X62铣床升降台说明书

1、X62铣床升降台说明书 河北工程学院毕业设计(说明书) 绪 论 机械工业肩负着为国家经济各部门提供各种先进装备的任务，而机床工业则是机械工业的重要组成部分，是为机械工业提供制造技术和装备的工业。机床的拥有量、产量、品质和质量。是衡量一个国家工业水平的重要标志之一。因此机床工业在国民经济中占有极其重要地位。 机床工作原机的属性，决定了它与国民经济各工业部门之间的关系。机床工业可以生产出各种各样的基础机械产品、专业设备和机电一体化的产品，为能源、交通、农业、轻纺、石油化工、冶金、电子、兵器、航空航天和矿山工程等各种行业部门提供先进的制造技术与优质高效的工艺装备，从而推动这些行业的发展。机床工业对国

2、民经济和社会进步起着重大的推动作用。 金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，在一般情况下约占机器的总制造工作量的50%70%，它的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产率。 这次对X62铣床的设计，可以使我们对传动系统的传动及控制原理有一个深层的了解。通过本次设计，利于我们牢固掌握和灵活运用所学过的知识，提高我们的动手能力。 1 河北工程学院毕业设计(说明书)1 / 66 第1章 概述 1.1 机械制造装备的重要地位 制造业是一个国家经济发展的重要支柱，是国民经济的主要来源，可以说，制造业的发展水平是一个 国家或地区经济实力，科技水平和综合国力的重要标志之一。机械

3、制造是制造业核心，是向其它部门提供工具，仪器及各种先进制造装备的部门。机械制造业的生产能力和制造水平是衡量一个国家工业水平的标志之一。因此，机械制造业在国民经济中占据着重要地位。而机械制造业的生产能力和水平主要取决于机械制造装备的先进程度。随着科学技术的迅速发展，机械制造生产模式发生了巨大的演变。19世纪20年代制造业开始起家，二次世界大战期间，大规模军工生产，使得制造业得到飞速发展。 20世纪50年代末，产品品种单一，为了提高生产率，满足市场需要，广泛采用自动化机床，组合机床和专门生产线。在大批量生产条件下，这种生产方式可以实现刚性自动化，大幅度降低成本，极大的提高劳动生产率。 20世纪70

4、年代后期，社会需求日益多样化，市场竞争日益激烈，为了在竞争中求的生存和发展，生产企业不仅要求提高产品质量，而且频繁的改变，以满足市场不断的发展。数控机床就是在这样的背景下发展起来的，他极其有效的为单件小批量生产的精密复杂零件提供了自动加工手段。20世纪70年代初研制出的计算机数控，使数控机床得到了迅速的发展和普及。 20世纪80年代初，市场上出现了更多系统化，规模更大的柔性制造系统。它是采用一组数控机床和其他自动化的工艺装备，由计算机信息控制系统和物料储运系统有机结合的整体。FMS既是自动化，又是柔性的，比单台数控机床的经济效益有大幅度提高，特别用于中小批量生产。随着计算机辅助技术向智能化，网

5、络化和集成化方向发展，为了充分利用企业的软硬件资源，发挥企业的整体效益，国外20世纪80年代出现了一种新的生产模式-CIMS。CIMS技术的出现使机械制造自动化水平开始由系统自动化向综合自动化方向发展。 20世纪90年代，随着信息技术的发展，快速响应为市场制造发展的重要方向。为加快响应市场，相继提出了精良生产（LP），敏捷制造（AM）虚拟公司精良敏捷柔性（LAF）生产系统等许多新的生产模式和新的哲理。 1.2 机床的分类及型号编制方法 2 河北工程学院毕业设计(说明书) 金属切削车床种类繁多，为了便于区分，使用和管理，有必要对机床进行分类和型号编制。 1.2.1机床的分类 机床的传统分类方法，

6、主要是按加工性质和所用的刀具进行分类。根据我国制定的机床型号编制方法，将机床分为12大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨床、拉床、切断机床、锯床、和其他机床。 同类型机床按应用范围（通用性程度）又可以分为： 通用机床：又称万能机床，这类机床可加工多种工件，完成多种工序，使用范围 广，通用性高，主要用于单件小批量生产。按切削方式通用机床可分：车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工车床，螺纹加工车床，刨床，拉床，切断机床，锯床，和其它机床。 专用机床：是用于加工特定工件的特定工序的机床，是为特殊工序要求专门设计，制造的加工设备。 专门化机床：这类机床用于加工形状相似而尺寸不同的工

