材料力学课程设计--车床主轴设计
材料力学课程设计-车床主轴设计
材料力学课程设计设计题目:车床主轴设计数据序号: Ⅰ12 班级: 10级工机2班学号: 20106994姓名:冯华钊目录一、材料力学课程设计的目的二、材料力学课程设计的任务和要求三、设计题目四、对主轴静定情况校核1.根据第三强度理论校核2.根据刚度进行校核3.疲劳强度校核五、对主轴超静定情况校核1.根据第三强度理论校核2.根据刚度进行校核3.疲劳强度校核六、循环计算程序七、课程设计总结一、设计目的材料力学课程设计的目的是在于系统的学习材料力学之后,能结合工程中的实际问题,运用材料力学设计的基本原理和计算方法,独立计算工程中的典型零部件,已达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题的能力。
同时,可以使我们将材料力学的理论和现代的计算方法及手段融为一体。
即从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法,又提高了分析问题,解决问题的能力;即把以前学到的知识综合的运用,又为以后的学习打下了基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方法,对实际工作能力有所提高。
1.使我们的材料力学知识系统化,完整化。
2.在系统的全面的复习的基础上,运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。
3.由于选题力求结合专业实际,因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结合起来。
4.综合运用以前所学的各门课程知识,是相关学科知识有机的联系起来。
5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和方法,为以后打下基础。
二、设计的任务和要求1.画出受力分析计算简图和内力图2.列出理论依据和导出的计算公式3.独立编制计算机程序,通过计算机给出计算结果4.完成设计说明书。
三、设计题目车床主轴设计---某车床主轴尺寸及受力情况如图1所示。
在A、B、C三个支座的中间支座B处,轴承与轴承座之间有间隙δ,正常工作时,B处轴承不起支撑作用,此时轴处于A、C两支座下的静定状态。
当B截面处弯曲变形大于间隙δ时,轴处于A、B、C三支座下的静不定状态。
轴截面E处装有斜齿轮,其法向压力角为α,螺旋角为β,工作处的切削力有Fx、Fy、Fz(在进行强度、刚度计算时,可以不计轴向力Fx的影响,而以弯曲、扭转变形为主)。
课程设计---车床主轴箱设计
目录1、绪论 (2)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (2)1.2本课题研究目的 (2)2、主轴箱的设计 (3)2.1 原始数据与技术条件 (3)2.2 机床主传动系统运动设计 (3)2.2.1确定极限转速 (3)2.2.2确定公比 (3)2.2.3 确定各主轴转速 (3)2.2.4 主运动链转速图的拟定 (4)2.2.5齿轮齿数的确定 (6)2.2.6核算主轴转速误差 (6)2.3传动零件的初步计算 (7)2.3.1计算各传动件的计算转速 (7)2.3.2传动轴直径的初定 (7)2.3.3主轴轴颈直径的确定 (8)2.3.4齿轮模数的初步确定 (8)2.3.5选定轴承 (9)2.3.6 三角带传动的计算和选定 (9)2.3.7直齿圆柱齿轮的强度计算 (11)2.3.8.主轴刚度验算 (12)3、总结 (14)4、致谢 (15)5、参考文献 (15)1、绪论1.1金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,又称为“工作母机”或“工具机”。
在现代机械制造工业中,金属切学机床是加工机器零件的主要设备,它所担负的工作量,约占机器总制造工作量的40% 60%。
机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。
机床的“母机”属性决定了它在国民经济中的重要地位。
机床工业为各种类型的机械制造厂提供先进的制造技术和优质高效的机床设备,促进机械制造工业的生产能力和工艺水平的提高。
机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务,为适应现代化建设的需要,必须大力发展机械制造工业。
机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础。
机床工业则是机械制造工业的基础。
一个国家机床工业的技术水平,在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。
显然,金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。
1.2本课题研究目的课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节,是大学生的必修环节,不仅是巩固学生大学所学知识的重要环节,而且也是在检验大学生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力,是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。
车床主轴系统设计(25页)
2.主轴为空心轴,内孔直径按要求计算. d内=D平×70% =1/2(D前+D后)×70%
3.主轴必须实现制动. 4.必须设计操纵机构. 5.必须考虑润滑系统的设置方案和具体的润滑部位.
