（全套CAD）自制20T拉床的设计（图纸论文整套）

改革开放以来，国民经济飞速发展，给机床制造业带来了新的发展机遇，同时也提出了更高的要求。

然而由于长期在计划经济的条件下组织生产，不能很快适应市场经济的要求，使国内很多机床厂家陷入困境。

借鉴国外的经验，明确我们的发展方向，迅速适应市场需求，是我国机床制造业面临的重要课题。

专用机床般用于大量生产，需要加工精度长期稳定，因此，对其质量的要求与通用机床有很大不同。

拉床是用拉刀加工工件各种内外成型表面的机床。

拉削时机床只有拉刀的直线运动，它是加工过程的主运动，进给运动则靠拉刀本身的结构来实现。

按工作性质的不同，拉床可分为内拉床外拉床连续拉床侧拉床等等。

拉床般都是液压传动，它只有主运动，结构简单。

液压拉床的优点是运动平稳，无冲击振动，拉削速度可无级调节，拉力可通过压力来控制。

拉床的生产效率高，加工质量好，精度般为，表面粗糙度值为。

但由于把拉刀只能加工种尺寸表面，且拉刀较昂贵，所以拉床主要用于大批量生产。

拉床的类型可分为以下几种内拉床用于拉削内表面，如花键孔方孔等。

工件贴住端板或安放在平台上，传动设计项目计算与说明结果总体设计传动方案布置简图耐磨性强度螺杆强度螺纹牙的强度螺杆稳定性计算螺杆刚度计算带传动设计带轮结构设计涡轮蜗杆设计计算凸缘计算夹具结构及性能设计分析电气控制系统设计轴承的选择与计算床身轴承寿命计算装置的润滑轴的校核机架的分析与设计装置带着拉刀作直线运动，并由主溜板和辅助溜板接送拉刀。

内拉床有卧式和立式之分。

前者应用较普遍，可加工大型工件，占地面积较大后者占地面积较小，但拉刀行程受到限制。

外拉床用于外表面拉削，主要有下列几种立式外拉床，工件固定在工作台上，垂直设置的主溜板带着拉刀自上而下地拉削工件，占地面积较小。

侧拉床，卧式布局，拉刀固定在侧立的溜板上，在传动装置带动下拉削工件，便于排屑，适用于拉削大平面大余量的外表面，如气缸体的大平面和叶轮盘榫槽等。

连续拉床，较多采用卧式布局，分为工件固定和拉刀固定两类。

前者由链条带动组拉刀进行连续拉削，适用于大型工件后者由链条带动多个装有工件的随行夹具通过拉刀进行连续拉削，适用于中小型工件。

此外，还有齿轮拉床内螺纹拉床全自动拉床数控拉床和多刀多工位拉床等。

专业化，高精度的拉床也预示着它的高价位，但是在很多时候，中小型的工厂内部需要使用拉床进行机加工，但是如果买进专业化的拉床，其所花的费用对于所得利润来说，成本太大，而且有时不需要那么高的精度要求，而使用这些拉床无疑是种浪费。

这就需要工厂内部自己制造些简单的，可以完成般的加工的拉床。

而自制拉床无疑是个好的选择，它的结构很简单，用材很少可以选择些标准件来组装，仅有少部分没有标准件的地方自己工程内部加工制造也很容易。

因而成本很低，对于中小型企业来说是最好不过的选择了。

本设计课题任务的内容是自制拉床设计，它是种主要用于拉削零件内孔键槽的小型机械式拉床。

结构主要由床身动力机构传动机构附属装置等组成。

本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。

第二章总体设计.设计任务本毕业设计课题任务的内容自制拉床的设计。

自制拉床设计是种主要用于拉削零件内孔键槽的小型机械式拉床。

结构主要由床身动力机构传动机构附属装置等组成。

本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的。

.设计目的．培养学生综合应用所学理论知识和技能，分析和解决机械工程实际问题的能力，熟悉生产技术工作的般程序和方法。

．培养学生懂得工程技术工作所必须的全局观念生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严肃认真的工作作风。

