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1、1 绪 论 1.1 概述 机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并 随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的， 所 有运动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它 们实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床， 是在 18 世纪中叶才开始发展起来的。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始 了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过渡， 需要越来越多的各种机 器，这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用，1770 年前后创 制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1797 年发明了带有机动刀架的车
2、床，开创 了用机械代替人手控制刀具运动的先声，不仅解放了人的双手， 并使机床的加工 精度和工效起了一个飞跃，初步形成了现代机床的雏型。续车床之后，随着机械 制造业的发展，其他各种机床也陆续被创制出来。至 19 世纪末，车床、钻床、 镗床、刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的机床已先后形成。 我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，与 世界先进水平相比，还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术 现代化的需要， 为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须深入开展机床 基础理论研究， 加强工艺试验研究， 使我国的机床工业尽早跻身于世界先进行列。 1.
3、2 仪表机床的主要规格参数 1. 仪表机床的配套功率：0.55KW 2. 最大工件回转直径 50mm 3. 最大加工长度 120m 2 V 带轮传动的设计： 2.1 电动机的选择： 1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，所以选 用常用的封闭式 Y 系列的电动机。 选取 Y801-4 三相异步电动机，转速为 1390r/min。 2.2 确定切屑功率根据机械设计 ，确定工作情况系数 A K =1.2，故 C P =1.20.55=0.66KW. 2.3 V 带设计： 2.3.1 确定带轮基准直径 根据功率 C P 选用 A 型。 确定带轮基准直径： 查表去 1 D =85
4、mm。则 2 D = 1 1 2 n D n =166.4mm，查表取 2 D =170mm。 验算大带轮转速 2 n = 11 2 n D D =695/min。在误差允许范围内。 2.3.2 验算带速 V V= 1 1 60 1000 D n =6.18。带速合适。 2.3.3 确定带长及中心距 初步选取中心距 a=400mm， 带长 L=1204.86mm，选取基准长度 d L =1250mm。 计算实际中心距地 a=422.68 2.3.4 验算小带轮包角 1 a =168.67 大于 120。合适。 2.3.5 确定 V 带根数 传动比 i=2,查表的 0 P =0.63KW 0 P
5、 =0.15KW a K 0.96KW c K =0.93KW Z= 0.66 (0.630.15) 0.96 0.93 + =O.95 取 Z=12.3.6 V 带轮结构设计 V 带轮采用孔板式结构，带轮材料选用 HT200 2.3.7 作用在带轮轴上的压力 查表：A 型皮带 q=0.01kg/m F=86.81N3.主轴箱的设计 3.1 传动方案的设计 178 355 电动机 1440 710 轴3 轴2 轴1 轴4 电动机通过皮带轮将转速传递给轴 1，轴 1 上安装有滑移齿轮，从而使主轴 轴 2 的到 2 中不同的转速。 轴 3 轴 2 轴 1 轴 43.2 齿轮的设计 3.2.1 齿轮
6、齿数的选择 齿轮主动轴轴 1 将转速传递给主轴轴 2，传动比为 i=1,i=0.5 齿轮精度用 8 级， 轮齿表面精糙度为 Ra1.6， 软齿面闭式传动， 失效形式为占蚀， 考虑传动平稳性，齿数宜取多些，试选轴 1 上齿数为 108 和 144，轴 1 到轴 2 因由 2 中转速比，故采用滑移连接齿轮，将轴 1 上齿轮数为 108 和 144 的齿轮固 结，通过拨块的拨动，将齿数为 108 和 144 的齿轮分别和齿数 108 和齿数 72 的 齿轮不同时连接，达到转速比的要求。 3.2.2 齿轮材料的选择 齿轮因传递功率不 XXXXXXXXXX.此处删除无数+N 个字，完整设计请加扣扣:二二
7、壹五八玖一 壹五一 根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承） 和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）两大类。滚动轴承由于摩擦系数小，起动阻力 小，而且它已经标准化，选用、润滑、维护都很方便，因此在一般机器中应用较 广。但由于滑动轴承本身具有的一些独特优点，使的它在某些不能、不便或使用 滚动轴承轴承没有优势的场合，如在工作转速较高、特大冲击与震动、径向空间 尺寸受到限制或必须剖分安装（如曲轴的轴承） 、以及需在水或腐蚀性介质中工 作等场合，仍占有重要地位。 圆锥滚子轴承能承受较大的径向载荷和单向德轴向负荷，但极限转速较低， 内外圈可以分离，故轴承游隙可在安装是调整，通常成对使用
8、和安装。 双列角接触圆柱滚子轴承能撑受径向负荷和轴向负荷，成载力大，极限转速 高。 轴 1 选轴承：7205E 型轴承轴 2 选轴承：选用双列角接触圆柱滚子轴承 3182107 和 3182111 轴 3 选轴承：7204E 型轴承 轴 4 选轴承：7203E 型轴承 5 键的选择与校核 主轴 1 上键 149 L=38mm. GB1095-79 MPa Lh d T p 17 . 9 38 14 6 / 7324 4 / 4 = = = 查表许用挤压应力 MPa p 110 = 所以键的强度足够 主轴上的键满足强度的要求， 6 轴套的选择 在运动部件中， 因为长期的磨擦而造成零件的磨损， 当
