机械专业毕业设计说明书轴校核部分

1、 Graduation Project (Thesis)Harbin University of CommerceX6132milling machine feed system, lifting platform and platform designStudent SunMingxing Supervisor Yan Zugen Specialty X6132 milling machine feed system, lifting platform and platform design School Harbin University of Commerce 2012年6月9日 1 绪

2、 论1.1机床的用途及性能X6132、X6132A型万能升降台铣床属于通用机床。主要适用于机械工厂中加工车间、工具车间和维修车间的成批生产、单件、小批生产。这种铣床可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。如果配以万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件，还可以扩大机床的加工范围。X6132、X6132A型铣床的工作台可向左、右各回转45 º当工作台转动一定角度，采用分度头时，可以加工各种螺旋面。X6132型机床三向进给丝杠为梯形丝杠，X6132A型机床三向进给丝杠为滚珠丝杠。X6132/1、X6132A/1型数显万能升降台铣床是在X6132、X61

3、32A型万能升降台铣床的基础上，在纵向、横向增加两个坐标的数字显示装置的一种变型铣床，该铣床具有普通万能升降台铣床的全部性能外，借助于数字显示装置还能作到加工和测量同时进行，实现动态位移数字显示，既保证了工件加工质量，又减轻了工人劳动强度和提高劳动生产率，配上万能铣头还可以进行镗孔加工。图1-1 X6132卧式铣床整机外形图图1-2 X6132卧式铣床整机三维建模外形图图1-3 X6132卧式铣床所设计部分三维建模外形图3 X6132-进给系统传动方案和传动系统图的拟定3.1 转速图的拟定已知主轴转速为n=101000r/min，转速级数Z=21，电动机转速=1410r/min.确定公比由公式

4、 = （3-1） = 确定变速组和传动副数目 大多数机床广泛应用滑移齿轮变速，为了满足结构设计和操纵方便的要求，通常采用双联或三联滑移齿轮，因此，主轴转速为21级的变速系统需要3个变速组，即Z=21=3×3×3-6。确定扩大顺序方案传动顺序确定之后，还可列出若干不同扩大顺序方案。如无特殊要求，应根据“前密后疏”的原则，使扩大顺序与传动顺序一致。根据式，检查最后扩大组的变速范围： ，合乎要求故可选定上述传动方案是合理的。分配总降速传动比总降速传动比为uII=nmin/nd=10/14106.67×103,nmin为主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数

5、列符合标准或有利于减少齿轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。然后，将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中的最小传动比。3.2 齿轮齿数的确定图3-1 轴 17X3 圆锥齿轮轴III轴间齿轮副的确定 由传动转速分布图知:，根据具体结构情况取，则,由于结构要求取为40，齿数和，然后确定其两对齿轮副的齿数。传动比为的齿轮副：由于结构要求取为44.图3-2 二轴装配体图3-3 4轴装配体同理可以确定其他个齿轮的齿数。完成进给系统的设计。3.2. 传动系统图绘制 图3-4 X6132卧式铣床传动系统图3.2.5绘制转速图与运动链分析 绘制转速图动轴数及主轴转速级数格距lg画出

6、网格，用以绘制转速图。在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上u(kk+1)min.再按结构式的级比分配规律画上各变速组的传动比射线，从而确定了各传动副的传动比。 图3-5 X6132卧式铣床进给动转速图进给运动传动链 铣床可以在三个垂直的任一方向上实现进给运动及快速移动,进给方向由离合器M3、M4、M5来控制，且互锁；机动进给和快速移动切换由电磁摩擦离合器M1、M2来控制。传动路线为下图所示： 由传动路线可知： 三个进给方向各有21级进给量 纵向、横向为101000mm/min 垂直为3.3333mm/min 进给方向由电机正反转来实现。图3-6电磁式默

7、察离合器平面及三维图绘制完传动系统图后，利用三维建模软件Solidworks进行三维建模，建模如下图：图3-7 进给系统总装图图3-8 进给系统总装平面图3.2.6 机床调速系统孔盘操纵机构分析孔盘操纵机构工作原理简介： 图3-8 进给系统孔盘调速总装平面图 X6132主运动、进给运动变速操纵机构采用集中式孔盘操纵机构控制。 其工作原理是利用孔盘上不同孔的组合，使其控制的齿条实现不同位置的组合形式，从而达到带动上面的拨叉拨动相应的滑移齿轮实现不同位置的传动。其工作原理如下图所示：X6132的变操纵机构工作原理1外拉,逆时针旋转,带动5转动,使6旋转,带动10向右运动,使12脱离各组齿条轴.转动

8、4到合适转速,使心轴上齿轮传动带动12转到相应的孔的位置,然后反向操纵1复位. 图3-9 主运动孔盘操纵机构 图3-10 进给系统孔盘调速机构图3-11 进给系统孔盘调速机构三维建模5.3 传动轴的验算花键轴的校核对于传动轴，除重载轴外，一般无须进行强度校核，只进行刚度验算。对花键轴 (III轴)5.3.1.1 轴的抗弯断面惯性矩： (5-2)=式中 d花键轴的小径（mm）；i花轴的大径（mm）；b、N花键轴键宽，键数；传动轴上弯曲载荷的计算，一般由危险断面上的最大扭矩求得：=式中 N该轴传递的最大功率（kw）; 该轴的计算转速（r/min）。传动轴上的弯矩载荷有输入扭矩齿轮和输出扭矩齿轮的圆

9、周力、径向力，齿轮的圆周力 （5-3）式中 D齿轮节圆直径（mm）,D=mZ=26x2.5。齿轮的径向力：式中 为齿轮的啮合角，20º；齿面摩擦角，；齿轮的螺旋角；0故N花键轴键侧挤压应力的验算 花键键侧工作表面的挤压应力为： （5-4） 式中 花键传递的最大转矩（）； D、d花键轴的大径和小径（mm）； L花键工作长度； N花键键数； K载荷分布不均匀系数，K=0.70.8； 故此花键轴(III轴)校核合格。 5.4 传动轴的验算II轴的校核 5.4.1 II轴的受力分析：由机械设计中的公式： （5-5）式中： T轴的转矩N.m.P轴传递的功率Kw.轴的转速r/min.所以II轴的

10、转矩： 有公式：可求得各齿轮啮合处所受的切向力，根据机械设计中公式： 对锥齿轮有相关公式:对锥齿轮受力计算公式：对标准直齿圆柱齿轮受力计算公式：可求得各齿轮啮合处的各个力，再有理论力学相关公式求得A 、B两点的支撑力。受力如下图：5.4.2 II轴的弯矩和扭矩的绘制：5.4. II轴的危险截面分析及校验：有II轴所受弯矩和扭矩图可以知道该轴的危险截面 按第三强度理论校核 由机械设计3公式：因为该轴材料为45钢，调质处理，查表知所以：故该轴安全。5.5 圆锥滚子轴承疲劳强度校核机床传动轴用滚动轴承，主要是因疲劳破坏而失效，故应进行疲劳验算。其额定寿命的计算公式为：C滚动轴承的额定负载（N）,根据轴承手册或机床设计手册查取，单位用（kgf