【毕业论文】多刀半自动车床主传动系统毕业设计说明书

它主要用于轴承环的车削加工，也可用于加工盘类短轴类套类等零件。

在该机床上可以采用多把刀具同时加工零件，也可采用仿形刀架加工各种成形表面。

该机床由电器液压联合控制，可实现自动工作循环。

因此，可较容易地联入自动线中。

机床的总体布局机床为卧式布局，共有两个刀架，前刀架水平布置，上刀架垂直布置。

这样布置刀架装卸工件方便，便于排屑和观察加工过程，便于更换刀具等。

液压系统结构简单，调整维修方便，可靠性高。

前上刀架均可搬转定角度以便车削锥度。

刀架的行程长度由死挡铁控制，定位精度高。

刀架的前进停止返回动作均由行程开关控制。

夹紧油缸装在主轴尾部，夹紧力在主轴上封闭而不作用在主轴轴承上。

机床采用液压离合器的液压制动器。

机床的主要技术参数刀架上最大的加工直径前上刀架床身上最大工件回转直径刀架最大行程长度前刀架纵向上刀架横向刀架垂直于主轴中心线的回转角度前刀架顺时针，逆时针上刀架顺时针，逆时针刀架快速行程速度刀架最小进给速度主轴的转速范围主轴转速级数级主轴孔孔径主轴前端锥孔莫氏主电机功率转速液压电机功率转速双联叶片泵流量压力液压系统的工作压力夹紧油缸工作压力液压系统用油号机械油油箱容积国内外卡盘多刀车床分析比较国内外同类机床结构的分析比较见表表可调纵向横向日本管铁工所沈阳液压机床厂沈阳液压机床厂大连机床厂广州机床厂前后刀刀架架纵横向向大连机床厂油泵电机功率主电机功率夹紧油缸压力工作压力油泵流量刀架最小进给量刀架快进速度刀架最大行程刀架数转速数列公比主轴转速级数主轴转速范围最大车削直径主要参数机床类型国内外同类机床结构和精度的分析比较结构特点的结构特点床身为箱形整体式，刚度高，排屑口宽敞。

床身导轨为镶钢结构，淬火后磨削，具有良好的耐磨性。

主电机双速电机，可在自动工作循环中由插销板预选高低两档速度。

主轴前端装有精密的双列滚柱轴承，精度稳定。

刀架滑体为耐磨铸铁，并采用矩形导轨。

纵横进退均由死挡铁限位，定位精度高。

借助插销板可使机床的动作按预选的程序进行。

刀架卡盘动作均由液压控制。

操纵板为组合式，操纵维修方便。

油箱与机床分开摆放，避免了油温对加工精度的影响。

液压夹盘，松夹工作方便可靠。

的结构特点床身为后立柱形成立式布局，排屑方便，刚度高。

主运动由液压离合器刹车，动作灵敏可靠。

主轴通过对交换齿轮和对滑移齿轮变速，变速机构简单，速度范围较宽。

主轴前端装有两排圆锥滚子轴承，刚度高，精度稳定。

上下刀架均采用矩形导轨纵横向进退均由死挡铁限位，定位精度高。

借助插销板，可使机床动作按预选程序进行。

下刀架纵向具有两种工进速度。

液压系统采用单独的油箱，变量叶片泵和组合控制板。

日本管铁工所生产的单能机结构特点机床由组合部件系统构成。

床身刀架均由特殊铸铁制造，刀架滑动表面均经淬火和磨削，精度高，且耐磨性好。

主轴为三点支承，用了两个圆锥滚子轴承和个圆柱滚子轴承，精度高，承载能力大。

由插销板预选刀架动作。

各方向滑板可在终点停留，易于保证加工精度和光洁度。

不易出现故障，主要控制元件是插件式，易于维修检查。

切削走刀量可由切削走刀控制阀无级调节。

机床可加机械手，变成全自动型。

精度比较的精度刀架运动终点定位死挡铁中心线与驱动油缸中心线重合，导轨为矩形，纵向为镶钢淬火导轨，故精度及精度保持性都较好。

定位精度为，经济加工精度为。

的精度主轴及刀架系统刚度高，但布局不甚合理，主轴受热变形后，直接影响被加工工件的直径尺寸。

工作过程中，精度不够稳定。

日本管铁工所单能机的精度其重复加工精度为刀架刚度较差，且主电机功率小，适于加工余量小的情况。

刀架导轨淬火处理，自动润滑，保护较好，故精度保持性好。

机床的运动设计该机床主要是针对轴承环车削加工而设计的。

轴承环材料。

刀具材料。

最大车削直径。

轴承环加工生产类型成批生产。

主轴极限转速的确定调查和分析所设计的机床上可能进行的加工工序，从其工序中选择要求最高最低转速的典型工序，按公式计算式中结构设计按轴向定位要求确定各轴段的直径和长度轴段用于安装轴承，则轴承处的轴径为，此外该轴段还需安装定位套筒和变速齿轮，根据齿宽和机床的结构要求取，考虑到在该轴上的轴承只承受径向力而不承受轴向力，故采用深沟球轴承，查轴承手册选用型轴承，尺寸为轴段为了能够使轴段上的轴承有良好的轴向定位，根据轴承的安装要求取，根据结构要求取轴段同轴段，取，根据结构要求取轴段④用于安装交换齿轮，为了使齿轮便于拆装，故该轴段做成锥形，为了使定位元件平键有足够的强度，取。