7、件特定工序，生产率很高，适用于成批生产。 同类型机床按工作精度又可以分为：普通精度机床、精密机床和高精度机床。 机床还可按自动化程度分为：手动、机动、半自动和自动的机床。 机床还可按重量和尺寸分为：仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（重量达10吨）、重型机 床（大于30吨）按机床主要工作部件的数目，可以分为单轴、多轴的或单刀的、多刀的机床等。 特种加工机床： 电加工机床：是直接利用电能对工件进行加工的机床主要有电火花加工机床，点火 线切割机床和电解加工机床。 声波加工机床：是利用工作端面作超声频震动，通过工作液中的悬浮磨料对工件进 行加工和抛磨实现加工的。 激光加工机床：采用激光能量对材

8、料进行加工的设备。 电子束加工机床：加工范围广，可对任何金属导体，半导体和非半导体材料进行加工。 锻压机床： 锻压是利用锻头与 座之间撞击能量对金属进行加工。曲柄液压机是锻压生产中广 3 河北工程学院毕业设计(说明书) 泛应用的一种锻压机床，它可以用于板料冲击，冷热加工等。 通常，机床根据加工性质进行分类，在根据其某些特点进一步描述，如多刀半自动车床、高精度外圆磨床等。 随着机床的发展，其分类方法也将不断发展。现代机床正向数控方向发展，数控机床的功能日趋多样化，工序更加集中。现在一台数控机床集中了越来越多的传统的功能。例如，数控车床在卧式车床功能的基础上，又集中了转塔车床、仿形车床、自动车床等

9、多种车床的功能；车削中心出现之后，在数控车床功能的基础上，又加入了钻、铣、镗等多种车床的功能。又如，具有自动换刀功能的镗铣加工中心机床，集中了钻、镗、铣等多种类型机床的功能；有的加工中心的主轴既能立式又能卧式，即集中了立式加工中心和卧式加工中心的功能。可见，机床数控化引起了机床传统分类方法的变化。这种变化主要表现在机床品种不是越分越细，而应是趋向综合。 1.2.2 机床型号的编制方法 机床型号就是按一定规律赋予每种机床一个代号，以便于机床的管理和使用用于简明地表示机床的类型、通用和结构特性，以及主要技术参数等。我国机床型号的编制，现在是按1985年颁布的标准JB1838-85金属切削机床型号编

10、制方法编制的。此标准规定，机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合而成，它适用于各类通用机床和专用机床（不包括组合机床） 1.2.2.1 普通机床型号 普通机床型号用下列方式表达： 普通机床型号用下列方式表达： （）（）（） （） （）（×）（）（） 类别代号组别、惜别代号主参数或设计顺序号第二主参数 重大改进顺序号同一类型机床的变形代号 4 河北工程学院毕业设计(说明书) 其中： 有“”符号者，为大写的汉语拼音字母； 有“”符号者，为阿拉伯数字； 有“（）”的代号或数字，当无内容时，则不表示。 若有内容时，则不带括号。 机床类、组、系的划分及其代号 机床的类别用汉语拼音大写字母

11、表示。例如：“铣床”的汉语拼音是“xi chuang”，所以用“X”表示。当需要时，每类又可分为若干分类；分类代号用阿拉伯数字表示。在类代号之前，居于型号的首位，但第一分类不予表示，例如：磨床类分为M，2M，3M三类。 机床的组别和系别代号用两位数字表示。每类机床按其结构性能及其使用范围划分为10个组，用数字0-9表示。每组机床又分为若干个系列，系的划分原则是：主参数相同，并按一定的公比排列，工件和刀具本身的和相对的运动特点基本相同，且基本结构及布局形式相同的机床，即划分为同一系。 机床的类别代号及读音如表1-1所示。 表1-1 普通机床的类别代号及其读音如表 机床的特性代号 机床的特性代号表

12、示机床具有的特殊性能，包括通用特性和结构特性，当本类型机床除有普通型外，还具有某种通用特性，则在类别代号之后加上相应的特性代号。 为了区分主参数相同而结构不同的机床，在型号中用结构特性代号表示。结构特性代号为汉语拼音字母。例如：X62型卧式铣床型号中的“X”，可理解为这种型号床在结构上区别与CA6140型车床。结构特性的代号字母是根据各类机床的情况分别规定的，在不同型号中的意义可不一样。 5 河北工程学院毕业设计(说明书) 机床住参数、第二主参数和设计顺序好。机床主参数代表机床规格的大小，用折算 值（主参数乘以折算系数）表示。 某些普通机床，当无法用一个主参数表示。设计顺序号由1开始。当设计顺

13、序 号小于10时，则在设计顺序号之前加“0”。 第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作面长度等 等。第二参数也用折算值表示。 机床的重大改进顺序号 当机床的性能及结构布局有重大改进，并按性产品重 新设计试制和坚定时，在原机床型号的尾部，加重大改进顺序号，以区别与原机床型号。序号按A,B,C,?字母的顺序选用。 同一型号机床的变形代号 某些机床，根据不同的加工需要，在基本机床型号的 基础上仅改变机床的部分性能结构时，则在基型机床型号之后加1,2,3,?变形代号。 综上所述普通机床型号的编制方法可举例如下： 1.2.2.2 专用机床 专用机床型号表示方法： ?设计单位代号 ?

