鏜削動(dòng)力頭及其組件設(shè)計(jì)
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摘 要
主軸及其主軸組件，是組合機(jī)床的核心部件，是組合機(jī)床進(jìn)行加工的執(zhí)行者，在組合機(jī)床的發(fā)展過程中占有相當(dāng)重要的地位。一臺(tái)組合機(jī)床的加工精度主要取決于動(dòng)力頭及其主軸組件的精度。現(xiàn)在，很多動(dòng)力頭基本上已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，這為機(jī)床的制造，改裝帶來了很大的方便，但為了提高精度，工作效率，還需要設(shè)計(jì)出更專用化的動(dòng)力頭部件。
本次設(shè)計(jì)的鏜削動(dòng)力頭主要是用于鏜削加工VF-6／7型空壓機(jī)上減荷閥體Φ 的孔。在設(shè)計(jì)動(dòng)力頭的過程中，主要是依據(jù)鏜削加工該零件時(shí)所需要的切削用量，進(jìn)行總體方案、傳動(dòng)裝置、主軸及其組件設(shè)計(jì)。最后通過校核計(jì)算，驗(yàn)算所設(shè)計(jì)動(dòng)力頭的合理性。
該設(shè)計(jì)的鏜削動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，可適用于加工Φ40—Φ200 mm孔，加工精度較高，與通用動(dòng)力頭相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，可以更好的發(fā)揮動(dòng)力裝置的能力，大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和加工精度。
關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；動(dòng)力頭；鏜削加工。
ABSTACT
The main axle and its the main axle module, is the aggregatemachine-tool core part, is performer which the aggregate machine-toolcarries on the processing, holds the quite important status in theaggregate machine-tool developing process. A aggregate machine-toolprocessing precision mainly is decided by the power head and its themain axle module precision. Now, very many power heads basically already standardize, this for theengine bed manufacture, the reequipment has brought very bigconvenient, but in order to increase the precision, the workingefficiency, needed to design the special-purposer power head part.
The design of Boring is the main driving force for the first Boring VF-6/7 air compressor on a valve Φ by the hole. In the first design, dynamic process, which is mainly Boring processing required when cutting consumption, power sources, power transmission, Spindle assembly design. Finally, checking, checking dynamic design of the first reasonable
The first Boring power structure simple and reliable and can be applied to the processing of Φ40-200 mm hole, high precision machining, and General Dynamics compared to the first, simple and compact structure, we can better play the power plant capacity greatly improve labor productivity and accuracy.
Keywords : portfolio machine; Dynamic head; Boring
目 錄
中文摘要 ……………………………………………………………………………… Ⅰ
英文摘要 ……………………………………………………………………………… Ⅱ
第一章 緒論 ………………………………………………………………………… 1
第二章 動(dòng)力頭參數(shù)計(jì)算 …………………………………………………………… 2
2.1零件分析 ………………………………………………………………………… 2
2.2確定加工刀具材料 ………………………………………………………………………… 2
2.3確定鏜削時(shí)主軸最佳轉(zhuǎn)速 ………………………………………………………………… 2
2.4運(yùn)動(dòng)參數(shù) …………………………………………………………………………………… 3
2.4.1主運(yùn)動(dòng)速度范圍 ……………………………………………………………………… 3
2.4.2確定傳動(dòng)級(jí)數(shù) …………………………………………………………………………… 3
2.4.3確定主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 …………………………………………………………………… 3
2.5電動(dòng)機(jī)的選擇 ……………………………………………………………………………… 4
2.5.1計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率及各軸上的傳遞功率 ………………………………………………… 4
2.5.2選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) ……………………………………………………………………… 5
2.6作轉(zhuǎn)速圖 ……………………………………………………………………………………… 5
2.7動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 ……………………………………………………………………………… 6
第三章 主軸設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… 7
3.1主軸材料的選擇 ……………………………………………………………………………… 7
3.2主軸軸承的選用 ……………………………………………………………………………… 7
3.3主軸熱處理 …………………………………………………………………………………… 8
3.4確定主軸結(jié)構(gòu) ………………………………………………………………………………… 8
3.5主軸結(jié)構(gòu)參數(shù) ………………………………………………………………………………… 9
3.5.1確定主軸最小直徑 ……………………………………………………………………… 9
3.5.2確定主軸前軸頸 ………………………………………………………………………… 9
3.5.3確定主軸后軸頸 ………………………………………………………………………… 10
3.5.4確定主軸內(nèi)孔 …………………………………………………………………………… 10
3.5.5主軸前端尺寸的確定 …………………………………………………………………… 10
3.5.6主軸各具體尺寸的確定 ………………………………………………………………… 10
第四章 齒輪設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………… 12
4.1計(jì)算傳動(dòng)比 …………………………………………………………………………………… 12
4.2確定齒輪參數(shù) ……………………………………………………………………………… 12
4.2.1確定齒輪的齒數(shù) ……………………………………………………………………… 12
4.2.2計(jì)算齒輪的寬度 ……………………………………………………………………… 12
4.2.3計(jì)算齒輪的模數(shù) ……………………………………………………………………… 13
4.2.4分度圓直徑 …………………………………………………………………………… 14
4.3齒輪和主軸的聯(lián)接 ………………………………………………………………………… 14
第五章 軸上零件設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 15
5.1軸承的選取 ………………………………………………………………………………… 15
5.1.1前支承選取 …………………………………………………………………………… 15
5.1.2后支承選取 …………………………………………………………………………… 15
5.1.3主軸軸承精度的選擇 ………………………………………………………………… 15
5.2定位元件設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………… 15
5.2.1定位環(huán) ………………………………………………………………………………… 16
5.2.2壓塊鎖緊螺母 ………………………………………………………………………… 16
5.2.3套筒 …………………………………………………………………………………… 16
5.2.4軸有彈性擋圈 ………………………………………………………………………… 16
第六章 主軸組件的檢驗(yàn)校核 ……………………………………………………… 18
6.1鏜削切削力 ………………………………………………………………………………… 18
6.2主軸的校核 ………………………………………………………………………………… 19
6.2.1主軸剛度的驗(yàn)算 ……………………………………………………………………… 19
6.2.2主軸強(qiáng)度的驗(yàn)算 ……………………………………………………………………… 21
6.3滾動(dòng)軸承額定壽命 ………………………………………………………………………… 21
6.4主軸齒輪的校核 …………………………………………………………………………… 22
6.4.1按接觸疲勞強(qiáng)度校核 ………………………………………………………………… 25
6.4.2按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 …………………………………………………………… 25
第七章 主軸箱總體設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 28
7.1箱體設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………………… 28
7.2密封裝置設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………… 28
7.3潤滑設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………………… 29
第八章 設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………………………………………… 30
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………… 31
致謝 …………………………………………………………………………………… 32
第一章 緒 論
進(jìn)入20世紀(jì)以來,機(jī)器是人類進(jìn)行生產(chǎn)以減輕體力勞動(dòng)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的主要工具，使用機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)的水平是衡量一個(gè)國家的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。機(jī)械制造在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要支柱。組合機(jī)床具有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線，已逐漸在金屬切削機(jī)床中顯現(xiàn)出它獨(dú)有的特色，贏得很多機(jī)械制造工廠的青睞。而主軸及其組件則是組合機(jī)床的重要執(zhí)行部件，它對(duì)加工的精度有很大的影響，盡管現(xiàn)在動(dòng)力頭很多都被標(biāo)準(zhǔn)化，但針對(duì)某些特定的零件，設(shè)計(jì)專用的動(dòng)力頭，以更好的提高加工精度和工作效率，降低生產(chǎn)成本，仍然有其必要性。
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