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牛头刨床总体及切削装置设计说明书.doc

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  • 上传时间:2018-03-20
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    • 机械综合设计机械综合设计说明书说明书目录牛头刨床总体及切削装置设计说明书............................................................................................2 第一章 总体方案拟定..............................................................................................................2 1 设计参数......................................................................................................................2 2 总体方案分析..............................................................................................................3 3 设计方法......................................................................................................................4 4 零部件来源..................................................................................................................5 第二章 工作装置计算及动力选择..........................................................................................5 1 工作装置的动力需求计算..........................................................................................5 2 传动效率计算..............................................................................................................5 3 原动力计算及选择......................................................................................................6 第三章 结构设计....................................................................................................................7 1 变速机构的设计..........................................................................................................7 2 机架及金属结构件设计..............................................................................................13 3 装配设计(三维建模)..............................................................................................19 第四章 设计仿真..................................................................................................................22 1 软件所用功能介绍......................................................................................................22 2 关键零件的有限元分析..............................................................................................25 第五章 设计总结....................................................................................................................31牛头刨床总体及切削装置设计说明书第一章第一章 总体方案拟定总体方案拟定1 1 设计参数设计参数图 1.1 牛头刨床工作原理图电动机轴与曲柄轴 2 平行,刨刀刀刃 D 点与铰链点 C 的垂直距离为 50mm,使用寿命 10 年,每日一班制工作,载荷有轻微冲击。

      允许曲柄 2 转速偏差为±5%要求导杆机构的最大压力角应为最小值;凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内,摆动从动件 9 的升、回程运动规律均为等加速等减速运动执行构件的传动效率按 0.95计算,系统有过载保护按小批量生产规模设计导杆机构运动分析导杆机构动态静力分析凸轮机构设计题号转速机架工作行程行程速比系数连杆与导杆之比工作阻力导杆质量滑块质量导杆转动惯量从动件最大摆角从动杆杆长许用压力角推程运动角远休止角回程运动角D484002501.340.32520024901.31512444751075本次设计的任务主要是根据以上要求,进行电机的选择,滑枕与刀架的设计,床身总体布局等 2 2 总体方案分析总体方案分析工作原理如图 1.1 所示,电机提供动力,进入变速机构后经过曲柄与滑块带动摆杆摆动,经过连杆后带动滑枕在导轨上进行4O B水平滑动,再将滑枕与刀架连接到一起,最后刀架带动刀具进行刨削图 1.2 为本次设计总体布局及最后装配图,电机经过带轮传动减速后在经过齿轮变速,最后带动刀架进行水平移动图 1.2 牛头刨床总体布局图3 3 设计方法设计方法本次设计的流程为,部分参数参照温岭机床厂制造的牛头刨床 B6035-1,然后根据设计要求进行修正,再利用参数化技术的最早应用者 PRO/ ENGINEER WILDFIRE5.0 软件进行三维模型的建模,最后再利用通过集成主流几何体工具及最新的用于建模、仿真、自动化和测试相关性的强大分析技术的 UG(Unigraphics NX)8.0 进行有限元分析,对于安全系数较低的零部件行改进,当所有部件均满足要求后在利用 PRO/ ENGINEER WILDFIRE5.0软件进行装配。

      4 4 零部件来源零部件来源本次设计的大部分零部件均系自己设计,但连接所用的螺纹、螺母和支撑所用轴承是需要到市场去购买第二章第二章 工作装置计算及动力选择工作装置计算及动力选择1 1 工作装置的动力需求计算工作装置的动力需求计算根据设计参数中的转速,可算出周期为48r/mint=6048=1.25s再根据参数中的回程角为,可知进刀时间时间75o360 -75t =t=0.7916667 1.25s=0.98958s360ooo进由进刀时间可算出进刀速度Hv =mt =0.25m0.98958s=0.253m/s1000进进最后得出工作装置的所需功率w=v =52000.253m/s=1315.6wPFN阻进2 2 传动效率计算传动效率计算拟用一个一组皮带轮,三对啮合齿轮作为变速机构(三对轴承) ,并由设计参数及表 2.1 中数据,得传动效率=0.95传3333==0.96 0.970.980.95=0.78V总齿轴传(1)表 2.2 机械传动和摩擦副的效率概略值33 3 原动力计算及选择原动力计算及选择由于没有什么特殊要求,电机类型通常选用Y系列的三相笼型异步电动机,因其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便。

      它是我国九十年代最新产品,其整体水平已达到国外同类产品九十年代初的水平该产品应用于国民经济各个领域,如机床、水泵、风机、压缩机,也可适用于运输、搅拌、印刷、农机、食品等各类不含易燃、易爆或腐蚀性气体的场合综上所述,电机选择Y系列的三相笼型异步电动机接下来进行型号的选择,由以上所得,得出电机所需功=0.78总种类 效率8 级精度油润滑 0.97 圆柱齿轮传动 9 级精度油润滑0.98V 带传动 0.96球轴承0.99 滚动轴承滚子轴承0.98弹性联轴器0.99~0.995传动滚筒0.96率(机械基础设计课程设计)w 11315.6==1679.331680 w0.78P 总P()由于需要过载保护,为了增加电机应对突变荷载的能力,取安全系数为 1.3,则电机所需功率1=1.31.3 16802184 wP P()经过对表 2.3 的对比,取 Y100L-4 最为合适,n =1420r/min额表 2.3 Y 系列三相异步电动机技术数据第三章第三章 结构设计结构设计1 1 变速机构的设计变速机构的设计((1))转速图的确定转速图的确定变速范围1420r/minR==29.583348r/min令公比,=1.41理论转速级数lgRZ =+1=lg29.5833/lg1.41+1=10.78lg取转速级数为 12型号额定功率 KW满载转速 r/minY90L-41.51400Y100L1-42.21420Y100L2-431420Y112M-441440Y132S-45.51440Y132M-47.51440Y160M-4111460136P=12=322结构图 3.1-1 所示,转速图如图 3.1-2 所示图 3.1-1 变速机构结构图 图 3.1-2 变速机构初始转速图由转速图可知,变速范围过广,很多转速远大于设计参数,很多转速基本用不上,所以对转速图做适当调整,选择n=48r/min了跟相邻近的转速,调整后的转速图如下所示n=48r/min图 3.1-3 调整后的级变速机构转速图((2)带轮机构的设计)带轮机构的设计令电机轴处带轮直径为1 12d126d = 126d === 353i1 2.8中心距012a =1.5 d +d =+=()1. 5(126 353)718. 5带速1v=nd60000=142012660000=9.37m/s计算功率ca=1.3 2.2=2.86kWAPKP根据转速 和计算功率确定 V 带带型为 B 型ncaP由得012a =718.5d =126d =353,,,带长2 21 d0012 0d -d=2a +d +d +=2207.424aL()()根据转速B 型 V 带的额定功率,额定功率n=1420r/min 02.13P 的增量,令包角则包角修正系数,根据0=0.45P=o180,1.0K查出带的基准长度带长修正系数,由以d0=2207.4Ld=2300LK1.01L上数据可得带轮根数002.861.101K(2.130.45) 1 1.01ALK PzK (P+ P)最后利用 PRO/ ENGINEER WILDFIRE5.0 建模、装配得到如图3.1-4 所示带轮传动的装配图图 3.1-4 带轮传动装配图((3)齿轮齿数。

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