手動平面磨床的總體設計論文【帶一張cad圖】

上傳人：奔*** IP屬地：河北更新時間：2024-03-02 格式：doc 頁數(shù)：42 大?。?.05MB 人氣指數(shù)：12 舉報 版權申訴

已閱讀1頁，還剩41頁未讀，繼續(xù)免費閱讀

版權說明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內(nèi)容提供方，若內(nèi)容存在侵權，請進行舉報或認領

文檔簡介

1、　　第1章緒論　　1.1 磨床的類型與用途　　1.1.1 磨床的類型及其特點　　用磨料磨具（砂輪、砂帶、油石和研磨料等）為工具進行切削加工的機床，統(tǒng)稱為磨床（英文為Grinding machine），它們是因精加工和硬表面的需要而發(fā)展起來的[1]。&l

2、t;/p>　　磨床種類很多，主要有：手動平面磨床磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床和用來磨削特定表面和工件的專門化磨床，如花鍵軸磨床、凸輪軸磨床、曲軸磨床手動磨床等[2]。　　對手動平面磨床磨床來說，又可分為普通手動平面磨床磨床、萬能手動平面磨床磨床、無心手動平面磨床磨床、寬砂輪手動平面磨床磨床、端面等　　以上均為使用砂輪作

3、切削工具的磨床。此外，還有以柔性砂帶為切削工具的砂帶磨床，以油石和研磨劑為切削工具的精磨磨床等。　　磨床與其他機床相比，具有以下幾個特點：　　1、磨床的磨具（砂輪）相對于工件做高速旋轉(zhuǎn)運動（一般砂輪圓周線速度在35米/秒左右，目前已向200米/秒以上發(fā)展）；　　2、它能加工表面硬度很高的金屬和非金屬材料的工件；&

4、lt;/p>　　3、它能使工件表面獲得很高的精度和光潔度；　　4、易于實現(xiàn)自動化和自動線，進行高效率生產(chǎn)；　　5、磨床通常是電動機---油泵---發(fā)動部件，通過機械，電氣，液壓傳動---傳動部件帶動工件和砂輪相對運動---工件部分組成[1]。　　1.1.2 磨床的用途</p&g

5、t;　　磨床可以加工各種表面，如內(nèi)、手動平面磨床柱面和圓錐面、平面、漸開線齒廓面、螺旋面以及各種成形表面。磨床可進行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以進行各種高硬、超硬材料的加工，還可以刃磨刀具和進行切斷等，工藝范圍十分廣泛。　　隨著科學技術的發(fā)展，對機械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，各種高硬度材料的應用日益增多。精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，使得有可能將毛坯直接磨

6、成成品。高速磨削和強力磨削，進一步提高了磨削效率。因此，磨床的使用范圍日益擴大。它在金屬切削機床所占的比重不斷上升。目前在工業(yè)發(fā)達的國家中，磨床在機床總數(shù)中的比例已達30%----40%。　　據(jù)1997年歐洲機床展覽會(EMO)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，25%的企業(yè)認為磨削是他們應用的最主要的加工技術，車削只占23%，鉆削占22%，其它占8%；而磨床在企業(yè)中占機床的比例高達42%，車床占23%，銑床占2

7、2%，鉆床占14%[3]。由此可見，在精密加工當中，有許多零部件是通過精密磨削來達到其要求的，而精密磨削加工會要在相應的精密磨床上進行，因此精密磨床在精密加工中占有舉足輕重的作用。但是要實現(xiàn)精密磨削加工，則所用的磨床就應該滿足以下幾個基本要求： 　　1.高幾何精度。精密磨床應有高的幾何精度，主要有砂輪主軸的回轉(zhuǎn)精度和導軌的直線度以保證工件的幾何形狀精度。主軸軸承可采用液體靜壓軸承、短三塊瓦或長

8、三塊瓦油膜軸承，整體度油楔式動壓軸承及動靜壓組合軸承等。當前采用動壓軸承和動靜壓軸承較多。主軸的徑向圓跳動一般應小于1um，軸向圓跳動應限制在2—3um以內(nèi)。　　2.低速進給運動的穩(wěn)定性。由于砂輪的修整導程要求10—15mm/min，因此工作臺必須低速進給運動，要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象并能平穩(wěn)工作。　　3.減少振動。精密磨削時如果產(chǎn)生振動，會對加工質(zhì)量

9、產(chǎn)生嚴重不良影響。故對于精密磨床，在結(jié)構(gòu)上應考慮減少振動。　　4.減少熱變形。精密磨削中熱變形引起的加工誤差會達到總誤差的50％，故機床和工藝系統(tǒng)的熱變形已經(jīng)成為實現(xiàn)精密磨削的主要障礙。　　2手動平面磨床的總體設計　　2.1 設計方案

10、;　　確定設計的M250手動平面磨床的類型為臥軸矩臺平面磨床。　　2.1.1設計方案一　　方案一拖板移動式：磨頭主軸做垂直進給運動，工作臺做橫/縱向進給運動。如圖2—1所示：　　圖2—1 臥軸矩臺平面磨床—拖板移動式　　2.1.2設計方案二<