14、组代号 ?设计顺序号 设计单位为机床厂时，设计单位代号由机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及该机床厂在该城市建立的先后顺序号，或机床厂名称的大写汉语拼音字母表示。设计单位为机床研究所时，设计单位代号由研究所名称的大写汉语拼音字母表示。 专用机床的组代号用一为数字表示，数字由1开始，位于设计单位代号之后，并用“-”分开，读作“至”。专用机床的组，按产品的工作原理划分，由各机床厂、所根据产品情况自行确定。专用机床的设计顺序号，按机床厂、所的设计顺序排列，由“001”其始，位于专用机床的组代号之后。 显然，目前使用的机床型号编制办法有些过细。机床数控化以后，其功能日趋多样化，一台数控车床同时具有多

15、种组别和系别的车床的功能，这就是说，很难把它归属于哪个组别、哪个系别的机床了。 现代机床的发展趋势是机床功能部件化了，每个功能部件是独立存在的，机床生产厂根据市场需要设计与制造各种功能部件。以数控车床为例，典型的功能部件可以是尾架、多种类型的转塔刀架和下刀以及主轴分度机构等等，这些都可由机床用户选择定货。 6 河北工程学院毕业设计(说明书) 机床产品已经走向市场的今天，不再是机床厂生产什么样的机床，用户就买什么样的机床，而是用户需要什么，机床厂就造什么。然而，目前的机床型号编制方法仍然是“我造什么你买什么”已经不适应机床市场发展的新形势。随着机床工业的发展，机床型号的编制方法将进一步修订和补充

16、。 1.3 铣床的分类 铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。 升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。 仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗

17、削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。 另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。 1.4 用途和特点 X62W型万能铣床和X62型铣床的区别，在于前者的工作台能围绕自己的中心向左右个旋转45度，而后者的工作则不能转动。 X62W型和X62型铣床适用于用圆柱，圆片铣刀，角度铣刀，成型铣刀及端面铣刀来铣切各种零件，这两种铣床都可以加工平面，斜面，沟槽，齿轮等。 在这两种铣床上装置分度时，可以铣切直齿齿轮和铰刀等零件，此时每当零件被加工完一个齿后，利用手动使零件绕自己的中心转动一定的角

18、度，以便进行下一个齿的加工。 当把X62W型万能铣床的工作台绕自己的垂直中心转动一定角度并装上分度头后，尚能铣切螺旋面（如钻头的螺旋线，螺旋齿轮，鼓轮等）。 在这两种铣床上，还可装上万能铣头及原工作台，用以铣切凸轮及弧形槽。 因此X62W型和X62型铣床能适用于各种企业，从小规模的机械修理站刀大量生产的汽车制造厂都可以使用。 X62W型和62型铣床具有下列特点： 1 机床结构本身具有足够的刚性，使能承受重负荷的切削工作。 2 机床有足够的功率和很广的变速范围，能充分发挥刀具效能，并能使用硬质合金刀 7 河北工程学院毕业设计(说明书) 具进行高速切削。 3 在机床的前面和左面，各有一套功用相同的

19、按钮和操纵手柄（及复式操纵装置），使 工作者能选择最方便的位置进行操作。 4 机床具有各种连续的往复循环和间断的循环运动，能简化操作动作，提高生产效率， 并且可以进行多机床管理。 5 主轴的起动，停止，和快速行程的开动都有明显的按钮，工作台的进给由手柄操纵， 其送进方向和操纵手柄所指的方向一致，主轴的转速和工作台的进给速度用转盘来选择，所有这些，都使机床的操纵简单，操作机床的工人液不一定需要高度熟练的技术。 6 机床的重要传动零件均用合金钢制成，并经过特殊处理容易磨损的零件均用耐磨材 料制成，机床导轨有防腐装置这些都保证了机床有足够长的使用寿命。 7 容易磨损的部分都有消除间隙的调整装置，保证

