自制20T拉床设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 设计项目 计算与说明 结果 前言 第一章 前言 机床是工作母机，机床制造业对国民经济的发展起着重要作用。建国初期，在优先发展重工业的方针指导下，机床制造业迅速发展，按国民经济发展计划建立了一大批机床制造厂，专业分工明确，机床型号齐全，形成了完整的通用机床制造体系。向各行各业提供了大量的工作母机，有力地推动了国民经济的发展。改革开放以来，国民经济飞速发展，给机床制造业带来了新的发展机遇，同时也提出了更高的要求。然而由于长期在计划经济的条件下组织生产，不能很快适应市场经济的要求，使国内很多机床厂家陷入困境。 借鉴国外的经验，明确我们的发展方向，迅速适应市场需求，是我国机床制造业面临的重要课题。专用机床一般用于大量生产，需要加工精度长期稳定，因此，对其质量的要求与通用机床有很大不同 。 拉床是用拉刀加工工件各种内外成型表面的机床。拉削时机床只有拉刀的直线运动，它是加工过程的主运动，进给运动则靠拉刀本身的结构来实现。按工作性质的不同，拉床可分为内拉床 、 外拉床 、连续拉床、侧拉床等等 。拉床一般都是液压传动，它只有主运动，结构简单。液压拉床的优点是运动平稳，无冲击振动，拉削速度可无级调节，拉力可通过压力来控制。拉床的生产效 率高，加工质量好，精度一般为 面粗糙度 由于一把拉刀只能加工一种尺寸表面，且拉刀较昂贵，所以拉床主要用于大批量生产。 拉床的 类型可分为以下几种 ： 内拉床 ： 用于拉削内表面，如花键孔、方孔等。工件贴住端板或安放在平台上，传动 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 装置带着拉刀作直线运动，并由主溜板和辅助溜板接送拉刀。内拉床有卧式和立式之分。前者应用较普遍，可加工大型工件，占地面积较大；后者占地面积较小，但拉 刀行程受到限制。外拉床 ： 用于外表面拉削，主要有下列几种： 立式外拉床，工件固定在工作台上，垂直设置的主溜板带着拉刀自上而下地拉削工件，占地面积较小。 侧拉床，卧式布局 ,拉刀固定在侧立的溜板上 ,在传动装置带动下拉削工件，便于排屑，适用于拉削大平面、大余量的外表面，如气缸体的大平面和叶轮盘榫槽等。 连续拉床，较多采用卧式布局，分为工件固定和拉刀固定两类。前者由链条带动一组拉刀进行连续拉削，适用于大型工件；后者由链条带动多个装有工件的 随行夹具 通过拉刀进行连续拉削，适用于中小型工件。此外，还有齿轮拉床、内螺纹拉床、全自动拉床、 数控拉床和多刀多工位拉床 等。专业化，高精度的拉床也预示着它的高价位，但是在很多时候，中小型的工厂内部需要使用拉床进行机加工，但是如果买进专业化的拉床，其所花的费用对于所得利润来说，成本太大，而且有时不需要那么高的精度要求，而使用这些拉床无疑是种浪费。这就需要工厂内部自己制造一些简单的，可以完成一般的加工的拉床。 而自制拉床无疑是个好的选择，它的结构很简单，用材很少可以选择一些标准件来组装，仅有少部分没有标准件的地方自己工程内部加工制造也很容易。因而成本很低，对于中小型企业来说是最好不过的选择了。本设计课题任务的内容是自制 20是一种主要用于拉削零件内孔、键槽的小型机械式拉床。结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 总体设计 第二章 总体设计 计任务 本毕业设计课题任务的内容：自制 20制 20一种主要用于拉削零件内孔、键槽的小型机械式拉床。结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。 本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。 计目的 1培养学生综合应用所学理论知识和技能，分析和解决机械工程实际问题的能力，熟悉生产技术工作的一般程序和方法。 2培养学生懂得工程技术工作所必须的全局观念、生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严肃认真的工作作风。 3培养学生调查研究，查阅技术言文献、资料、手册，进行工程计算、图样绘制及编写技术文件的能力。 要内容、研究方法、研究思路 （ 1）设计任务： 自制 20（ 2） 技术 要求： 额定拉力 20吨， （ 3） 工作要求：额定拉力 20T，结构主要由床身、动力机构、传动机构、附属装置等组成。