机械类毕业设计-半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计（镗削头设计）、柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及夹具设计.docx

置疑工等院毕业设计开题论证报告专 业机械设计制造及其自动化学生姓名何 明班级B机制024学号0210110416指导教师吴 进完成日期快速退回的长度等于快速引进和工作进给长度之和。由已确定的快速引进和工作进给长度可知，快速退回长度分别为110加。d.动力部件总行程确实定。本设计中采用两数控机械滑台的前备量取30加，后备量取490丽；总行程为 = L后 + L决 += 490 + 110 + 30 = 630mm。产备量49 %快进50【工进45 _工进15.一快-5 0备量30_总行程6 30图2-1动力部件行程图2. 3组合机床总体设计“三图一卡”绘制组合机床“三图一卡”，就是针对具体零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进 行组合机床总体方案图样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机 床联系尺寸总图和编制生产率计算卡。2. 3.1被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床（或自动线）上完成的 工艺内容，加工部位的尺寸精度，外表粗糙度及技术要求，加工用的定位基准,夹压部件以及 被加工零件的材料，硬度和本机床的前加工余量，毛坯或半成品情况的图样。除了设计研制合 同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用，调整和检验机床精度的重要文件，是 在被加工零件图基础上，突出本机床的加工内容，并作必要的说明而绘制的。A.被加工零件工序图主要内容包括：a.被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。b.本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。c.本工序加工外表尺寸、精度、外表粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技 术要求。d.注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。图2-2半精链加工零件工序图:E ©win三三-| 三外三T5 41. 回三-n-7图2-3精链加工零件工序图图2-4半精键加工零件示意图B.绘制被加工零件工序图的规定及考前须知：a.绘制被加工零件工序图应按一定的比例，绘制足够的视图以及剖面；本工序加工部位 用粗实线表示；定位用定位基准符号表示，并用下标数说明消除自由度符号；夹紧用夹紧符 号表示；辅助支撑用支撑符号表示。b.绘制被加工零件图应注意本工序加工部位的位置尺寸应与定位基准直接发生关系。对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析。当本工序有特殊要求时必须注明。被加工零件工序图如图2-2、2-3所示。名称及编号:气缸盖世无双150440081材料及硬度：HT250 , 150-225HBS重量：小于30KGB图中符号：甲一夹紧位置人-定位基准2. 3. 2加工示意图你NM整n«vMMX赛帆一州曲it HtHMLlUWr 期桃蝴 i*tt皿外汩 口“吩3 斓料Mln 力同增4JTM【理妫线 （*!# 硕 工*,低3H"） 闷.24 鹏机微由主帕樽&1SH汕 鞠&fmr 例，“WM1 x«l y 直0i*珥，=1 如聊Hiff 4Mm加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的，是表示被零件在机 床上的加工过程，刀具、辅助的布置状况以及工件、夹具、刀具等机床各部件间的相对位置 关系，机床的工作行程及工作循环等。