9、轴和孔的间隙磨损到 一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、 耐磨 性较好的材料为轴套或衬套， 这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到 一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，一般来说，衬套与座采 用过盈配合，而与轴采用间隙配合，因为无论怎么样还是无法避免磨损的，只能 延长寿命， 轴套 一般起滑动轴承作用。 为了节约材料根据轴承需要的轴向载荷设计轴 套的壁厚。一般选用铸铜和轴承合金材质。轴套有开口和不开口之分，这要根据 结构的需要。一般轴套不能承受轴向载荷，或只能承受较小的轴向载荷。或加推 力轴承。轴一般是圆的。 轴套可以起到保护轴的磨损和对轴上零件进
10、行轴向定位7 轴承盖得设计 71 轴承盖得作用 轴承盖用于轴承外圈的轴向定位，能够对轴承起到防尘和密封， 7.2 轴承盖得选择 轴 1 上轴承盖选用深型轴承盖 尺寸型号为 4215，选用 35 号钢 轴 2 上轴承盖选用深型轴承盖 尺寸型号为 5215， 选用 35 号钢，头部选用 80 18. 轴 3 上轴承盖选用深型轴承盖 尺寸型号为 6215，和 8018， 轴 4 上上轴承盖选用深型轴承盖 尺寸型号为 4715。 7.3 轴承的校核 FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N N l l l F t 352 5 . 52 153 5 . 52 1377 FR1V 3 2 3
11、= + = + = Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N 轴承的型号为 6008，Cr=16.2 kN FA/COr=0 计算当量动载荷 ( ) F F f P A R P r Y X + = 查表得 fP=1.2 径向载荷系数 X 和轴向载荷系数 Y 为 X=1，Y=0 ( ) F F f P A R P r Y X + = r P =1.2（1352）=422.4 N 验算 3182111 的寿命 28800 2448486 384 16667 4 . 422 16200 3 3 = = Lh 验算右边轴承 ( ) 28800 99177 384 16667 1025
12、2 . 1 16200 3 3 = = Lh8主轴箱的选材 主轴箱选用 HT200，需经时效处理。壁厚为 24mm. 9 润滑 4.1 齿轮润滑 齿轮的润滑选用 L-AN15 润滑油。 4.2 轴承润滑 采用脂润滑 10.丝杆的选择 选用丝杆导程为 12mm 的导程 11 挂轮机构的设计 车削螺纹时的运动平衡式为 1（主轴）iL=S 机床丝杠的导程 L=12mm 基本传动组 i=1/8模数 齿数 直径 1 20 20 1 25 25 1 30 30 1 35 35 1 40 40 1 45 45 1 50 50 1 55 55 1 60 60 1 65 65 1 70 70 1 80 80 1
13、 90 90 1 95 95 1 100 100 1 120 120如车削螺距为 0.2 的螺纹时，可采用 AB 齿数 2090，CD 齿数采用 60100 S=1 2060 90100 12=0.2 可以切削导程为 0.2 的螺距。 轴 1 和轴 3 固结在床身上，齿轮 B，C 采用可调距离。 A B C D S 20 90 60 100 0.2 20 70 120 0.25 20 70 100 0.3 30 90 70 100 0.35 40 100 60 90 0.4 30 70 90 0.5 40 60 100 0.6 40 60 70 100 0.7 50 60 100 0.6 80
14、 90 60 100 0.75 60 70 100 0.9 60 70 90 1 50 80 60 1.25 45 90 80 40 1.5 80 70 60 2 30 80 90 4 通过变换齿轮 A,B,C,D。可以多种切削标准螺距和非标准螺距的螺纹。 12，主轴箱体尺寸 主轴箱体选用灰口铸铁，经时效处理，表面喷漆。 主轴箱壁厚为 24mm， ，主轴箱高 634mm，长 413mm,13.机床的整体尺寸 床身长 2020，床宽 321mm,车床高为 1087mm. 14 设计总结 在这次作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设 计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知
15、识欠缺和经验不足， 接受了盲目计 算的教训。尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但对我来说,收获最大 的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中,我发现像我 们这些学生最最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有些东西很可能 与实际脱节.由于经验的缺少，这次的设计存在许多缺点， 比如说箱体结构庞大， 重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，总体来说,我觉得做这种类型的作 业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来, 从中暴露出自身的不足,以待改进.有时候,一个人的力量是有限的,合众人智慧, 我们的作品才更加完美。参考文献 1 徐澋主编.机
16、械设计手册.机械工业出版社,1991 2 于永泗，齐明主编.机械工程材料.大连:大连理工大学,2003 3 曾志新, 吕明编.机械制造技术基础.武汉理工大学出版社, 2001 4 濮 良 贵, 纪 名钢 . 机 械 设计 . 西北 工业 大 学 机 械原 理 及机 械零 件 教 研 室.2003,12(8) 5 杨明忠,朱家诚.机械设计.武汉理工大学出版社,2006 6 谭建荣，张树有，陆国栋，施岳定编.图学基础教程.高等教育出版社,2004 7 刘鸿文编.材料力学.高等教育出版社.2004 8 金属切削机床设计编写组编，上海科学技术出版社，1979致 谢 这次毕业设计完成，确实是很不容易。经过半年的忙碌和工作，本次毕业设 计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由
