机械设计课程设计二级减速箱的计算和三维造型及图纸.doc
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1、课程设计(论文)任务及评语 院(系):机械工程与自动化学院 教研室:计算机辅助设计与制造教研室学 号学生姓名专业班级课程设计(论 文)题 目机床主轴箱三维参数化设计仿真及典型零件CAM课程设计(论文)任务 一、设计参数电机功率5.5千瓦,公比1.26,工件最大回转直径320mm,转速图如附图1,传动系统图如附图2二、设计要求1要求学生查阅文献资料,依据所给设计参数按指导书要求进行相关设计计算及结构设计;2零件造型要求在Pro/E下,选择合适的造型方法,实现参数化设计;3产品组装在Pro/E下进行,并实现运动仿真;4对其中的一个零件进行验算;5对其中的一个零件进行加工仿真三、工作量1. 根据所给
2、设计参数进行机床主轴箱结构设计,绘制草图;2. IV、VI轴组件结构设计包括零件参数设计计算、零件三维造型设计,组件三维组装及二维装配图纸绘制;3IV、VI轴组件的运动仿真;4零件强度、刚度验算;5典型零件加工仿真;6设计说明书:800010000字成绩评定图纸(25%)造型(10%)组装及仿真(10%)加工仿真(10%)说明书(20%)答辩(10%)平时(15%)总成绩成绩: 指导教师签字: 学生签字 年 月 日辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文)。转速图的拟定传动系统图目 录一、 要求11.1 设计目的11.2 设计内容11.3 基本参数设计计算11.4 确定转速范围2
3、二、计算22.1 主轴转速及齿轮模数计算2三、主轴设计与计算23.1 齿宽的确定计算3四、 轴承选择54.1 支撑跨距及悬伸长度9五、验算125.1整体布局125.2刚度验算125.3 齿轮校核14六、三维造型设计156.1 齿轮设计156.2 轴承设计166.3 轴及轴套166.4 轴承设计17七、典型零件数控加工及工艺15八、总结18九、参考文献18120一、设计目的 该设计以机床主轴箱部件为对象,使学生在机床主轴箱部件结构设计中,得到设计构思,方案分析,结构工艺性,机械制图,零件计算,编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的
4、结构分析,结构设计和计算能力等工程师必备基础素质,从而提高分析问题、解决问题尽快适应工程实践的能力。二、设计内容工件最大回转直径D(mm)正转最高转速Nmax( )电机功率N(kw)公比转速级数Z32020005.51.2618基本参数设计计算 已知条件:电机功率5.5千瓦公比1.26工件最大回转直径320mm转速图如附图1传动系统图如附图2确定转速范围查金属切削机床表7-1得:38r/min,50r/min,62r/min,76r/min,100r/min,125r/min,150r/min,200r/min,250r/min,305r/min,390r/min,500r/min,610r/
5、min,785r/min,1000r/min,1580r/min,2000r/min.轴向分布图主轴的计算转速主轴的计算转速是低速第一个三分之一变速范围的最高一级转速:主轴计算转速取100r/min,V轴的计算转速为100*58/17=341r/min齿轮模数的计算 一般同一变速组中的齿轮取同一模数,选择负荷最重的小齿轮按简化的接触疲劳强度公式计算 式中:按疲劳接触强度计算的齿轮模数 驱动电机功率 计算齿轮的计算转速 大齿轮齿数和小齿轮齿数之比(+用于外啮合,-用于内啮合) 小齿轮齿数齿宽系数,(B为齿宽,m为模数),许用接触应力 标准齿轮:齿顶圆直径 ; 齿根圆直径;分度圆直径 ;齿顶高 ;
