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畢業(yè)設(shè)計(論文)中期報告
題目：數(shù)控臥式鏜銑床主軸箱變速操縱機構(gòu)設(shè)計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2013年3月20日
1 設(shè)計（論文）進展狀況
本階段的主要任務(wù)是完成了外文文獻NEW GEOMETRY AND TECHNOLOGY OF FACE-GEAR FORMING WITH CIRCLE LINE OF TEETH ON CNC MILLING MACHINE翻譯，對主軸箱進行了更深層次的分析和理解，通過分析，主軸箱主傳動系統(tǒng)采用變速齒輪進行調(diào)速，是利用液壓撥叉波動滑移齒輪到達所需要的位置來實現(xiàn)的。
如圖1所示。
圖1 主軸箱變速操縱機構(gòu)裝配圖
1.1電動機的選取
1.1.1選擇電動機的類型
根據(jù)用途選用Y系列一般用途的全封閉自冷式三相異步電動機，三相異步電動機的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便，可直接接于三相交流電網(wǎng)中，在工業(yè)上用途最為廣泛，具有效率高、性能好、噪聲低、振動小等優(yōu)點，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上，如金屬切屑機床。
1.1.2 轉(zhuǎn)速及功率的確定
初步選定電動機功率為7.5kW。一般市場上最常用、供應(yīng)最多的是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動機，無特殊需求不選用3000r/min和750r/min的電動機，因此選擇1500r/min的電動機，其滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min.
1.2 聯(lián)軸器的選擇
聯(lián)軸器的選擇應(yīng)由工作要求決定。由于輸入軸與電動機軸直接相連，并且轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，所以選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。
1.3 各齒輪齒數(shù)及相關(guān)參數(shù)的確定
表1所示為初步確定各齒輪的齒數(shù)及相關(guān)參數(shù)：
表1 各齒輪的齒數(shù)及相關(guān)參數(shù)
編號
齒數(shù)
模數(shù)
材料
熱處理
齒輪1
27
3
40Cr
G48
齒輪2
45
3
40Cr
G48
齒輪3
23
3
40Cr
G48
齒輪4
38
3
40Cr
G48
齒輪5
67
3
40Cr
G48
齒輪6
52
3
40Cr
G48
齒輪7
53
4
40Cr
G48
齒輪8
22
4
40Cr
G48
齒輪9
35
4
40Cr
G48
齒輪10
60
4
40Cr
G48
1.4 轉(zhuǎn)速的計算
在初步確定齒輪的齒數(shù)的情況下，計算主軸的轉(zhuǎn)速。齒輪5、6和齒輪7、8為兩個雙連齒輪并安裝在同一根軸上，齒輪2、3、4安裝在另一根軸上，齒輪9和齒輪10安裝在主軸上。從電動機輸出，經(jīng)過齒輪傳動到主軸有4中轉(zhuǎn)速，分別為：230r/min、950r/min、110r/min、450r/min。軸1的轉(zhuǎn)速是由電動直接輸出的，所以轉(zhuǎn)速為1440r/min,軸2和軸3的轉(zhuǎn)速是由齒輪傳遞的，所以軸2的轉(zhuǎn)速為1440*27/45=864r/min，軸3的轉(zhuǎn)速有兩種分別為864*38/52=631.38r/min和864*23/67=296.6r/min。
1.5各軸功率計算
軸1功率為P1=7500*0.99*0.99=7350.75W；
軸2功率為P2=P1*0.97*0.99=7056W；
軸3功率為P3=P2*0.97*0.99=6779W；
主軸功率為P0=P3*0.97*0.99=6510W。
1.6 轉(zhuǎn)矩的計算
軸1的轉(zhuǎn)矩為T1=9549*7350.75/1440=48.7N*m；
軸2的轉(zhuǎn)矩為T2=9549*7056/864=77.98N*m；
軸3有轉(zhuǎn)矩有兩種，分別為102.53N*m和218.25N*m；
主軸有四種轉(zhuǎn)矩，分別為270.28N*m、65.44N*m、565.13N*m、138.14N*m。
1.7 齒輪的主要尺寸的設(shè)計計算
在齒輪的設(shè)計計算中，主要計算了齒輪的齒寬，齒頂圓半徑，齒根圓半徑，并且對齒輪進行強度校核。輪轂直徑是根據(jù)所安裝的軸的直徑確定的。
1.8 軸的主要尺寸的設(shè)計計算
在軸的設(shè)計計算中，主要計算了軸的總長度，以及各段軸的軸徑和長度。首先初步估算軸的直徑，按照扭轉(zhuǎn)強度初步計算的軸徑為最小直徑，有鍵槽處直徑增大3%。然后進行圓整，最后進行強度校核。
2 存在問題及解決措施
由于畢業(yè)設(shè)計涉及的范圍很廣，幾乎囊括了在大學里所學的全部知識，很多在大一、大二學習的知識由于很久沒有接觸造成了這些知識的模糊甚至淡忘，所以在某些細節(jié)方面總是會有多多少少的問題，給設(shè)計帶來了不小的麻煩。下面是我設(shè)計過程中遇到的問題以及解決方案。
2.1 存在問題及解決措施
問題1 所選的電動機和聯(lián)軸器是否符合要求？
在設(shè)計過程中，我查閱了很多資料，看了老師給的圖冊，和同學討論以及通過綜合計算之后最終確定了所選用的電動機和聯(lián)軸器。
問題2 確定的齒輪的齒數(shù)和各參數(shù)是不是合理？
通過查閱相關(guān)書籍，網(wǎng)上搜索以及和同學探討后，最終確定了最合理的各齒輪齒數(shù)和參數(shù)以及熱處理的方法。
問題3 總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算。
在設(shè)計中，通過老師給的圖冊，查閱相關(guān)文獻，確定了主軸箱的總體結(jié)構(gòu)，其中包括箱體的壁厚以及肋的厚度。
3 后期工作安排
（1）完成詳細的設(shè)計計算；
（2）根據(jù)計算的數(shù)據(jù)畫出零件圖和裝配圖；
（3）編寫設(shè)計說明書以及校核圖紙，交給導師查閱；
（4）整理資料，準備答辯。
指導教師簽字：
年 月 日