X6132型万能铣床主传动系统及主轴组件设计(机械CAD图纸)(88页).doc
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1、-优秀设计 毕 业 设 计(论 文)说 明 书题 目 X6132型万能升降台铣床主传动系统及 主轴组件设计 学 生 系 别 专 业 班 级 机械设计制造及自动化 学 号 指 导 教 师 毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: X6132型万能升降台铣床主传动系统及主轴组件设计 系: 专业: 班级: 学号: 学生: 指导教师: 接受任务时间 教研室主任 (签名)系主任 (签名)1毕业设计(论文)的主要内容及基本要求1)主运动驱动电动机功率的确定,主传动设计,齿轮设计,主轴组件的计算;2)绘制X6132-28主传动装配图及床身、齿轮、主轴等零件图;3)编写设计说明书。2指定查阅的主要参考文献及说
2、明1)金属切削机床,顾熙棠 、迟建山、胡宝珍主编(下册),上海科学技术出版社2)机床设计手册第二册(上),机床设计手册编写组编,机械工出版社,1979年。3)专用机床设计与制造,哈尔滨工业大学、哈尔滨市教育局专用机床设计与制造编写组编著,黑龙江人民出版社,1979年,哈尔滨。3设计的原始参数1)主轴转速n=301500r/min,转速级数Z=18,电动机转速=1400r/min。2)工件材料是钢和铁:3)铣刀直径100毫米,齿数4,4)铣切宽度50毫米,铣切深度2.5毫米,转速750转/分,进给量750毫米/分。4进度安排设计(论文)各阶段名称起 止 日 期1生产现场参观实习、收集资料2主传动
3、的设计及主轴组件的设计3画图、说明书的编写和检查4检查并提交毕业设计第 77 页-摘 要主传动系统设计及主轴组件设计是金属切削机床设计中的重要内容,本次毕业设计的题目是X6132-28主传动设计及主轴组件设计。设计中根据已知条件 ,确定了主电动机功率、传动系统公比、变速组和传动副数目、计算了齿轮齿数,绘制了转速图,并进行了主传动的结构设计。在此基础上进行了齿轮设计,主轴轴承的配置和主轴结构参数的确定及主轴组件的刚度验算。关键词:铣床,主传动系统,主轴组件 ABSTRCTThe master drive system design and the main axle module design
4、is in the metal-cutting machine tool design important content, this graduation projects topic is the X6132-28 master drive design and the main axle module design. In the design acts according to the datum, had determined the main motor power, the transmission system common ratio, the speed change gr
5、oup and the transmission vice-number, have calculated the gear number of teeth, has drawn up the rotational speed chart, and has carried on the master drive structural design. Based on this has carried on the gear design, main shaft bearings disposition and the main axle design parameter determinati
6、on and the main axle modules rigidity checking calculation.Keywords: Milling machine, master drive system, main axle module目 录中文摘要英文摘要第1章 绪论1.1 机床的用途及性能1 1.2 机床的主要规格参数3第2章 主运动驱动电动机功率的确定4第3章 X613228主传动设计3.1 转速图的拟定93.1.1 确定公比53.1.2 确定变速组和传动副数目53.1.3 确定传动顺序顺序方案53.1.4 确定扩大顺序方案63.1.5拟定转速图93.2 齿轮齿数的确定 173
7、.2.1 确定齿轮齿数时应注意下面这些问题103.2.2 本设计中的基本变速组和第一扩大组齿轮齿数的确定123.2.3 设计中第二扩大组齿轮齿数的确定133.2.4 检查相邻齿轮的齿数差 133.2.5 校核 163.2.6齿轮的布置与排列 173.3 主传动的结构设计213.3.1 传动的布局及变速方式 173.3.2 主传动的开停装置183.3.3 主传动的制动装置183.3.4 主传动的换向装置183.3.5 计算转速的确定21第4章 齿轮设计4.1 齿轮、的设计 254.1.1 计算 234.1.2 验算齿根弯曲强度244.1.3 齿轮与齿轮的几何尺寸计算:25 4.2 其它齿轮参数的
8、确定 26第5章 主轴组件的计算5.1 主轴组件结构参数的确定 305.1.1 搜集和分析资料275.1.2 主轴组件结构参数的确定 30 5.2 主轴的结构和组件的布置315.2.1 主轴的材料与、热处理和技术要求315.2.2 主轴轴承31 5.3 主轴组件的刚度验算385.3.1 主轴的受力分析355.3.2 主轴组件的刚度验算38 5.4 主传动系统中各轴承的参数确定40第6章 结论41参考文献 42致谢43附录44第1章 绪 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