．培养学生调查研究，查阅技术言文献资料手册，进行工程计算图样绘制及编写技术文件的能力。

.主要内容研究方法研究思路设计任务自制拉床的设计计算技术要求额定拉力吨，工作要求额定拉力，结构主要由床身动力机构传动机构附属装置等组成。

本设计要求达到结构合理，生产成本低，效率高，满足工作性能，而且操作方便的目的设计要求设计说明书不少于万字工程绘图量不少于折合成图幅为号的图纸张用计算机进行设计计算与绘图般不少于查阅文献篇以上，翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于字。

研究方法设计任务书为基础，翻阅，查找工具书为辅，比较国内外在机械式拉床设计方面的优点及缺陷，在设计时借鉴和注意。

研究思路先从大局着手，兼顾细节。

首先明确设计任务，由相关的任务书和工具书确定设计的传动方案并确定其结构形式其次，查找主要技术参数，明确设计原则，由相关的公式进行轴及各类零件的强度，稳定性及寿命的校核计算第三，进行机架的设计，包括床身，加紧装置形式的明确和对其强度，刚度，稳定性的校核计算。

最后，全面分析设计结果是否符合设计要求，完善各个细节。

.设计题目分析额定拉削力为.工作速度的设定根据同类产品的经验和总体工作方案，选择工作速度为，丝杠长度选为工作装置所需功率电动机输出功率取螺杆的导程，则螺杆转速为电动机是机床工作的动力源。

是不可或缺的个组成部分。

电动机的选择正确与否直接关系到机床能否正常工作的问题。

功率选择大了则浪费能源，提高了成本小了则不能工作。

封闭式小型三相异步电动机自扇冷却封闭式结构，能够防止灰尘水滴大量进入电机内部。

可以做般的驱动源，即用于驱动对启动性能调速性能及转差率无特殊要求的机器和设备亦可以用于灰尘较多水土飞溅的场所。

根据同类产品的经验和计算要求，可以选择电动机为，额定转速为，额定功率为则总传动比为由同类产品参考得来电动机输出功率的减速增扭过程采用二级减速方案。

机械传动刚性大，为了增加柔性，改善过载对原动机的冲击，拟第级采用带传动，传动比大约为.，传动效率为.经过第级减速后，第二级减速采用蜗轮蜗杆减速机，传动比为，传动效率为.最终拉动拉刀的是穿过机箱的丝杠螺母螺旋传动机构，螺旋传动机构用两条平衡支撑滑杠作为支撑，连接上装拉刀的装置。

选择涡轮蜗杆传动可以改变传动方向，可以选择更大的传动比。

选择丝杠螺母螺旋传动可以把轴向转动改变为横向进给运动。

如此传动则可以完成拉床拉削工作需要。

.总体布置简图总体布局采用三维立体空间布局，主要驱动轴布置在机床的中央，主要工作机构水平式布局安排，各工位工作在同水平线上。

原动机布置在机架上方，工人操作平台应控制在.米左右，便于工人操作。

具体的工作顺序为电动机将动力传给带轮，带轮将动力传给蜗轮蜗杆，蜗杆再将动力传给螺母，从而带动丝杠做直线运动，最后完成拉削运动。

总体布置简图如下图总体布置简图向第三章螺旋机构的设计与选择螺旋传动利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求主要用来把回转运动变为直线运动，同时传递动力。

螺旋传动具有以下特点在主动件上作用较小力矩时，可使从动件得到很大的轴向力螺杆旋周，螺母只移动个导程，可以得到大的减速比传动均匀准确，可以得到较高的传动精度传动易于实现反向自锁传动平稳，结构简单。

.耐磨性计算新编机械设计师手册机械工业出版社中查得螺杆选用材料螺母铸铝青铜滑动螺旋传动采用梯形螺纹.螺杆中径计算图轴向载荷螺纹的承压面积指螺纹工作面表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积螺纹小径单位为螺纹中径单位为螺纹大径单位为螺纹工作高度单位为螺纹螺距单位为螺母高度单位为螺纹工作圈数滑动螺旋传动的失效形式多为螺纹牙磨损，因此，螺杆直径和螺母高度通常由耐磨性计算确定。

