【正文】 書 評閱教師評語 （ ①選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度 ；⑦總體評價及建議成績； ⑧ 存在問題； ⑨ 是否同意答辯等 ）： 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 6 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯誤 有原則性錯誤 沒有 回答 答辯委員 會評語及建議成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 7 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟，而對作為現(xiàn)代制造業(yè)非常重要的加工中心提出了更高的要求，超高速切削、超精密加工等技 術(shù)的應(yīng)用，對加工中心的各種組成部分提出了更高的性能指標(biāo)。應(yīng)用表明， PLC 的簡潔、快捷在自動換刀裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。 由于加工中心備有刀具庫，大大增加了刀具的存儲數(shù)量。 加工中心有多種形式，常見的有盤式、鏈?zhǔn)絻煞N刀庫。 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 3 估算刀具庫的重量 設(shè)定鏈片的尺寸結(jié)構(gòu)如圖所示 ： 1. 2 設(shè)定鏈節(jié)的尺寸如圖所示： ） ） 整個鏈片的體積為： 221 3 0 7 4 5 2 3 . 1 4 3 7 3 . 1 4 2 6 5 8 8 1 9 . 9 6v ? ? ? ? ? ? ? ? ?3mm 1. 4 鏈片的重量為： （材料為 45 鋼） 由參考文獻(xiàn) [2]表 11 得 該材料的密度為 =? 即 5 8 8 1 9 . 9 6 7 . 8 5 0 . 4 6mv ?? ? ? ?㎏ 1. 5 鏈節(jié)的體積 2 2 33 . 1 4 ( 2 6 2 4 ) 1 0 5 3 2 9 7 0v m m? ? ? ? ? 1. 6 鏈節(jié)的重量 3 2 9 7 0 7 .8 5 0 .2 6mv ?? ? ? ?㎏ 30 把刀具鏈片鏈節(jié)的總重量為 3 0 0 .4 6 0 .2 6m ? ? ?總 （ ） =㎏ 30 把刀具的總重量為 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 4 3 0 5 1 .2m ? ? ?總 =180㎏ （式中 為安全系數(shù)） 1. 9 整個刀庫的總重量 m ?總 180++=210㎏ （式中 ㎏為一些標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件） 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 5 電動機的選擇 由參考文獻(xiàn) [3]得 撥銷的轉(zhuǎn)速 n 設(shè)槽輪的停留時間為 1 2 30 322 ?? ? ?r/min 則槽輪的轉(zhuǎn)速 2132nn?? r/min 槽輪的角速度 32 30 30zn?? ?? ? ?rad/s 鏈輪的角速度 1 7 0 3 . 3 5 0 . 5 7vr?? ? ? ?m/s 電動機的輸出功率 1000d aFVp ?? 21 0 9. 8 20 58F kg N? ? ?為電動機所驅(qū)動的載荷 ,V=， 341 2 3 4a? ? ? ? ?? ? ? ?, 1 —— 軸套傳動效率取 ， 2? —— 鏈傳動效率取 ， 3? —— 齒輪傳動效率取 ， 4? —— 滾動軸承效率取 ，則 341 2 3 4 0 .7 9 9a? ? ? ? ?? ? ? ? ?，則 2 0 5 8 0 .5 7 1 .4 61 0 0 0 1 0 0 0 0 .7 9 9daFVp ? ?? ? ??kw 取電動機的功率為 由參考文獻(xiàn) [3]附表 F17 選用 Y90L4 型電動機，其額定功率為 ，同步轉(zhuǎn)速為 1500rn ? r/min 滿載轉(zhuǎn)速 1390wn ? r/min 總傳動比11390 4332wni n? ? ?總 因為齒輪的總傳動比 40i ?總 ，所以該減速機構(gòu)應(yīng)采用三級傳動，在該減速器中把總傳動比平均分配及各級傳動比均為 。= = ? Mpa 222[ ] 1 . 0 5 3 0 5 3 0N L im nHHZHSs 180。㎜ 即 11 1 Z== 33 3 Z== 55 5 Z== 由表 選用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為： 1 1m= 3 1m= 5 2m= 齒輪傳動的主要計算 1 3 3 1 1 8 1 8d d m Z= = ? ?㎜ 2 4 4 1 6 3 6 3d d m Z= = ? ?㎜ 2 4 1 1 1 8 1 8db b dy= = ? ?㎜ 經(jīng)圓整后為 4 20b= ㎜ 135 25bb= + = ㎜ 55 2 1 8 3 6d m Z= = ?㎜ 66 2 6 3 1 2 6d m Z= = ?㎜ 66 1 3 6 3 6dbdy= ? ?㎜ 經(jīng)圓整后為 6 40b= ㎜ 565 45bb= + = ㎜ 1 2 3 4 3 41 ( ) 0 . 5 8 1 4 0 . 52a a m Z Z= = + = ?㎜ 5 6 5 61 ( ) 1 8 1 8 12a m Z Z= + = ?㎜ 接觸疲勞強度的校核 由公式 得 Fs ， []FFss163。 m/s，選 7級精度是合適的 . 由上可知所選用的參數(shù)又是合格的。 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 14 定各軸段的直徑 如圖所示，軸段（ 1）的最小直徑 1 10d = ㎜，軸段上要安裝軸承，軸段（ 2）必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段（ 2）的直徑 2 15d = ㎜。由參考文獻(xiàn) [3]表 — 4 取標(biāo)準(zhǔn)直徑 1 15d = ㎜。 確定各軸段的長度 齒輪的輪轂寬度為 24 ㎜，為了保證齒輪的端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面間與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的距離，該間距為 10 ㎜，為了軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5㎜，齒輪左右軸套的長度均為 12 ㎜，左軸承的左段伸出 14㎜，所以左軸段的長度取 80 ㎜，軸承支點距離 L=56 ㎜，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約 5～ 10 ㎜，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見 節(jié)。