11、p>　　方案二磨頭移動式：磨頭主軸做垂直進給運動以及橫向進給運動，工作臺做縱向進給運動。如圖2—2所示：　　圖2—2 臥軸矩臺平面磨床—磨頭移動式　　2.1.3設計方案對比　　方案1的結(jié)構(gòu)熱邊形小，精度穩(wěn)定性好，垂直進給靈敏度高，操作方便；橫向進給穩(wěn)定性好，但結(jié)構(gòu)較復雜，工藝要求高。

12、　　方案2的結(jié)構(gòu)磨頭做垂直進給和橫向進給，其中重心位置變化會引起結(jié)構(gòu)變形；熱變形影響大，故橫向進給精度低；磨頭攻率大，磨削效率高，但因剛度低，垂直進給靈敏度差。　　通過兩個方案的對比，根據(jù)本設計的機床是用于精加工，所以采用方案1。　　臥軸矩臺平面磨床的橫向進給機構(gòu)由微型直流電機驅(qū)動，能實現(xiàn)斷續(xù)、快速、自動橫向進給，砂輪端面磨削工件側(cè)面橫

13、向進給運動。此橫向進給運動還設計有橫向進給手輪和微量進給機構(gòu)，可以實現(xiàn)手動進給以及微進給，提高加工精度。　　對進給機構(gòu)進行改進的目的是為了提高精度，因此使用滾珠絲杠作為傳動元件，滾珠絲杠副作為精密、高效的傳動元件在精密機床、數(shù)控機床得到廣泛應用，可用精密定位自動控制、動力傳遞和運動轉(zhuǎn)換。　　2.1.4設計改進<

14、/p>　　本設計是在原機床設計的基礎上加以改進，針對設計的要求對M250手動平面磨床的橫向以及縱向進給機構(gòu)進行改進。　　原設計的M250手動平面磨床采用的是滑動絲杠，并且設計了橫向以及縱向手動進給裝置，相對精度較低。　　改進設計中，用滾珠絲杠代替原有的滑動絲杠，在保留橫向以及縱向手動進給裝置的基礎上為了適應不同型號砂輪，以及不

15、同類型的工件，在加工中都能達到同等精度要求，所以在橫向進給機構(gòu)中設計使用齒輪變速機構(gòu)以及微量進給裝置，提高了加工精度，操作簡單、省力。　　2.2 進給系統(tǒng)的組成　　2.2.1機動進給裝置　　手動平面磨床的進給系統(tǒng)包括縱向進給和橫向進給兩部分。對于縱向進給裝置機動進給系統(tǒng)主要是完成工作臺在縱向快速移動的需要和實現(xiàn)零

16、件加工時工作臺的往復運動。機動進給裝置采用三相交流異步電動機，調(diào)速方式是變頻無級調(diào)速。工作臺由行程開關組成的電氣系統(tǒng)控制電動機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)工作臺的往復運動。　　橫向進給裝置的機動進給系統(tǒng)同樣可以完成工作臺在橫向進給方向上的快速移動，由于橫向進給系統(tǒng)對磨削過程起到至關重要的作用，因此橫向進給系統(tǒng)在調(diào)速時要平穩(wěn)，因此選用直流電動機。直流電動機的調(diào)速范圍較交流異步電動機的范圍窄，在設計的同時為擴大調(diào)

17、速范圍滿足更大的加工范圍，設計了2級變速。　　2.2.2手動進給裝置　　設計中的手動進給裝置包括兩部分，手動進給和微量進給。主　　要的作用就是人為的調(diào)整進給量，擴大加工范圍,提高加工精度。　　2.3小結(jié)<

18、p>　　通過兩個方案的對比，確定了最終的設計方案。　　工作臺由電動機或手動裝置驅(qū)動進行橫向以及縱向運動，還在橫向進給機構(gòu)中增設了變速機構(gòu)以及微量進給裝置，提高適用范圍。　　3 進給機構(gòu)設計計算　　3.1 縱向進給機構(gòu)的設計計算　　3.1.1切削力的計算</p&

19、gt;　　1.切削用量的選擇與計算　　磨削用量的選擇原則通常是：在保證工件表面質(zhì)量的前提下盡量提高生產(chǎn)率。換言之，磨削用量是在保證磨削溫度較低、磨削表面粗糙度較低的條件下，盡量選取較大的徑向進給量、軸向進給量和工件速度。　　砂輪速度一般為，普通磨削時砂輪速度固定不變，不必選擇；高速磨削時或更高些。砂輪速度一般比車削時的速度大倍左右。

20、　　工件速度在粗磨時常取為精磨時為。手動平面磨床磨削時，速比；內(nèi)圓磨削時，太低時，工件易燒傷；太高時機場可能產(chǎn)生振動。　　背吃刀量或徑向進給量：粗磨時可取，精磨時可取，鏡面磨時可取。　　砂輪的軸向進給量：粗磨時可取;精磨時可取，為砂輪寬度，是指工件每轉(zhuǎn)或每一個工作行程時砂輪的軸向位移量。&