20、机床的精度和工作平稳。 8 机床有良好的安全装置，手动进给和机动进给间有互锁机构，在进给量过大或因故 障而超负荷时，保险接合子能自动脱开，使机床零件不导致损坏，同时又保证了操作者的安全。 9 机床能迅速有效地进行制动，当加工完毕或其他原因而需停止机床时，只要按一下” 停止”按钮，机床的全部运动立即停止。 10 机床能进行顺铣和逆铣工作，操作者可根据需要灵活运用。 11 工作台在三个方向上（纵向，横向，垂直）都能进行快速移动，减少辅助时间，提 高生产效率。 12 工作台横向和垂直方向的移动，集中地由一个手柄操纵操纵者用该手柄可控制工作 台两个方向的进给和快速移动。 13 机床由完善的滑动系统，重

21、要的传动零件和轴承是由机动油泵进行自动润滑，同时 设有指示器进行经常检查，需要手柄润滑的部位，其加油点均设于明显之处。 14 各重要传动轴和主轴安装在滚动轴承上，提高传动效率，主轴上的滚锥轴承，还能 进行调整，保证主轴精度。 1.5 机床设计概论 1.5.1机床设计的基本要求及评价指标： 工艺范围 机床是用来完成工件表面加工的，应该具备完成一定工艺范围（包括加工方法， 工件类型，加工表面形状，尺寸等）的加工功能，因此也可以把工艺范围称之为机 8 河北工程学院毕业设计(说明书) 床的加工功能。 精度 加工中保证被加工工件达到要求的精度，和表面粗糙度。 生产自动化 生产率的要求根据生产纲领决定，常

22、用单位时间机床所能加工出的工件数量表 示。机床自动化有半自动化和全自动化之分。 可靠度 可靠度是在规定的条件下和规定的时间内，机床完成规定的能力及其稳定性。 宜人性 造型与色彩 噪音，一般机械允许噪音不大于85dB，精密机床不大于75dB. 成本 价值=功能/成本 1.5.2 X62型卧式铣床的工艺范围和布局 铣床的工艺范围： 用铣刀对工件进行铣削加工的机床。多用来铣削各种平面、沟槽、轮齿、螺纹、花 键轴以及比较复杂的型面。效率较刨床高。在机械制造和维修工厂广泛应用。 精度：粗加工平面，粗糙度6.3左右 机床的总布局： 铣床的总体布局就是铣床各主要部件之间的相互之间的位置关系， 以及他们的相

23、互运动关系。X62型卧式铣床主要零部件组成： 1. 床身部分 床身和底座分开制造并用螺钉固地连接起来，在床身内部合理的布置了许多加强 筋，保证床身在承受各种载荷时，具有良好的刚性。床身顶部的燕尾形导轨上装着悬梁， 悬梁的左侧底面是齿条，当用扳手转动床身左侧上方的六角螺帽时，即可通过小齿轮移 动齿条，从而使悬梁前后移动，床身之左上方尚有两套加紧装置，在机床工作时，利用 它加紧悬梁。在悬梁前端伸出部分，安装着刀杆支架，每一个刀杆支架都配有耐磨青铜 的轴套，并能利用帽调整其与刀杆配合的间隙，床身下部左右两边个有一壁龛，大部分 电器都安装在里面，外面有小门，门上有良好的密封装置，当关闭后能防止机油及尘

24、土 落于电器上。底座的内部使冷却液箱。 2. 主轴传动部分 9 河北工程学院毕业设计(说明书) 主轴传动机构直接安装在床身内部，在床身左右两边的中部各有一窗口，打开右边窗口上的铸铁盖，即可看到传动机构的全貌，并可进行检查和调整。左边的窗口则安装着变速操纵箱。整个传动机构有五根轴组成，所有的传动轴和主轴都是通过滚动轴承直接装在床身上镗制的孔内，主传动电动机装在床身后面，利用操纵箱上的拨叉来移动各个三连或二连的滑动齿轮，使其组成不同的啮合情况，从而变换主轴转速。 3. 进给部分 进给箱主要是进给运动传动链中的传动比变换装置。通过变速传动部分，控制操作部分，移动三连或二连滑动齿轮，实现所得到的转速。

25、 4. 升降台部分 升降台位于床身的前方，把工作台和床身联系起来，并能传递纵向，横向和升降的进给运动。在升降台的后部有燕尾形导轨与床身相连，用楔铁调整导轨的配合间隙，升降台右后方右加紧用的手柄，用以降升降台加紧在床身上。 升降台顶部右矩形导轨，用以安装床鞍或工作台底座，升降台的前下部装有1·5瓦的法兰盘式电动机，左侧是进给变速箱，右侧的壁龛内装着电磁铁，这电磁铁通过杠杆拨动送进变速箱内轴上的离合器，电磁铁吸动时产生快速移动，反而则是工作进给。 升降台的前端有使工作台横向及升降台进给用的操纵手轮及手柄，当工作台进行自动的工作进给或快速移动时，由于互锁机构的作用，手柄及手轮即与传动轴脱离