6.主轴距导轨的中心高H为H/D=0.5
7. 导返轨回的跨距B为B/D=0.8~1
5
五. 结构设计中应注意的问题
综合课程设计
机床课程设计
1
一. 设计目的
1.掌握机床主传动部件设计过程和方法; 2.综合应用所学的理论知识,提高理论联系实际和
综合设计的能力; 3.训练和提高设计的基本技能。
2
二. 设计题目
普通车床主传动系统设计
返回
3
三. 设计参数
参数 Dmax nmax nmin
φ
(r/min) (r/min)
主轴前端结构已标准化,按指导书上选择跨距进行初算,再 根据结构调整。 ⑹标出配合公差及标题栏。
6
㈡剖面图:
反映箱体的剖面形状、尺寸、各轴空间位置,床身与 箱体的连接及操纵机构的具体结构尺寸及形状
⑴剖面位置应剖在操纵机构的剖面上,若与展开图结合 还不能表达完整,则需画出向试图和局剖图,必须表 达清楚
10
设计步骤及时间安排
时间2011.03.11——04.01
• 3月11日 布置题目、设计准备;
• 12~13日 拟定转速图及传动系统图;
• 14~15日
传动件的初步设计,确定正反转、 制动机构、操纵机构及润滑系统;
• 16~20日 绘制展开图
• 21~24日 绘制剖面图
• 25~26日 验算(齿轮、轴承、主轴、传动轴)
分组
Ⅰ 400 1000 22.4 1.41
车床主轴箱课程设计机床主轴箱有全套CAD图纸
目录1、参数的表述2、体育设计3、传动件的估算和校核计算4、展开图的设计5、摘要一.参数制定1、确定公比φ。
已知Z = 12级(采用集中传输)nmax =1800 nmin=40Rn =φz-1所以算出来φ≈1.41。
2.确定电机功率n。
根据ф 320和ф 400车床的设计参数,采用插补方法:已知最大旋转直径为ф 360。
切割深度ap(t)为3.75毫米,进给速度f (s)为0.375毫米/转,切割速度V为95米/分钟。
计算:主(垂直)切削力:FZ = 1900ap0.75n=1900 X 3.75 X0.3750.75牛顿≈3414.4北纬切割功率:N切割= FZV/61200千瓦= 5.3千瓦主电机的估计功率:N= N cut/η total= N切割/0.8千瓦=5.3/0.8千瓦=6.6千瓦因为N的取值必须根据Y系列中国产电机的额定功率来选择,所以选择7.5 KW。
第二,体育运动的设计1.列出结构式12=2[3] 3[1] 2[6]因为:如果换向摩擦离合器安装在I轴上,为了减小轴向尺寸,第一个传动组的传动副数不宜多,2个为好。
在机床设计中,由于所需的R较大,最终展开组选择2比较合适。
由于I 轴装有摩擦离合器,结构上要求齿轮的根圆大于离合器的直径。
2.画出结构网络。
3.绘制速度图。
1)主电机的选择电动机功率n: 7.5kw电机速度nd:因为nmax =1800r/min,按N=7.5 KW,因为电机转速nd应接近或适宜于主轴的最大转速,以免采用过大的增速或过小的减速传动。
因此,电机初步确定为Y132m-4,电机转速为1440r/min。
2)恒速传动在变速传动系统中,采用定比传动,主要考虑传动、结构和性能的要求,以满足不同用户的要求。
为了减缓中间两个齿轮组的速度,减小齿轮箱的径向尺寸,在ⅰ-ⅱ轴之间增加了一对减速传动齿轮。
3)分配减速比。
① 12步减速:40 56 80 12 112 160 224 315 450630900 1250 1800(转/分钟)②确定ⅳ档和ⅴ档之间的最小减速传动比:由于齿轮的极限传动比限定为imax=1/4,为了提高主轴的稳定性,最后一个换挡的减速比为1/4。
车床课程设计主轴传动
车床课程设计主轴传动一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握车床主轴传动的基本原理、结构和维护方法。