传力较大时，应当检验螺杆危险截面的强度和螺牙的强度要求自锁时，应校核螺纹副自锁条件。

要求运动精确时，还要校核螺杆刚度，此时，螺杆直径往往由刚度确定。

对于长径比很大的受压螺杆，应校核其稳定性。

考虑到螺杆受力情况复杂并有刚度和稳定性问题，计算其螺纹部分的强度和刚度时截面积和惯性矩可按螺纹小径计算。

新编机械设计师手册机械工业出版社中查得设计公式整体式螺母设计按经验参考取值.对于矩形和梯形螺纹，.，则查表机械设计西北工业大学取值查机械设计手册表.取公称直径螺距小径.螺母高度新编机械设计师手册机械工业出版社中查得.旋合圈数新编机械设计师手册机械工业出版社中查得合格取.螺纹的工作高度新编机械设计师手册机械工业出版社中查得.工作强度式中，螺纹螺距，为。

螺纹工作高度，梯形螺纹.。

螺母高度。

所以满足工作条件.验算自锁螺纹升角由于系单头螺纹所以导程，由机械设计手册机械工业出版社查得.校核强度由于螺母的材料般比螺杆材料软，所以磨损主要发生在螺母的螺纹牙表面。

滑动螺旋的磨损与螺纹牙工作面上的压强，滑动速度，螺纹牙表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。

其中最主要的是螺纹牙工作面上的压强，其他因素的影响尚无完善的计算方法。

所以，耐磨性计算主要是限制螺纹牙工作面的压强不超过许用值.螺杆强度的校核压力或拉力和扭矩的作用。

螺杆危险截面既有压应力，又有切应力。

因此校核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出危险截面的计算应力.由机械设计西北工业大学查得或式中螺杆所受的轴向压力，单位为。

螺杆螺纹的危险截面面积，单位为。

螺杆螺纹段的抗扭截面系数单位为。

螺杆所受的扭矩单位为•。

螺杆材料的许用应力，单位为表机械设计西北工业大学查得由式由表取查机械工程材料手册曹正明表查表机械设计西北工业大学.所以满足工作条件。

.螺纹牙的强度计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度。

如图所示，如果将圈螺纹沿螺母的螺纹大径单位为处展开，则可看作宽度为的悬臂梁。

假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为，并作用在以螺纹中径单位为为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面的剪切强度条件为螺纹牙危险截面的弯曲强度条件为式中螺纹牙根部的厚度，单位为，对于矩形螺纹，.，对于梯形螺纹，.，对于锯齿形螺纹，.，为螺距弯曲力臂，单位为螺母材料的许用切应力，单位为螺母材料的许用弯曲应力，单位为取螺杆螺杆抗弯强度抗剪强度螺母螺母抗剪强度螺母抗弯强度所以满足工作条件。

图螺纹牙简图.螺杆的稳定性计算对于长径比大的受压螺杆，当轴向力大于临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。

因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力必须小于临界载荷。

根据螺杆的柔度值的大小选用不同的公式计算，此处，为螺杆的长度系数为螺杆的工作长度，单位螺杆两端支承时取两支点的距离作为工作长度，螺杆端以螺母支承时以螺母中部到另端支点的距离作为工作度为螺杆危险截面的惯性半径，单位为若螺杆危险截面面积则。

设计螺杆螺纹段的长度为查表机械设计西北工业大学取.。

则所以不必校核稳定性。

.螺杆刚度计算查机械设计手册得轴向载荷产生的变形量转矩产生的变形量导程变形总量式中总变形量可以忽略，刚度满足设计要求。

第四章带传动的设计计算带传动的主要失效形式即为打滑和疲劳破坏。

因此，带传动的设计准则应为在保证带传动不打滑的条件下，具有定的疲劳强度和寿命。

查新遍机械设