21、lt;p>　　因此磨輪寬度B=63 　　砂輪直徑=500 　　進給吃刀量　　磨削吃刀量　　砂輪線速度

22、;　　（3—1）　　根據(jù)已知砂輪轉(zhuǎn)速　　所以　　工件速度　?。?—2）</p

23、>　　L—工作臺行程長度 　　—工作臺往復頻率 　　所以　　表3—1 切削用量　　2.切削力的計算<

24、;/b>　　選取工件材料為淬火鋼 　　由《機械工程手冊》[1]查得公式 　?。?—3）　　（3—4）　　其中 ——磨削吃刀

25、量，取　　——砂輪線速度，由計算得　　——工件速度，由計算得　　由《機械工程手冊》表1.2—9查得　　將上述參數(shù)帶入式（3—3）解得磨削力　　知背向吃刀力： <

26、p>　　3. 磨削功率　　由《機械工程手冊》[1]查得磨削功率公式　?。?—5）　　其中 ——磨削力，由計算得　　——砂輪線速度，由計算得

27、　　由公式（3—5）計算得　　3.1.2滾珠絲杠的設計與計算　　1.滾珠絲杠副設計和使用注意事項　　主要尺寸參數(shù)的選擇應根據(jù)機床使用要求全面綜合考慮，因為絲杠副的公稱直徑、基本導程、預緊力、負載滾珠的有效圈數(shù)與絲杠的壽命、位移精度、剛度、驅(qū)動力矩等有密切關系。如果某一項特性不能滿足時，可以重新選擇絲杠直徑、導程、

28、有效圈數(shù)等，直到完全滿足。　　為使?jié)L珠絲杠受力均勻，提高耐用度和精度保持性，螺母不應受徑向力和傾覆力矩，并應盡量使作用在螺母上的軸向合力通過絲杠軸心。　　以螺母手動平面磨床柱面和凸緣面為安裝基面，螺母安裝直徑和座孔的配合為，應保持螺母座孔與絲杠支撐軸承孔同心且螺母座孔端面與軸心線垂直。　　設計單螺母的滾珠絲杠副時

29、，應使絲杠和螺母同時受拉應力壓應力，而不要一個受拉一個受壓，以使?jié)L珠受力均勻。　　如果絲杠不轉(zhuǎn)，螺母旋轉(zhuǎn)，則應將螺母和齒輪安裝在套筒上，套筒由軸承支撐以承受軸向和徑向力，這就可以避免螺母承受徑向載荷。　　如果要使?jié)L珠絲杠和螺母分開，可在絲杠軸徑上套一個輔助套筒，套的外徑略小于絲杠螺紋滾道的前徑，這樣在擰出螺母時，滾珠不致失落。&l

30、t;p>　　支撐滾珠絲杠軸的兩軸承座孔與滾珠螺母座孔應保證同軸。同軸度公差建議取6—7級或高于6級。螺母座軸線與導軌面軸線要保證平行，平行度公差可取為，當插管式滾珠絲杠副水平安裝時，應將螺母上的插管，置于滾珠絲杠副軸線的下方。這樣的安裝方式可使?jié)L珠易于進入插管，滾珠絲杠副的摩擦力矩較小。　　要注意螺母座、軸承座及其緊固螺釘?shù)脑O計保證有足夠的剛度。

31、　有恒溫要求的高精度滾珠絲杠可將絲杠軸做成中空，通過恒溫油，以降低絲杠軸的溫升。　　為了減少滾珠之間的相互摩擦可以采用間隔滾珠或在閉合回路內(nèi)減少幾個滾珠的方法，采用間隔滾珠時，間隔滾珠的直徑比負載滾珠小數(shù)，可消除滾珠之間的摩擦，對提高滾珠絲杠副的靈敏度有非常明顯的效果。但負載滾珠數(shù)只剩了一半，因此剛度和承載能力也都相應降低。　　滾珠絲杠副的承載能力用額定

32、負載荷表示，其定義、計算和選用方法與滾動軸承基本相同。一般根據(jù)額定動載荷選用滾珠絲杠副，只有當時按額定靜載荷選用。對于細長承受壓縮的滾珠絲杠副需作壓桿穩(wěn)定性計算，對轉(zhuǎn)速高、支撐跨距大的滾珠絲杠副作臨界轉(zhuǎn)速的校核，對精度要求高的傳動進行剛度驗算，轉(zhuǎn)動慣量校核，對閉環(huán)控制系統(tǒng)還要進行諧振頻率的驗算。　　2.絲杠的導程和轉(zhuǎn)速　　由額定壽命公式

33、　?。?—6）　　其中、——修正后的額定壽命　　——額定軸向動負荷　　——絲杠的軸向當量負荷　　——絲

34、杠的當量轉(zhuǎn)速　　——溫度系數(shù)　　——硬度系數(shù)，常取　　——精度系數(shù)　　——負荷性質(zhì)系數(shù)</p&

35、gt;　　——可靠性系數(shù)　　知（3—7）　　由《實用機床設計手冊》[15]查得（取機床精度為5級） 　　初選電動機型號為Y90S—4型異步電動機，額定轉(zhuǎn)速，取使