本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的 （ 4）设计要求 ：设计说明书不少于 2 万字；工程绘图量不少于折合成图幅为 的图纸 3 张；用计算机进行设计、计算与绘图一般不少于 2/3；查阅文献 15篇以上，翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于 3000 字。 研究方法： 设计任务书为基础， 翻阅，查找工具书为辅，比较国内外在机械式拉床设计方面的优点及缺陷，在设购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 传动方案 计时借鉴和注意。 研究思路：先从大局着手，兼顾细节。首先明确设计任务，由相关的任务书和工具书确定设计的传动方案并确定其结构形式；其次，查找主要技术参数，明确设计原则，由相关的公式进行轴及各类零件的强度，稳定性及寿命的校核计算；第三，进行机架的设计，包括床身，加紧装置形式的明确和对其强度，刚度，稳定性的校核计算。最后，全面分析设计结果是否符合设计要求，完善各个细节 。 计题目分析 定拉削力为 20T 根据同类产品的经验和总体工作方案，选择工作速度为1m/杠长度选为 1800作装置所需功率 : 5 12 1 0 60 3 . 5 51 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 4k w 电动机输出功率 : 0 . 3 带 蜗 螺 旋03 . 5 5 1 1 . 80 . 3k w 取螺杆的导程： P=24则螺杆转速为： n= 1 1 0 0 0 6 0 / m i r 电动机是机床工作的动力源。是不可或缺的一个组成部分。电动机的选择正确与否直接关系到机床能否正常 工作的问题。功率选择大了则浪费能源，提高了成本；小了则不能工作。封闭式小型三相异步电动机自扇冷却、封闭式结构，能够防止灰尘、水滴大量进入电机内部。可以做一般的驱动源 ，即用于驱动对启动性能、调速性能及转差率无特殊要求的机器和设备；亦可以用于灰尘较多、水土飞溅的场所。根据同F=20（ t） 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 布置简图 类产品的经验和计算要求，可以选择电动机为 定转速为 1458r/定功率为 15总传动比为 :i=1458 2460 由同类产品参考得来 电动机输出功率的减速增扭过程采用二级减速方 案。机械传动刚性大 ,为了增加柔性 ,改善过载对原动机的冲击，拟第一级采用 动比大约为 动效率为 过第一级减速后，第二级减速采用蜗轮蜗杆减速机，传动比为 20，传动效率为 最终拉动拉刀的是穿过机箱的丝杠螺母螺旋传动机构，螺旋传动机构用两条平衡支撑滑杠作为支撑，连接上装拉刀的装置。选择涡轮蜗杆传动可以改变传动方向，可以选择更大的传动比。选择丝杠螺母螺旋传动可以把轴向转动改变为横向进给运动。如此传动则可以完成拉床拉削工作需要。 体布置简图 总体布局采用三维立体空间布局，主要 驱动轴布置在机床的中央，主要工作机构水平式布局安排，各工位工作在同一水平线上。原动机布置在机架上方，工人操作平台应控制在 于工人操作。 具体的工作顺序为 :电动机将动力传给带轮，带轮将动力传给蜗轮蜗杆，蜗杆再将动力传给螺母，从而带动丝杠做直线运动，最后完成拉削运动。 总体布置简图如下： 二级减速 采用 机械传动 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 图 2A 向 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 耐磨性 第三章 螺旋机构的设计与选择 螺旋传动利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求主要用来把回转运动变为直线运动，同时传递动力。 螺旋传动具有以下特点：在主动件上作用一较小力矩时，可使从动件得到很大的轴向力；螺杆旋一周，螺母只移动一个导程，可以得到大的减速比；传动均匀准确，可以得到较高的传动精度；传动易于实现反向自锁；传动平稳，结构简单。 磨性计算 新编机械设计师手册（机械工业出版社）中查得 螺杆选用材料： 40 00 64/2母 2铸铝青铜） 滑动螺旋传动采用梯形螺纹 螺杆中径计算： 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 母螺杆 3 轴向载荷 A 螺纹的承压面积（指螺纹工作面表面投影 到垂直于轴向力的平面上的面积） 螺纹小径（单位为 螺纹中径（单位为 螺纹大径（单位为 h 螺纹工作高度（单位为 P 螺纹螺距（单位为 H 螺母高度（单位为 Z 螺纹工作圈数 = H/P 滑动螺旋传动的失效形式多为螺纹牙磨损，因此，螺杆直径和螺母高度通常由耐磨性计算确定。