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普通臥式升降臺(tái)銑床變速箱設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧資料

2025-06-28 18:20本頁(yè)面
  

【正文】 邊界潤(rùn)滑狀態(tài)同時(shí)存在。此次設(shè)計(jì)選用的是油脂潤(rùn)滑方式。密封不僅要防止灰塵屑末和切削液進(jìn)入,還要防止?jié)櫥偷男孤?)主軸軸承的潤(rùn)滑與密封:主軸的密封有接觸式密封和非接觸式密封,主軸軸承的潤(rùn)滑與密封是機(jī)床使用和維護(hù)過(guò)程中值得重視的兩個(gè)問(wèn)題。點(diǎn)接觸的球軸承,應(yīng)在溫升允許的條件下,盡量用較高的預(yù)緊力。P6級(jí)和P0級(jí)一般不用。高精度主軸可用P2級(jí)。其中2級(jí)最高,0級(jí)為普通精度級(jí)。本次設(shè)計(jì)中選用了的軸承是角接觸軸承和雙向推力向心球軸承。滾動(dòng)軸承根據(jù)滾動(dòng)體的結(jié)構(gòu)的不同可分為球軸承、圓柱軸承、圓錐滾子軸承三大類。機(jī)床主軸組件在可能條件下,盡量使用了滾動(dòng)軸承,特別是大多數(shù)立式主軸和主軸裝在套筒內(nèi)能夠作軸向移動(dòng)的主軸。滾動(dòng)軸承由專業(yè)化的工廠生產(chǎn),選購(gòu)維修很方便,在機(jī)床上被廣泛采用。在數(shù)控機(jī)床上主軸軸承常用的有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類。鍵工作長(zhǎng)度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=,得 合格。鍵工作長(zhǎng)度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=5mm,得 合格。3)軸鍵校核:兩鍵均采用圓頭普通平鍵4)齒輪聯(lián)接處鍵為查表得62查得許用應(yīng)力=100~120Mpa,取其中間值=110Mpa,鍵工作長(zhǎng)度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=5mm,得 合格。齒輪尺寸圖如下軸及齒數(shù)119128243237221230 2 40338330326354323主軸26主軸57模數(shù)22222222223333分度圓5989141122669913212599851787685188齒根圓51.5齒頂圓639314512670103136129103891828289192部分齒輪結(jié)構(gòu)如下齒輪圖212齒輪圖245齒輪圖334 兩鍵均采用圓頭普通平鍵1)輪聯(lián)接處的鍵為查表得62查得許用應(yīng)力=100~120Mpa,取其中間值=110Mpa,鍵工作長(zhǎng)度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度,得 合格。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪以演算接觸疲勞強(qiáng)度為主,對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪以演算彎曲疲勞強(qiáng)度為主,對(duì)硬齒面軟齒心的滲碳淬火齒輪,一定要演算彎曲疲勞強(qiáng)度。根據(jù)估算所得m和m中較大的值,選取相近的較之大的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。2)齒輪接觸疲勞強(qiáng)度m的估算m=,其中,齒輪中心矩A為;A, m、A的單位均為mm。5)主軸箱體的截面形狀和壁厚計(jì)算:傳動(dòng)裝置箱體的典型縱截面形狀為矩形或圓形。輔助支承的作用,與其說(shuō)是提高剛度,不如說(shuō)是為了提高抗振性。采用三支承 如主軸后端懸深很長(zhǎng),可增加輔助支承,成為三支承主軸。如果要求得到很光的加工表面,主軸又是水平的,可用滑動(dòng)軸承。增大阻尼 如前面所述,低階模態(tài)常是主軸的剛體振動(dòng)。激振力可能來(lái)自主軸組件的不平衡,這時(shí)激振頻率等于主軸轉(zhuǎn)速乘以π/30。如果發(fā)生共振的那階模態(tài)屬于主軸在彈性基礎(chǔ)上(軸承)的剛度振動(dòng)則應(yīng)提高軸承的剛度。主軸動(dòng)態(tài)特性的改善。m~5181。m~5181。 前支承軸承軸頸得同軸度約為5181。銑床的主軸端部結(jié)構(gòu),一般采用短圓錐法蘭盤式。主軸的軸端結(jié)構(gòu) 主軸的軸端是用于安裝夾具和刀具。a≥(~)d1 所以d6=80mm。d5=d4+1~5mm=79mm。所以 d2=62mmd3=d2+5~8mm=73mm。