36、用時最高轉(zhuǎn)速為，電動機與絲杠通過減速器連接。工作臺最大進給速度，故絲杠導程應為。絲杠轉(zhuǎn)速：磨削時取，快速移動時取。　　由《實用機床設計手冊》[15]查得絲杠所受總的軸向力由公式　?。?—8）　　式中 ——載荷系數(shù)，取

37、;　　——摩擦系數(shù)，取　　——工作臺重量，設工作臺重量為　　將參數(shù)帶入公式（3—8）得　　所以，　　初選絲杠為內(nèi)循環(huán)浮動反向器雙螺母墊片預緊滾珠絲杠， 5列，型號為FFZD4010，額定動負載，大于算出的值。

38、預緊力，大于最大軸向載荷的，這種絲杠可用。　　3.絲杠螺紋部分長度　　等于工作臺最大行程加螺母長度加兩端余程　　支撐跨距應略大于，取為　　4.臨界轉(zhuǎn)速 　?。?—9）</p&

39、gt;　　式中　　—絲杠支撐方式系數(shù)，查《實用機床設計手冊》[16]表3.7—37　　—臨界轉(zhuǎn)速計算長度，查《實用機床設計手冊》[16]表3.7—37　　查《實用機床設計手冊》[15]表3.7—37 （兩端固定）<p&

40、gt;　　兩端固定，絲杠一般不會受壓，故不需進行壓桿穩(wěn)定性驗算　　5.預拉伸計算　?。?）溫升引起的伸長量　　設溫升為，則螺紋部分伸長量為　　（3—10）

41、　　絲杠全長的伸長量為，為此，絲杠的目標行程可定為比公稱行程小。絲杠在安裝時，進行預拉伸，伸長量為。　?。?）預拉伸力　　根據(jù)學歐拉公式　　（3—11）

42、6.潤滑、防護和密封　　潤滑滾珠絲杠必須潤滑。滾珠軸承用的各種潤滑劑原則上都可用。主軸用的各種潤滑劑和潤滑方式都可用于緊密滾珠絲杠。一般情況下采用鋰基潤滑脂，高速和需要嚴格控制溫升時，可用汽輪機油，循環(huán)潤滑或噴霧潤滑。　　防護和密封絲杠防護套有伸縮套管式、折疊套管式和螺旋鋼帶保護套。后者有專業(yè)廠生產(chǎn)，應用較大。<p&

43、gt;　　3.1.3軸承的選擇　　根據(jù)《實用機床設計手冊》[15]表3.7—46 軸承型號采用7603030TVP mm mm mm 動負載，預負荷　　表3—2 軸承參數(shù)　　1.預負荷

44、　　軸承的預負荷不應小于軸承最大載荷的，絲杠兩端固定，故軸承的最大載荷等于拉伸力加最大外載荷的一半。　　，故符合要求。　　2.疲勞壽命計算 　　軸承要求的動負荷可按公式計算 　　（3—12）&l

45、t;/p>　　考慮到機床特點，上式中系數(shù)、、、均取1，進給力的方向是可變的軸承負荷可能是，也可能是。　　兩者機會均等，故取其平均值，當量轉(zhuǎn)速，故，如壽命為1500，則，，可以看出所以軸承可用。　　3.1.4電動機的選擇　　縱向進給運動實現(xiàn)的是工作臺的縱向往復運動，它連續(xù)運行，負載平衡，

46、對于啟動制動沒有特殊要求，所以優(yōu)先選用三相異步電動機。并且采用變頻調(diào)速方式。　　初選電動機型號為Y90S—4型異步電動機。其主要參數(shù)：額定功率為，效率，額定電流，功率因數(shù)，額定轉(zhuǎn)矩，額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)動慣量。　　3.1.5減速機構(gòu)的設計與計算　　1.基本尺寸的計算

47、;　　材料的選擇　　選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。傳動比　　取小齒輪齒數(shù) 。 　　模數(shù) 齒高 </

48、p>　　2.強度校核計算　　齒根危險截面的彎曲強度條件　?。?—13）　　式中 ——圓周力，，單位為　　——載荷系數(shù)，&

49、lt;/p>　　——齒形系數(shù)，可由《機械設計使用手冊》[16]表10—5查得　　——應力校正系數(shù)　　齒面接觸疲勞強度計算　?。?—14）　　式中 ——彈性影響

50、系數(shù)，單位為　　——傳動比　　——齒輪的許用應力　　（3—15）　　式中 ——壽命系數(shù)

51、　——齒輪的疲勞極限　　——疲勞強度安全系數(shù)　　（1）按齒輪接觸疲勞強度校核　　按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 　　大齒輪的接觸疲勞強度極限 　　計算循環(huán)次

52、數(shù)　　（3—16）　　式中 ——齒輪轉(zhuǎn)速，單位為　　——齒輪每轉(zhuǎn)一圈時，同一齒面嚙合的次數(shù)　　——齒輪的工作壽命，單位　　由公式（3—16）計算得</p