传力较大时，应当检验螺杆危险截面的强度和螺牙的强度；要求自锁时，应校核螺纹副自锁条件。要求运动精确时，还要校核螺杆刚度，此时，螺杆直径往往由刚度确定。对于长径比很大的受压螺杆，应校核其稳定性。考虑到螺杆受力情况复杂并有刚度和购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 稳定性问题，计算其螺纹部分的强度和刚度时截面积和惯性矩可按螺纹小径计算。 新编机械设计师手册（机械工业出版社）中查得 设计公式：2 2 （ 整体式螺母 = 对于矩形和梯形螺纹 ， h=则 查表 5械设计（西北工业大学） P取值 102 1 00 . 8 0 . 8 1 0 3 . 2 7 92 1 . 5 1 0 查 机械设计手册表 取 28称直径 d=140；螺距 p=20；小径 1=116度： 新编机 械设计师手册（机械工业出版社）中查得221 . 5 1 9 2H d d m m 新编机械设计师手册（机械工业出版社）中查得 192 8 1 0 1 224 合格 取 Z=10 新编机械设计师手册（机械工业出版社）中查得 0 . 5 0 . 5 2 4 1 2h p m m 28 16mm p=24mm d=140 = 192=10 h=12以满足工作条件 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 强度 螺杆强度 2200000 5 . 1 8 3 3 . 1 4 1 2 8 8 1 2 P a pd h z 式中， P 螺纹螺距，为 24 h 螺纹工作高度 (梯形螺纹h=2 H 螺母高度。2 192H d m m 所以满足工作条件 算自锁 螺纹升角 ： 216a r c a r c 2 . 33 . 1 4 1 2 8Lt g t 。 由于系单头螺纹 所以导程 24L p ，由 机械设计手册（机械工业出版社）查得 0 . 0 90 . 0 9 0 . 0 9a r c a r c 6 . 8 2 7c o s 1 5c o g t g 。核强度 由于螺母的材料一般比螺杆材料软，所以磨损主要发生在螺母的螺纹牙表面。滑动螺旋的磨损与螺纹牙工作面上的压强，滑动速度，螺纹牙表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。其中最主要的是螺纹牙工作面上的压强，其他因素的影响尚无完善的计算方法。所以，耐磨性计算主要是限制螺纹牙工作面的压强不超过许用值 压力（或拉力） 的作用。 可自锁 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 螺纹牙的强度 力，又 有切应力。因此校核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出危险截面的计算应力 机械设计（西北工业大学）查得 2)(32)(232 W 或 2)14(321 F 螺杆所受的轴向压力，单位为 N。 A 螺杆螺纹的危险截面面积； A=，单位为 螺杆螺纹段的抗扭截面系数， 6=， 单位为 T 螺杆所受的扭矩，2)ta n ( 2v ， 单位为 N 螺杆材料的许用应力，单位为 表 5械设计（西北工业大学）查得 30 152302216a r c t a n a r c t a n a r c t a n 2 . 3128S n 2 21 1 0 2 0 7 . 0 3 54dA m m由式 5ff a rc t a nc o sa rc t a n 由表 509.0f 6128t a n ( 2 . 3 6 . 8 2 7 ) 2 . 1 1 02T F N m m 查 机械工程材料手册（曹正明） 40 b s = 2 所以满足工作条件 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 98085 07 表 3 表 5械设计（西北工业大学） = s/4=以满足工作条件。 螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度。 