卧式升降台铣床设计计算说明方案.docx

目录
第一章绪论 1
综合课程设计Ⅱ的目的 1
金属切削机床在国内外发展趋势 1
设计任务和进度安排 1
第二章运动设计 2
确定转速范围结构方案确定 2
转速图 3
传动系统图 5
第3章传动件初算 6
主轴及传动轴轴颈 6
齿轮模数 7
第4章结构设计 8
展开图设计 8
齿轮布置 8
主轴组件设计 8
截面图及轴的空间布置 9
第5章零件验算 9
主轴刚度 9
传动轴刚度 11
齿轮疲劳刚度 13
参考文献 15
第一章绪论
综合课程设计Ⅱ的目的
机床课程设计,是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计,使学生在拟定传动和变速的结构方案中,得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
金属切削机床在国内外发展趋势
世界机床步入数控化时代,生产国、消费国集中度偏高:机床可分为普通机床和数控机床。数控机床是在普通机床的基础上发展起来的,首先是出于军事工业的需求,其次民用对机床性能要求的提高推动了数控机床的发展。目前世界机床呈现出美、欧、亚三足鼎立的形式,并且以美国、德国、日本为三洲的代表。世界机床生产国集中度偏高,,%,%。,%;,%。
我国机床低端混战,高端失守状况仍存在:我国机床工具行业在进入21世纪后,连续8年保持了快速发展的良好形势,已经连续4年在规模和产值上成为世界第三大机床生产国。国产机床国内市场占有率从2000年的不到40%,提高到2008年的61%。但目前我国大部分高档数控机床依靠进口的局面仍未打破,国产数控机床中附加值较低的简单经济型数控机床占比近70%,而进口的却是具有高附加值的高中档数控机床,国外公司大约占领我国高档机床85%的市场份额。为此,机床工具行业制定了三年振兴规划:经过三年发展,国产机床国内市场占有率提高到70%以上,其中数控机床占有率提高到40%以上。
下游需求决定行业未来以大、重、高精为发展方向:机床行业的下游产业主要可以归纳为四大产业:即汽车产业、传统机械产业、产业(包括航空航天、兵器、船舶、核工业等)和以电子信息技术为代表的高新技术产业。汽车工业和航天产业是机床市场需求最大且需求产品技术水平最高的市场。汽车行业需求占据45-50%,机械占据20-25%,行业占15-20%,其他行业占剩余份额。下游行业需求多集中在大型、重型、高精度的数控机床,决定了行业未来仍将以“高速、精密、智能、复合”为方向,多轴联动加工中心、复合加工机床、高速精密数控机床等产品也将继续是行业未来重点发展的品种。
设计任务和进度安排
设计任务:工作台面积320×1250mm2卧式升降台铣床主传动系统设计
主要内容:
(1) 运动设计根据给定设备的用途规格、调速范围、极限转速的、公比和功率要求,拟定传动方案,确定传动系统图和转速图。
(2) 动力设计根据功率和速度,选择电机型号,确定各传动件计算转速,初算传动件尺寸、绘制装配图草图,验算传动件的应力、刚度、寿命等参数。
(3) 结构设计绘制主传动系统展开图和截面图,完成传动件、箱体、操纵机构零部件结构设计。
(4) 完成相关技术文档,形成项目总结报告。
技术要求:
最低转速nmin=30 rpm; 级数Z=11;
公比φ=; 功率P=4 KW;
工件材料:钢、铸铁和有色金属刀具材料:高速钢、硬质合金、
陶瓷
进度安排:
(1)准备工作,借教室、图板、手册 1天
(2)项目申请答辩 1天
(3)展开图草图 4天
(4)截面草图 1天
(5)验算、加粗、标注 4天
(6)技术文档及项目总结报告 3天
(7)答辩 1天
第二章运动设计
确定转速范围结构方案确定
已知设计参数为:电机额定功率,铣床最低转速,级数,公比。
由铣床的最低转速、公比、级数,可知转速调整范围,主轴的极限转速,查文献[1]表3-6可知主轴实际最大转速,且主轴的转速数列为30,,60,85,118,170,236,335,475,670,950。
因两轴间变速组的传动副数多采用2或3,在设计简