質處理，硬度為 217255HBS查得對稱循環彎曲許用 應力 L_. 1 丨=60Mpa。H lim .HP =7S min2kT (u

17、 1)d u軸的安裝如下332軸2的設計主軸軸2根據強度計算，直徑去42mm軸上開鍵槽。咲噸=11珂霧=22為了滿足齒輪的安裝，以及齒輪安裝后的強度要求。主軸軸2取直徑為42mm, 保證的齒的合理安裝。主軸2材料為20CrMnTi,經調質處理，硬度為241286HBS 查得對稱循環彎曲許用應力.I二二二。主軸2的軸頭已經標準化，采用莫氏 6d min號錐孔，軸頭上固定三爪卡盤333軸3的設計軸3材料為45,經調質處理，硬度為2420250HBS查得對稱循環彎曲許用應力1丄60Mpa。按扭轉強度計算，初步計算軸徑，取 二3.3.4軸4的設計軸4材料為45,經調質處理，硬度為2420250HBS軸

18、端開鍵槽與齒配合 直徑d取9m.3.3.5軸的校核為合理安排齒輪，雖然鍵槽、軸肩及過度配合所引起的應力集中會削弱軸的 疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按照強度較為寬裕確定的。4軸承的選擇根據軸承中摩擦性質的不同，可把軸承分為滑動摩擦軸承（簡稱滑動軸承）和滾動摩擦軸承（簡稱滾動軸承）兩大類。滾動軸承由于摩擦系數小，起動阻力 小，而且它已經標準化，選用、潤滑、維護都很方便，因此在一般機器中應用較 廣。但由于滑動軸承本身具有的一些獨特優點， 使的它在某些不能、不便或使用 滾動軸承軸承沒有優勢的場合，如在工作轉速較高、特大沖擊與震動、徑向空間 尺寸受到限制或必須剖分安裝（如曲軸的軸承）、以及需在水或腐蝕

19、性介質中工 作等場合，仍占有重要地位。圓錐滾子軸承能承受較大的徑向載荷和單向德軸向負荷，但極限轉速較低，內外圈可以分離，故軸承游隙可在安裝是調整，通常成對使用和安裝。雙列角接觸圓柱滾子軸承能撐受徑向負荷和軸向負荷，成載力大，極限轉速軸1選軸承：7205E型軸承軸2選軸承：選用雙列角接觸圓柱滾子軸承 3182107和3182111軸3選軸承：7204E型軸承軸4選軸承：7203E型軸承5鍵的選擇與校核主軸 1 上鍵 14 X 9 L=38mm. GB1095-794T/d 4 7324/6 :- p9.17MPap Lh 1438查表許用擠壓應力！：=110Mpa所以鍵的強度足夠主軸上的鍵滿足強

20、度的要求，6軸套的選擇在運動部件中，因為長期的磨擦而造成零件的磨損，當軸和孔的間隙磨損到 一定程度的時候必須要更換零件，因此設計者在設計的時候選用硬度較低、耐磨 性較好的材料為軸套或襯套，這樣可以減少軸和座的磨損，當軸套或襯套磨損到 一定程度進行更換，這樣可以節約因更換軸或座的成本， 一般來說，襯套與座采 用過盈配合，而與軸采用間隙配合，因為無論怎么樣還是無法避免磨損的， 只能 延長壽命，軸套一般起滑動軸承作用。為了節約材料根據軸承需要的軸向載荷設計軸 套的壁厚。一般選用鑄銅和軸承合金材質。軸套有開口和不開口之分，這要根據 結構的需要。一般軸套不能承受軸向載荷，或只能承受較小的軸向載荷。或加推

21、 力軸承。軸一般是圓的。軸套可以起到保護軸的磨損和對軸上零件進行軸向定位軸1上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為42 X 15,選用35號鋼軸2上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為52 X 15,選用35號鋼，頭部選用80軸3上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為62 X 15,和 80X18,軸4上上軸承蓋選用深型軸承蓋尺寸型號為47X15。FR1V=S=L5 =352N=24484862880016667口 _ 3843162003(121025)丿=99177288007軸承蓋得設計7.1軸承蓋得作用軸承蓋用于軸承外圈的軸向定位，能夠對軸承起到防塵和密封,7.2 軸承蓋得選擇X 18.7.3軸承的校核

22、FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N|2|315352.5Fr2v=Ft- F R1尸1377-352=1025N 軸承的型號為6008, Cr=16.2 kN FA/COr=0計算當量動載荷f P X F R Y F A查表得fP=1.2徑向載荷系數X和軸向載荷系數丫為X=1, Y=0Pr 二 f p XFR YFAPr=1.2 X( 1 X 352) =422.4 N驗算3182111的壽命L =16667 16200Lh 384 422.4驗算右邊軸承&主軸箱的選材主軸箱選用HT20Q需經時效處理。壁厚為 24mm.9潤滑4.1齒輪潤滑齒輪的潤滑選用L-AN15潤滑油。4

23、.2軸承潤滑采用脂潤滑10.絲桿的選擇選用絲桿導程為12mm勺導程11掛輪機構的設計車削螺紋時的運動平衡式為1 （主軸）iL=S機床絲杠的導程 L=12mm基本傳動組i=1/8模數齒數直徑120201252513030135351404014545150501555516060165651707018080190901959511001001120120如車削螺距為0.2的螺紋時，可采用A-B齒數20-90, C-D齒數采用60-10020 60S=1XX 12=0.290 100可以切削導程為0.2的螺距。軸1和軸3固結在床身上，齒輪B, C采用可調距離ABCDS2090601000.220

24、701200.2520701000.33090701000.354010060900.43070900.540601000.64060701000.750601000.68090601000.7560701000.960709015080601.25459080401.580706023080904通過變換齒輪A,B,C,D。可以多種切削標準螺距和非標準螺距的螺紋。12，主軸箱體尺寸主軸箱體選用灰口鑄鐵，經時效處理，表面噴漆。主軸箱壁厚為24mm,，主軸箱高634mm，長413mm,13.機床的整體尺寸床身長2020,床寬321mm,車床高為1087mm.14設計總結在這次作業過程中，我遇到了許多困難，一遍又一遍的計算，一次又一次的設 計方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經驗不足，接受了盲目計算的教訓。盡管這次作業的時間是漫長的，過程是曲折的，但對我來說，收獲最大 的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中，我發現像我 們這些學生最最缺少的是經驗，沒有感性的認識，空有理論知識，有些東西很可能