6、齿根高 传动轴上齿轮用45钢调质处理,主轴上齿轮用合金钢淬硬处理。 取=3 取=3齿轮尺寸表齿轮齿数z模数分度圆直径d齿顶圆直径齿根圆直径齿顶高齿根高1272.567.572.561.252.53.1252583174180166.533.75齿宽确定B1=(610)*2.5=1525mm取B1=20mm ,B2=(610)*3=1830mm取B2=24mm(一对啮合齿轮,为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷,设计上,应主动轮比小齿轮齿宽大)主轴设计与计算1.取前支撑轴颈直径D1=0.2Dmax15=0.2*32015=6415 取D1=72mm 后支撑轴颈
7、直径D2=(0.70.85)*70=4959.5 取D2=65mm 主轴内径直径d=0.1Dmax10=0.1*320+-10=3210 取d=25mm(车床主轴由于要通过棒料,安装自动卡盘的操纵机构及通过卸顶尖的顶杆必须是空心轴。确定孔径的原则是在满足对空心主轴孔径要求和最小壁 厚要求以及不削弱主轴刚度的要求尽可能取大些。前锥空尺寸IV轴附和主轴,内径取54mm外径取70mm2.前锥空用来装顶尖或其它工具锥柄,要求能自锁,目前采用莫氏锥孔。车床最大回转直径D=320mm,莫氏锥度号采用4或者5号取5号 大端直径D=44.399 锥度D-d=1:19.022 长度L=120支撑跨距及悬伸长度
8、为了提高刚度,应尽量缩短主轴的外伸长度a,选择适当的支撑跨距L。一般推荐取L/a=35。跨距小时,轴承变形对轴端变形的影响大。所以轴承刚度小时,L/a应选大值,轴刚性差时,取小值。 前端悬伸量取C=120mm,跨距L取400mm。轴承的选择轴: 角接触球轴承 轴: 前端:外锥内圆滑动轴承 中间:双向推力球轴承 后端:外锥内圆滑动轴承 (主轴轴承精度要求比一般传动轴高。前轴承的误差对主轴前端得影响最大,所以前轴承的精度一般比后轴承选择高一级。普通精度级机床的主轴,前轴承选C或D级,后轴承选D或E级。精密或高精度级机床,前轴承选B或C级,后轴承选C或D级。)整体布局主轴刚度的验算对于一般的机床主轴
9、,主要进行刚度验算,通常能满足刚度要求的主轴也能满足强度要求。=2.51=0.0075=0.010.1 取0.035,合格齿轮校核在验算变速箱中的齿轮应力时,选相同模数中承受载荷最大的,齿数最小的齿轮进行接触应力和弯曲应力验算。一般对高速传动齿轮主要验算接触应力,对低速传动齿轮要求验算弯曲应力,对硬齿面软齿芯的渗碳淬火齿轮,一定要验算弯曲应力。接触应力验算公式为 弯曲应力验算公式为 式中传递的额定功率; ; ; 同一变速组内的齿轮总工作时间可近似地认为,p为该变速组的传动副数; 疲劳曲线指数,钢和铸铁件,接触载荷取m=3;弯曲载荷时,对正火、调质及整体淬硬件取m=6,对表面淬硬(高频、渗碳、氮
10、化等)取m=9; 功率利用系数 ,工作情况系数。中等冲击的主运动: ;三维建模主轴IV轴INPUT M NUMBERZ NUMBER ALPHA NUMBERB NUMBERHAX NUMBERCX NUMBERX NUMBERJ1 NUMBER J2 NUMBER J3 NUMBEREND INPUTRELATIONSHA=(HAX+X)*MHF=(HAX+CX-X)*MD=M*ZDA=D+2*HADB=D*COS(ALPHA)DF=D-2*HFD6=360/(4*Z)D9=BIF HAX=1D14=0.38*MENDIFD15=360/ZD22=360/ZP23=Z-1D72=360/(2
11、*Z) END RELATIONS皮带轮齿轮离合器INPUT M NUMBER Z NUMBERALPHA NUMBERB NUMBER HAX NUMBERCX NUMBER X NUMBEREND INPUTRELATIONSHA=(HAX+X)*MHF=(HAX+CX-X)*MH=(2*HAX+CX)*MD0=M*ZD1=M*ZD2=D1*COS(ALPHA)D3=D1+2*HAD4=D1-2*HFD6=360/(4*Z)+180*TAN(ALPHA)/PI-ALPHAD7=D1+2*HFD8=D3+4*MD10=BIF HAX=1D20=0.38*MENDIFD21=360/ZD29=