加工示意图是绘制机床总体联系尺寸图的主要依据； 是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必须的重要技术文件。加工示 意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的，是表达工艺方案具体内容的机 床工艺方案图，它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱、电气系统以及选择动力部件，绘制机 床总体联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。加工示意 图应表达和标注的内容有：机床的加工方法，切削用量，联系尺寸；主轴结构类型、尺寸及外 伸长度；刀具类型、数量和结构尺寸（直径和长度）；接杆（包括键杆）、浮动卡头、导向装置等 结构尺寸；刀具、导向套之间的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。零件 加工的工艺方案要通过加工示意图反映出来。姬财MH!制叫I工懒制缔 他耨如装MU强胸htm WBMr岫例iittt IrUUM以釉T乩l汕MiffWtHU工位斓It 伽工射IM Y 附 1tMM 桶IH 晒 联妹MM挺/ iHX曝也献i触恤 mttMlUlWxM，J Mil, 0. Mibi3s m7vqtn=aiH工制幡图2-5精链加工零件示意图2. 3. 3机床联系尺寸图机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通用 部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置型式和布局。用以检 验各主要部件相对位置几尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适；它为多轴箱、 夹具等专用部件设计提供重要依据；它可以看成是机床总体外观简图。机床联系尺寸图表示的内容：a.说明机床的配置型式和总布局。b.完整齐全地反映各部件间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓 尺寸、运动部件的运动极限位置及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸。c.标注主要通用部件的规格代号和电动机的型号、功率及转速，并标注机床分组编号及 组件名称。图2-6机床联系尺寸图2. 3. 4机床生产率计算卡生产率计算卡是反映机床生产节拍或实际生产率和切削量、动作时间、生产纲领及负荷 率等关系的技术文件。它是用户验收机床生产效率的重要依据。a.理想生产率Q理想生产率Q是指完成年生产纲领A所要求的机床生产率。它与全年工时总数7；有关。 根据文献资料6P51得：AQ = (2-6)Tk公式中：A一年生产纲领(件)，本课题中为50000件；“一全年工时总数，本课题以单班制计算，Tk = 2350/2A那么Q = = 21.28 件/zC.实际生产率。实际生产率。是指所设计的机床每小时实际可生产才零件数量。即公式A(2-7)/单公式中：金一生产一个零件所需时间(min) 7i=2.062min那么2i =效=29.09件/C.机床负荷率7;机床负荷率为理想生产率与实际生产率之比。即文献资料6P52公式377 = 2 = 0.73(2-8)当时，机床负荷率为二者之比。组合机床负荷率一般为0.750.90,自动线负荷率 为0.6。.7。对于精密度较高、自动化程度高或多品种组合机床，宜适当降低负荷率。