轴上零件的周向定位齿轮和的周向定位采用型普通平键联接，键在槽中的轴向固定良好。

按从键连接手册中选取平键的截面尺寸为，根据齿轮轮毂的宽度从键长系列中选取键长。

为了保证齿轮与轴具有良好的对中性，取齿轮与轴的配合为。

滚动轴承与轴的周向定位是采用了过度配合来保证的，因此轴段直径尺寸公差取为。

轴的强度校核求轴的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图如图所示然后根据轴的计算简图作出轴的弯矩图扭矩图和当量弯矩图见图。

各截面的受力如下支反力水平面垂直面弯距水平面垂直面合成弯距图轴的计算简图扭矩当量弯矩校核轴的强度轴的材料为钢，调质处理，由表查得，则，即，取，则轴的计算应力为轴上普通平键的校核计算根据公式查资料取则根据计算可知键满足强度要求，合适。

Ⅳ轴的校核计算已知轴上传递的功率是，计算转速，齿轮的齿宽，模数，压力角，齿轮的齿宽，齿数，模数，压力角，螺旋角图轴的结构图求轴上的转矩求作用在齿轮上的力轴上齿轮的分度圆直径圆周力径向力的大小如下，方向如图所示轴上齿轮的分度圆直径为圆周力径向力的大小如下，方向如图所示确定轴的直径前面已经计算过且为轴承处的直径。

轴的结构设计按轴向定位要求确定各轴段的直径和长度轴段用于安装轴承，考虑到此处轴承同时承受径向力和轴向力，选择圆锥滚子轴承。

根据轴径，查轴承手册选用型圆锥滚子轴承，尺寸为，则根据轴承取轴段用于安装双联滑移齿轮，故该轴段采用了花键轴，由于左端用于轴承定位，根据轴承安装要求取，根据车床的结构要求取轴段用于安装斜齿轮和轴承，故取，根据齿轮的齿宽和轴承的宽度及机床的结构要求取。

轴上零件的周向定位滚动轴承与轴的周向定位是采用过渡配合来保证的，因此轴段直径的尺寸公差取，齿轮与轴的周向定位采用了型普通平键联接，查键联接手册得平键的尺寸为，从键长系列中取。

为了保证齿轮与轴具有良好的对中性，取齿轮与轴的配合为。

轴的强度校核求轴的载荷首先根据周的结构图作出轴的计算简图见图在确定轴承的支点位置时，从轴承手册中查取值。

对于型圆锥滚子轴承，查得，因此轴承的支撑跨距。

根据轴的计算简图作出轴的弯矩图扭矩图当量弯矩图见图各截面的受力如下图轴的计算简图支反力水平面垂直面弯矩和水平面垂直面合成弯矩扭矩当量弯矩校核轴的强度轴的材料为钢，调质处理，由表查得，则，即，取，则轴的计算应力为根据计算可知，该轴满足强度要求。

轴上花键侧的挤压力验算花键轴传递的最大扭矩花键轴的外径是花键轴的内径是花键轴的工作长度是花键齿数载荷分布不均匀系数许用挤应力花键侧表面的挤压应力可见，所以该花键合格。

轴上轴承寿命的计算查轴承手册，轴承的主要性能参数为，。

计算轴承的支反力水平支反力垂直支反力合成支反力轴承派生的轴向力轴承所受的轴向载荷因则轴承的当量动载荷因，查资料得，，查资料得，则轴承寿命因为，故应按计算，查资料得，，按式根据计算可知轴承满足要求。

主轴的计算主轴轴颈及合理跨距参照同类机床主轴尺寸选定主轴的前端轴颈直径主轴孔径主轴合理跨距合理主轴弯曲刚度验算主主图主轴的受力分析图主轴的受力分析，如图所示上图中只反映各传动力和切削力的轴向位置，而不反映其空间位置。

主为主轴上斜齿轮上所受的切向力与径向力的合力。

主的大小与Ⅳ轴上齿轮所受的力相等但方向相反主主为主轴上斜齿轮上所受的轴向力，其大小与Ⅳ轴上齿轮所受的轴向力相等，方向相反主。

为主切削力与径向切削力的合力。

为轴向切削力。

为简化计算，只考虑前刀架。

切削力的计算主轴传递的最大扭矩主主机床经济加工直径主切削力主径向切削力轴向切削力则由引起的弯