機械專業(yè)畢業(yè)設計--萬能升降臺銑床屬于通用機床

1、<p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1機床的用途及性能</p><p>　　X6132、X6132A型萬能升降臺銑床屬于通用機床。主要適用于機械工廠中加工車間、工具車間和維修車間的成批生產、單件、小批生產。</p><p>　　這種銑床可用圓柱銑刀、圓盤銑刀、角度銑刀、成型銑刀和端面銑刀加工各種平面、斜面

2、、溝槽等。如果配以萬能銑頭、圓工作臺、分度頭等銑床附件，還可以擴大機床的加工范圍。</p><p>　　X6132、X6132A型銑床的工作臺可向左、右各回轉45 º當工作臺轉動一定角度，采用分度頭時，可以加工各種螺旋面。</p><p>　　X6132型機床三向進給絲杠為梯形絲杠，X6132A型機床三向進給絲杠為滾珠絲杠。</p><p>　　X6132

3、/1、X6132A/1型數顯萬能升降臺銑床是在X6132、X6132A型萬能升降臺銑床的基礎上，在縱向、橫向增加兩個坐標的數字顯示裝置的一種變型銑床，該銑床具有普通萬能升降臺銑床的全部性能外，借助于數字顯示裝置還能作到加工和測量同時進行，實現動態(tài)位移數字顯示，既保證了工件加工質量，又減輕了工人勞動強度和提高勞動生產率，配上萬能銑頭還可以進行鏜孔加工。</p><p>　　圖1-1 X6132臥式銑床整機外形圖&

4、lt;/p><p>　　圖1-2 X6132臥式銑床整機三維建模外形圖</p><p>　　圖1-3 X6132臥式銑床所設計部分三維建模外形圖</p><p>　　3 X6132-進給系統傳動方案和傳動系統圖的擬定</p><p>　　3.1 轉速圖的擬定</p><p>　　已知主軸轉速為n=10～1000r/

5、min，轉速級數Z=21，電動機轉速=1410r/min.</p><p><b>　　3.1.1確定公比</b></p><p>　　由公式 == （3-1）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　3

6、.1.2 確定變速組和傳動副數目</p><p>　　大多數機床廣泛應用滑移齒輪變速，為了滿足結構設計和操縱方便的要求，通常采用雙聯或三聯滑移齒輪，因此，主軸轉速為21級的變速系統需要3個變速組，即Z=21=3×3×3-6。</p><p>　　3.1.3確定擴大順序方案</p><p>　　傳動順序確定之后，還可列出若干不同擴大順序方案。如無特

7、殊要求，應根據“前密后疏”的原則，使擴大順序與傳動順序一致。</p><p>　　根據式，檢查最后擴大組的變速范圍：</p><p><b>　　，合乎要求</b></p><p>　　故可選定上述傳動方案是合理的。</p><p>　　3.1.4分配總降速傳動比</p><p>　　總降速傳動比

8、為uII=nmin/nd=10/1410≈6.67×10－3,nmin為主軸最低轉速，考慮是否需要增加定比傳動副，以使轉速數列符合標準或有利于減少齒輪和及徑向與軸向尺寸，并分擔總降速傳動比。然后，將總降速傳動比按“先緩后急”的遞減原則分配給串聯的各變速組中的最小傳動比。</p><p>　　3.2 齒輪齒數的確定</p><p>　　圖3-1 Ⅰ軸 17X3 圓錐齒輪</

9、p><p>　　3.2.2.2Ⅱ軸III軸間齒輪副的確定</p><p>　　由傳動轉速分布圖知:</p><p>　　，根據具體結構情況取，則,</p><p>　　由于結構要求取為40，齒數和，然后確定其兩</p><p><b>　　對齒輪副的齒數。</b></p><p&g

10、t;<b>　　傳動比為的齒輪副：</b></p><p>　　由于結構要求取為44.</p><p>　　圖3-2 二軸裝配體</p><p>　　圖3-3 4軸裝配體</p><p>　　同理可以確定其他個齒輪的齒數。完成進給系統的設計。</p><p>　　3.2.４ 傳動系統圖繪制<

11、/p><p>　　圖3-4 X6132臥式銑床傳動系統圖</p><p>　　3.2.5繪制轉速圖與運動鏈分析</p><p>　　3.2.5.1繪制轉速圖</p><p>　　動軸數及主軸轉速級數格距l(xiāng)gφ畫出網格，用以繪制轉速圖。在轉速圖上，先分配從電動機轉速到主軸最低轉速的總降速比，在串聯的雙軸傳動間畫上u(k→k+1)min.再按結構式的

12、級比分配規(guī)律畫上各變速組的傳動比射線，從而確定了各傳動副的傳動比。</p><p>　　圖3-5 X6132臥式銑床進給動轉速圖</p><p>　　3.2.5.2進給運動傳動鏈</p><p>　　銑床可以在三個垂直的任一方向上實現進給運動及快速移動,進給方向由離合器M3、M4、M5來控制，且互鎖；機動進給和快速移動切換由電磁摩擦離合器M1、M2來控制。傳動路線為

13、下圖所示：</p><p><b>　　由傳動路線可知：</b></p><p>　　三個進給方向各有21級進給量</p><p>　　縱向、橫向為10~1000mm/min</p><p>　　垂直為3.3~333mm/min</p><p>　　進給方向由電機正反轉來實現。</p>