生产率计算卡如表2-3、2-4所示表2-3半精加工机床生产率计算卡被加 工零 件图号QGGZT-C1毛坯种类铸件名称气缸盖毛坯重量材料HT250硬度150-225HBS工序 名称半精链气缸盖导管孔及阀座孔工序号QGG Z T-C 1 - 0001/0002序号工步 名称被 加 工 零 件 数 量加工 直径 (mm)加工 长度 (mm)工作 行程 (mm)切削 速度 (mm/ min)每分 钟转 速 (r/min)进给 量 (mm/r )进给 速度 (mm/m in)工时(min)1装卸 工件2机加 工时 间辅助 时间共计2动力 部件1. 51. 5滑台 快进 5050000. 010. 01动力 箱工 进(枪 钱排 气导 管 孔)14. 8334570. 715000. 152250. 20. 2(枪 较进 气导 管 孔)14. 828. 54570. 715000. 152250. 2(镇 排气 阀座 孔)47. 8101570. 24660. 15700. 210. 21(键 进气 阀座 孔)44. 8101565. 84660. 15700. 21滑台 快退 11050000. 022备注装卸工作时间取决于操作者熟练程度,本机床计算时取 1. 5min总计1. 942min单件工时1. 942min机床生产率29. 09 件/h机床负荷率73%表2-4精加工机床生产率计算卡被加 工零 件图号QGGZT-C2毛坯种类铸件名称气缸盖毛坯重量材料HT250硬度150-225HBS工序 名称精链气缸盖导管孔及阀座孔工序号QGG Z T-C2- 0001/0002序号工步 名称被 加 工 零 件 数 量加工 直径 (mm)加工 长度 (mm)工作 行程 (mm)切削 速度 (mm/ min)每分 钟转 速 (r/mi n)进给 量 (mm/r )进给 速度 (mm/m in)工时(min)1装卸 工件2机加 工时 间辅助 时间共计2动力 部件1. 51. 5滑台 快进 5050000. 010. 01动力 箱工 进 (枪 钱排 气导 管 孔)15334569. 715000. 152250. 20. 2(枪 钱进 气导 管 孔)1528. 54569. 715000. 152250. 2(镖 排气 阀座 孔)481015704660. 15700. 210. 21(镇 进气 阀座 孔)45101565. 64660. 15700. 21滑台 快退 11050000. 022备注装卸工作时间取决于操作者熟练程度,本机床计算时取 1. 5min总计1. 942min单件工时1. 942min机床生产率29. 09 件/h机床负荷率73%3组合机床主轴箱设计3.1概述主轴箱是组合机床的重要部件之一，它关系到整台组合机床质量的好坏。主轴箱是根据 加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动 的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装在进给滑台，可完成钻、较、扩、 镇等加工工序。组合机床的设计，目前最普遍采用的方式是根据具体加工对象的特征进行专门设计，这 是当前最实用的做法。3.2主轴箱的设计步骤与内容本人的设计任务是气缸盖专用键孔组合机床主轴箱局部的设计。设计的依据是“三图一 卡”。主轴箱箱体材料：HT200铸件须经过人工时效，铸件不得砂眼、气孔、裂纹、缩松等情况。人工时效要在粗加工 后进行。3. 2. 1绘置主轴箱原始依据图主轴箱设计原始依据图就是根据“三图一卡”整编绘出主轴箱设计的原始要求和条 件。在设计此图时，从“三图一卡”中：a.两孔的位置关系尺寸。b.工件放置在主轴箱对面气缸盖被加工孔1中心线与主轴箱中心线重合。c.主轴孔高度为100毫米。d.箱体轮廓尺寸：宽X高为300X250毫米。根据这些数据，可编制出主轴箱设计原始依据图如图3-1和附表3-1所示。1)2)图3-1原始依据图1、2主轴孔3、4主轴孔图中双点划线为被加工零件轮廓。表3-1主轴外伸尺寸及切削用轴号工序 内容加工孔直径° (mm)主轴直径 d(mm)主轴外伸尺 寸L (mm)V (m/ min)n(r/min)镜杆直 径 (mm)1半精 像R4.8H860-803069.7150080半精 镇047.8H860-803070466802半精 像014.8H860-803069.7150080半精 像。