㎜ Ⅱ — Ⅱ截面處的彎矩為： 1 4 1 1 4 1 4 1 5 9 6V I I V BMF= ? ? N Mpa Ⅱ — Ⅱ截面 :338 8 6 5 . 8 8 8 6 5 . 8 2 6 . 30 . 1 0 . 1 1 5eI IeI I MWds = = = =180。 : ㎜ 。軸承支點 距離為 L=141 ㎜；軸段①的鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約 5～ 10㎜，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見 節(jié)。 Mpa Ⅲ — Ⅲ截面：3331 6 4 3 2 1 6 4 3 2 1 0 . 50 . 1 0 . 1 2 5e I I Ie I I I MWds = = = =180。 : ㎜ 。由參考文獻(xiàn)[2]表 6— 1 可查出軸段（ 1）上安裝的軸承為 6004 型深溝球滾子軸承，軸段（ 2）上安裝的軸承為 6005 型深溝球滾子軸承。 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 24 鍵的選用與計算 （由參考文獻(xiàn) [3]） 因為鍵是靜聯(lián)接，所以選用普通的平鍵（圓頭） 軸Ⅱ上鍵的選擇 由表 — 5得鍵的寬度 6b? ㎜ ,高 6h? ㎜ ，長 18L? ㎜ 驗算鍵的強度 由表 — 2 得鍵的強度公式為： 2 2 4 6 0 0 1 1 .41 5 3 1 8fy Td kL? ?? ? ???Mpa 由表 — 3 得 [ ] 100fy? ? Mpa 即 1 1 . 4 M p a [ ] 1 0 0 M p afy fy??? ? ?鍵的強度足夠。 靜強度計算 由公式 774or rp F N?? 由表 得滾動軸承的安全系數(shù) ? 由公式 可得 2850 oorc sp ? ? ?所以所用的軸承是合格的。 確定機械加工余量及毛坯尺寸，根據(jù)零件的材料確定毛坯為主見。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的大中批生產(chǎn)條件下，可以考慮采用萬能性機床配已專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 時，銑刀的直徑 0d 為 200mm， 由參考文獻(xiàn) [6] 表 14 得刀具的齒數(shù) Z=16 切削用量的選擇 （ 1）決定銑削深度 pa 由于加工余量不大。箱體的加工一般是先 進(jìn)行面的加工，在進(jìn)行孔的加工。毛坯的鑄造方式選用金屬鑄造方式，此外為了消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效處理。由表 得 Tf = 則 3 66 0 3 2 . 5 3 0 0 0 03 1 9 . 5 1 . 2 410c ??? ? ?KW 由表 6— 1可知 6002 型深溝球滾子軸承的基本額定動載荷 10 ?? KW，基本額定靜載荷 2850orc ? N 驗算軸承壽命 10hL 由公式 得 3610 10 55 8032 .5 92 41 51 060 38 3. 4hLh??? ? ? ?????即 ? ?10 30000hhL L h?? 軸承的壽命大于軸承的預(yù)期使用壽命。 軸Ⅳ（左、右）端上鍵的選擇 由表 — 5得鍵的寬度 8b? ㎜ 高 7h? ㎜ 長 40L? ㎜ 驗算鍵的強度 由表 — 3得鍵的強度公式為： 2 2 5 2 2 0 0 3 7 .3 M p a2 5 3 .5 4 0fy Td k L? ?? ? ??? 由表 — 3得 [ ] 100Mpafy? ? 即 1 4 M p a [ ] 1 0 0 M p afy fy??? ? ?鍵的強度足夠。軸承支點距離為L=70 ㎜；在軸段①、③上分別加工出鍵槽，使鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約 5～ 10㎜，鍵槽的寬度按軸段直徑查手冊得到，詳見 節(jié)。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪構(gòu)結(jié)構(gòu)草圖（ a） 確定軸上零件的位置和 固定方式 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。 的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強度，并有一定裕量。= = = =N 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 19 徑向力為： 02 4 3 2 0 0 5 1 1 .1 0 .9 4 4 8 0 .4r r rF F F t g= = = ?N 05 6 6 2 0 0 8 7 7 .8 0 .9 4 8 2 5 .1r r tF F F t g= = = ?N 作水 平面的彎矩圖（ c） 由平衡條件可得 AB 軸的平衡方程式為： 0ZF =229。 設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)并繪構(gòu)結(jié)構(gòu)草圖（ a） 徐州工程學(xué)院 07 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 18 確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。 的條件，故設(shè)計的軸有足夠的強度，并有一定裕度。㎜ 2 2 2 23 1 9 2 2 1 4 7 . 6 3 8 4 7 . 2HII V IM M M= + = + =右 右 （ ）N 按彎曲合成強度校核軸徑 畫出軸的受力圖，如圖（ b）所示： 圓周力為： 12 12 0 0 0 2 1 3 8 0 1 5 3 .318t TF d 180。參考圖，齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左右端均用軸套固定。 各段軸的長度 齒輪輪轂寬度為 24 ㎜，為了保證齒輪能夠順利的加工所以要在齒輪的左端開個退刀槽長度為 5㎜，為了保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)有一定的距離，取該距離 為 10 ㎜，為了保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為 8 ㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為 5 ㎜，制動器的總長 L=100 ㎜（制動器安裝在軸（ 1）與（ 2）上）軸（ 1）的長度為 75 ㎜，軸（ 2）的長度取為 62 ㎜。由表 查得強