







!定单68-长距离匀速往复运动机构毕业设计论文.doc
图纸全部在一个里面_长距离匀速往复运动机构图1.dwg
(CAD图纸)
因此,在满足结构要求的前提下,应尽可能减小悬伸量,以利于提高主轴组件的刚度。
初算时,可查金属切削机床设计第页,如下表所示表主轴的悬伸量与直径之比类型机床和主轴的类型Ⅰ通用和精密车床,自动车床和短主轴端铣床,用滚动轴承支承,适用于高精度和普通精度要求Ⅱ中等长度和较长主轴端的车床和铣床,悬伸量不太长不是细长的精密镗床和内圆磨,用滚动和滑动轴承支承,适用于绝大部分普通生产的要求Ⅲ孔加工机床,专用加工细长深孔的机床,由加工技术决定需要有长的悬伸刀杆或主轴可移动,由于切削较重而不适用于有高精度要求的机床.根据上表所列,所设计的机床属于Ⅱ型,所以取为,即.主轴支承跨距主轴支承跨距是指主轴前后支承支承反力作用点之间的距离。
合理确定主轴支承跨距,可提高主轴部件的静刚度。
可以证明,支承跨距越小,主轴自身的刚度越大,弯曲变形越小,但支承的变形引起的主轴前端的位移量将增大支承跨距大,支承的变形引起的主轴前端的位移量较小,但主轴本身的弯曲变形将增大。
可见,支承跨距过大或过小都会降低主轴部件的刚度。
有关资料对合理跨距选择的推荐值可作参考,用于悬伸长度较小时,用于悬伸长度较大时。
根据此次设计的机床刚性主轴的悬伸量较大,取为宜。
即此次设计的主轴两支承的合理跨距初取。
.主轴结构图根据以上的分析计算,可初步得出主轴的结构如图所示主轴结构图.主轴组件的验算主轴在工作中的受力情况严重,而允许的变形则很微小,决定主轴尺寸的基本因素是所允许的变形的大小,因此主轴的计算主要是刚度的验算,与般轴着重于强度的情况不样。
通常能满足刚度要求的主轴也能满足强度的要求。
刚度乃是载荷与弹性变形的比值。
当载荷定时,刚度与弹性变形成反比。
因此,算出弹性变形量后,很容易得到静刚度。
主轴组件的弹性变形计算包括主轴端部挠度和主轴倾角的计算。
支承的简化对于两支承主轴,若每个支承中仅有个单列或双列滚动轴承,或者有两个单列球轴承,则可将主轴组件简化为简支梁,如下图所示若前支承有两个以上滚动轴承,可认为主轴在前支承处无弯曲变形,可简化为固定端梁,如图所示图主轴组件简化为简支梁图主轴组件简化为固定端梁此次设计的主轴,前支承选用了个双列向心短圆柱滚子轴承和两个推力球轴承作为支承,即可认为主轴在前支承处无弯曲变形,可简化为上图所示。
主轴的挠度查材料力学第页的表.,对图作更进步的分析,如下图所示根据图,可得此时的最大挠度其中,主轴前端受力。
此处,.之间的距离。
此处,图固定端梁在载荷作用下的变形主轴材料的弹性模量。
钢的.主轴截面的平均惯性矩。
当主轴平均直径为,内孔直径为时,。
此处,故可计算出,主轴端部的最大挠度.主轴倾角主轴上安装主轴和安装传动齿轮处的倾角,称为主轴的倾角。
此次设计的主轴主要考虑主轴前支承处的倾角。
若安装轴承处的倾角太大,会破坏轴承的正常工作,缩短轴承的使用寿命。
根据图,可得此时的最大倾角其中,主轴前端受力。
此处,•.之间的距离。
此处,主轴材料的弹性模量。
钢的.主轴截面的平均惯性矩。
当主轴平均直径为,内孔直径为时,。
此处,故可计算出,主轴倾角为.查机床设计第册中机械部分的第页,可知当时,刚性主轴的刚度满足要求。
此处的,即为最大挠度和最大倾角,为主轴支承跨距。
将已知数据和代入,即可得初步设计的主轴满足刚度要求。
按弯矩复合强度计算求转矩已知.•求圆周力根据机械设计基础式得.求径向力根据机械设计基础式得•.因为该轴两轴承对称,所以绘制轴受力简图如图绘制垂直面弯矩图如图轴承支反力由两边对称,知截面的弯矩也对称。
截面在垂直面弯矩为•绘制水平面弯矩图如图截面在水平面上弯矩为•绘制合弯矩图如图.•绘制扭矩图如图转矩.•绘制当量弯矩图如图转矩产生的扭剪力按脉动循环变化,取,截面处的当量弯矩•校核危险截面的强度由式该轴强度足够。
第章机架的设计.机架的基本尺寸的确定机架是支撑及其机构所有附件的可移动机构。
要保证拆装机构方便安全重量要轻,便于移动架子要有足够的空间安装。
而且机构每个总成之间要考虑它们之间的协调关系。
考虑到这些方面的因素后要确定的些机构尺寸根据这些数据,大概确定架子的长高。
这样架子的地面的结构就确定了。
支撑机构的部件是支撑板,支撑板固定在支承轴上,支承轴安装在机架上。
.架子材料的选择确定架子的结构确定后,就需要准备材料,买材料时要考虑钢材的性能,同时也要考虑成本,再者还要考虑到其美观,通过到市场调查分析后,台架选用的方钢和的角钢组合制作。
其规格如表所示。
.主要梁的强度校核机构的质量为,考虑到些外在压力,按照重量为进行校核。
支承轴,查机械工程材料页表得,钢材的屈服强度,取解和轴样建立如图所示的坐标系。
以轴心为轴,垂直上平面的直线为轴,端点为圆点建立如图.所示的平面直角坐标系。
因为,把从点移到后的受力情况如图.所示。