26、联系，并不跟着转动，保证了操作者的安全。 横向和升降的机动进给的操纵手柄使复式的。也就是有两个作用完全相同的手柄，分别安装于升降台左侧的前后方，手柄有五个位置： 工作台向上进给或快速向上 工作台向下进给或快速向下 工作台向前进给或快速向前 工作台向后进给或快速向后 横向或升降进给的停止 五个位置是互锁的，各方向的进给不能同时接通。床身导轨旁边的撞板和工作台底座的撞板，都能通过杠杆和拉杆的作用，在要求的位置上，停止横向或升降台进给。 5.工作台部分 X62W型万能铣床和X62型卧式铣床的区别，主要就在工作台及底座这一部分，对于X62型卧式铣床来说，这一部分只包括了工作台及其底座，工作台底座的下部

27、式矩形导轨，与升降台矩形导轨相接，其顶部是燕尾导轨，工作台就借此燕尾导轨与工作台底 10 河北工程学院毕业设计(说明书) 座配合。 工作台部分是纵向进给系统中的最后一环，在这部分上，可以操纵纵向的手动，机动和快速移动，同时借助于底座和升降台，和可以获得横向和升降的手动，机动和快速移动，三个方向的进给都有连锁装置。 操纵工作他纵向行程的手柄，安装在工作台底座的顶面中央部位，该手柄有三个位置，即“向右进给”，“向左进给”，和“停止”。 工作台纵向机动进给的操纵手柄也是复式的，有另外一各作用完全相同的手柄装在工作台底座的左下方。 工作台也可以调整成半自动的工作循环，此时必须把右边电器箱小门相应的转换

28、开关搬到适当的位置，同时要根据加工过程的要求。调整工作台前端的撞板。 为了调整纵向丝杠和螺母之间的间隙，设置有补偿装置，使机床能用于顺铣加工。 工作台纵向燕尾导轨和横向矩形导轨的配合间隙，都用楔铁来调整。在工作台底座的左右两侧个有一加紧手柄，用以降工作台底座加紧于升降台上，当此手柄处于加紧位置时，不能摇动横向进给的手轮，更部可动横向的机动进给或快速移动，工作台也可以加紧于燕尾导轨上，是利用工作台底座前端的两个螺钉来加紧的。 X62W型万能铣床的工作台部分于上述的X62型卧式铣床稍有区别，对于万能铣床，其工作台底座是分成上下量部分，上半部称为回转盘，下半部称为床鞍，上下量部分的接合是依靠一各固定

29、于床鞍上的直径尾155毫米的圆环来定位，回转盘能连同工作台一起围绕这这个圆环相对于床鞍转动，最大的回转角度尾左右各45度。并能利用四个T型螺钉，使回转盘固定在所需要的回转角度上。 6. 冷却部分 冷却液装在机床底座内，打开机床后罩可以看到冷却液泵及其电动机，冷却液泵的冷却液沿着管子输送到喷嘴，为了使液体准确的喷向切削部分，喷嘴的移动系统有足够的灵活性，他能按照任何角度回转和按高度调整，同时也能沿着悬梁导轨移动，如果改变切削方向时，整个系统还能移到悬梁的另一面，冷却液的输送量能通过阀门来调节，冷却泵电动机的开关装在机床左边的电器门上。 11 河北工程学院毕业设计(说明书) 第二章 铣床升降台设计

30、方案 2.1传动系统设计方案 根据设计要求，主传动与进给传动都能获得18种转速，同时在升降台工作时，能在横向纵向垂直三个方向上能分别实现机动，快速进给，手动三种方式，总体设计图如下： 总系统传动图 根据铣创参数分别对各传动系统进行设计： 铣床参数如下： 工作台 X62W X62 12 工作台最大横向行程 手动（毫米）?255 255 机动（毫米）?240 240 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?45度 T形槽数?3 T形槽宽度（毫米）?18 T形槽间距离（毫米）?70 主轴 主轴锥度?7：24 主轴孔径（毫米）?29 刀杆直径（毫米）?22：

31、27：32 主轴的前轴承直径（毫米）?90 部件间主要尺寸 主轴中心线至工作台台面间距离 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 主轴中心线刀悬楔的距离（毫米）?155 机动性能 主轴转速种数?18 主轴转速范围（转/分）?301500 工作台纵向进给量范围（毫米/分）?23·51180 工作台横向进给量范围（毫米/分）?23·51180 工作台垂直进给量范围（毫米/分）?8394 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 体积 重量 主传动电