通过本章节的学习,学生应能够:1.描述主轴传动系统的组成部分及其功能;2.解释主轴传动的工作原理;3.分析主轴传动系统的优缺点;4.掌握主轴传动的维护方法和注意事项;5.能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分:1.主轴传动系统的组成:主轴、传动带、轴承、减速器等;2.主轴传动的工作原理:通过传动带将动力传递到主轴,实现刀具与工件的旋转;3.主轴传动的特点及优缺点:传动平稳、噪音低、寿命长等;4.主轴传动的维护方法:定期检查、加注润滑油、调整传动带张紧力等;5.主轴传动在实际应用中的案例分析。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解主轴传动的基本原理、结构和维护方法;2.讨论法:分组讨论主轴传动的优缺点及实际应用场景;3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解主轴传动在工程中的应用;4.实验法:安排实验室实践,让学生亲自动手操作,加深对主轴传动的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:《车床主轴传动原理与维护》;2.参考书:相关学术论文、技术手册;3.多媒体资料:动画演示主轴传动原理;4.实验设备:车床主轴传动系统模型、工具等。
五、教学评估本章节的评估方式将采用多元化的形式,以全面、客观地评价学生的学习成果:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,记录学生的表现;2.作业:布置相关的练习题,评估学生对知识点的理解和应用能力;3.考试:设置期末考试,涵盖本章节的所有知识点,评估学生的综合运用能力。
六、教学安排本章节的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序,逐步讲解每个知识点;2.教学时间:共计10课时,每课时45分钟;3.教学地点:教室和实验室。
材料力学课程设计-车床主轴
材料力学课程设计设计计算说明书设计题目:车床主轴设计学号:姓名:指导教师:一、设计目的材料力学课程设计的目的是在于系统的学习材料力学之后,能结合工程中的实际问题,运用材料力学设计的基本原理和计算方法,独立计算工程中的典型零部件,已达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题的能力。
同时,可以使我们将材料力学的理论和现代的计算方法及手段融为一体。
即从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法,又提高了分析问题,解决问题的能力;即把以前学到的知识综合的运用,又为以后的学习打下了基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方法,对实际工作能力有所提高。
1.使我们的材料力学知识系统化,完整化。
2.在系统的全面的复习的基础上,运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。
3.由于选题力求结合专业实际,因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结合起来。
4.综合运用以前所学的各门课程知识,是相关学科知识有机的联系起来。
5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和方法,为以后打下基础。
二、设计的任务和要求1.画出受力分析计算简图和内力图2.列出理论依据和导出的计算公式3.独立编制计算机程序,通过计算机给出计算结果4.完成设计说明书。
三、设计题目车床主轴设计---某车床主轴尺寸及受力情况如图1所示。
在A、B、C三个支座的中间支座B处,轴承与轴承座之间有间隙 ,正常工作时,B处轴承不起支撑作用,3此时轴处于A 、C 两支座下的静定状态。
当B 截面处弯曲变形大于间隙δ时,轴处于A 、B 、C 三支座下的静不定状态。
轴截面E 处装有斜齿轮,其法向压力角为α,螺旋角为β,工作处的切削力有Fx 、Fy 、Fz (在进行强度、刚度计算时,可以不计轴向力Fx 的影响,而以弯曲、扭转变形为主)。
轴的材料为优质碳素结构钢(45钢),表面磨削加工,氮化处理。
其他已知数据见表1。
1、 试按静定梁(A 、C 支撑)的强度、刚度条件设计等截面空心圆轴外径D(d/D 值可见数据表2),并计算这时轴上B 截面处的实际位移。
车床主轴传动课程设计