44.8"860-803065.6466803精镇J1 q+0.021 rlj+o.oio60-803070.7150080精健i a q+0.0360-803070.2466804精链q+0.021 r1D+0,01060-803070.7150080精镇045产60-803070.2466803. 2. 2轴的结构工艺为了主轴的结构便于加工、装配、拆卸、测量和维修等，使其生产率高、本钱低，所以应 尽量使主轴的结构简单，工艺性好，轴的直径变化应尽量少，应尽量限制轴的最大直径及各轴 段间的直径差。这样既能简化轴的结构、节省材料，又可减少切削量。各轴段的轴端应制成45度的倒角；为便于拆卸轴承，其定位轴肩应低于轴承内圈高度。 如果轴肩高度无法降低，那么应在轴上开槽；需要切制螺纹的轴段应留有螺纹退刀槽，需要磨 削加工的轴段应留有砂轮越程槽。4. 2. 3传动系统的设计与计算主轴箱的传动系统设计，就是通过一定的传动链把驱动轴传来的动力和转速要求分配到 各主轴。传动设计的好坏，将直接影响到主轴箱的质量，通用化程度、设计和制造工作量的 大小以及本钱的高低。因此，应十分重视这一设计环节，对各种传动方案要充分讨论，分析 比拟，从中选出最正确方案。此主轴箱传动系统的设计比拟的复杂，在第4局部我作了详细的表达，即像削头的传动 方式的设计计算。5. 2. 4主轴确实定及动力计算A.主轴材料的选择课题名称：半精镇及精半气缸盖导管孔组合机床设计（机削头设计）、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述不少于400字.课题来源：课题来源于江苏高精机电装备公司。课题研究的主要内容：本课题主要研究的是镇削头的设计。链削头是组合机床通用 的部件，其以良好的性能广泛用于组合机床及自动线。链削头可与同规格的机械或液压 滑台配套使用，组成立式或卧式组合机床，具有灵活配置的特点：主要配置成顶置式， 也可配置成尾置和侧置式，有高、低两组转速，通过交换齿轮或皮带轮变速。配置齿轮 传动装置的键削头适用于各种材料工件的粗、精神孔；配置皮带传动装置的键削头适用 于各种材料工件的半精、精加工。国内外现状：随着汽车工业的兴起而开展。在专用机床中某些部件因重复使用， 逐步开展成为通用部件，因而产生了组合机床。组合机床的未来将更多的采用调速电动 机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具 自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。目前国内外广泛应用可 编程控制器（PLC）改造像组合机床，以提高机床的精度和效率。可编程控制器是以微 处理器为核心的一种新型工业控制装置，它具有体积小、功能强、编程简单。采用可编 程控制器改造后的机床不仅提高了设备可靠性，大大降低了设备故障率，而且由于可编 程控制器（PLC）有1/ 0显示，便于找出故障点，给维护和检修带来很大方便。二、本课题拟解决的问题.组合机床总体的设计。1 .组合机床主轴箱的设计。2 .主轴箱传动装置的设计。三、解决方案及预期效果.组合机床总体的设计主要是拟订工艺方案以及确定“三图一卡”。1 .组合机床主轴箱的设计是根据主轴箱原始依据图来确定的。2 .主轴箱传动装置的设计首先是拟订传动方案，再进行具体的设计计算。材料：合金钢牌号：40C,.热处理：调质毛坯直径：小于100/777%抗拉强度极限：725 M7a屈服强度极限：540 Mpa弯曲疲劳极限：355 Mpa剪切疲劳强度：2Mpa许用弯曲应力：7bMpcI适用场合：用于载荷较大且无很大冲击的重要轴。B.轴的设计计算轴的最小直径估算由材料力学可知，轴的扭转强度条件为：t 9.55x1064I可三0.2d工(3-1)公式中：t 一轴的扭转切应力(Mpa )T一轴传递的转矩(N.mm)P一轴传递的功率(Kw)n一轴的转速(r/min)叱.