毕业设计（论文）-四工位仪表机床床头设计.doc

1 绪论 1 2 气嘴构造及其工艺分析 2 2.1气嘴工艺分析 2 2.2 零件加工数据及计算 2 3 机床变速箱设计方案选择 4 3.1 拟定设计方案 4 3.2 方案选择 4 3.3 确定转速级数 5 3.4 传动原理与传动链 5 4 计算电动机功率 8 4.1计算切削力 8 4.2 电机计算功率及额定功率 9 5 机床主传动系统设计 11 5.1 主传动系组成 11 5.2 齿轮传动的优点 11 5.3 主传动系统设计原则 11 5.3.1 传动副前多后少的原则 11 5.3.2传动顺序与扩大顺序相一致原则 12 5.3.3降速范围前慢后快原则 12 6 确定带轮直径及齿轮参数 13 6.1 带轮参数 13 6.2 确定计算转速 14 6.2.1 主轴计算转速 14 6.2.2 传动轴计算转速 14 6.2.3 各齿轮计算转速 14 6.3 各齿轮齿数 14 7 各轴轴径和轴承参数 16 7.1 主轴设计 16 7.1.1 主轴组件构成与特点 16 7.1.2 主轴基本直径 16 7.1.3 主轴轴承 17 7.1.4 主轴结构 17 7.2 输入轴I的设计 18 7.2.1轴的基本直径 18 7.2.2 轴I支承轴承 19 7.3 中间传动轴II的设计 19 7.3.1 轴II基本直径 19 7.3.2 轴II支承轴承 20 7.4 轴承预紧 20 8 齿轮，主轴，轴承校核 22 8.1 齿轮的设计校核 22 8.1.1 齿轮传动的要求 22 8.1.2 所用校核参数 22 8.1.3 校核 25 8.1.4 各齿轮参数 26 8.2 校核轴 26 8.2.1 主轴的性能要求 26 8.2.2 各校核用参数 27 8.2.3 主轴受力及载荷分布 27 8.2.4 校核 30 8. 校核轴承 31 8.3.1 轴承应用特点 31 8.3.2 各校核用参数 31 8.3.3 轴承受力分析 32 8.3.4 校核 33 9 箱体的设计 35 9.1支撑作用 35 9.2 箱体与床身连接 35 9.3 箱体材料 36 设计总结 37 参 考 文 献 38 致 谢 39 1 绪论 本次的设计产品为四工位仪表机床床头箱即主轴箱或变速箱，是针对于汽车轮胎气嘴的专用加工而设计的。专用机床旋转工作台有四个工作位置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（如图2所示），分别对应工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应于工位Ⅱ的位置装钻头，Ⅲ的位置装扩孔钻，Ⅳ的位置装铰刀。刀具由专用电动机驱动绕其自身轴线转动。主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90o，然后主轴箱再次左移，这时，对其中每一个工件来说，它进入了下一个工位的加工，依次循环四次，一个工件就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。由于主轴箱往复一次，在四个工位上同时进行工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序. L轮胎气嘴的加工经常使用的机床多为普通常用型机床，加工范围广，工艺性强，适应能力较高,且多数体积尺寸各重量较大，功率大，对于小型零件的加工无疑是某种程度上的学浪费，效率便有所降低，成本核算升高，而且为了增加生产率，设计一个更好，更小，更快捷的变速箱显得尤为重要。 机床外形可参考图 。 2 气嘴构造及其工艺分析 2.1气嘴工艺分析 零件总体加工可采用普通专用仪表车床加工。首先夹持一端粗车削外圆，分七段车削加工，然后钻通孔，之后再车削二段外螺纹，其后镗削零件内部阶梯孔，而后攻顶端内螺纹，调换另一端夹持车外圆后镗削锥形孔。其零件图如下图2.1气嘴零件图示： 2.2 零件加工数据及计算 采用的毛坏为直径为φ=40mm、长度l=115mm的圆柱形。查询《金属切削实用刀具技术》，根据黄铜材料的切削性能，车外圆时转速就为最高，当背吃刀量为a=1~5mm、进给量f=0.2~0.6mm时，其刀具的切削速度宜在80~120m/min之间选取[5]，因黄铜材料较易于加工，且机床承载有限，本次取，又知成品的最小直径为,转速公式为 (式5.1) 则主轴的最高转速为 攻顶端内螺纹时主轴转速应该是最低，其它加工可在其之上的速度下进行，查询《金属切削实用刀具技术》，车削的螺纹最大应为左右，加工速度取=1.2m/min，因此主轴最低转速为 3 机床变速箱设计方案选择 由以上分析可知,加工该气嘴需要几个不同转速，据此，可拟定如下两种方案以备评定选择。 3.1 拟定设计方案 方案一： 采用连杆传动和齿形条传动机构解决这个问题。连杆机构是由低副（转动副、移动副、球面副、及螺旋副等）将若干构件连接而成的，又称为低副机构。由于平面连杆机构