毕业论文：Z3132型万向摇臂钻床变速箱的改进设计 ㊣ 精品文档 值得下载

作的功能，使机床适应于纳入柔性制造系统工作提高功率主运动和进给运动的速度，相应提高结构的动静刚度以适应采用新型刀具的需要，提高切削效率提高加工精度并发展超精密加工机床，以适应电子机械航天等新兴工业的需要。

第二章原动机的选择机械系统通常是由原动机传动装置工作机和控制操纵部件及其它辅助部件组成。

工作机是机械系统中的执行部分，原动机是机械系统中的驱动部分，传动装置则是把原动机和工作机有机地联系起来，实现能量传递和运动形式转换不可缺少的部分，而其中原动机在机械系统中所起的作用是把自然界的能源变成机械能把发电机等变能机所产生的各种形态的能量转换为机械能。

常用原动机的运动形式常用原动机有以下三种运动形式，具体见表表原动机运动形式运动形式实例连续运动电动机液压马达气压马达柴油机汽油机往复运动直线电动机汽缸液压缸往复摆动摆动油缸摆动汽缸原动机选择应考虑的因素必须考虑到现场能源的供应情况及工作环境因素必须考虑原动机的机械特性与工作机的匹配情况必须考虑到维修是否方便，操作是否简单，工作是否可靠必须考虑到工作机对原动机所提出的起动过载运转平稳性等方面的要求必须考虑到其经济效益及其成本，这也是非常重要的项。

原动机的性能比较表原动机性能比较类别电动机气缸马达液压马达柴油机尺寸较大较小较小较大功率及取范围功率大，范围广功率比电动机大般在以下，尤其适用于以下的高速传动功率最大受实际油压和马达尺寸的限制功率大重量大比电动机大最大大输出刚度硬软较硬较硬运行温度控制温度应低于许应值排气时空气膨胀，噪声较大，排气处应安装消声器对油箱进行风冷或水冷调整方法和性能直流电动机用改变电枢电阻电压或改变磁通的方法交流电动机用变频变极或变转差率的方法用气阀控制，简单，迅速，但不够精确通过阀或泵控制改变流量，调速范围大较难噪声小较大较大较大维护要求较少少较多较多初始成本低较高高高运转费用最低最高高高应用很广，需要动力电源小功率高速场合较广很广，如各种车辆，船舶农用机械工程机械和压缩机等等确定原动机的选择考虑到型万向摇臂钻床的现场工作环境及工作需求，型万向摇臂钻床的起动力矩和调速范围等要求，因此选择电动机作为其原动机。

由于生产机械装置及工作机所处的工作环境各不相同，电动机的工作环境也自然而然就各不样。

在绝大多数情况下，电动机工作的周围大气中有不同分量的灰尘和水分，有的处于潮湿之处甚至水下工作，有的周围含有腐蚀性气体甚至爆炸物，为了保证电动机能在不同的工作环境中顺利地安全运行，电动机的外壳也就有多种型式，其型式有开启式防护式封闭式防爆式。

由于型万向摇臂钻床工作常处于灰尘较多的场合，其外壳选用封闭式。

第三章机械传动设计方案的拟定与比较机械系统设计中的首要环节就是拟定传动设计方案。

其拟定的合理与否，在很大程度上决定了机械产品的合理先进和具备市场竞争力的程度。

在机械系统设计中，为了达到预定的运动和动力要求。

可以采用不同的传动方案。

传动设计方案评价的目的机械运动方案的拟定和设计，最终要求通过分析比较提供最优的方案。

个方案的优劣只有通过系统能够方案的评价来确定。

从工作机系统设计的全过程来看，评价工作不仅在整个机械传动方案设计完成后是需要的，而且评价工作在设计全过程中的每阶段也是需要的。

个机械传动运动方案要求工艺动作过程，这工艺动作过程又可以分解成若干个动作，采用些执行机构来加以实现。

由于机械系统传动方案评价指标是多方面的。

选用机构型式时往往对各评价指标反应不。

有时也会相互矛盾。

因此，需要建立个评价体态，进行全面的，综合性的评价。

由此可以得出整个最优机械传动运动方案。

机械传动设计方案评价的原则机械传动设计方案评价的原则有保证评价的客观性评价的目的是为了决策，因此评价是否客观，就会影响决策是否正确。

为了保证评价的客观性，要求评价资料的全面性和可靠性，要求防止评价人员的倾向性，评价人员组成要有代表性等等。

保证方案的可比性各个方案要求在实现基本功能上要有可比性和致性，有的方案个别功能突出或有新颖之处。

只能表明它在这个方面的优越之处，不能代替其他方面的要求，更不能掩盖其它方面的不足。

否则，会失去综合评价的作用。

陷入突出点，不顾其余的。

这种主观偏面的做法。

显然不利于评选最优方案。

要有评价指标体系评价指标体系是全面反映系统目标要求的种评价模式。

因此，评价体系应主要考虑机械传动运动方案总功能所涉及到的对机构系统的各方面要求和指标。

不考虑或少考虑其他方面的要求建立的评价指标体系，不仅是定性的要求，而且应该将各个评价的指标进行量化。

评价指标体系的建立要求依据科学知识和专家的经验，要体现评价指标体系的科学性全面性格外专家经验性。

系统设计方案的比较与确定根据型万向摇臂钻床的工作情况，以及结合毕业设计课题，现对摇臂钻床的升降系统进行得计算轴承的寿命已知球轴承，因工作温度低于，得按公式得所以，选深沟球轴承合用同理，可以计算锥齿轮轴上所选的深沟球轴承也合用。