一轴的抗扭截面系数(加/)r,许用扭转切应力(Mpa)由此推得实心圆轴的最小直径而n (mm)为:9.55x1060.2rrn(3-2)公式中：c一计算常数，取决于轴的材料和受载情况。9.55 xlO6查参考资料5表11-3取0=11297= l9.6mm所以轴的最小直径为：19.6/tim根据参考资料6表5-19,主轴前轴承轴径(mm )取080m机。C.轴的大致尺寸和形状确实定(3-3)阶梯轴的设计应注意以下问题：a.配合性质不同的外表，直径应有所不同。b.加工精度、粗糙度不同的外表，一般直径亦有所不同。c.与轴承配合的轴颈，其直径必须符合滚动轴承内径的标准系列。d.各轴段的长度决定于轴上零件的宽度和零件固定的可靠性。轴颈的长度 通常与轴承的宽度相同。根据参考资料P107来设定主轴各轴段的长度尺寸：L + L+ L2 = 880mmL a 450mmLj «140mmJ x 220mm根据以上要求得出轴的大致尺寸和形状为：图3-2主轴D.轴端连接方式主轴轴端与同步带轮的连接方式采用矩形花键连接（见图3-3所示）。然而，带轮与花键 不采用直接的连接方式，而是在花键上配上一个特制的花键套（见图3-4所示），并将带轮安 装在花键套上。图3-3矩形花键连接u uT0图3-4花键套矩形花键连接：图3-3所示为矩形花键连接。键齿的两侧面为平面，形状较为简单，加 工方便。花键通常要进行热处理，外表硬度应高于40HRC。矩形花键连接的定心方式为小径 定心，外花键和内花键的小径为配合面。由于制造时轴和毂上的接合面都要经过磨削，因此 能消除热处理引起的变形，具有定心精度高、定心稳定性好、应力集中较小、承载能力较大 的特点，故应用广泛。花键连接的强度计算:图3-5花键连接受力图花键连接的失效形式和强度计算的依据及方法，与平键连接基 本相同。花键连接的受力如图3-5所示。假设载荷在键齿的工作面 上均匀分布，每个键齿的工作外表上的压力的合力F作用在平均直 径4.处，那么花键传递的转矩7 = 2尸4“/2。引入载荷不均匀系数K 考虑实际载荷在各花键齿上分配不均的影响。由此可得花键连接的 强度条件为：2TKzhldm(3-4)公式中：T花键传递的转矩，单位为N.mm；I 一花键的工作长度，单位为加；z一花键的齿数；K一载荷不均匀系数，取决于齿数，一般取K = 0.70.8,齿数多时取较 小值；/?一花键齿侧面的工作高度，单位为机加，矩形花键/z = (D-d)/2-2C；4“一花键的平均直径，单位为mm ,矩形花键4"=(Q + d)/2；%一花键连接的许用挤压应力，单位为Mpa ,(见表3-2)；向一花键的许用压强，单位为Mpa ,(见表3-2)；花键连接的零件多用强度极限不低于600孙的钢制造，一般需要热处理，特别是在载荷 作用下需要频繁移动的花键齿，应通过热处理获得足够的硬度以抵抗磨损。花键的许用挤压 应力、许用压强见表表3-2花键连接的许用挤压应力和许用压强连接工作方式使用和制造情况齿面未经热处理齿面经过热处理动连接P（载荷下移动）不良3-10中等5-10良好10-20注：（a）同一情况下，%或P的较小值用于工作时间长和较重要的场合。（b）使用和制造情况不良的情况是指受变载荷、有双向冲击、振动频率高和振幅大、 润滑不良（对动连接）、材料硬度较低或精度不高等。325主轴密封装置的选用a.主轴前端密封装置的选用主轴前端密封装置选用迷宫式密封装置（见表3-3所示）。迷宫式密封装置利用转动元件 与固定元件间所构成的曲折而狭小的缝隙及缝隙内充填的油脂到达密封目的，与其他密封配 合使用，那么密封效果会更好。迷宫式密封对油润滑及脂润滑都适用，对防尘和防漏也有较好 的效果。表3-3迷宫密封（单位：mm）轴径 d10-5050-8080-110110-180e0.20.30.40.5f11.522.5根据表 3-3 得：d 83/wn ； e - QAmm ； f - 2mm ；b.主轴末端密封装置的选用主轴末端密封装置选用油沟式密封装置（见图3-6所示）。油沟式密封装置构造简单，在 油沟只充满油脂，可以防止赃物和水分进入轴承，适用于脂润滑和油润滑且工作环境清洁的 轴承。