如图 3果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径 D（单位为）处展开，则可看作宽度为 设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为 F/z，并作用在以螺纹中径 位为）为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面 FD 螺纹牙危险截面 26 b z 式中： b 螺纹牙根部的厚度，单位为，对于矩形螺纹， b=对于梯形螺纹， b=于锯齿形螺纹， b= l 弯曲力臂，单位为（ l =（ ； 螺母材料的许用切应力，单位为 b 螺母材料的许用弯曲应力，单位为 . 6 5 0 . 6 5 1 6 1 0 . 4b P m m 192 1216 取 z=12 螺杆： 0 . 6 0 . 6 7 8 5 4 7 1 ； 1 . 1 8 6 3 . 5螺杆抗弯强度：b 213 F h 1 1 . 3 2 6 d b 抗剪强度： 6 9 . 8 0 5 FD b z 螺母： =30 b =40以满足工作条件 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 螺杆稳定性计算 螺母抗剪强度： 52 1 0 1 4 . 1 3 . 1 4 1 1 4 1 0 . 4 1 2FD b z 螺母抗弯强度 522206 2 1 06 2 3 0 . 4 6 3 . 1 4 1 1 6 1 0 . 4 1 0b u 所以满足工作条件。 图 3纹牙简图 杆的稳定性计算 对于长径比 大的受压螺杆，当轴向力 杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力 F 必须小于临界载荷 根据螺杆的柔度值 S 的大小选用不同的公式计算， 此处，为螺杆的长度系数； l 为螺杆的工作长度，单位；螺杆两端支承时取两支点的距离作为工作长度 l ， 螺杆一端满足工作条件 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 螺杆刚度计算 带 传动设计 以螺母支承时以螺母中部到另一端支点的距离作为工作度l ； i 为螺杆危险截面的惯性半径，单位为； 若螺杆危险截面面积 214 ； 则 1 114 2 8 . 544 。 设计螺杆螺纹段的长度 l 为 1800 ； 查表 5械设计（西北工业大学）取 = 0 . 7 0 1 8 0 0 2 9 . 4 7 4 4 02 8 . 5S ； 所以不必校核稳定性 。 杆刚度 计 算： 查 机械设 计手册得： 轴向载荷产生的变形量：S 24 0 . 0 0 2 2 7 2F 矩产生的变形量： 2S 2416 0 . 0 0 0 1 8 52M G d 程变形总量： . 0 0 2 4 5 中： E=510410度满足设计要求。 第四章 带传动的设计计算 带传动的主要失效形式即为打滑和疲劳破坏。因此，带传动的设计准则应为：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 查新遍机械设计师手册表 带传动。注：以下均为新编机械设计师手册表。 已知：原动机 传递功率为 P=15速 500 r/ 传动比 天工作 8h。 计 功率购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 由表 a=1.0 5 5定带型 根据5 1458 r/由图 定 带。 传动传动比 带传动的传动比 轮直径 小带轮基准直径 ： 参考表 图 18dd 带轮基准直径： 21 (1 ) 1 . 2 1 1 8 (1 0 . 0 1 ) 1 4 0 . 1 8 4i d 由表 2 145dd 弹性滑动率 ；通常 = 速机的实际转速 1212( 1 ) ( 1 0 . 0 1 ) 1 4 5 8 1 4 0 1 2 0 8 / m i 速 1 1 1 4 0 1 4 5 8 1 0 . 6 8 m /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 V m/s（ 一般 V 不得低于 5 m/s） 间距设计计 算 初选 00011845dd 2n 1208 r/V s 000准长度2500 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 所需基准长度： 0200 4)()(22 2121 23 . 1 4 ( 1 8 0 1 4 0 )2 1 0 0 0 ( 1 4 0 1 8 0 ) 2 5 0 2 . 