机械毕业设计(论文)专用机床铣削头齿轮传动装置的设计(全套图纸).doc
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1、中国地质大学长城学院 本 科 毕 业 设 计题 目 专用机床铣削头齿轮传动 装置的设计 系 别 工程技术系 学生姓名 专 业 机械设计制造及自动化 学 号 指导教师 职 称 教授 2015 年 4 月 30 日摘 要专业铣床是根据具体情况的需要,对机床进行合理的设计,使其满足加工要求,在现代机械加工中,专用机床是一种专门适用于特定零件和特定工序加工的机床,而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中,不可缺的机床品种。专业机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。目前,专业机床研究正向高效,高精度,高自动化方向发展。本次设计是对专业机床铣削头齿轮传动装置
2、的设计,使其满足对特定零件和特定工序加工的要求,在这一设计过程中,考虑加工时的切削参数,合理的选择电动机的功率,并完成对变速箱里的各级齿轮之间的传动配合的设计和传动轴的设计,充分的考虑到传动时所产生的一系列要求,例如:传动比,传动扭矩,传动功率等。关键词:传动装置; 齿轮; 轴 全套图纸,加153893706Abstract Professional milling machine is based on the needs of specific circumstances, the machine properly designed to meet the processing requi
3、rements of modern machining, a special machine is specifically adapted to a particular part of the machine and specific processing procedures, and often form an automatic type production line manufacturing system, essential tools varieties. Professional tools both low cost and high efficiency advant
4、ages, are widely used in large, mass production, and can be used to form an automatic production line. Currently, professional research tool forward efficient, high-precision, high automation direction. This design is a professional machine milling head gear system designed to make it meet the speci
5、fic parts and machining processes specific requirements in this design process, consider cutting parameters during machining, reasonable choice motor power, and completion of the design and the design of the drive shaft in the gearbox with gear between levels, taking into account the full range of r
6、equirements for transmission generated when, for example: gear ratio, transmission torque, transmission power, etc.Keywords: Gearing; Gear; Axis 目 录1 绪 论11.1选题意义11.2 本课题研究内容和本课题研究方案12设计任务13齿轮传动装置设计方案13.1 电动机的概述13.2 电机包装及储运23.3 选择电动机的类型和结构型式23.4 铣削头传动基础基准选择53.5 铣削头在基础上的固定和调整63.5.1 固定方式的选择63.5.2 铣削头在基
7、础上的调整64动力头的结构及零部件的设计74.1 动力头的总体结构74.1.1箱体74.2 联轴器74.3 轴承盖94.4 齿轮轴104.5轴的计算105绘制总图13结 论14参考文献15致 谢161 绪 论1.1选题意义 现在国内所使用的机床,它有着加工成本高,效率低,设计和制造周期长的缺点,所以通过本次设计要解决这些问题。1.2 本课题研究内容和本课题研究方案研究内容:1)专用机床铣削头传动装置设计2)了解动力头及铣床主轴的基本结构3)了解铣床传动箱齿轮传动及轴承运用 研究方案:1)在学校图书馆查阅相关资料。2)在工厂的实践毕业实习。3)通过老师和工程师的指导。4)通过浏览因特网上的相关资
8、料。5)通过对相关资料和数据的理论计算和分析。2设计任务 设计专用机床铣床铣削头尾置式齿轮传动装置。 专用机床铣削头齿轮传动装置,其齿轮传动电机的功率为7.5KW、转速为970r/min,电机位于铣削头的尾部;可变换齿轮的大小以输出:100r/min、125r/min、160r/min、200r/min、250r/min、320r/min共6种转速;与1TX40铣削头配合使用。 设计并绘制专用机床铣削头传动装置的总图及重要零件的工作图。3齿轮传动装置设计方案3.1 电动机的概述 机器中的运动和动力之源来至原动机,它的种类很多,涡轮机,电动机,蒸汽机等。电机结构简单,工作可靠,容易控制,维修方便
