简易仪表车床设计毕业设计说明书讲解

1、学校代码：10410 序 号：040554本科毕业设计题目：简易仪表车床设计学院：工学院姓名：黄礼文学号：20050400专 业： 机械设计制造及其自动化年 级：机制051指导教师： 龚水泉米粉切割机二00九年五月金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机 器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”。在现代机械制造工业中，金属切学机床是加工机器零件的主要设备，它所担负 的工作量，约占机器总制造工作量的 40%-60%机床的技术水平直接影响机械制造 工业的产品质量和劳动生产率。仪表机床具有价格便宜，重量轻，占地小，操作维护简便方便的特点，仪表机 床仍然具有很高的市场价值。

2、关键词：仪表机床AbstractMetal-cutting machine tools is the method of cutting metal machine parts into a rough processingmachine, it is a machine manufacturing machines, also known as machine tool or machine tools. Metal-cutting machine tools is the method of cutting metal machine parts into a rough processi

3、ng machine, it is a machine manufacturing machines, also known as machine tool or machine tools.In modern machine building industry, metal cutting machine learning is the main processing equipmentmachine parts, it has to assume the workload, accountingfor the total manufacturing work machines 40% 60

4、%. The skill level of machine tool directly affects the mechanical manufacturing industry product quality and labor productivity.Instrumentation machine with cheap, light weight, occupiesan area of small, simple and convenient operation and maintenance features, instrumentation machine still has a h

5、igh market value.Key words: Instrument Machine Tool1 绪论 51.1概述 51.2仪表机床的主要规格参数 52 V带轮传动的设计： 52.1电动机的选择： 52.2确定切屑功率 52.3 V带设计： 62.3.1确定带轮基准直径 62.3.2验算带速V 62.3.3确定带长及中心距 62.3.4验算小带轮包角 62.3.5确定V带根数 62.3.6V带轮结构设计 73主轴箱的设计 83.1传动方案的设计 83.2齿轮的设计 93.2.1齿轮齿数的选择 93.2.2齿轮材料的选择 93.2.3校核齿轮的疲劳强度 93.3轴的设计 93.3.1轴

6、的选材 9332轴1的设计 10332轴2的设计 113.3.3轴3的设计 123.3.4 轴4的设计 123.3.5轴的校核 124轴承的选择 125键的选择与校核 136轴套的选择 137轴承盖得设计 147.1轴承盖得作用 147.2轴承盖得选择 147.3轴承的校核 148主轴箱的选材 159润滑 1510 丝杆的选择 1511 挂轮机构的设计 1512主轴箱体尺寸 1713机床的整体尺寸 1814设计总结 18参考文献 19致 谢 201.1 概述机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着 社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的，所有运

7、动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实 际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在 18世纪中叶才开始发展起来的。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从 工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过渡，需要越来越多的各种机器， 这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用，1770年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1797年发明了带有机动刀架的车床，开创了用 机械代替人手控制刀具运动的先声， 不仅解放了人的双手，并使机床的加工精度 和工效起了一个飞跃，初步形成了现代机床的雏型。续车床之后，随着机械制造 业的发展，其他各种机

8、床也陆续被创制出来。至 19世纪末，车床、钻床、镗床、 刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的机床已先后形成。我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，与 世界先进水平相比，还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术 现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须深入开展机床 基础理论研究，加强工艺试验研究，使我国的机床工业尽早跻身于世界先进行列。1.2 仪表机床的主要规格参数1. 仪表机床的配套功率：0.55KW2. 最大工件回转直径 50mm3. 最大加工长度120m2 V带轮传动的设计：2.1电动机的选择：1.综合考虑电动机和传动装置

9、的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，所以选 用常用的封闭式丫系列的电动机。选取Y801-4三相异步电动机，转速为1390r/min 。2.2确定切屑功率根据机械设计，确定工作情况系数Ka=1.2,故Pc=1.2X 0.55=0.66KW.2.3 V带设计:2.3.1确定带轮基准直径根据功率FC选用A型确定带轮基准直径：查表去 D1 =85mm。则 D2= ni D1 =166.4mm,查表取 D2=170mm。验算大带轮转速罟如/聞。在误差允许范围内2.3.2验算带速VV=。小1 =6.18。带速合适 60 10002.3.3确定带长及中心距初步选取中心距a=400mm,带长L=1204.86

