【正文】 隔 5176。左右取一個(gè) θ 值，求出相應(yīng)的位移。?hⅱ）確定凸輪軸 A 的位置或確定起始位置。作位移方位線 yy，與 θ 軸交于 C0 點(diǎn)；又根據(jù) 的大小和 e 的大小確定 A 點(diǎn)位置；畫(huà)基圓和偏距圓，標(biāo)出凸輪轉(zhuǎn)向。bRyC0Ayω h/m2034θ /176。3603176。120圖 凸輪輪廓ⅲ）畫(huà)凸輪理論輪廓曲線。以 AC0 為起點(diǎn)，逆凸輪轉(zhuǎn)向量取 θ=5176。并作出角度線；再?gòu)奈灰魄€上畫(huà)對(duì)應(yīng)的位移水平線交于 yy，以 A 為圓心，圓心到交點(diǎn)直接按距離為半徑畫(huà)圓與角度線相交，得到的交點(diǎn)為凸輪理論輪廓線上的點(diǎn)；最后將所有點(diǎn)由光滑的曲線連39接的理論輪廓曲線。ⅳ）畫(huà)凸輪的工作輪廓。以理論輪廓上的點(diǎn)為圓心、以 為半徑畫(huà)一系列的滾子圓，rR作出包絡(luò)線即得。（4）凸輪的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸公差、表面粗糙度及滾子材料 [14]凸輪的基圓半徑 ，且根據(jù)凸輪軸傳遞的功率、轉(zhuǎn)速及材料等參數(shù)確定最小m60Rb?軸徑 可知，將凸輪與軸做成一體；凸輪寬度 。凸輪材料采用 45 鋼，5dmin? m30b?并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到 HRC52～58。凸輪尺寸公差與表面粗糙度參照表 。表 凸輪尺寸公差與表面粗糙度極限偏差 表面粗糙度 Ra/181。m凸輪精度向徑/mm 基準(zhǔn)孔 凸輪槽寬 盤形凸輪 凸輪槽高精度 177。（～）H7 H8 一般精度 177。（～） H7 H8 低精度 177。（～） H8 H9 滾子材料采用 20Cr，滲碳淬硬到 HRC56～62。 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(1)蝸桿軸的設(shè)計(jì)①計(jì)算出軸上傳遞的功率 、轉(zhuǎn)速 、和轉(zhuǎn)矩6P6n6T功率 ；轉(zhuǎn)速 ；轉(zhuǎn)矩 。????②計(jì)算作用在蝸桿上的力蝸桿上受到的力為 ???N720tan9tan21r ??蝸 輪 13640dTF22t1a ???蝸 輪③初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 153，取，于是得12A0?40 ???顯然，最小直徑是在軸的兩端，并分別安裝著大帶輪和滾動(dòng)軸承。但為了保證軸由足夠的剛度取最小直徑為 20mm。④軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案裝配方案：大帶輪、右端蓋、右端推力軸承 套筒及右端推力軸承 2 依次從軸的右端裝入；左端蓋和左端推力軸承依次從軸的左端裝入，裝配方案圖如 所示。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度右端安裝大帶輪直徑 ，寬度 。所以這一軸段的長(zhǎng)度m20d?大 帶 輪 30B?。m28L?大 帶 輪初選滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù) ，確定圓錐滾子軸承的型號(hào)為 30205[8]，其尺寸參數(shù)為20d?大 帶 輪；???臺(tái)位置相吻合。故安裝右端兩軸承段的直徑及長(zhǎng)度為 。根m398L25d??右 軸 承 段右 軸 承 ，據(jù)蝸輪的直徑確定的蝸桿兩支撐的跨距 及軸承的軸向固定方式，可確定30L?， 。 m30d?蝸 桿 ?蝸 桿圖 蝸桿軸裝配圖左端安裝軸承的直徑為 ，根據(jù)其寬度及軸向定位要求確定長(zhǎng)度m25d?左 軸 承。?左 軸 承軸上零件的周向定位大帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。根據(jù) 由表 61[5]查得平鍵截面m20d?大 帶 輪41，采用平頭平鍵，鍵長(zhǎng) 。為了保證大帶輪與軸配合有良好m6hb?? m20L?大 帶 輪的對(duì)中性，故選擇大帶輪輪轂與軸的配合為 ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過(guò)度配合來(lái)6nH7保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為 ，各軸肩處的圓角半徑為 。?452?.5m1r?⑤軸的零件圖傳動(dòng)軸的零件圖如圖 所示。 Ⅰ ⅠⅠ 放 大 DD圖 蝸桿傳動(dòng)軸(2)蝸輪軸的設(shè)計(jì)①計(jì)算出軸上傳遞的功率 、轉(zhuǎn)速 、和轉(zhuǎn)矩蝸 輪 軸P蝸 輪 軸n蝸 輪 軸T功率 ；轉(zhuǎn)速 ；轉(zhuǎn)矩 。?蝸 輪 軸 ?蝸 輪 軸 mN314??蝸 輪 軸②計(jì)算作用在蝸輪上的力蝸輪上受到的力為 ???N720tan9tan21r2r ??蝸 輪 13640dTF21a2t ???蝸 輪③初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 153，取，于是得108A?42 ???蝸 輪蝸 輪顯然，最小直徑是在軸的左端，并滾動(dòng)軸承。④軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案裝配方案：左端蓋、左端推力軸承、套筒、蝸輪和右端軸承依次從軸的左端裝入；離合器從軸的右端裝入，裝配方案圖如 所示。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初選滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù) ，確定圓錐滾子軸承的型號(hào)為 30211[8]，其尺寸參數(shù)為m54din?；???。根據(jù)蝸輪的安裝直徑 .套筒及參照機(jī)床尺L左 軸 承左 軸 承 ， m60d?蝸 輪寸，可確定 ， 。根據(jù)安裝蝸輪的軸肩高度及滾動(dòng)軸承的標(biāo)準(zhǔn)可確定右64?端軸承 ，軸承型號(hào) 30214。 軸 承右 軸 承 ， [11]。?離 合 器 8L離 合 器 離 合 器圖 蝸輪軸裝配圖軸上零件的周向定位蝸輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。根據(jù) 由表 61[5]查得平鍵截面m60d?蝸 輪，采用平頭平鍵，鍵長(zhǎng) 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過(guò)度m18hb?? 5L蝸 輪配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。確定軸上圓角和倒角尺寸43取軸端倒角為 ，各軸肩處的圓角半徑為 。?452?.5m1r?⑤軸的零件圖傳動(dòng)軸的零件圖如圖 所示。圖 蝸輪軸(3)凸輪軸的設(shè)計(jì)①計(jì)算出軸上傳遞的功率 、轉(zhuǎn)速 、和轉(zhuǎn)矩凸 輪 軸P凸 輪 軸n凸 輪 軸T功率 ；轉(zhuǎn)速 ；轉(zhuǎn)矩 。?凸 輪 軸 ?凸 輪 軸 mN314??凸 輪 軸②初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 153，取，于是得108A ???凸 輪凸 輪顯然，最小直徑是在軸的兩端，并分別滾動(dòng)軸承。③軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案44裝配方案：右端蓋和右端推力軸承依次從軸的右端裝入；離合器和左端軸承依次從軸的左端裝入，裝配方案圖如 所示。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初選滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù) ，確定圓錐滾子軸承的型號(hào)為 30211，其尺寸參數(shù)為m54din?；故安裝右端軸承段的直徑及長(zhǎng)度為 ， ??? m5d?左 軸 承。安裝離合器軸段直徑 ， [11]。 軸 承 m60d?離 合 器 15L?離 合 器承的軸徑及長(zhǎng)度為 ， ，軸承型號(hào) 30216。8d?左 軸 承 軸 承 凸 輪離 合 器圖 凸輪軸裝配圖軸上零件的周向定位蝸輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。根據(jù) 由表 61 查得平鍵截面m60d?蝸 輪，采用平頭平鍵，鍵長(zhǎng) 。為了保證大帶輪與軸配合有良m18hb?? 5L大 帶 輪好的對(duì)中性，故選擇蝸輪輪轂與軸的配合為 ；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過(guò)度配合來(lái)6nH7保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為 ，各軸肩處的圓角半徑為 。?452?.5m1r?④軸的零件圖傳動(dòng)軸的零件圖如圖 所示。45凸 輪圖 凸輪軸 離合器的選擇離合器采用牙嵌式 [11]，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是利用兩半離合器端面上的牙互相嵌合或脫開(kāi)以達(dá)到主、從動(dòng)軸的離合；牙型采用矩形。離合器的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如圖 所示。圖 離合器4 鍵和軸承的校核46 鍵的校核 帶傳動(dòng)軸上的校核 [5]（1）主傳動(dòng)系統(tǒng)帶傳動(dòng)軸上用鍵主傳動(dòng)系統(tǒng)大帶輪周向固定采用平頭平鍵，尺寸為 。由，m78hb??45L?普通平鍵的強(qiáng)度校核公式 （4?? ???????kld1） 故安全。（2）進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)帶傳動(dòng)軸上用鍵進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)大帶輪周向固定采用平頭平鍵，尺寸為 。，m6hb??20L?由普通平鍵的強(qiáng)度校核公式 （4?? ???????kld2）故安全。 圓錐齒輪傳動(dòng)軸上的鍵校核主傳動(dòng)系統(tǒng)圓錐齒輪周向固定采用平頭平鍵，尺寸為 。，m78hb??28L?由普通平鍵的強(qiáng)度校核公式 (43)?? ???????kld故安全。 圓柱齒輪傳動(dòng)軸上的鍵校核主傳動(dòng)系統(tǒng)圓柱齒輪周向采用平頭平鍵，尺寸為 ， 。