9、,一般来说,生产的机器都是由电动机驱动。电动机系列,这种特殊的机械都是有专门的工厂和工人进行严格的生产的,它的生产要根据现实情况来进行生产,机械设计中要根据其使用要求,特性,载荷大小进行设计,而它的工作要求有,转速高低,是否经常启动,反转频繁程度,还有就是对调速的要求,它可以在有,尘土,雨天,油,火灾等复杂环境中工作,当你选择电动机型号时要根据其重量大小,有无特殊局限,转速大小,安装及尺寸要求等多方面确定。3. 2 电机包装及储运国内的电动机早已面向海外销售了,而面对这样的长途运输,国家也出台了相关的运输规定,以防止在其运输途中出现损坏,从而影响销售,电动机的运输包装必须坚固,国内经常使用的包
10、装有木箱,木笼箱和纸箱。电动机的存放也是有要求的,必须放置在通风、干燥、避免雨水和暴晒等,在装卸时要注意安全,也要注意机械,防止摔砸。三相交流电源是国内工业常用的电源,没有特别的要求的情况下,应该选择使用三相交流异步电动机。日常工业中使用的电动机是Y系列的,笼型三相异步交流电动机。它的效率高、工作运行可靠、便于维护、价格比较低,适用于非易燃、不易爆,没有腐蚀性气体和没有特殊要求的场合。因为起动性能较好,所以也适用于某些起动转矩要求较高的机械。另外一种选择就是带有减速装置的齿轮电机,其输出转矩较大,但转速较低。如安吉富齿轮电机有限公司生产的U系列,MNGW系列减速电机。选择电动机型号时应该根据其
11、工作的环境和状况进行选择,如果你要求的电动机要经常启动、制动和反转的话,这时候你就要选择具有较小的转动惯量和较强过载能力的电动机,你可以选用起重及冶金用的YZ系列或者是YZR系列异步电动机。电动机的结构类型,按安装位置的不同,有卧式和立式两类;按防护方式的不同有开启式、防护式、封闭式及防爆式等。可根据安装需求和防护要求选择电动机结构类型。常用结构类型为卧式封闭型电动机。3.3选择电动机的类型和结构型式三相交流电源是生产单位一般经常使用的电源,如果没有什么特殊的要求和情况下都会采用三相交流异步电动机。Y系列国家已经统一了标准,全封闭自扇冷鼠笼型三相交流异步电动机一般都使用它,适用于非易燃和不易爆
12、,没有腐蚀性气体,没有特殊要求的机械,如金属切削铣削头,鼓风机,搅拌机,输送机,农业机械和食品机械等。因为Y系列电动机还具有良好的启动性能,所以也适用于某些启动要求高的机械。因此要设计内齿轮铣削头的电动机我们必须假定一些参数。现在假设:电动机的有效拉力F=2500N,齿轮的线速度V=1.6m/s。齿轮直径D=450mm,在室内常温下长期连续工作,载荷平稳,单向运转,环境有灰尘,无其他特殊要求。 (1)在这种情况下,选择Y系列的全封闭自扇冷鼠笼三相异步电动机。 (2)确定电动机功率任务书中以给出为7.5kw。 (3)确定电动机转速任务书以给出转速为970r /min 查表所得的各传动机构传动比范
13、围:单级圆锥齿轮传动范围为i=2-3,单级圆柱齿轮传动范围为i=3-5,由此可见电动机转速的可选范围为n=i*n=(6-15)*67.91=407.46-1018.65 r/min符合这个范围的同步转速有750r/min和1000r.min两种,为减少电动机的重量和价格,差标得常用的Y系列电动机Y132M2-6,其满载转速=970r/min。电动机的中心高,外形尺寸,轴伸尺寸等均可由表查得。计算各级传动比.式(2-6) 分配传动装置各级传动比由式式(2-5)取传动比=3,则齿轮传动比计算传动装置的运动和动力参数(1)各轴的转速由式式(2-7)1轴 =970r/min2轴 工作轴 各轴输入功率由
14、式式(2-8)得1轴 2轴 工作轴 各轴输入转矩由式得1轴 2轴 工作轴电动机输出转矩表1将以上算得的运动和动力参数列表如下 轴名参数电动机轴1轴2轴工作轴转速(r/min)97097067.9167.91功率P(kw)7.507.417.327.20转矩T(N.m)44.5744.07607.51590.63传动比i1114.141效率0.9950.9740.9860.9853.4 铣削头传动基础基准选择铣削头的全部载荷都由其下面的地层承受。受铣削头影响的那部分地层称为地基,铣削头向地基传递载荷的混凝土结构就是基础。铣削头必须具有足够的强度、刚度和稳定性,并且能满足控制振动的要求,以保证铣削
15、头的良好运转。铣削头在切削加工时,通过铣削头各部件将切削力、传动力和惯性力等传给床身和箱体紧固在基础上,则基础可起下述作用承受负荷并吸收振动,保持铣削头的精度和寿命。提高铣削头床身和立柱等大件的刚度。增加铣削头系统的动刚度,消减和隔离外界振源的影响。却包每个分离部件间的相对位置精度,例如落地式、坑式等重型铣削头。常用的铣削头基础可分为以下几种类型(1) 地面 铣削头直接安装在车间混凝土地面上。有普通混凝土地面和加厚的混凝土地面;(2) 单独基础 一台铣削头配置一个基础;(3) 联合基础 几台铣削头共用一个单独基础;(4) 隔振基础 隔振基础一般做成单独基础,也可以做成联合基础。内齿轮铣削头为立
16、式铣床,它的外型尺寸较大,按其大小和重量可划分为中型铣削头,且其加工的齿轮精度要求较高,所以铣削头基础可选为具有隔振措施的单独基础。3.5 铣削头在基础上的固定和调整3.5.1 固定方式的选择铣削头在固定上可分为用地脚螺栓固定和不用地脚螺栓固定两大类。而不用地脚螺栓固定,可以将铣削头直接安放在基础或混凝土地面上。适用的范围铣削头刚性好、稳定性好、切削力也较小的铣削头。铣削头工作状态平稳、切削时振动小的铣削头。楼面上安装的铣削头。用地脚螺栓固定,是将铣削头床身箱体紧固在基础或混凝土地面上。铣削头固定到基础上可用死螺栓、可卸式螺栓及锚固式螺栓。适用范围(1) 铣削头的刚性、稳定性较差,且振动也较大
17、。用地脚螺栓将铣削头和基础紧固成一体,不仅有助于提高铣削头刚性,而且会降低铣削头和基础的总重心高度,减少振动。(2) 铣削头外形狭长,部件重量偏于一侧,或铣削头加工部位对底面偏心较大时。(3) 铣削头加工时,产生较大的载荷时,对垂直或水平方向产生较大的冲击时;或铣削头在高速旋转的时候存在不平衡的部件,离心力过大。参考以上所述,本铣削头与基础的固定方式采用地脚螺栓紧固。3.5.2 铣削头在基础上的调整安装在基础上的铣削头,无论有没有用地脚螺栓紧固,都需要调整水平,所以需要在床身箱体与基础间放置几个可以调整导轨水平的支承。垫铁为一般常用的调整支承。在铣削头调整的基础上,应该先粗平然后精平。所以要在
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