10、mm,选取基准长度Ld =1250mm。计算实际中心距地a=422.682.3.4验算小带轮包角a1 =168.67 大于 120。合适。2.3.5确定V带根数传动比 i=2,查表的 P=0.63KWPq=0.15KW Ka 0.96KW Kc=0.93KW=O.950.66(0.63 0.15) 0.96 0.93取Z=1236 V带轮结构设计V带轮采用孔板式结构，带轮材料选用HT200237作用在带轮轴上的压力查表：A型皮带q=0.01kg/mF=86.81N3.主轴箱的设计3.1传动方案的设计电动机通过皮带轮将转速传递给轴1,轴1上安装有滑移齿轮，从而使主轴轴1轴2轴3轴43.2齿轮的设

11、计321齿轮齿数的选择齿轮主动轴轴1将转速传递给主轴轴2,传动比为i=1,i=0.5齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6,软齿面闭式传动，失效形式为占蚀， 考虑传动平稳性，齿数宜取多些，试选轴1上齿数为108和144,轴1到轴2 因由2中转速比，故采用滑移连接齿轮，将轴1上齿轮数为108和144的齿轮固 结，通过拨块的拨动，将齿数为108和144的齿轮分别和齿数108和齿数72的 齿轮不同时连接，达到转速比的要求。3.2.2齿轮材料的选择齿轮因传递功率不大，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，45号钢正火处理。3.2.3校核齿轮的疲劳强度= ZhZeZ,2KT(U 1)Bd2u=3

12、17.47 小于二 h=527.3MP故齿面满足接触疲劳强度。3.3轴的设计3.3.1轴的选材轴的材料首先应有足够的强度，对应力集中敏感性低；还应满足刚度、耐磨 性、耐腐蚀性及其良好的加工性，以及价格低廉、易于获得的要求。轴常用的材料主要有碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁。碳钢有足够高的强度，对应力集中的敏感性较低，便于进行各种热处理及机 械加工，价格低，供应充足，故应用最广。一般机器中的轴，可用30、40、45、50等牌号的优质中碳钢制造，尤以45号钢经调质处理最常用。对低速轻载或不 重要的轴，可用A3、A4、A5等普通碳素钢制造。3.3.2 轴1的设计P 功率 P=0.55KW, 1=0

13、.99。T=9.55 X 106 N转速 n=710r/min,T=7324N转速 n=1390r/min,T=3611NK= Ka KVKaKb=1.0X 1.1X 1.2X 1.2=1.5884查轴的工作情况，Zh =2.5Ze =189.8 Z =0.9 d =0.8H lim .HP =7S min2kT (u 1)d u580=527.3MP1.1n=1440r/min 时，d=33m=d/z=0.31根据轴的安装及齿轮的传动，选择 m=1轴1的尺寸设计如下，轴端撞皮带轮，通过螺纹和轴肩固定皮带轮的轴向运动，轴II材料为45钢，经调质处理，硬度为 217255HBS查得对称循环弯曲许

14、用 应力 L_. 1 丨=60Mpa。轴的安装如下332轴2的设计主轴轴2根据强度计算，直径去42mm轴上开键槽。咲吨=11珂雾=22为了满足齿轮的安装，以及齿轮安装后的强度要求。主轴轴2取直径为42mm, 保证的齿的合理安装。主轴2材料为20CrMnTi,经调质处理，硬度为241286HBS 查得对称循环弯曲许用应力.I二二二。主轴2的轴头已经标准化，采用莫氏 6号锥孔，轴头上固定三爪卡盘333轴3的设计轴3材料为45,经调质处理，硬度为2420250HBS查得对称循环弯曲许用应力1丄60Mpa。按扭转强度计算，初步计算轴径，取 二d min3.3.4轴4的设计轴4材料为45,经调质处理，硬

15、度为2420250HBS轴端开键槽与齿配合 直径d取9m.3.3.5轴的校核为合理安排齿轮，虽然键槽、轴肩及过度配合所引起的应力集中会削弱轴的 疲劳强度，但由于轴的最小直径是按照强度较为宽裕确定的。4轴承的选择根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）两大类。滚动轴承由于摩擦系数小，起动阻力 小，而且它已经标准化，选用、润滑、维护都很方便，因此在一般机器中应用较 广。但由于滑动轴承本身具有的一些独特优点， 使的它在某些不能、不便或使用 滚动轴承轴承没有优势的场合，如在工作转速较高、特大冲击与震动、径向空间 尺寸受到限制或必须剖分安装（如曲轴