EEE大学《机械制造装备设计》课程设计任务书课程设计题目:设计一台加工直径最大范围是φ320的普通车床的主传动系统1.主要技术参数转速范围: n min =29 rpm n max =1200rpm 转速级数: Z =12 或转速公比=ϕ 1.41 电动机功率: P =5.5KW2.工件材料: 钢、 铸铁 刀具材料: 高速钢、硬质合金3.机床参数 加工最大回转直径D=400mm设计内容1.运动设计: 2.动力计算: 3.结构设计4.编写设计说明书学生 指导教 日期: 2012 年 09 月 29 日目录1、概述 (1)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (1)1.2机床课程设计的目的 (1)1.3车床的规格系列和用处 (1)1.4 操作性能要求 (1)2、参数的拟定 (2)2.1 确定转速范围 (2)2.2 主电机选择 (2)3、传动设计 (2)3.1 主传动方案拟定 (2)3.2 传动结构式、结构网的选择 (3)3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (3)3.2.2 传动式的拟定 (3)3.2.3 结构式的拟定 (3)3.3转速图的拟定 (4)4、传动件的估算 (4)4.1 三角带传动的计算 (4)4.2 传动轴的估算 (6)4.2.1 传动轴直径的估算 (7)4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 (7)4.4 带轮结构设计 (10)5、动力设计 (11)5.1主轴刚度验算 (11)5.2 齿轮校验 (14)6、结构设计及说明 (14)7、总结 (17)8、参考文献 (18)- Ⅰ-1. 概述1.1金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,又称为“工作母机”或“工具机”。
在现代机械制造工业中,金属切学机床是加工机器零件的主要设备,它所担负的工作量,约占机器总制造工作量的40%~60%。
机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。
车床主轴箱课程设计摘要
车床主轴箱课程设计摘要一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解车床主轴箱的基本结构组成及其工作原理,掌握主轴箱内各部件的功能和相互关系。
2. 学生能够描述车床主轴箱的常见故障及其排除方法,了解维护保养的基本知识。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行车床主轴箱的拆装和组装,掌握基本的操作步骤和技巧。
2. 学生能够运用检测工具,对车床主轴箱进行简单的故障诊断,提出合理的维修方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱机械专业,增强对制造工艺的敬畏之心,提高职业素养。
2. 培养学生的团队协作意识,学会在实践操作中相互配合,共同解决问题。
3. 培养学生的安全意识,了解机械操作过程中的安全知识,预防事故发生。
本课程针对中职或高职机械类专业学生,结合车床主轴箱的实际情况,以提高学生的实践操作能力和故障排除能力为主要目标。
课程设计注重理论联系实际,强调学生的动手实践,通过课程学习,使学生具备一定的车床主轴箱维护保养和故障处理能力。
同时,注重培养学生的安全意识、团队协作意识和职业素养,为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 车床主轴箱结构及工作原理:讲解车床主轴箱的基本结构组成、各部件名称及其作用,阐述工作原理。
2. 车床主轴箱拆装与组装:介绍拆装和组装车床主轴箱的操作步骤、技巧及注意事项,包括工具的选择和使用。
3. 车床主轴箱故障诊断与排除:分析车床主轴箱的常见故障及其原因,讲解故障诊断方法和排除步骤。
4. 车床主轴箱的维护保养:介绍车床主轴箱的日常维护保养知识,包括润滑、清洁、检查等内容。
5. 实践操作与技能训练:安排学生进行车床主轴箱的拆装、组装、故障诊断与排除等实践操作,提高学生的动手能力。
教学内容按照以下进度安排:1. 第1-2课时:车床主轴箱结构及工作原理学习。
2. 第3-4课时:车床主轴箱拆装与组装操作步骤学习及实践。
3. 第5-6课时:车床主轴箱故障诊断与排除方法学习。
车床主轴箱课程设计
传动方式
数控车床主轴箱采用伺服电机驱动,普通车床主轴箱采用机械传动。
辅助设备
数控车床主轴箱可配备液压卡盘、自动换刀装置等辅助设备,提高加工效率;普通车床主轴箱辅助设备较少,加工效率相对较低。
数控车床主轴箱优点
高精度、高刚性,可实现复杂零件的精密加工。
配备丰富的辅助设备,提高加工效率。