32、动机功率（瓦）?7·5 主传动电动机转速（转/分）?1450 进给电动机功率（瓦）?1·5 进给电动机转速（转/分）?1410 冷却泵电动机功率（瓦）?0.125 冷却泵电动机转速（转/分）?2790 机床外形尺寸 13 360 340 3 18 70 7：24 29 22：27：32 90 30 350 215 470 155 18 301500 23·51180 23·51180 8394 2300 770 7·5 1450 1·5 1410 0.125 2790 河北工程学院毕业设计(说明书) （长*宽*高）（毫米）?2294&

33、#215;1770×1610 2294×1770×1610 机床重量（公斤）?2650 2650 机床体积（立方米）?6·6 6·6 进给转速分布图： 进给传动转速分布图 2.2升降台工作系统： 14 河北工程学院毕业设计(说明书) 升降台部分要能分别实现横向，纵向，垂直三个方向的进给运动，并能分别实现在任意一个方向上由三种进给方式，分别为机动进给，快速进给及手动进给，并且在三个方向的进给运动不能同时进行。 根据设计方案需求，设计如图所示： 升降台工作台传动系统图 进给运动与升降台部分电机为一个，该电机在升降台内，齿轮18直接接在电动机轴上，带

34、动轴轴，使轴运转，轴轴再传到轴，通过齿轮20-21，使轴转动，轴上齿轮42带动43使轴运转，齿轮44传递给45使轴转动，齿轮56带动齿轮57带动伞齿轮57，58运转从而使工作台获得垂直方向的机动进给。轴通过齿轮44，45，46传递时，使轴获得转速，再传递给50，51，52，53，使工作台获得纵向机动进给，在当齿轮46啮合47时，使获得横向机动进给，这就是进给三个方向如何机动控制的。当按下“快速”按钮时，便接通了升降台内强有力的电磁铁，并通过杠杆使离合器向右移动，此时电动机直接经过齿轮18，19，20，21及摩擦片式离合器带动轴，带带动轴，使升降台获得三个方向的快速进给。另外三个方向还必须实现手

35、动控制，因此在个方向上的控制轴上分别安装离合器，分别为48，49，60此三个离合器分别控制着垂 15 河北工程学院毕业设计(说明书) 直，横向，纵向的运动，三个离合器分别控制着手动与否。例如当垂直方向需要手动时，通过手柄推进将离合器48接近，转动手柄可使齿轮45获得手动转速，进而带动56，57，58，59转动，实现了升降台垂直方向的手动进给，横向纵向同理，接通离合器带动后面齿轮转动，从而获得次两方向的手动进给。假如在一个方向上正在运动时，另一个或两个方向的离合器也是接通的，那么手柄也会转动，这样对操作人员是很危险的，因此三个方向是不能同时接通的，根据此点可将三个方向的离合器互锁，使三个方向不能

36、同时接通，在任意一个方向接通时，另两个方向必须是断开的。 这样就实现了升降台内三个方向的三种运动方式。 2.3升降台各零件设计计算： 2.3.1. 拟定转速图一般原则 （1）传动副“前多后少”原则 （2）传动顺序与扩大顺序相一致原则 （3）确定各变速组的变速范围及极限传动比原则 RI=(umaxi)/ (umini) (i=0、1、2、? j) 变速组中最大与最小传动比的比值，称为该变速组的变速范围。 RI?xi(pi-1) i=0、1、2?j 依次为基本组，第一，二，?j扩大组 xi(pi-1)由此可见，式中就是变速组中最大传动比的传动线与最小传动比传动线所拉开 的格数。设计机床主传动系统时

37、，为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比u主min1/4;为避免扩大传动误差，减小振动噪声，一般限制直齿圆柱齿轮的最大变速比u主max2.主传动各变速组的最大变速范围为 R主max= u主max/u主min(22.5)/0.25=810 主轴的变速范围应等于主传动变速系统中各个变速组变速范围乘积 RN=R0R1R2?Rj 检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其它变速组的变速范围都比最后扩大组小，只要最后扩大组的变速不超过极限值，其他变速组更不会超过极限值。 1821×32×26×26 ，?1.26 其最后扩

38、大组变速范围 R3=1.26（12-6）=4 由此的?1.26 其它变速组的变速范围肯定也符合要求. (4)分配传动比原则 个传动副的传动比应尽可能不超出极限传动比u主min和 u主max 中间传动轴的最低转速适当高些。因为中间传动轴的轴速高，则在一定条件 下，传递扭矩小，相应的传动件的尺寸也小，因此，按传动顺序的各变速组 的最小传动比应采用递减的原则，即要求 16 河北工程学院毕业设计(说明书) u amin>ubmin>ucmin (5)降低噪声考虑原则 简化机床传动系统，减小传动齿轮对数。 避免较大的变速传动。 适当降低齿轮圆周运动速度 (6)为减少空载功率损