82 4 1 0 0 0 查表 取基准长度 2500 。 实际轴间距： 00 9 9 8 . 62 安装时所需最小轴间距： )0 0 m in 9 9 8 . 6 ( 2 1 4 0 . 0 0 9 2 5 0 0 ) 9 4 8 . 1 mm 基准宽度，查表 4。 安装时所需最大轴间距：（张紧或补偿伸长） m a x 0 . 0 2 1 0 0 0 0 . 0 2 2 5 0 0 1 0 5 0 m a L 带的根数 小带轮包角： 211 1 8 0 1 4 01 8 0 5 7 . 3 1 8 0 5 7 . 5 1 7 7 . 79 9 8 . 6a 单根 根据140 和 458 r/由表 型带 W。 考虑传动比的影响，额定功率的增量 表 1= Z)( 11 050买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 带轮结构设计 式中 K 考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数 考虑带的长度不同时的影响系数，简称长度数 1P 单根 V 带的基本额定功率 1P 计入传动比的影响时，单根 V 带额定功率的增量（因 按 =180即 条件计算的，而当传动比越大时，从动轮直径就比主动轮大，带绕上从动轮的弯曲应力就比绕上主动轮时 的小，故其传动能力即有所提高） 查表 得K=表 得 5 3 . 8 1( 2 . 8 1 0 . 5 ) 0 . 9 9 0 . 9 5Z 取 Z=4根。 根 V 带的预紧力 考虑离心力的不利影响，单根 20 1121 用000带入上式，并考虑包角对所需预紧力的影响，可将 20 ) 0 0 d 其中各符号的意义和单位同前。 q 传动带的单位长度的质量，单位 /m。 查 机械设计（西北工业大学）表 8q =0 1 5 2 . 55 0 0 ( 1 ) 0 . 1 0 9 . 2 6 7 3 7 4 . 1 4 45 6 . 1 7 8 0 . 9 9 由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的预紧力应为上述预紧力的 。 取 Z=4 根 装新带时的预紧力应为上述预紧力的 采用买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 轮的结构尺寸 设计带轮时，应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，并避免 由于铸造产生过大的内应力。 V25m/s 时尚需进行动平衡。本设计中 V=s，无须进行动平衡。 带轮材料常采用灰铸铁、钢、铝合金、或工程塑料等。其中灰铸铁应用最广，当 V25m/s 时用 设计中采用 带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。轮辐部分有实心、辐板（或孔板）和椭圆形轮辐等三种形式。查表 轮缘尺寸 表 4号 B 基准宽度间距 e 19 边距 小轮缘厚度 轮宽 B 80 小带轮外径带轮外径轮槽角 34 偏差 1 根据带轮的基准直径参照表 定小带轮、大带小带轮和大带轮均采用 实心轮辐 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 涡轮蜗杆设计计算 轮采用实心轮辐。根据电动机尺寸和后面的蜗杆尺寸确定小带轮内径为 80，大带轮内径为 82选用普通平键 C 型b=14,h=9,L=50。 带轮轮槽工作表面粗糙度为 m，轮缘和轴孔端面为 m。轮槽棱边要倒圆或倒钝。 槽的基准直径差 摘自 第五章 蜗轮蜗杆的设计与计算 轮蜗杆的类型、特点 减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。减速器的种类很多，但几乎大部分的减速器已有标准系列产品，使用时只需结合所需传动功率、转速、传动比、工作条件和机器的总体布置等具体要求，从产品目录或有关手册中选择即可。只有在选不到所满足工作条件的产品时，才自行设计制造。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 蜗杆传动属于空间啮合传动，用于传递两交错(既不平行又不相交 )轴间的回转运动和动力。轴交角 可为任意值，但在绝大多数情况 下使用正交蜗杆副，即 =90。它主要由蜗杆和蜗轮组成，蜗杆相当于一头或多头的等导程 (或变导程 )螺旋，蜗轮则为变态斜齿轮 (或为直齿轮 )。