图.得到个和个力矩.••计算轴的集惯性矩和抗弯截面系数,因为材料和轴的是样的,所以,∫所以也设安全系数故﹤因此也可以做出结论转架在安全系数为的情况下也是安全的。
所以可以进行制作。
解以轴心为轴,垂直上平面的直线为轴,端点为圆点建立如图所示的平面直角坐标系。
轴的受力分析。
轴的轴心受力简图如图所示。
通过受力图可以明显看出轴的最大弯矩是在点之间。
把从点移到后的受力情况如图所示。
得到个和个力矩.••因为由于轴的受力完全对称,故点和点的弯矩为.•.•受力情况如图.所示.计算轴的极惯性矩和抗弯截面系数因为材料和轴的是样的,所以,∫所以也设安全系数故﹤因此也可以做出结论转架在安全系数为的情况下也是安全的。
所以可以进行制作。
总结我觉得这次设计是对过去所学专业知识的个全面的综合的运用。
在设计的过程中我全面地温习了以前所学过的知识,包括机械设计基础和机械制图方面的基础知识,还有刚学过这门课,经过复习整理所学得专业知识使得设计思路清晰系统。
通过设计使我更加接近生产实际,锻炼了将理论运用于实际的分析和解决实际问题的能力,巩固加深了有关机械设计方面的知识。
还有很重要的点是让我体会到了个设计者的精神。
在设计过程中既要自己不断思考创造,又要注意借用现有的资料,掌握了查阅和使用标准规范手册图册及相关技术资料的基本技能以及计算绘图数据处理等方面的能力。
通过对通用机械零件常用机械传动或简单机械的设计,掌握了般机械设计的程序和方法,有助于树立正确的工程设计思想,培养独立全面科学的机械设计能力。
参考文献.机械工程手册第二版传动设计卷机械工业出版社.实用机械设计手册吴相宪王正为黄玉堂主编中国矿业大学出版社.机械设计濮良贵纪名刚主编高等教育出版社.机械制造工艺学赵志修主编北京机械工业出版社机械制造工艺及专用夹具设计指导孙丽媛主编北京冶金工业出版社.机械加工工艺手册李洪主编北京北京出版社,.金属工艺学邓文英主编北京高等教育出版社.机械设计课程设计华中理工大学王昆同济大学高等教育出版社.齿轮手册机械工业出版社.机械加工余量与公差手册马贤智北京中国标准出版社,.高等学校毕业设计指导,周永强,北京中国建材工业出版社,.机械制造工艺学习题集李益民主编黑龙江哈儿滨工业大学出版社,致谢毕业设计是将大学所学的知识融合在起,综合运用所有的相关专业知识,是课本知识在实际中的应用。
通过这次毕业设计,使我的专业知识在原有的基础上得到更加的巩固和提高,这离不开老师和同学们的帮助。
本设计分析是在老师的指导下完成的,在分析的过程中,老师给了我很大的鼓励,在设计分析中引导我去思考了更多的设计思路,增强了我的学习能力,与我们起讨论问题,使我对分析有了更清晰明确的认识,使我受益非浅。
毕业设计是我们专业知识综合应用的实践训练,这是我们迈向社会从事职业工作前个必不可少的过程。
“千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古言的真正含义。
我今天认真地进行课程设计,学会脚踏实地地迈开这步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
说实话,毕业设计真是有点累。
然而着手清理自己的设计结果,仔细回味毕业设计的心路历程,种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。
虽然这是我刚学会走完的第部,是我人生中的点小小的胜利,然而它令我感到自己成熟了许多。
通过毕业设计,使我深深体会到,干任何事都必须耐心细致。
课程设计过程中,许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱有时应为不小心计算出错,只能毫不留情地重做。
但想起老师平时多耐心的教导,想到今后自己应当承担的社会责任,想到世界上因为些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故,我不禁时刻提醒自己,定要养成种高度负责丝不苟的良好习惯。
经历了毕业设计,使我我发现了自己所掌握的知识是真正的贫乏,自己综合运用所学专业知识的能力是如此的不足,几年来学习了那么多的课程,今天才知道自己并不会用。
想到这里,我真的有点心急了。
由于毕业时间的仓促,很多本来应该弄懂弄透的地方都没有时间去细细追究来源,比如网格划分的控制坐标系的理解求解器的选择等,这使我明白了大学里学的只是个大体上的方向,离实际应用还有太远的距离。
但我相信方向才是最重要的,因为方向确定了,就会用最少的精力做好事情,这对于我以后的工作至关重要。
因为在实际生产生活中,要从事的工种是千差万别的,只有从中找到自己最拿手,最有发展前途的岗位,个人才有更多的热情,也最可能在自己的岗位做出些贡献。
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