53、>　　由《機械設計使用手冊》[16]圖10—19查得，接觸疲勞壽命系數(shù)　　計算接觸疲勞許用應力　　取失效概率為10%，安全系數(shù)　　（3—17）　　取彈性模量</p

54、>　　由電動機的參數(shù)知 　　由上述計算得齒輪的分度圓直徑為　　為了使機床結(jié)構(gòu)緊湊，且金屬切削機床的齒輪傳動，若傳遞的功率不大時可小到0.2所以，取齒寬系數(shù)　　由公式計算得 　　由《機械設計使用手冊》[1

55、6]表10—2查得，使用系數(shù)　　根據(jù)，7級精度　　由圖10—8[16]查得動載荷系數(shù) 　　假設，由《機械設計使用手冊》[16]表10—3查得　　由表10—4，7級精度小齒輪相對支撐非對稱布置&

56、lt;b>　　查得　　所以，齒面接觸疲勞強度滿足要求。　　（2）按齒根彎曲強度校核　　由《機械設計使用手冊》[16]圖10—20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限　　大齒輪的彎曲疲勞強度極限 　　由圖10—1

57、8[16]查得彎曲疲勞壽命系數(shù)　　計算彎曲疲勞許用應力　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，　?。?—18）　　由，查圖10—13[16]得　　計算載荷系數(shù)</p

58、>　　查取齒形系數(shù)　　由表10—5[16]查得 　　查取應力校正系數(shù)　　由表10—5[16]查得 　　齒根彎曲強度校核</b&g

59、t;　　由公式（3—13） 　　得　　所以，滿足齒根彎曲強度條件。　　3.轉(zhuǎn)動慣量的計算　?。?）齒輪轉(zhuǎn)動慣量計算 &l

60、t;/p>　?。?—19）　　其中 ——齒輪分度圓直徑　　——齒厚　?。?）絲杠轉(zhuǎn)動慣量計算　?。?—20）&l

61、t;/p>　　其中 ——絲杠直徑　　——絲杠長度　?。?）絲杠傳動，一級齒輪降速時傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量　?。?—21）

62、4.功率的計算　　，所以選用電機合適。　　3.1.6手動傳動裝置的設計與計算　　1.錐齒輪的設計參數(shù)　　縱向進給傳動的行程大，為了提高效率所以在進行手動進給的時候提高速度，手輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)絲杠行程兩個導程即20。由此知，錐齒輪的傳動比為。

63、;　　即，，取， 　　分錐角：，　　齒寬系數(shù)：　　分度圓直徑： 　　外錐距：</p&

64、gt;　　中錐距：　　齒寬：　　齒輪中點分度圓直徑：　　齒頂高：　　齒根高：

65、　　頂圓直徑：　　齒根角：　　齒頂角：　　頂錐角：　　根錐角：

66、　　冠頂距：　　2.手動傳動裝置的結(jié)構(gòu)及其工作原理　　進行手動進給時將電機前的電磁離合器脫開嚙合，并且牙嵌式離合器有一半固定，另一半可以隨時活動使得離合器可以靈活的實現(xiàn)脫開以及嚙合，半離合器的活動由緊固在離合器上的緊定螺釘進行導向并且起到限位的作用。推動手輪使牙嵌式離合器嚙合

67、，轉(zhuǎn)動手柄進行進給。當不需要手動進給時，手柄處的彈簧可以實現(xiàn)復位的功能。常態(tài)下牙嵌式離合器是脫開嚙合的狀態(tài)。　　手動裝置是個獨立的結(jié)構(gòu)，它與縱向進給的聯(lián)結(jié)是依靠螺栓，并且為了安裝方便采用上下箱封裝。　　1—緊定螺釘 2—進給手輪 3—錐齒輪 4—牙嵌式離合器 5—彈簧 　　圖3—1 縱向手動裝置結(jié)

68、構(gòu)圖　　3.2 橫向進給機構(gòu)的設計計算　　3.2.1切削力的計算　　根據(jù)查閱《機械設計使用手冊》[16]知，橫向進給時的切削力遠小于縱向進給時切削力，可以忽略不計，但是在橫向移動時要克服工作臺產(chǎn)生的摩擦力，所以橫向進給機構(gòu)的主要計算力為：　?。?—22）

69、　　式中 ——摩擦系數(shù)，取　　——背向磨削力，單位　　——機床總重，單位　　因此由前計算結(jié)果計算得　　3.2.2滾珠絲杠的計算

70、　　由《實用機床設計手冊》[15]查得 (取機床精度為5級) 　　精磨取，取　　1.絲杠的導程和轉(zhuǎn)速　　初選電動機最大速度為，取使用時最高轉(zhuǎn)速為，電動機與絲杠通過減速器連接。工作臺最大進給速度，故絲杠導程應為。絲杠轉(zhuǎn)速：

71、快速進給時，所以當量轉(zhuǎn)速。　　所以將參代入公式（3—7）得　　初選絲杠為內(nèi)循環(huán)浮動反向器雙螺母墊片預緊滾珠絲杠，，5列，型號為FFZD4006，額定動負載，大于算出的值。預緊力，大于最大軸向載荷的，這種絲杠可用。　　2.絲杠螺紋部分長度　　等于工作臺最大行程加螺母長度