在蜗杆传动中，通常蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。但有时为了增速如离心器中的蜗杆传动，蜗轮是主动件，而多头或人导程角的蜗杆则为从动件。根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可以分成三种类型：圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。 圆弧圆柱蜗杆减速器：杆在下）、 杆在侧）、 杆在上）为单级圆弧圆柱蜗杆减速器，主要适用于冶金、矿山、起重、运输、化工建筑等各种机械设备 的减速传动，蜗杆为圆环面包络圆柱蜗杆（ 标准减速器的工作条件； 蜗杆转速不超过 1500r/作环境温度为 +40C；当工作环境温度低于 0C 时，起动前润滑油必须加热到 0C 以上，当工作环境温度高于 40C 时，必须采取冷却措施；蜗杆轴可正，反两向运转。 轮蜗杆的设计计算 采用渐开线普通圆柱蜗杆（ 蜗杆选用 45 钢，整体调质，蜗轮为 T=买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 （铸铝青铜） 传动中心距 ： 23 2 )( 其中， K 载荷系数 2T 蜗轮上的公称转矩。 材料的弹性影响系数，160Z 接触系数。 H 蜗轮齿面许用接触应 力。 确定作用在蜗轮上的转矩 2T 查表确定蜗杆头数 1z =2，传动比为 i=20,蜗轮齿数为 2z =40， 12 1208 6 0 / m i ，啮合效率 6 6 6212221 1 . 8 0 . 9 6 0 . 89 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0601442432m m 确定载荷系数 K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系 数 1 11取使用系数 1由于转速低，冲击不大，可取动载系数 K 则 = 确定接触系数00mm 0mm m=8买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 先假设蜗杆分度圆直径 1d 和传动中心距 a 的比 值 1d /a=书 1Z= 确定许用接触应力 H 根据蜗轮材料为 铸铝青铜） ，蜗杆为 45 钢，可以从书 1查得许用接触应力 H =128 （因控制要求，适用滑动速度 2） 计算中心距 23 1 6 0 2 . 91 . 0 5 1 4 4 2 4 3 2 ( ) 1 6 6268a m m 取 a=200 从表 11取模数 m=8杆分度圆直 径 1d =80时 1d /a=图 11查 得接触系数 Z =Z，因此以上计算结果可用。 4. 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 蜗杆 轴向齿距 3 . 1 4 8 2 5 . 1 3 3aP m m m 直径系数 1 / 8 0 / 8 1 0q d m 齿顶圆直径（ *） *11 2 8 0 2 1 8 9 6d h m m m 齿根圆直径 )(2 *11 )(2 *1 a 8 0 2 ( 1 8 0 . 2 5 8 )60 *c 为顶隙系数， *c = 2 320d 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 分度圆导程角 361811 蜗杆轴向齿厚 11 3 . 1 4 8 1 2 . 5 6 622aS m m m 蜗轮 蜗轮齿数 2 40z ，变位系数 x ， 蜗轮分度圆直径 22 8 4 0 3 2 0d m z m m 蜗轮喉 圆 )(222*2222 =338轮齿根圆直径 222 2 ff )(2 *2*2 a 3 2 0 2 8 ( 1 0 . 1 2 5 0 . 2 5 ) =302轮咽喉母圆半径 22 21 ag 12 0 0 3 3 8231 221 其中， F 蜗轮齿根弯曲应力。 2 蜗轮齿形系数，查书 12 Y 螺旋角影响系数，1401 Y 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 凸缘计算 当量齿数 s 322 据 1查得2 螺旋角影响系数 1401 Y =用弯曲应力 从表 11查得 2铸铝青铜） 蜗轮的基本许用弯曲应力 9 0F M ，寿命系数9610N 60其中， j 蜗轮每转一转，每个齿轮啮合次数，为 1。 2n 蜗轮转速为 60r/ 工作寿命，取为 15000h。 