12、360/ZP30=Z-1D80=360/(Z*2)END RELATIONS角接触球轴承INPUT NQ NUMBER WQ NUMBER KD NUMBEREND INPUTRELATIONSEND RELATIONS EXECUTE PART GUNZHU N = NQ W = WQ B = KD END EXECUTE EXECUTE PART NEIQUAN N = NQ W = WQ B = KD END EXECUTE EXECUTE PART WAIQUAN N = NQ W = WQ B = KD END EXECUTE推力球轴承INPUT NQ NUMBER WQ NUMBE
13、R KD NUMBEREND INPUTRELATIONSEND RELATIONS EXECUTE PART GUNZHU N = NQ W = WQ B = KD END EXECUTE EXECUTE PART NEIQUAN N = NQ W = WQ B = KD END EXECUTE EXECUTE PART WAIQUAN N = NQ W = WQ B = KD END EXECUTE滑动轴承直齿轮INPUT M NUMBERZ NUMBERALPHA NUMBERB NUMBERHAX NUMBERCX NUMBERX NUMBERJ1 NUMBER J2 NUMBER J
14、3 NUMBEREND INPUTRELATIONSHA=(HAX+X)*MHF=(HAX+CX-X)*MD=M*ZDA=D+2*HADB=D*COS(ALPHA)DF=D-2*HFD6=360/(4*Z)D9=BIF HAX=1D14=0.38*MENDIFD15=360/ZD22=360/ZP23=Z-1D72=360/(2*Z)D124=0.5*J1D125=J2D126=J3END RELATIONS主轴装配主轴是用PIN销钉连接,可以进行转动,IV轴也是销钉联接,进行转动.皮带左端用锁紧螺母定位,右端用轴承靠紧,离合器可以在花键轴上滑动,前后支撑用滑动轴承。二箱体装配:典型件加工我做
15、的是轴套:毛坯图 工艺过程:工序名称工序加工余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及其公差和精铣 0.8 0.013(IT8) 60 600-0.013 半精铣 1.40.084(IT10) 59.2 59.2 0-0.084 粗铣 2.80.21(IT12) 57.8 57.80-0.21 毛坯 5(总余量) 55 55加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备机床1粗车左端面以右端面为粗基准,粗车左端面到37三爪卡盘,游标卡尺车床2粗车右端面以左端面为精基准,粗车左端面到37三爪卡盘,游标卡尺车床3半精车左端轴承面以轴自为基准 半精车到33.2三爪卡盘,游标卡尺车床4半精车右端轴承面以轴自为基
16、准 半精车到33.2三爪卡盘,游标卡尺车床5用拉床加工花键以轴自为基准三爪卡盘,游标卡尺拉床6精车轴的各表面加工倒角以中心轴为精基三爪卡盘,游标卡尺车床7精磨以中心轴为精基准三爪卡盘,游标卡尺磨床8去毛刺 检验钳工台9入库下图为典型件在proe下做的模拟加工 原件见附文件夹总结本次的设计是在反复的修改中完成的,巩固和深化了课堂理论教学的内容,锻炼和培养了我综合运用所学过的知识和理论的能力,是我独立分析、解决问题的能力得到了强化. 在设计当中,我也遇到了一些问题,除了上述的以外比如在有些设计部分并没有完全严格计算,参考的一些普遍车床的数据在保证安全可靠的基础上做到了尽量满足工艺要求。在此过程中不