9、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450,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、X6132A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
10、,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。1.2机床的主要技术参数 工作台: 工作台工作面积(宽长)(毫米).3201320 工作台最大纵向行程: 手 动(毫米).700 机 动(毫米).680 工作台最大横向行程: 手 动(毫米).255 机 动(毫米).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(度):.45 T 型 槽 数3 T型槽宽度(毫米)18 T型槽间距离(毫米).70 主要联系尺寸: 主轴中心线到工作台面距离最 小(毫米)30 最 大(毫米)350 床身
11、垂直导轨至工作台中心距离最 小(毫米)215 最 大(毫米).470 主轴中心线至悬梁的距离(毫米).155 主传动、进给传动:主轴转速级数18 主轴转速范围(转/分).301500 工作台进给量级数.18 工作台进给范围(毫米/分)纵 向.23.51180 横 向.23.51180 垂直 向.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 动力参数,外形尺寸、重量: 进给电机功 率(千瓦).1.5 冷却泵电机 功 率(千瓦).0.125 冷却泵输出流量(升/分)22 机床外形尺寸(长宽高)(毫米).229417701665 机床重量(公斤
12、).2650 承载能力: 被加工工件最大重量(公斤).500 数显装置分辨率(毫米)(X6132/1、X6132A/1).0.005数显有效坐标测量范围(毫米)(X6132/1、X6132A/1): 纵向横向700255 第2章 主运动驱动电动机功率的确定 电动机功率是计算机床零件和决定结构尺寸的主要依据。电动机应取恰当的功率,功率大了,则机床零、部件的尺寸也随之不必要的增大,不仅浪费材料,而且使电动机经常处于低负荷情况下工作,致使功率因数小,浪费电力。如果电动机功率取小了,则机床的技术性能达不到设计要求,且出现电动机超负荷工作情况,容易烧坏电机和电器元件。机床主运动驱动电动机功率,常用计算和
13、统计分析相结合的方法来确定。有条件时,还辅以实测法。在我们开始设计机床时,主传动链的结构方案尚未确定,可用下面的经验公式进行粗略估算: (2-1)式中:机床总机械效率,对于主运动为回转运动的机床,=0.700.85,在本设计中由于传动件转速较高,所以我们取为0.75。铣削钢:钢的含碳量0.45%,抗拉强度极限600兆帕,铣刀直径100毫米,齿数4,铣切宽度50毫米,铣削深度2.5毫米,转速750转/分,进给量750毫米/分。铣削功率的计算公式为 (2-2)式中 铣削功率();切削力(); 铣削速度(m/min)。高速钢铣刀铣削力的计算(采用端铣刀),根据机械制造工艺设计手册表325为 =9.8
14、1Z (2-3)将已知条件=90(查表得)、=50、=0.25、=100、=2.5、Z=4代入上式即:=9.81Z = 9.81904 1448.38(N)式中 铣切宽度(mm); 每齿进给量(mm); 铣刀直径(mm); Z铣刀齿数在这里算出的须乘以一个修正系数,式中的单位是GPa。 则 =(1448.380.422)235.5 3.2(kw)所以P=(kw)本设计中选择主电机的功率选5.5kw,转速为1440(转/分)。第3章 X613228主传动设计3.1 转速图的拟定已知主轴转速为n=301500r/min,转速级数Z=18,电动机转速=1400r/min.3.1.1 确定公比由公式
15、= (3-1) = 3.1.2 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18级的变速系统需要3个变速组,即Z=18=332。3.1.3 确定传动顺序方案 按照传动顺序,各变速组排列方案有:18=33218=32318=233根据设计要点,应遵守传动副“前多后少”的原则,选择18=332方案。3.1.4 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,这样可得到最佳的传动方案,其结构式为根据式,检查最后扩大组的变速范围:
16、,合乎要求故可选定上述传动方案是合理的。3.1.5拟定转速图 根据已确定的结构式便可拟定转速图,应注意解决定比传动和分配传动比,合理确定传动轴的转速。3.1.5.1 定比传动在变速传动系统中采用定比传动,主要考虑传动、结构和性能等方面要求,以及满足不同用户的使用要求。在本设计中,铣床的总降速比,若每一个变速组的最小降速比均取1/4,则三个变速组的总降可达到1/41/41/4=1/64,故无需要增加降速传动。但是,为使中间两个变速组做到降速缓慢,以利于减少变速箱的径向尺寸,故在轴间增加一对降速传动齿轮,这样,也有利于设计变型机床,因为只要改变这对降速齿轮传动比,在其他三个变速组不变的情况下,就可
17、以将主轴的18种转速同时提高或降低,以便满足不同用户的需要。3.1.5.2 分配降速比前面已确定,18=332共需三个变速组,并在轴间增加一对降速传动齿轮,因此,转速图上有五根传动轴,如图(a)所示。画五根距离相等的竖直线(、)代表五根轴;画18根距离相等的水平线代表18级转速,这样便形成了传动轴格线和转速格线。1)在主轴上标出18级转速:301500r/min,在第轴上用A点代表电动机转速=1440r/min;最低转速用E点标出,因此A、E两点联线相距17格,即代表总降速传动比。2)决定、轴之间的最小降速传动比:一般铣床的工作特点是间断切削,为了提高主轴运转的平稳性,主轴上齿轮应大一些,能起
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