14、<p>　　圖3-6電磁式默察離合器平面及三維圖</p><p>　　繪制完傳動系統圖后，利用三維建模軟件Solidworks進行三維建模，建模如下圖：</p><p>　　圖3-7 進給系統總裝圖</p><p>　　圖3-8 進給系統總裝平面圖</p><p>　　3.2.6 機床調速系統——孔盤操縱機構分析</p

15、><p>　　3.2.6.1孔盤操縱機構工作原理簡介：</p><p>　　圖3-8 進給系統孔盤調速總裝平面圖</p><p>　　X6132主運動、進給運動變速操縱機構采用集中式孔盤操縱機構控制。</p><p>　　其工作原理是利用孔盤上不同孔的組合，使其控制的齒條實現不同位置的組合形式，從而達到帶動上面的撥叉撥動相應的滑移齒輪實現不同位置

16、的傳動。其工作原理如下圖所示：</p><p>　　X6132的變操縱機構工作原理</p><p>　　1外拉,逆時針旋轉,帶動5轉動,使6旋轉,帶動10向右運動,使12脫離各組齒條軸.轉動4到合適轉速,使心軸上齒輪傳動帶動12轉到相應的孔的位置,然后反向操縱1復位. </p><p>　　圖3-9 主運動孔盤操縱機構</p><p>　　

17、圖3-10 進給系統孔盤調速機構</p><p>　　圖3-11 進給系統孔盤調速機構三維建模</p><p>　　5.3 傳動軸的驗算</p><p>　　5.3.1花鍵軸的校核</p><p>　　對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進行強度校核，只進行剛度驗算。</p><p>　　對花鍵軸 (III軸)

18、</p><p>　　5.3.1.1 軸的抗彎斷面慣性矩：</p><p><b>　　(5-2)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 d—花鍵軸的小徑（mm）；</p><p>　　i—花軸的大徑（mm）；</p><

19、;p>　　b、N—花鍵軸鍵寬，鍵數；</p><p>　　傳動軸上彎曲載荷的計算，一般由危險斷面上的最大扭矩求得：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 N—該軸傳遞的最大功率（kw）;</p><p>　　—該軸的計算轉速（r/min）。</p><p>　　傳

20、動軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ=26x2.5。</p><p><b>　　齒輪的徑向力：</b></p><p>　　式中 α—為齒輪的嚙合角，

21、α＝20º；</p><p><b>　　ρ—齒面摩擦角，；</b></p><p>　　β—齒輪的螺旋角；β＝0</p><p><b>　　故N</b></p><p>　　5.3.1.2花鍵軸鍵側擠壓應力的驗算</p><p>　　花鍵鍵側工作表面的擠壓應力為

22、：</p><p><b>　　（5-4）</b></p><p>　　式中 —花鍵傳遞的最大轉矩（）；</p><p>　　D、d—花鍵軸的大徑和小徑（mm）；</p><p><b>　　L—花鍵工作長度；</b></p><p><b>　　N—花鍵鍵數；&l

23、t;/b></p><p>　　K—載荷分布不均勻系數，K=0.7～0.8；</p><p>　　故此花鍵軸(III軸)校核合格。</p><p>　　5.4 傳動軸的驗算II軸的校核</p><p>　　5.4.1 II軸的受力分析：</p><p>　　由《機械設計》中的公式：</p><

24、p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中： T—軸的轉矩N.m.</p><p>　　P—軸傳遞的功率Kw.</p><p>　　—軸的轉速r/min.</p><p>　　所以II軸的轉矩： </p><p><b>　　有

25、公式：</b></p><p>　　可求得各齒輪嚙合處所受的切向力，根據《機械設計》中</p><p><b>　　公式：</b></p><p>　　對錐齒輪有相關公式:</p><p>　　對錐齒輪受力計算公式：</p><p>　　對標準直齒圓柱齒輪受力計算公式：</p&g

26、t;<p>　　可求得各齒輪嚙合處的各個力，再有理論力學相關公式求得A 、B兩點的支撐力。受力如下圖：</p><p>　　5.4.2 II軸的彎矩和扭矩的繪制：</p><p>　　5.4.３ II軸的危險截面分析及校驗：</p><p>　　有II軸所受彎矩和扭矩圖可以知道該軸的危險截面 </p><p><b>

27、　　按第三強度理論校核</b></p><p>　　由《機械設計》[3]公式：</p><p>　　因為該軸材料為45鋼，調質處理，查表知</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　故該軸安全。</b></p><p>　　5.5 Ⅱ

28、圓錐滾子軸承疲勞強度校核</p><p>　　機床傳動軸用滾動軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應進行疲勞驗算。其額定壽命的計算公式為：</p><p>　　C—滾動軸承的額定負載（N）,根據《軸承手冊》或《機床設計手冊》查取，單位用（kgf）應換算成（N）；</p><p>　　—速度系數， 為滾動軸承的計算轉速（r/mm）

29、 —壽命系數， </p><p>　　—壽命系數，對球軸承=3，對滾子軸承=；</p><p>　　工作情況系數，對輕度沖擊和振動的機床（車床、銑床、鉆床、磨床等多數機床），；</p><p>　　—功率利用系數，查表3—3；</p><p>　　—速度轉化系數，查表3—2；</p><p&g