39、失应考虑原则 计算转速的确定：因为轴上齿轮转速最大的地方，最容易受到破坏，所以在选择计算转速时，选择各轴上转速最高的速度。 计算转速如图所示： 轴计算转速为272 轴计算转速为148 2.3.2 齿轮齿数的确定： 机床转速图拟定后，则各变速组的传动比也就确定了，即可进一步确定各变速组中传动副的齿轮齿数，皮带轮的直径等，在确定齿数时要注意下列几点： 齿轮的齿数和SZ不能太大，以免齿轮尺寸过大而引起机床结构增大。一般推荐齿数和SZ100-120，常选在100以内。 同一变速组中的各对齿轮，其中心距必须保证相等。 最小齿轮饿齿数应保证不产生根切，对于标准齿轮，其最小齿数 Zmin17（变位齿轮除外）

40、。 应保证最小齿轮的齿数装在轴上或轴套筒上具有足够的强度。 保证主轴的转速误差在规定的范围之内。 应保证转速图上传动比的要求。所确定的齿轮齿数之比为实际传动比，它与理论传动比一般存在误差，因而造成主轴转速的误差，只要转速误差不超过±10（-1）%是允许的，即 （n-n）/n10（-1）% 式中 n：主轴实际转速r/min, n： 主轴标准转速r/min, ：选用的公比 齿轮187 模数3 齿数33 配合齿轮213 模数3 齿数18 齿轮208 模数2.5 齿数35 齿轮190 模数3 齿数 22 配合齿轮153 模数3 齿数33 1齿轮208 齿轮213 轴转速为272 2齿轮187

41、 齿轮190 轴转速为148 1 齿轮213 2 齿轮187 3 齿轮190 4 齿轮153 5 齿轮 208 17 河北工程学院毕业设计(说明书) 设计齿轮如下： 模数如图： 因此设计方案为： 齿数设计方案为齿轮1为齿数19，模数为3 18 河北工程学院毕业设计(说明书) 齿轮2的齿数为35， 模数为3 将齿轮1 2 齿数定为18 33 模数均圆整为3 齿轮1. 2强度校核： 所以强度合适 1.设计参数 传递功率 P=1.50000 (kW) 传递转矩 T=52.65993 (N.m) 齿轮1转速 n1=272 (r/min) 齿轮2转速 n2=148 (r/min) 传动比 i=1.837

42、84 原动机载荷特性 SF=轻微振动 工作机载荷特性 WF=均匀平稳 预定寿命 H=10000 (小时) 2.布置与结构 19 河北工程学院毕业设计(说明书) 结构形式 ConS=闭式 齿轮1布置形式 ConS1=对称布置 齿轮2布置形式 ConS2=对称布置 3.材料及热处理 齿面啮合类型 GFace=硬齿面 热处理质量级别 Q=ML 齿轮1材料及热处理 Met1=40Cr<表面淬火> 齿轮1硬度取值范围 HBSP1=48-55 齿轮1硬度 HBS1=52 齿轮1材料类别 MetN1=0 齿轮1极限应力类别 MetType1=11 齿轮2材料及热处理 Met2=2

43、0Cr<渗碳> 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=56-62 齿轮2硬度 HBS2=59 齿轮2材料类别 MetN2=0 齿轮2极限应力类别 MetType2=13 4.齿轮基本参数 模数(法面模数) Mn=2 端面模数 Mt=2.00000 螺旋角 =0.0000000 (度) 基圆柱螺旋角 b=0.0000000 (度) 齿轮1齿数 Z1=19 齿轮1变位系数 X1=0.00 齿轮1齿宽 B1=16.66661 (mm) 齿轮1齿宽系数 d1=0.87719 齿轮2齿数 Z2=35 20 河北工程学院毕业设计(说明书) 齿轮2变位系数 X2=0.00 齿轮2齿宽

44、B2=16.66661 (mm) 齿轮2齿宽系数 d2=0.47619 总变位系数 Xsum=0.00000 标准中心距 A0=54.00000 (mm) 实际中心距 A=54.00000 (mm) 齿数比 U=1.84211 端面重合度 =1.61519 纵向重合度 =0.00000 总重合度 =1.61519 齿轮1分度圆直径 d1=38.00000 (mm) 齿轮1齿顶圆直径 da1=42.00000 (mm) 齿轮1齿根圆直径 df1=33.00000 (mm) 齿轮1齿顶高 ha1=2.00000 (mm) 齿轮1齿根高 hf1=2.50000 (mm) 齿轮1全齿高 h1=4.50