72、加兩端余程　　支撐跨距應略大于，取為　　3.臨界轉(zhuǎn)速 　　查《實用機床設計手冊》[15]表3.7—37 （兩端固定）　　兩端固定，絲杠一般不會受壓，故不需進行壓桿穩(wěn)定性驗算　　4.預拉伸計算&

73、lt;/b>　　（1）溫升引起的伸長量　　設溫升為，則螺紋部分伸長量為　　絲杠全長的伸長量為，　　為此，絲杠的目標行程可定為比公稱行程小。絲杠在安裝時，進行預拉伸，伸長量為。　?。?）預拉伸力</b&

74、gt;　　根據(jù)材料力學歐拉公式 　　3.2.3軸承的選擇　　根據(jù)《實用機床設計手冊》[15]表3.7—46 選取軸承型號。 　　表3—3 軸承參數(shù)　　1.預負荷 <

75、;/b>　　軸承的預負荷不應小于軸承最大載荷的，絲杠兩端固定，故軸承的最大載荷等于拉伸力加最大外載荷的一半。　　，故符合要求。　　2.疲勞壽命計算 　　軸承要求的動負荷可按公式計算，考慮到機床特點，上式中系數(shù)、、、均取1

76、，進給力的方向是可變的，軸承負荷可能是，也可能是。兩者機會均等，　　故取其平均值，當量轉(zhuǎn)速，故，如壽命為1500，則　　，可以看出所以軸承可用　　3.2.4電動機的選擇　　1.電機的初選　　初

77、選電動機型號為Z2—32型直流電動機，額定功率1.1，額定電流6.58，效率76％，最高轉(zhuǎn)速2000，額定轉(zhuǎn)速1000，飛輪轉(zhuǎn)矩。　　2.功率的驗算　　，所以選用電機合適。　　3.2.5減速機構(gòu)的設計與計算　　1.

78、基本尺寸的計算　　材料的選擇　　選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)制），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。傳動比　　取小齒輪齒數(shù) 。

79、;　　模數(shù) 齒高 　　2.強度校核計算　?。?）按齒面疲勞強度校核　　按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 　　大齒輪的接觸疲勞強度極限 <p

80、>　　由公式（3—16）計算循環(huán)次數(shù)　　由《機械設計使用手冊》[16]圖10—19查得，接觸疲勞壽命系數(shù)　　計算接觸疲勞許用應力　　取失效概率為10%，安全系數(shù)　　彈性模量取　　為了使機

81、床結(jié)構(gòu)緊湊，且金屬切削機床的齒輪傳動，若傳遞的功率不大時可小到0.2所以，取齒寬系數(shù)　　由公式計算得 　　由《機械設計使用手冊》[16]表10—2查得，使用系數(shù)　　根據(jù)，7級精度　　由圖10—8

82、查得動載荷系數(shù) 　　假設，由表10—3[16]查得　　由表10—4，7級精度小齒輪相對支撐非對稱布置　　查得　　所以，齒面接觸疲勞強度滿足要求。　?。?）按齒根彎曲強度校核

83、　　由圖10—20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限　　大齒輪的彎曲疲勞強度極限 　　由圖10—18[16]查得彎曲疲勞壽命系數(shù)　　計算彎曲疲勞許用應力　　取彎曲疲勞安全系數(shù)

84、;　　由，查圖10—13[16]得　　計算載荷系數(shù)　　查取齒形系數(shù)　　由表10—5[16]查得 　　查取應力校正系數(shù)<p

85、>　　由表10—5[16]查得 　　齒根彎曲強度校核　　由公式得　　所以，滿足齒根彎曲強度條件。　　3.2.6手動進給裝置的設計與計算　　1

86、.手動裝置設計與計算　　設計的橫向進給系統(tǒng)中通過手輪裝置能夠?qū)崿F(xiàn)的最小進給量為手輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)橫向進給機構(gòu)運動，通過上面計算知絲杠的導程為，所以手動裝置的降速比為，。　　2.手動裝置的結(jié)構(gòu)及其工作原理　?。?）工作原理

87、　橫向進給手動裝置的工作原理與縱向進給裝置的工作原理相似，為了提高加工范圍，使得裝置適應精加工，減小進給量，所以在設計傳動的過程中設計了齒輪降速，以齒輪作為傳動件帶動滾珠絲杠進行進給。　?。?）手動裝置的結(jié)構(gòu)　　1—進給手輪 2—緊定螺釘 3—牙嵌式離合器　　4—蝸輪 5—蝸桿 6

88、—彈簧　　圖3—2 橫向進給手動裝置　　3.微量進給裝置的設計與計算　　微量進給裝置由蝸輪蝸桿傳動。因為在蝸桿傳動中，當使用單頭蝸桿時，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過一個齒，因而能實現(xiàn)大的傳動比。在動力傳動中，一般傳動比；在分度機構(gòu)或手動機構(gòu)的傳動中，傳動比可達300；若只傳遞運動，傳動比可達1000。由于傳動比大，