图3-6主轴末端密封装置3. 2.6主轴的强度校核计算按疲劳强度进行轴的校核计算根据变应力的强度理论和实验研究轴的疲劳强度平安系数s的校核。公式如下：延性金属材料(碳素钢和一般合金钢)制造的轴。S= / 应 对 S(3-5)公式中：一只考虑正应力作用时的平安系数；%一只考虑扭转剪应力作用时的平安系数。许用平安系数S,其值根据实践经验确定。对于延性材料，当载荷确定精确，对材料 性能有把握时.，取5 = 1.31.5 ；当载荷确定不够精确，材料性能不够均匀时，取 S = 1.51.8；当载荷确定不够精确、材料性能均匀性差时，取S = L82.5。确定危险截面确实定：危险截面应为主轴前轴承支承局部。截面的强度校核：该主轴为空心轴，抗弯、抗扭截面系数计算公式见参考文献5表14-11W0.1J3(l-r4)(3-6)二 & 二%= 0.175(3-7)d 80W = 0.1 x 803 (1- 0.175,)= 51152mm3(3-8)(3-8)叱 =0.2d3(l 厂4)= 1。230423截面扭转剪应力、弯曲正应力的应力幅对于一般转轴，弯曲正应力按对称循环规律变化，故弯曲应力幅、平均应力分别为cra=M/W9 am = 0 o在多数情况下，对于经常正反转，且扭矩轴相等的轴，当作对称循环变化，即2 =7/叱, Tm = °。平均应力T 9.55x106PM T c” =52Mpa W W=26Mpa(3-9)(3-10)弯曲、扭转极限疲劳强度由轴的材料特性所定。= 2Q0Mpa弯曲、扭转时的有效应力集中系数，参见5表14-5。Ka = 2.501.90弯曲、扭转时将平均应力折算成应力幅的等效系数（其值与材料有关，可从表中 查出）0=0.15仅有弯曲正应力时的计算平安系数350Ka(ya +(pa2.5 x52 + 0.25 x 0= 2.69(3-11)仅有扭转剪应力时的计算平安系数200Kttu +(prTm 1.90x28 + 0.15x0= 3.76(3-12)弯扭联合作用下的计算平安系数10.11+ Sj V2.692 + 3.7624.62= 2.2(3-13)设计平安系数S = L31.5疲劳强度平安系数校核ss所以疲劳强度合格，该主轴符合要求。3. 2. 7主轴支承轴承的选用a.主轴支承轴承选用主轴支承系统的刚度直接影响刚性主轴的工作。主轴本身引起的变形占2/3以上，而支承局部引起的变形也占到了将近1/3,因此对支承 系统的刚度应引起重视。主轴的支承通常采用：滑动轴承和滚动轴承两种。鉴于有以上两种情况，我们对它们进行比拟，选用有效、合理的支承方式。滑动轴承特点：抗振性好、工作平稳、径向尺寸小，装配、润滑、密封等技术要求严格。滚动轴承特点：轴承尺寸小、转速高、寿命长，装配密封和润滑比拟简单，并可以直接 选用。鉴于组合机床的大负荷、高转速和高精密的要求，普通的主轴双联轴承结构已满足不了 要求，大多采用角接触轴承组合设计。因为角接触轴承可以同时承受径向和一个方向的轴向 载荷，允许的极限转速较高。轴承选用和配置形式对主轴刚度也有较大的影响。轴承本身的刚度除取决于轴承内部结 构、滚动体的数量与尺寸外，还取决于轴承的安装精度以及轴承的轴向间隙与径向间隙的调 整。本主轴支承轴承选用角接触轴承的成对使用。成对轴承的配置安装形式及代号：角接触轴承的装置的方式不同，其支承刚性也不同。(a)(b)(c)图3-7成对轴承的配置安装轴承外圈窄边相对，其接触压力线沿轴方向收敛，因而支承刚性减弱。如图3-7a。轴承外圈宽边相对，其接触压力线沿轴方向扩散，因而支承刚性增强。如图3-7b。轴承的宽边和轴承的窄边靠着，即“平行”安装，轴承接触压力线的方向一致，这种成 对安装结构可承受单方向的轴向力。如图3-7c所示。700C系列角接触球轴承的性能、特点和适用场合：表3-4角接触球轴承的性能负荷方向：允许偏位角：2-10,极限转速比：高性能特点：可同时承受径向负荷和轴向负荷，也承受纯轴向负荷。适用场合几举例：适用于刚性较大、跨距不大的轴；在工作中调整游隙时， 常用于蜗杆减速器、离心机、电机、穿孔机等。