由m812hb??20L?普通平鍵的強(qiáng)度校核公式 (44)?? ???????kld 故安全。 蝸輪傳動(dòng)軸上的鍵的校核蝸輪的周向固定采用平頭平鍵，尺寸為 。由普通平鍵m50L1m8hb???，的強(qiáng)度校核公式47 (45)?? ????????kld 故安全。 軸承壽命的校核校核主傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅱ軸上所用軸承；其型號(hào)為 30207，參數(shù)為。查圓錐滾子軸承 GB/T 2971994[8]，???載荷 C=，基本額定靜載荷 C0=。（1）求兩軸承受到的徑向載荷 和1rF2r將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面(圖 )和水平面（圖 ）兩個(gè)平面FrFa FtFpFd1Fr1 Fd2Fr2圖 水 平 面 HFtFr1HFr2H圖 48力系。其中：圖 的 為通過(guò)另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸線；圖 中的 亦應(yīng)通過(guò)另加tF aF彎矩而平移到作用于軸線上（上述轉(zhuǎn)化在圖中均未畫(huà)出） 。由力分析可知：鉛 垂 面 VFpFr1V Fr2VFrFa圖 N2159F1079FVrVr ???， 33HrHr， （4N218F0Hr2rVr21rrV1r ???，6）（2）求兩軸承的計(jì)算軸向力 和1aF2對(duì)于圓錐滾子軸承，按表 137[5]，軸承的派生軸向力 ，其中，Y 值根據(jù)軸承型2Frd?號(hào)對(duì)應(yīng)表 67[5]查得 Y=。由此可得 （??7） 由圖 知 ，故軸承 2 被壓緊，所承受的軸向力1daFN734F??? （4N173da2??8）軸承 1 被放松，只承受本身派生的軸向力 ，即1dF （403F1da?9）49（3）求軸承徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 和1rP2r因?yàn)? （ ???e10） （?e11）所以 （4N3FP1r?12） （?13） .?? N349（4）驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承 2 的受力大小來(lái)驗(yàn)算2r1P?h＞ （12rh ???????????????? 39。L14）其中， 為軸承預(yù)期壽命，查表 133[5]可知 h39。hL2L39。h 故所選軸承滿足壽命要求。5 鉆床裝配圖鉆床裝配圖 D 向視圖如圖 ，左視圖 ，主視圖 ，俯視圖 。50圖 D 向視圖51圖 裝配圖左視圖52圖 裝配圖主視圖53圖 裝配圖俯視圖6 總結(jié)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的論文設(shè)計(jì)，至此已完成了任務(wù)書(shū)所規(guī)定的任務(wù)。本設(shè)計(jì)涉及的課程很多，涉及到機(jī)械制圖、模具設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、CAD 繪圖等相關(guān)課程的知識(shí)，這些課程的學(xué)習(xí)為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做了很好的準(zhǔn)備。 在本次設(shè)計(jì)中，在老師悉心指導(dǎo)下和熱情幫助下，我完成了簡(jiǎn)易鉆床的主傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案分析及傳動(dòng)方案的確定；計(jì)算鉆床電動(dòng)機(jī)功率并選型；設(shè)計(jì)計(jì)算了帶傳動(dòng)、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)及凸輪機(jī)構(gòu)；設(shè)計(jì)計(jì)算了各個(gè)傳動(dòng)所用的軸及軸上所有鍵、軸承的選型和校核、裝配圖以及零件圖的繪制。畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)和撰寫(xiě)是對(duì)我大學(xué)四年以來(lái)，對(duì)工學(xué)，尤其是機(jī)電技術(shù)教育專業(yè)的專業(yè)知識(shí)的一次大考驗(yàn)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，使我強(qiáng)化鞏固了許多以前的專業(yè)知識(shí)，又學(xué)習(xí)了一些新的知識(shí)，從而解決了設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的一些難題。54參考文獻(xiàn)：[1] 倪小丹, 楊繼榮, 熊運(yùn)昌. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 清華大學(xué)出版社, 2022[2] 孟令啟, 鄭艷萍, 李延民. 機(jī)械制造工程學(xué). 鄭州: 鄭州大學(xué)出版社, 2022[3] 機(jī)床現(xiàn)狀分析. 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