89、零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。　　（1）選擇蝸桿傳動類型　　根據(jù)GB/T10085—1988的推薦采用漸開線蝸桿　?。?）選擇材料　　考慮到蝸桿傳動傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒

90、面要求淬火，硬度為45～55HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅鑄造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。　　（3）尺寸計算　　規(guī)定微量進給裝置的進給量為每一轉(zhuǎn)，在通過上級傳動所以蝸桿傳動的降速比為，所以選取蝸桿的頭數(shù) 由《實用機床設計手冊》[15]查得變位系數(shù)

91、 　　蝸桿直徑系數(shù) 　　蝸桿軸向齒距 　　蝸桿導程 　　蝸桿齒頂圓直徑 <p&g

92、t;　　蝸桿齒根圓直徑　　頂隙　　蝸桿齒頂高　　蝸桿齒根高　　蝸桿齒高</p

93、>　　蝸桿齒寬　　蝸輪分度圓直徑　　蝸輪齒頂圓直徑　　蝸輪齒根圓直徑　　蝸

94、輪齒頂高　　蝸輪齒根高　　蝸輪齒寬　　4.微量進給裝置的結(jié)構(gòu)及其工作原理　?。?）微量進給裝置的結(jié)構(gòu)　　圖3—3 偏心套工作原理圖&

95、lt;/p>　　1—蝸輪 2—蝸桿 3—偏心套　　4—微量進給手柄 5—彈簧 6—調(diào)整手柄　　圖3—4 橫向微量進給裝置　?。?）微量進給裝置的工作原理　　微量進給裝置由蝸輪蝸桿組成，因為蝸輪蝸桿可以達到很大的傳動比，所

96、以可以實現(xiàn)很小的進給量。　　在常態(tài)下蝸輪與蝸桿保持脫開嚙合的狀態(tài)，當需要進行微量進給時調(diào)整手柄6，使得蝸輪與蝸桿嚙合，在轉(zhuǎn)動微量進給手柄5進行進給運動，穿透偏心套的螺釘起一個導向的作用，實現(xiàn)蝸輪與蝸桿嚙合與脫開嚙合的運動。　　偏心套的結(jié)構(gòu)是手動平面磨床與安裝孔同心，內(nèi)圓相對手動平面磨床偏心。本設計偏心套的工作原理是，偏心套與調(diào)整手柄一起運動，當需要調(diào)整偏

97、心套實現(xiàn)蝸輪與蝸桿的嚙合或脫開嚙合時搬動調(diào)整手柄使得偏心套在安裝孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，由于是偏心套在做整體運動因此安裝在偏心套內(nèi)圓的蝸桿實現(xiàn)偏心運動，從而實現(xiàn)蝸輪蝸桿嚙合脫開嚙合的運動，為了準確的控制偏心套的運動位置，在偏心套的安裝面上開四分之一的環(huán)形槽，由螺釘導向。　　3.3小結(jié)　　依據(jù)傳動關系確定設計參數(shù)，通過計算確定各個部

98、分尺寸。由尺寸確定具體的設計結(jié)構(gòu)。　　4其他零部件的選取　　4.1 導軌的選取　　按運動學原理，所謂導軌就是將運動構(gòu)件約束到只有一個自由度的裝置。這一個自由度可以是直線運動或者是回轉(zhuǎn)運動。　　導軌

99、裝置，在機械中是使用頻率較高的零部件之一。沒有不使用導軌的金屬切削機床；在測量機、繪圖機上，導軌是它們的工作基準；在其他機械中，例如軋機、壓力機、紡織機等也都離不開導軌的導向。由此可見，導軌的精度、承載能力和使用壽命等都將直接影響機械的工作原理。　　1.導軌類型、特點及應用　　見表。<p

100、>　　2.導軌形式的選擇　　磨床理想的進給機構(gòu)導軌應為液靜壓導軌，但是這種導軌加工難度大，需要配備專門的恒溫油箱，使用維護復雜。通過對經(jīng)濟性和制造難易程度的考慮，選用燕尾形滑導軌動。選用燕尾形導軌還考慮到整體結(jié)構(gòu)的，由于橫向進給機構(gòu)和縱向進給結(jié)構(gòu)的安裝位置不是在正中，為了避免在運動過程中機床產(chǎn)生傾斜影響精度，所以最終確定選用燕尾形滑動導軌。</p

101、>　　導軌間隙調(diào)整裝置廣泛采用鑲條和壓板，結(jié)構(gòu)形式很多，設計時一般要求如下：調(diào)整方便，保證剛性，接觸良好；鑲條一般應放在受力較小一側(cè)、如要求調(diào)整后中心位置不變，可在導軌兩側(cè)各放一根鑲條；導軌長度較長（>120mm）時,可采用兩根鑲條在兩端調(diào)節(jié)，使結(jié)合面加工方便，接觸良好；選擇燕尾導軌的鑲條時，應考慮部件裝配的方式，即便與裝配。　　3.導軌材料與熱處理</p