所以在此链削头主轴支承轴承的安装方式为：主轴前端轴承：两角接触轴承的“平行”安装。主轴后端轴承：两角接触轴承的成对使用，轴承外圈窄边相对。采用两个角接触球轴承背靠背组配，使支承点向外的扩展，缩短了主轴头部的悬伸，大 大地减少了主轴端部的挠曲变形，提高了主轴刚度。主轴轴承的预紧：锁紧螺母作主轴轴承轴向限位（如图3-6所示），来保证螺母端面与 轴心线有较高的垂直度。b.主轴轴承的强度设定一般机械中运转的滚动轴承的主要失效形式是滚动体和座圈滚道外表产生疲劳点蚀或疲 劳剥落。所以，大多数滚动轴承的尺寸选择应以保证滚动轴承在规定的使用期限内不发生疲劳 点蚀或疲劳剥落为计算依据。按照接触疲劳强度计算亦即根据动态承载能力来选择轴承的尺寸 （型号）。滚动轴承的动态承载能力计算就是保证运转轴承在规定的使用寿命期限内不发生超过规 定概率的疲劳失效的前提下，通过计算，选择出尺寸、型号合适的轴承；或在轴承尺寸、 型号时，计算出不在发生超过允许疲劳失效概率的前提下轴承所具有的寿命（称预测寿命）。 因此，滚动轴承的动态承载能力计算是与轴承的寿命直接联系的。在机械设计时，滚动轴承的预期寿命可以根据机械的类型、工作条件等确定。一般要求 轴承的使用寿命等于机械的使用寿命，这样一来可以节省维修费用；但有时会使轴承尺寸过 大，导致结构不合理。为了解决这一矛盾，常把滚动轴承的预期寿命定为机械的大修或中修 的间隔期限，在预期的使用寿命到达时，利用大修或中修的机会来更换轴承。但规定过短的 使用寿命也是不合理的，这将使机械经常更换轴承，影响机械的正常工作，并增加维修费用。 在设计时，也可参考表16-5所推荐的数值来确定轴承的预期使用寿命。3. 2. 8主轴箱润滑系统的设计主轴箱润滑系统的设计主要是针对主轴支承的润滑。主轴轴承的密封和润滑：由于高速机床主轴转速较高，在目前的设计中多数采用集中定 量定时油雾或滴油润滑方式。由于该主轴较长，所以采用两个主支承加一个辅助支承的结构。前、中支承采用两组背靠背组配的高速精密角接触球轴承，以提高承载能力，轴承的预紧力 在轴承厂已成对配磨好，属通用组配型。后支承采用两个轻系列深沟球轴承，轴承外圈浮动, 保存游隙，防止轴向干涉。由于三个轴承孔的同轴度很难保证，所以后轴承与箱体孔的配合 较松，前、中轴承用长效润滑脂润滑。4组合机床传动设计4.1传动方案拟订链削头的传动方式通常有两种：带传动和齿轮传动。A.带传动的主要优点：a.缓冲和吸振，传动平稳，噪声小。b.传动靠摩擦力传动，过载时与轮接触发生打滑，可防止损坏其他零件。C.适用于两轴中心距较大的场合。d.结构简单，制造、安装和维护等均较为方便，本钱低廉。B.带传动的主要缺点：a.不能保证准确的传动比。b.需要较大的张紧力，增大了轴和轴承的受力。c.整个传动装置的外部尺寸较大，不够紧凑。d.带的寿命较短，传动效率低。C.带传动适用的场合：a.速度较高的场合，多用于原动机输出的第一级传动。带的工作速度一般 为5-30m/s,高速带可达60m/s。b.中、小功率传动，通常不超过50Kwc.传动比不超过7,最大到10。d.传动比不要十分准确。D.齿轮传动的一些特点：a.制造和安装精度较高，需专门设备制造，本钱较高，不宜用于较远距离两轴之间的传 动。b.瞬时传动比不变，冲击、振动和噪声小，能保证较好的传动平稳性和较高的运动精度。c.在尺寸小、质量轻的前提下，齿轮的强度高，耐磨性好，承载能力大，能到达预期的 工作寿命。鉴于以上情况，在设计中选用带传动的方式。并且镶削头的传动属于原动机的第一级传 动，而且带传动可防止过载时零件的损坏。齿轮传动的要求相比照拟的高，综合比拟采用带 传动装置。4. 2同步带类型确实定同步齿型带是近年来开展较快的一种传动技术。带的工作外表制成齿形与有齿的带轮作 啮合传动。所以它兼有带、链和齿轮传动三者的优点，应用范围也比拟广泛。同步齿型带按带 体材料可分为氯丁橡胶带和聚氨酯橡胶带两种。前者强度高，抗疲劳性好，适用范围广；后 者用于轻载传动，与三角带类似，所以我们在这里选用同步齿型带的材料为氯丁橡胶。同步 齿型带的齿型通常可分为梯形和圆弧齿两种，后者的齿形曲线较为合理，能传递更大的功率, 所以我们在这里选用同步齿型带的齿型为圆弧齿。