17、断地发现问题和解决问题,使我加深了对大学所学课程理解和综合应用并得到进一步的巩固,设计过程培养了我认真细心的态度,这对以后的学习和工作都有积极的意义参考文献孙志礼、马兴国、黄秋波、闫玉涛主编机械设计科学出版社. 孙志礼、马兴国、黄秋波、闫玉涛主编机械设计课程设计科学出版社. 曹金榜、张玉峰、陈田养、易锡麟机床主轴变速箱设计指导机械工业出版社.张龙勋主编机械制造工艺学课程设计指导书及习题机械工业出版社陈易新主编金属切削机床课程设计指导书机械工业出版社曹玉榜、易锡麟机床主轴箱设计指导机械工业出版社濮良贵、纪名刚主编机械设计高等教育出版社黄鹤汀主编金属切削机床设计机械工业出版社 冯开平、左宗义主编画
18、法几何与机械制图华南理工出版社唐金松主编简明机械设计手册上海科技技术出版社卢秉恒主编机械制造技术基础机械工业出版社孙恒、陈作模主编机械原理高等教育出版社曹金榜主编 机床主轴变速箱设计指导机械工业出版社上文已完。下文为附加公文范文,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!公司责任主题演讲稿铁肩担责任 奉献谱新篇尊敬的领导,朋友们:有一种情感,它情系员工、浇铸出生活的希望:有一种精神,看似朴实无华,却能成就不平凡的业绩:有一种存在,看似无形,却最是令人豪情万丈,它就是:我们为之讴歌、为之骄傲的石油之家,它就是我们荣辱与共的延长石油之家!延长石油是我家,发展靠大家。我们每一名石油人的切身利益都和延长石油
19、的生存和发展息息相关。这就要求我们以延长石油发展为己任,勇担重任,敢担责任。什么是责任?英国一位哲人说过:这个世界上有许多你不得不做的事,这就是责任。什么是奉献?爱因斯坦说过:一个人的价值,应该看他贡献了什么,而不是得到了什么。这个贡献就是奉献。如果说,责任是一种承担,那么奉献就是承担的过程;如果说,责任让我们产生了动力,那么,奉献就提升了我们的境界。回首过去的岁月我们延长石油一肩担着责任,一肩担着奉献,走过了多少艰辛坎坷之路,战胜了多少严峻的考验?正因为有了延长石油全体职工的责任感和奉献精神,才能让延长石油有了长足的的发展,才能让延长石油的美跨越一年又一年。责任就是担当,就是付出,不是甜美的
20、字眼,它有岩石般的冷峻,它让你时时付出,刻刻呵护。因为责任可以让即将沉沦的浪子回头,可以让弱不禁风的幼苗逐渐承受风吹雨打,可以让一个人坚持一辈子做好一件事情。那我们要怎样担起自己的责任呢?其实很简单,就是要有一颗尽职尽责的心,认认真真的完成分配的任务,不折不扣的实现工作目标。春蚕到死丝方尽。蜡炬成灰泪始干。这就是对奉献的最好注解,几年来涌现在我们设备维修部的优秀人物数不胜数:机电维修车间优秀青年女工白春丽;机电车间孩子上小学的单身妈妈赵秀梅;油管维修车间李玮青今年四月份至八月份夺油会战全厂周六加班,我们默默地在各自的工作岗位上上不懈的努力和付出,经历了多少次工作与亲情的考验,背负了多少回对家人
21、和亲友的愧疚。但是,我们从不后悔,始终执着地工作着,默默地奉献着。我们对父母有情,对儿女有爱,但是我们每一名维修人员都深知:只有以积极的心态对待工作,让电机正常运转,让石油滚滚而出,才能让采油厂稳中求进,降本增效。太多太多的他们,用责任和奉献为我们诠释了什么是团结一心,什么是凝心聚力。站在这里我怎能忘记为延长石油发展殚精竭虑的他。在延长石油的发展如火如荼的今天,我作为一个普通的设备维修职工,如果说在工作中有一些收获,是因为有一位领路人在率先垂范的引领着我,他就是采油厂高厂长。年过半百的他,在2014年搬新建厂期间,几天时间就白了头发。多少次,他那小小的办公室里挤满了前来接受任务的职工;多少次,
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