102、>　?。?）導軌材料的要求和匹配　　用于導軌的材料應具有良好的耐磨性、摩擦系數(shù)小動靜摩擦系數(shù)差小。加工和使用時產(chǎn)生的內(nèi)應力小，尺寸穩(wěn)定性好等性能。　　表4—2 導軌材料匹配及其相對壽命　　注：導軌材料前邊為動導軌后邊為固定導軌　　導軌副應盡量由

103、不同材料組成，如果選用相同材料，也應采用不同的熱處理或不同的硬度。通常動導軌（短導軌）用腳軟耐磨性低的材料，固定導軌（長導軌）用較硬和耐磨材料制造。　?。?）導軌材料與熱處理　　機床滑動導軌常用材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵。　　灰鑄鐵通常以HT200或HT300做固定導軌，以HT150或HT200做動導軌。<

104、/p>　　導軌熱處理：一般重要的導軌，鑄件粗加工后進行一次時效處理，高精度導軌鑄件半精加工后還需進行第二次時效處理。　　常用導軌淬火方法： 　　高、中頻淬火淬硬層深度（1～2）。硬度（45～50）HRC。　　電接觸加熱自冷表面淬火，淬硬層深度（0.2～0.25），顯微硬度600HM

105、左右。這種淬火方法主要用于大型鑄件導軌。　　4.2 離合器的選取　　1.對離合器的基本要求　　(1)接合平穩(wěn)、分離徹底，動作準確可靠；　　(2)結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、外形尺寸小、從動部分轉(zhuǎn)動慣量??；　　(3)散熱好，接合元件耐磨損，使

106、用壽命長；　　(4)操縱省力，調(diào)整、維修方便。　　2.分類及特性，見表。　　3.離合器的選取　　為了優(yōu)化設計結(jié)構(gòu)，使得操縱方便，實現(xiàn)自動控制，遠程操縱，迅速的實現(xiàn)接合，提高機床的生產(chǎn)效率，所以選用電磁式離合器。

107、　　4.電磁離合器的結(jié)構(gòu)　　1—集電環(huán) 2—磁軛 3—線圈　　4—壓縮彈簧 5—聯(lián)接環(huán) 6—銜鐵　　圖4—1 電磁離合器　　5.電磁離合器的工作原理　　電磁離合器種類非常多，但工作原理只有

108、一個，就是磁力線圈產(chǎn)生磁場，使主動和從動聯(lián)接機構(gòu)產(chǎn)生摩擦接合或者嚙合，從而獲得扭矩的傳遞。　　摩擦接合一般為片式，有多片和單片。其優(yōu)點為價格低，允許高速結(jié)合，分為干式和濕式，可以在有油和無油的環(huán)境中工作。　　摩擦接合還有磁粉離合器，其工作原理為電磁的兩極間填充有一種非常細的金屬粉，當磁力線圈通電后，金屬粉磁化聯(lián)接主動和從動，這種離合器有明顯的優(yōu)點和缺點。

109、優(yōu)點是響應快，根據(jù)電流大小可實現(xiàn)精度的微調(diào)，缺點是溫升高，價格貴。　　嚙合式電磁離合器，一般叫牙嵌式離合器。和單片磨擦式電磁離合器的原理及結(jié)構(gòu)非常近似，只是結(jié)合方式為齒式嚙合。該離合器的優(yōu)點是轉(zhuǎn)輸扭矩大，沒有積累誤差，可以做分度和定位結(jié)合。缺點是不可以高速接合。　　4.3小結(jié)

110、　　依據(jù)設計原理選取符合設計要求的其他零部件。認識各個零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)組成以及適用性能。　　參考文獻　　[1] 上海機床廠.磨床設計制造(上冊和下冊).上海:上海人民出版社，1972.　　[2] 曾志新，呂明.機械制造技術基礎在[M].武漢：武漢理工大學出版社，2001

111、.　　[3] 姚俊.CIMT2001平面磨床展品評述[J].精密制造與自動化，2001　　[4] 李伯民，趙波主編.現(xiàn)代磨削技術[M].北京:機械工業(yè)出版社，2003.　　[5] 濮良貴，紀名剛.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2001.　　[6] 范云漲，陳兆年

112、.金屬切削機床簡明手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，1994.　　[7] 馮辛安，黃玉美.機械制造裝備設計[M].北京，機械工業(yè)出版社;2002.　　[8] 王昆，何小柏.機械設計課程設計[M]. 北京:高等教育出版社，2001.　　[9] 溫松明主編.互換性與測量技術基礎[M].長沙：湖南大學出版社，2000

113、.　　[10] 《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組.機械設計手冊（中）[M].北京，化學工業(yè)出版社；1983.　　[11] 戴曙..金屬切削機床[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995.　　[12] 成大先.機械設計圖冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2000.　　[13] 劉潭玉，

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設計

溫馨提示

1. 本站所有資源如無特殊說明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽，若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間，僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理，對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯，并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容，請與我們聯(lián)系，我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

手動平面磨床的總體設計論文【帶一張cad圖】

文檔簡介

溫馨提示

最新文檔

評論

手動平面磨床的總體設計論文【帶一張cad圖】

文檔簡介

溫馨提示

最新文檔

評論

免費下載