对操作人员技术要求较高。
车床主轴箱课程设计
目录
课程设计背景与目的主轴箱结构分析与设计主轴箱性能参数计算与校核典型案例分析与实践应用创新性改进方案探讨课程设计成果展示与评价
01
CHAPTER
课程设计背景与目的
传统车床主轴箱设计存在诸多局限性,无法满足现代加工要求。
课程设计旨在培养学生掌握先进设计方法和实践技能,以适应行业发展需求。
传动比初步分配
考虑传动效率、噪音、振动等因素,对初步分配的传动比进行优化。
优化传动比分配
根据优化后的传动比分配,详细计算各级传动的齿轮齿数、模数等参数。
传动比计算
主轴刚度校核
轴承寿命校核
传动效率校核
温升校核
采用有限元分析等方法,对主轴在最高转速下的刚度进行校核,确保其满足加工要求。
考虑传动过程中的摩擦、润滑等因素,对传动效率进行校核,确保满足设计要求。
机械制造行业对高精度、高效率的加工需求日益增长。
提高学生对车床主轴箱结构、工作原理及设计方法的理解。
培养学生运用现代设计手段进行主轴箱创新设计的能力。
通过实践环节,增强学生动手能力和团队协作精神。
适用于机械制造、机械设计、机电一体化等相关专业的学生。
可作为专业课程设计、毕业设计或课外科技活动的选题。
对从事车床主轴箱设计、制造、维修等工作的工程技术人员具有一定的参考价值。
CA6140车床主轴-课程设计
机械与汽车工程学院课程设计报告课程名称模具制造设计题目CA6140车床主轴专业名称机械设计制造及其自动化班级 141班学号学生姓名指导教师2017年5月20日设计任务:(参考按以下格式填写)制造方向1.每个学生在1个月时间内必须完成给定零件的机械加工工艺规程设计,并加工出符合要求的零件实物。
2.绘制给定零件的零件图。
(给定零件名称,学生自行去工程训练中心找对应的实物测量绘制)3.编写设计说明书一份。
4.制定给定零件的机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。
制造方向1. 绘制零件图需有对应的尺寸和形位公差,并手绘A4图纸一张,图纸按标准A4图纸格式,不可直接从三维软件导出。
2. 工艺过程卡和工序卡不允许抄袭,如发现雷同现象,做0分处理。
(电子版或手绘均可)3.加工实物所用机床为新老厂房现有设备。
4. 要求依据任务要求,运用机械制造工艺学理论设计、制定工艺过程卡和工序卡,并撰写课程设计论文,字数要求3000字以上,格式符合模板要求。
(电子版打印)目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1本课题的来源;目的及意义 (2)1.2课程背景及国内外研究现状 (2)1.3本课题研究的主要内容 (2)1.4轴类零件的简单介绍 (2)1.5主轴图样 (3)2 零件加工工艺分析 (3)2.1零件图的分析 (3)2.1.1零件图的工艺分析 (4)2.1.2零件的组成 (4)2.1.3主轴各主要部分的作用及技术要求 (5)2.2轴类零件的材料、毛坏 (5)2.2.1轴类零件的材料 (5)2.2.2零件的毛坏 (6)3 工艺路线 (7)3.1主轴加工的要点与措施 (7)3.2划分加工阶段 (8)3.3工序划分的原则 (8)3.3.1 CA6140车床主轴加工定位基准的选择 (9)3.3.2 CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排 (9)3.4 CA6140车床主轴加工工艺过程 (11)3.5轴类零件的热处理 (12)4 零件的加工顺序和切削用量 (14)4.1加工顺序及刀具选择 (14)4.2刀具的选择 (14)4.3切削用量的确定 (14)4.4加工精度 (16)总结 (17)参考文献 (18)摘要主轴是车床的关键零件之一,其性能好坏直接影响到车床的性能和加工精度.轴支持车床卡盘的转动,是转动零件具有确定的工作位置,同时传递运动和扭矩,因此要求轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。
车床主轴箱课程设计说明书