16、的轴承）、以及需在水或腐蚀性介质中工 作等场合，仍占有重要地位。圆锥滚子轴承能承受较大的径向载荷和单向德轴向负荷，但极限转速较低，内外圈可以分离，故轴承游隙可在安装是调整，通常成对使用和安装。双列角接触圆柱滚子轴承能撑受径向负荷和轴向负荷，成载力大，极限转速轴1选轴承：7205E型轴承轴2选轴承：选用双列角接触圆柱滚子轴承 3182107和3182111轴3选轴承：7204E型轴承轴4选轴承：7203E型轴承5键的选择与校核主轴 1 上键 14 X 9 L=38mm. GB1095-794T/d 4 7324/6 :- p9.17MPap Lh 1438查表许用挤压应力！：=110Mpa所以键

17、的强度足够主轴上的键满足强度的要求，6轴套的选择在运动部件中，因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到 一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨 性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到 一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本， 一般来说，衬套与座采 用过盈配合，而与轴采用间隙配合，因为无论怎么样还是无法避免磨损的， 只能 延长寿命，轴套一般起滑动轴承作用。为了节约材料根据轴承需要的轴向载荷设计轴 套的壁厚。一般选用铸铜和轴承合金材质。轴套有开口和不开口之分，这要根据 结构的需要。一般轴套不能承受轴向载荷，或只能

18、承受较小的轴向载荷。或加推 力轴承。轴一般是圆的。轴套可以起到保护轴的磨损和对轴上零件进行轴向定位7轴承盖得设计7.1轴承盖得作用轴承盖用于轴承外圈的轴向定位，能够对轴承起到防尘和密封,7.2 轴承盖得选择轴1上轴承盖选用深型轴承盖尺寸型号为42 X 15,选用35号钢轴2上轴承盖选用深型轴承盖尺寸型号为52 X 15,选用35号钢，头部选用80X 18.轴3上轴承盖选用深型轴承盖尺寸型号为62 X 15,和 80X18,轴4上上轴承盖选用深型轴承盖尺寸型号为47X15。7.3轴承的校核FR1v=S=L5 =352NFR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N|2|315352.5Fr

19、2v=Ft- F R1尸1377-352=1025N 轴承的型号为6008, Cr=16.2 kN FA/COr=0计算当量动载荷f P X F R Y F A查表得fP=1.2径向载荷系数X和轴向载荷系数丫为X=1, Y=0Pr 二 f p XFR YFaPr=1.2 X( 1 X 352) =422.4 N验算3182111的寿命=244848628800L =16667 16200Lh 384 422.4验算右边轴承16667口 _ 3843162003(121025)丿=9917728800&主轴箱的选材主轴箱选用HT20Q需经时效处理。壁厚为 24mm.9润滑4.1齿轮润滑齿轮的润滑

20、选用L-AN15润滑油。4.2轴承润滑采用脂润滑10.丝杆的选择选用丝杆导程为12mm勺导程11挂轮机构的设计车削螺纹时的运动平衡式为1 （主轴）iL=S机床丝杠的导程 L=12mm基本传动组i=1/8模数齿数直径120201252513030135351404014545150501555516060165651707018080190901959511001001120120如车削螺距为0.2的螺纹时，可采用A-B齿数20-90, C-D齿数采用60-10020 60S=1XX 12=0.290 100可以切削导程为0.2的螺距。轴1和轴3固结在床身上，齿轮B, C采用可调距离ABCDS2

21、090601000.220701200.2520701000.33090701000.354010060900.43070900.540601000.64060701000.750601000.68090601000.7560701000.960709015080601.25459080401.580706023080904通过变换齿轮A,B,C,D。可以多种切削标准螺距和非标准螺距的螺纹。12，主轴箱体尺寸主轴箱体选用灰口铸铁，经时效处理，表面喷漆。主轴箱壁厚为24mm,，主轴箱高634mm，长413mm,13.机床的整体尺寸床身长2020,床宽321mm,车床高为1087mm.14设计总结在这次作业过程中，我遇到了许多困难，一遍又一遍的计算，一次又一次的设 计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足，接受了盲目计算的教训。尽管这次作业的时间是漫长的，过程是曲折的，但对我来说，收获最大 的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中，我发现像我 们这些学生最最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能 与实际脱节.由于经验的缺少，这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大， 重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，总体来说，我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的，它需要我们将学过的