带轮上轮齿的加工应采用专门的滚刀进行 滚切加工，材料常用合金铝、钢、铸铁和工程塑料等。同步齿型带由于采用啮合传动，所以 承载能力大、传动效率高、不打滑、传动比准确，适用的载荷及速度范围比普通带传动广、 结构紧凑；其缺点是对制造和安装的要求高，中心距要求也比拟严格。5. 2.1同步带主要参数设定圆弧齿同步带主要参数，根据参考资料1表12-1-50设定。表47同步带主要参数四、课题进度安排3月6日3月17日.毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，市场调查，到多个公司实践，撰写实习报告。3月18日3月31日.论文开题阶段。论文总体构思方案，填写开题报告。4月1日5月10日.论文初稿阶段。 撰写毕业论文初稿。5月11日6月4日.中期工作阶段。 充实完善毕业论文，中期检查。6月5日6月7日.毕业论文预辩论。6月8日6月13日.论文定稿阶段。 论文修改、定稿，材料复查。6月14日6月16日.毕业辩论。6月17日6月18日.材料整理装袋。五、指导教师意见六、专业系意见七、学院意见齿型型号-Hj-距/mm基准带宽所传递功率范围/Kw基准带 宽 /mm说明圆弧 齿3M36JB/T7512.1-1994JB/T7512.3-19945M598M82014M140.18-424020M202-2671154. 2.2同步带、带轮的设计A.同步带的设计a.圆弧齿同步带图，参照1同步带局部。b.圆弧齿带的齿型与齿宽，参考1表12-1-51。表47圆弧齿带的齿型与齿宽圆 弧 齿型号节距 Pb齿形角 2B /(°)齿根厚 S /(mm)齿高 % /(mm)齿根圆 角半径/(mm)齿 顶角 半 径兀 /(mm)11 i. -5» 市rWjhs /(mm)带宽 hs14M1414°9.466.024.501.0085C.圆弧齿带的节线长度金长度代号1196节线长Lp = 1196mm齿数Zb= 85B.带轮的设计a.圆弧齿的齿行尺寸及偏差，参考1表12-1-59。表4-2齿行尺寸及偏差b.圆弧齿带轮直径,参考1表12-1-61。圆弧止 IAJ槽型节距Pb齿槽深 hg齿槽圆弧半径 R齿顶圆角 半径rt齿槽宽S两倍节顶距23齿形角2B14M146.204.659.802.79414°表4-3带轮直径类型齿数节径d外径d。小带轮28124.78126.57大带轮56249.55246.76c.圆弧齿带轮宽度,参考表12-1-62。表4-4带轮宽度齿型槽型轮宽代号h.t，bf圆弧齿14M100104112C.带轮挡圈设计a.带轮挡圈尺寸,参考1表12-1-63。表4-5挡圈参数槽型14M挡圈最小高度K7.0-7.5 mm由y/?=4-4)/22.5 mm*a.t.挡圈厚度t2.5-3.0 mm挡圈弯曲处直径dw = 4 + 2R挡圈外径与df= dw + 2Kb.挡圈的设置一般推荐小带轮两侧均设挡圈，大带轮两侧不设，如图4-2a所示。也可在大、小带轮的不同侧各装单侧挡圈，如图4-2b所示。当时，大、小带轮两侧均设挡圈，如图4-2c所示。图4-2挡圈的设置在这里我们选用第三种情况，在大、小带轮两侧均设挡圈。D.带轮图本设计采用圆弧齿带轮，电机端与带轮b连接，主轴端与带轮a连接。b图4-3带轮图4. 2. 3同步带设计计算条件：（1）传动功率；（2）小带轮、大带轮转速；（3）传动用途、载荷性质、原动机种类以及工作制度。(4-1)设计功率4Pd=KAP公式中：的一工况系数，见参考资料川表12-1-67 Ka=0AP一传动功率带型：节距月或模数加由1图12-1-9选取，为使传动平稳，提高带的柔性以及增加啮合齿数, 节距应尽可能选取较小值。带型 14M Ph = 14mm小带轮齿数Z ZminZj = 28 oZmm见川表12-1-68 o带速V和安装尺寸允许时，“尽可能选用较大, 小带轮节圆直径出,见1表12-1-60。P 7 d 714 = 124.78mm 见1表 12-1-61(4-2)匕=30-