则 76 0 1 6 0 1 5 0 0 0 5 . 4 1 0N 69 710 0 . 6 4 25 . 4 1 0 9 0 0 . 6 4 2 5 7 . 7 8F M P a 221 1 . 5 3 1 . 0 5 1 4 4 2 4 3 2 2 . 2 2 0 . 9 1 98 0 3 2 0 82 3 . 0 8 a 弯曲强度满足。 第六章 螺母和蜗轮凸 缘的强度计算 弯曲强度满足要求 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 在螺旋传动螺母的设计计算中，除了进行耐磨性计算与螺纹牙的强度计算外，还要进行螺母下段与螺母凸缘的强度计算。如图 3作时，在螺母凸缘与底座的接触面上产生挤压应力，凸缘根部受到弯曲及剪切作用。螺母下段承受压力和螺纹牙上的摩擦力矩作用。 设螺母下部分承受全部外载荷 F，并将 F 增加 20%代替螺纹牙上摩擦力矩的作用，则螺母下部分截面 2232(1 . 2 1 . 3 ) ()4式中 为螺母材料的许用压 缩应力为 b， 查 表 5械设计（西北工业大学）为 80 3母结构简图 螺母小径（单位为 满足要求 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 夹具结构及性能设计分析 螺母中径（单位为 螺母大径（单位为 D 蜗轮分度圆直径（单位为 4D 蜗轮外径（单位为 参照上述设计 16128 6038D=320 =70b=2561） 螺母受压力学校核 5221 . 2 2 1 0 2 4 . 4 1 5 ( 1 6 0 1 2 8 )4 所以满足工作条件 2） 凸缘接触表面的挤压强度计算 5222 1 0 2 . 9 (1 8 4 1 6 0 )4 所以满足工作条件 3） 凸缘根部的弯曲强度计算 23342334 )(41 = 521 . 5 2 1 0 ( 3 3 8 1 6 0 ) 2 1 . 7 3 . 1 4 1 6 0 7 0b 所以满足工作条件。 第七章 夹紧夹具的结构及性能分析 夹具的设计制造在机械制造生产准备工作中占有很重要的地位，它的设计与制造质 量对保证产品质量有决定性的影响，其设计与制造的周期在整个生产准备中最长，实际决定着整个生产准备周期。一般来说，夹具的生产属于单件生产，减少设计周期是减少整个生产准备周期的关键。此外，夹具应具有自锁功能，装夹方便。通过调查分析注意到夹具设计有以下的特点： 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 (1)夹具设计中尽量采用标准件和常用件 设计人员在进行夹具设计时，尽量选用标准件或通用件进行设计，若每次设计人员都需要重新对这些零件进行造型，设计人员必然要做许多重复性的劳动。 (2)夹具设计是一个高度倚赖经验的设计问题 设计师在构思新工件的夹具设计方案时， 往往根据个人的设计制造经验将新工件的结构特征、制造特征与己有工件的结构特征和制造特征相比较，根据这些特征的相似性找出与新工件最为相似的工件及它的装夹规划方案和夹具元件，经过调整来获得新夹具的设计，很少是从头做起的。 传统夹具以专用夹具为代表主要有四种功能 :定位、夹紧、导向和对刀。 对夹具的基本要求就是将工件定位并牢固的夹持在一定位置，并在机床工作台上有一定的方位，其次，还要满足其他要求，如保证夹具的生产率 (容易装卸工件，采用自动或半自动夹紧装置，切屑容易排除 )，操作简单并安全 (如对贵重工件采用防误功能的元件 )，有效降低成本 (考虑夹具材料和制造过程，优先选用标准件 )。因此，夹具设计是一个复杂的过程，在传统夹具设计中，这些基本原理应用于具体夹具设计中主要取决于设计者的经验。从夹具设计人员的经验中收集和表达这些知识是开发计算机辅助夹具设计 (统的关键。 典型的夹具设计过程包括以下五个步骤：审阅零件图和制造技术要求，选用定位基准决定定位夹紧方法，选定标准元件及机构和夹具结构设计。在设计和生产针对大批量工件加工的专用设备的过程中，夹具的设计已成为其中一个比较大的难点，它主要依靠设计人员运用设计经验完成，但设 计过 程 和 原 理 在 某 种 意 义 上 说 又 具 有 相 似 性 。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 设计项目 计算与说明 结果 电气控制系统设计 拉床的夹具是整个设备中一个关键部分，它的主要作用是定位和夹紧待切试样，同其它机床夹具一样，拉床的夹具在发挥现有设备的潜力，保证加工质量等方面起着积极的作用。 拉床夹具