其熱處理及參數(shù)如下表表61材料熱處理硬度(HBS)抗拉強(qiáng)度極限屈服強(qiáng)度極限σs彎曲疲勞極限σ1剪切疲勞極限τ1許用彎曲應(yīng)力[σ1] 45調(diào)質(zhì)、滲氮217~25564035530015560因?yàn)檫x用的主軸電機(jī)功率為P=,額定轉(zhuǎn)速nc=1500r/min所以主軸功率 p=pc/η1η2η3== kw 因?yàn)橹鬏S是空心轉(zhuǎn)軸,所以 d1= . 查表得= 所以d1==㎜ 又因?yàn)榇颂庉S上有一個(gè)鍵槽,所以d1=d(1+5%)=㎜ 取d1=60㎜。主軸的孔徑與主軸的直徑之比,;,空心主軸的剛度為實(shí)心主軸剛度的90%;。主軸孔徑越大,可通過(guò)的棒料直徑也越大,機(jī)床的適用范圍就越廣,同時(shí)主軸部件的相對(duì)重量也越輕。主軸內(nèi)孔直徑?!?,實(shí)際尺寸要在主軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)確定。軸承的直徑越大,同等級(jí)精度軸承的公差值也越大,要保證主軸的旋轉(zhuǎn)精度就越困難。主軸直徑。主軸的主要尺寸參數(shù)包括:主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長(zhǎng)度和支撐跨距。3)主軸材料的選擇及尺寸、參數(shù)的計(jì)算:主軸是主軸組件的重要組成部分,它的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀、制造精度、材料、及其熱處理,對(duì)主軸組件的工作性能都有很大的影響。如先空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間再加工。如可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用一些自動(dòng)補(bǔ)償?shù)难b置設(shè)法使熱變形朝不影響加工精度的方向發(fā)展。采用冷卻散熱裝置。改善主傳動(dòng)的潤(rùn)滑條件。⑥、提高主軸組件抗振性的措施:盡量縮短主軸前軸承結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度,適當(dāng)增大跨矩;盡量提高前軸承的剛度和阻尼;提高前軸承的精度,把推力軸承放在前支撐初可提高抗振性;對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的零件作靜、動(dòng)平衡,提高齒輪、主軸的制造精度都可適當(dāng)減少?gòu)?qiáng)迫振動(dòng)源;對(duì)于非連續(xù)切削過(guò)程的銑削,滾削等加裝飛輪可減少振動(dòng);應(yīng)用阻尼器消耗振動(dòng)能量是有效的措施;考慮系統(tǒng)的固有頻率,避免共振。以上這些要求,有的還是矛盾的,例如高剛度和高速,高速和高精度等,這就要具體問(wèn)題具體分析,例如設(shè)計(jì)高效數(shù)控機(jī)床的主軸組件的主軸應(yīng)滿足高速和高剛度的要求;設(shè)計(jì)高精度數(shù)控機(jī)床時(shí),主軸應(yīng)滿足高剛度、低溫升的要求。為了提高耐磨性,主軸的上述部位應(yīng)該淬硬,或者經(jīng)過(guò)氮化處理,以提高硬度增加耐磨性。⑤、主軸的耐磨性:主軸組件必須有足夠的耐磨性,以便長(zhǎng)期保持精度。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生:“抱軸”。另外,使主軸固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激振力的頻率。③、主軸抗振性:主軸組件的抗振性是指切削加工時(shí),主軸保持平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動(dòng)的能力。主軸組件的剛度不足,在切削力及其他力的作用下,主軸將產(chǎn)生較大的彈性變形,不僅影響工件的加工質(zhì)量,還會(huì)破壞齒輪、軸承的正常工作條件,使其加快磨損,降低精度。通常抵以主軸前端產(chǎn)生單位位移時(shí),在位移方向上所施加的作用力大小來(lái)表示。㎜/s以下。出廠時(shí),普通級(jí)加工中心的回轉(zhuǎn)精度用靜態(tài)測(cè)量法測(cè)量,當(dāng)L=㎜。動(dòng)態(tài)測(cè)量是用一標(biāo)準(zhǔn)球裝在主軸中心線上,與主軸中心線上,與主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn);在主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn);在工作臺(tái)上安裝兩個(gè)互成90度角的非接觸傳感器,通過(guò)儀器記錄回轉(zhuǎn)情況。千分表最大和最小的讀數(shù)差既認(rèn)為是主軸的徑向回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量,一般分為三種靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量和間接測(cè)量。當(dāng)徑向誤差和角度誤差同時(shí)存在構(gòu)成徑向跳動(dòng),而軸向誤差和角度誤差同時(shí)存在構(gòu)成端面跳動(dòng)。瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線相對(duì)于理想回轉(zhuǎn)中心線在空間位置的距離,就是主軸的回轉(zhuǎn)誤差,而回轉(zhuǎn)誤差的范圍,就是主軸的回轉(zhuǎn)精度。當(dāng)主軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),線速度為零的點(diǎn)的連線稱為主軸的得回轉(zhuǎn)中心線。主軸組件主要包括:主軸、主軸支撐和安裝在主軸上的傳動(dòng)件、密封件等,因?yàn)橹鬏S帶動(dòng)工件或刀具直接參加工件表面形成運(yùn)動(dòng),所以它的工作性能對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)率產(chǎn)生直接影響,是機(jī)床最重要的部件之一。 軸二:,取帶入公式: 有,,圓整取。 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速:,取主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為125r/min。傳動(dòng)軸應(yīng)該滿足強(qiáng)度和剛度的要求,機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高,為確保軸上的零件正常工作,傳動(dòng)軸的變形應(yīng)該很小。第二章 動(dòng)力設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案確定后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即確定個(gè)零件的實(shí)際尺寸以及在軸上的位置。從系統(tǒng)的角度范圍考慮,寧可適當(dāng)增加串聯(lián)傳動(dòng)組的數(shù)目,或用并聯(lián)式的分支傳動(dòng)滿足變速范圍的要求,而避免用極限傳動(dòng)比的傳動(dòng)副。因此,應(yīng)慎重選用極限傳動(dòng)比。 ,取三根帶。 。 。,圓整取458mm。取,則。: ,K為工作情況系數(shù),可取工作8小時(shí),取K= 。主傳動(dòng)系統(tǒng)中升速傳動(dòng)時(shí)2,以防止振動(dòng)和噪音的增加;降速傳動(dòng)時(shí)1/4,以免從動(dòng)齒輪直徑過(guò)大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大。當(dāng)齒輪線速度8m/s,主傳動(dòng)齒輪選用7級(jí)精度時(shí),可適當(dāng)提高中間軸轉(zhuǎn)速;對(duì)高速輕載精密機(jī)床,中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一些。其原則是妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小與噪音,振動(dòng)等性能要求之間的矛盾。此外要注意電動(dòng)機(jī)與1軸間的傳動(dòng)方式,如用V帶傳動(dòng)時(shí)降速比不宜太大,以防止大帶輪與主軸尾端相干涉。1軸從電動(dòng)機(jī)得到運(yùn)動(dòng)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)使主軸具備各級(jí)轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)軸上齒輪的軸向位置與展開圖相對(duì)應(yīng)(并應(yīng)符合齒輪變速滑移條件)畫出軸承符號(hào),標(biāo)注軸號(hào),齒輪的齒數(shù)及模數(shù),帶輪直徑,電動(dòng)機(jī)型號(hào),功率和轉(zhuǎn)速。注意:在變速齒輪的軸向排列時(shí),必須滿足一對(duì)齒輪完全脫開嚙合之后,另一對(duì)齒輪才能進(jìn)入嚙合;當(dāng)軸向尺寸較大時(shí)也可以采用寬式排列或者平行順序排列的方式。當(dāng)主軸變速箱內(nèi)的軸向尺寸較小時(shí),變速組內(nèi)齒輪可采用窄式排列方案,兩個(gè)相鄰變速組內(nèi)的齒輪可采用交錯(cuò)排列,單公用或雙用齒輪或采用雙速電動(dòng)機(jī)。超差時(shí)應(yīng)根據(jù)誤差的正負(fù)及英氣誤差的主要環(huán)節(jié),重新調(diào)整齒數(shù),符合轉(zhuǎn)速數(shù)列要求。③ 防止各種碰撞和干涉。當(dāng)40時(shí),應(yīng)滿足齒輪齒數(shù)1820,并保證傳動(dòng)平穩(wěn);當(dāng)(100120)時(shí),中型機(jī)床主軸傳動(dòng)齒輪齒數(shù)和宜取70100,使兩軸間有適宜的中心局,便于選軸承和分配齒輪齒數(shù),防止發(fā)生干涉(軸承之間或齒輪和其他零件之間)。 繪制轉(zhuǎn)速圖
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