45、000 (mm) 齿轮1齿顶压力角 at1=31.766780 (度) 齿轮2分度圆直径 d2=70.00000 (mm) 齿轮2齿顶圆直径 da2=74.00000 (mm) 齿轮2齿根圆直径 df2=65.00000 (mm) 齿轮2齿顶高 ha2=2.00000 (mm) 齿轮2齿根高 hf2=2.50000 (mm) 齿轮2全齿高 h2=4.50000 (mm) 齿轮2齿顶压力角 at2=27.264852 (度) 齿轮1分度圆弦齿厚 sh1=3.13802 (mm) 齿轮1分度圆弦齿高 hh1=2.06489 (mm) 齿轮1固定弦齿厚 sch1=2.77410 (mm) 21 河北

46、工程学院毕业设计(说明书) 齿轮1固定弦齿高 hch1=1.49511 (mm) 齿轮1公法线跨齿数 K1=2 齿轮1公法线长度 Wk1=9.38860 (mm) 齿轮2分度圆弦齿厚 sh2=3.14054 (mm) 齿轮2分度圆弦齿高 hh2=2.03524 (mm) 齿轮2固定弦齿厚 sch2=2.77410 (mm) 齿轮2固定弦齿高 hch2=1.49511 (mm) 齿轮2公法线跨齿数 K2=4 齿轮2公法线长度 Wk2=21.64531 (mm) 齿顶高系数 ha*=1.00 顶隙系数 c*=0.25 压力角 *=20 (度) 端面齿顶高系数 ha*t=1.00000 端面顶隙系数

47、 c*t=0.25000 端面压力角 *t=20.0000000 (度) 齿轮3 4 5用同样的方法进行设计校核，设计结果如下： 3 齿数22 模数3 4 齿数33 模数3 5 齿数35 模数2.5 2.3.3 轴的设计计算： 轴的转速为272r/min 轴的转速为148 r/min 功率为P=P12 因此轴的功率为电动机功率*各级效率 P=1.33kw 扭拒计算为：T=9550P/n 所以轴的扭拒为85.8 N.m 要对次轴进行设计，要选出此轴最容易断裂损毁的地方，也就是转速最高时，承受扭矩 22 河北工程学院毕业设计(说明书) 最大的地方。 已知：传递功率P=1.33kw，转速n=272r

48、/min。 最小直径dmin=A×p/n其中安全系数为1.03。 选用45#钢作轴的材料A取110。得： dmin1.03×110×=19.8mm 将此轴最小直径圆整为20mm 轴的转速为148 r/min 功率为P=P12 因此轴的功率为电动机功率*各级效率 P=1.33kw 扭拒计算为：T=9550P/n 所以轴的扭拒为82N.m 要对此轴进行设计，要选出此轴最容易断裂损毁的地方，也就是转速最高时，承受扭矩最大的地方。 已知：传递功率P=1.27kw，转速n=148r/min。 最小直径dmin=A×p/n其中安全系数为1.03。 选用45#钢作轴的

49、材料A取110。得： dmin1.03×110×=26.8mm 将此轴最小直径圆整为27mm 2.3.4 轴的校核： 轴的校核： 计算作用在齿轮上的力 T=46696N·mm 齿轮分度圆直径：d=m×Z=3×18=54mm 齿轮受力： 圆周力：Ft=2T/d=1729N 径向力：Fr=Ft×tgan=629N,其中an=20o 23 河北工程学院毕业设计(说明书) 轴向力：Fa=0 齿轮在水平面上的力：FH= Ft×Cos+ Fr×Cos=919N 式中=10o，=80o 齿轮在垂直面上的力： Fv=- Ft

50、15;Cos+ Fr×Cos=-1585N 求轴承反力 水平面（H平面）：RAH=L×FH=141N RBH= FH- RAH=778N 垂直面（V平面）：RAV=L ×FV=-244N RBV= FV- RAV=-1341N 求齿轮处弯矩 H平面： MAH= RAH×L1=9306N·mm MBH= RBH×L2=45124N·mm V平面： MV= RAV×L1=-16104N·mm 合成弯矩M: M左=MAH2+ MV2=18653 N·mm M右= MbH2+ MV2=47911 N·mm 按弯矩合成强度校核轴的强度 Mca = M2+(aT)2 a:考虑弯矩和扭矩在轴截面引起的应力循环特性差异的系数，取a=0.6。 2 ¨aT）Mca左=M左2+（ 22 = + 0.6*46696 =4065