键联结是将轴与轴上的传动零件，如凸轮齿轮带轮等连接在起，实现轴和妯上零件间的周向固定，以传递转矩的轴毂连接。

有些类型的键可以实现轴与轴上零件的轴向固定，或轴向动连接。

键的选择按结构特点和工作原理，键联结可以分为平键联结半圆联结和楔键联结，此外，还有各种花键。

平键联结的结构简单制造容易对中性较好装拆方便，能够承受冲击或变载荷。

因而得到广泛的应用。

半圆联结的工作面是两个侧面，由于轴上半圆键槽挖得深，轴的强度大为降低，固般用于传递较少的扭矩。

楔键联结般用于外部轴端上固定大齿轮或者皮带轮。

连接时将键打入键槽内，依靠键的顶面和底面与轮毂和轴之间的挤压所产生的摩擦力来传递扭矩，此时，两底接触面均画成条直线键的两侧为非工作面，应与轮毂和键槽侧面之间留空隙。

花键连接比较可靠，能传递较大的扭矩，轴上零件可以花键做轴向移动，导向性对中性都比较好，因此，在机械设备中也得到广泛的应用。

键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。

键的类型应根据键联结的结构特点，使用要求和工作条件来选择键的尺寸则按符合标准规格和强度要求来取定。

键的主要尺寸为其截面尺寸般以键宽和键高表示与长度。

键的截面尺寸按，轴的直径由标准中选定。

键的长度般可按轮毂的长度而定。

即键长等于或略短于轮毂的长度。

这里为轴的直径，所选定的键长亦应符合标准规定的长度系列。

锥齿轮轴上的轴头处选平键联结，型。

键联结强度计算平键联接传递转矩时，联接中各零件都要进行受力分析。

对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键联接，其主要失效形式是工作面被压溃。

除非有严重过载，般不会出现键的剪断。

因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。

对于导向平键联接和滑键联接，其主要失效形式是工作面的过度磨损。

因此，通常按工作面上的压力进行条件性强度校核计算。

根据其要求，普通平键联接的强度条件计算校核公式为因此有显然所以强度足够。

式中传递的转矩，单位为键的工作长度，单位为，圆头平键，平头平键，这里为键的公称长度，单位为为键的宽度，单位为。

轴的直径，单位为键的高度，单位为键轴轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，单位为第六章锥齿轮的三维建模与仿真采用技术进行设计与制造是离不开仿真技术的。

将计算机辅助设计及动态仿真用于直齿锥齿轮的设计，建立直齿锥齿轮三维模型并进行动态仿真。

不仅可以提高设计速度设计质量，而且有益于促进机械设计学方面的研究。

是公司开发的个著名的计算机辅助设计软件包，建模精度高，具有良好的工作界面以及强大的绘图与图形编辑功能，具有开放的体系结构，易于二次开发。

可通过标准或专用的数据格式与其他系统或系统进行数据交换。

是公司开发的另个著名的三维动画软件，具有建立三维物体的模型编辑材料高分辨率着色投影动画处理及后期剪辑制作功能，缺点是建模精度较低。

本文综合了和的优点，给出了直齿锥齿轮系三维建模和传动仿真的方法。

三维建模的实现轮廓线的形成如图所示，以，为起始点，根据直齿锥齿轮的基本尺寸用多段线和矩形命令绘制出直齿锥齿轮的基本的剖面轮廓线。

在此过程中，将要通过变换用户坐标和旋转图形或则旋转坐标来获得简易的绘图方法。

建立三维模型以轴为旋转轴对多段线进行旋转。

拉伸矩形生成实体后对其执行三维阵列命令。

以为中心，绘制圆柱体，最后运用差集或并集命令得到直齿锥齿轮的实体形状，如图二所示。

对上述两个实体进行移动和三维旋转命令并调整到合适位置。

最后选择合适的材质对实体加以渲染。

齿锥齿轮系的传动动态仿真三维动画仿真技术与三维空间设计动画软件是利用计算机来实现物体的几何造型及模拟物体的运动，它是计算机图形图像学的个重要内容。

由于采用了复杂光照模型技术，使得计算机通过三维软件产生的图形真实感已达到了真假难辨的效果。

是公司推出的三维动画图形及图像设计的优秀软件，广泛应用在影视广告学习娱乐建筑装璜机械制造抽象艺术等各行各业。

在动画工作室中，除了长度宽度高度这三维空间外，又增加了第四维空间即时间。

在时间维上对物体动作键进行设定，即可实现对物体运动的模拟。

直齿锥齿轮系传动仿真的生成将在中形成的直齿锥齿轮系的实体模型以定的数据格式传到中，设定实体的材料这里选用金属材料色彩。

选择光源的方式照明点的位置强度色彩本例主要使用泛光灯和环境光两种照明方式。

设定各关键帧中的动作键。

设定着色参数，对各帧渲染着色，在的中生成最终动画录像文件，即仿真播放文件。

图三即为软件生成的运动仿真结果的帧。

三维动态仿真技术，是现代制造业不可缺少的技术之。

本文基于，利用基本绘图命令获得直齿锥齿轮的外部轮廓，在此基础上利用旋转拉伸并集交集三维镜像三维阵列等命令实现直齿锥齿轮的三维建模。

最后利用实现直齿锥齿轮的传动仿真。

这对设计结果模拟运行等，是有效的途径之。

同样在设计其它更为复杂机械零件时，采用仿真加工方法可以实现对机械产品的三维建模，能提高设计的效率，这些对于从事技术人员都有定的参考意义。

总结本次设计的主要任务是对型万向摇臂钻床变速箱的改进设计，我针对实际中发现操作过程中存在的问题，对其升降系统进行改进设计。

在设计过程中，我制定了合理的传动路线，绘制升降系统传动机构运动简图，并对其