目录摘要 (2)车床参数的拟定 (3)1.1车床主参数和基本参数 (3)1.1.1、主轴的极限转速 (3)1.1.2、主轴转速级数Z和公比 (3)1.1.3、主电机功率——动力参数的确定 (3)运动方案设计 (4)2.1传动结构式和结构网的选择确定 (4)2.1.1传动组及各传动组中传动副的数目 (4)2.1.2 传动系统扩大顺序的安排 (4)2.1.3传动组的变速范围的极限值 (5)2.1.4最大扩大组的选择 (6)2.2 转速图的拟定 (6)2.2.1主电机的选定 (6)传动件的选择 (7)3.1 确定计算转速 (7)3.1.1主轴的计算转速 (7)3.1.2中间传动件的计算转速 (8)3.1.3齿轮的计算转速 (8)3.2带轮的选择 (8)3.3传动轴和主轴的设计 (10)3.3.1传动轴的设计 (10)3.2.1主轴的设计 (11)3.4摩擦离合器的选择 (12)3.4.1按扭矩选择 (12)3.4.2选择摩擦片尺寸 (12)3.4.3计算摩擦面的对数Z (12)3.4.4摩擦片片数 (13)3.5 齿轮齿数选择和模数的估算及验算 (13)3.5.1 齿轮齿数选择 (13)3.5.2 齿轮模数的估算和验算 (15)1、齿轮模数的估算 (15)3.6 轴承的选择与校核 (18)3.6.1一般传动轴上的轴承选择 (18)3.6.2主轴轴承的类型 (19)3.6.3 轴承间隙调整 (19)3.6.4轴承的较核 (19)主轴箱的结构设计 (21)4.1 齿轮布置 (21)4.1绘制主传动系统图 (21)总结 (22)参考文献 (22)摘要普通中型车床主轴箱设计,主要包括三方面的设计,即:根据设计题目所给定的机床用途、规格、主轴极限转速、转速数列公比或级数,确定其他有关运动参数,选定主轴各级转速值;通过分析比较,选择传动方案;拟定结构式或结构网,拟定转速图;确定齿轮齿数及带轮直径;绘制传动系统图。
车床主轴设计课程设计
车床主轴设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握车床主轴的基本结构及其在设计中的作用;2. 学生能够理解并运用车床主轴设计的相关原理和公式;3. 学生能够了解车床主轴的加工工艺及其对设计的影响;4. 学生能够掌握车床主轴设计中涉及的工程材料和热处理方法。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件进行车床主轴的三维建模;2. 学生能够根据设计要求,独立完成车床主轴的设计计算;3. 学生能够分析车床主轴设计中的问题,并提出合理的解决方案;4. 学生能够撰写完整的车床主轴设计报告,并进行口头汇报。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计专业的兴趣和热情;2. 培养学生严谨、务实的设计态度,注重工程实践;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力;4. 增强学生的创新意识,鼓励学生勇于尝试新的设计方法和理念。
本课程针对高年级机械设计专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生具备车床主轴设计的基本知识和技能,为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 车床主轴结构及工作原理- 车床主轴的结构组成与功能- 车床主轴的工作原理及性能要求2. 车床主轴设计原理- 主轴设计的基本原则和概念- 主轴设计中涉及的力学、材料力学知识- 主轴设计的相关公式及计算方法3. 车床主轴加工工艺- 主轴加工的基本工艺流程- 不同加工方法对主轴设计的影响- 主轴加工中的质量控制和检测方法4. 车床主轴工程材料及热处理- 常用车床主轴工程材料及其性能特点- 主轴热处理工艺及其对性能的影响- 材料选择与热处理工艺的匹配原则5. 车床主轴设计实践- 运用CAD软件进行主轴三维建模- 主轴设计计算及校核- 设计过程中问题的分析及解决方案- 撰写设计报告及口头汇报教学内容按照教学大纲和课程目标进行安排,确保科学性和系统性。
以教材为依据,结合实际工程案例,使学生充分掌握车床主轴设计的相关知识,为后续课程设计和工程实践打下基础。
CA6140车床主轴-课程设计
机械与汽车工程学院课程设计报告课程名称模具制造设计题目CA6140车床主轴专业名称机械设计制造及其自动化班级 141班学号学生姓名指导教师2017年5月20日设计任务:(参考按以下格式填写)制造方向1.每个学生在1个月时间内必须完成给定零件的机械加工工艺规程设计,并加工出符合要求的零件实物。
2.绘制给定零件的零件图。
(给定零件名称,学生自行去工程训练中心找对应的实物测量绘制)3.编写设计说明书一份。
4.制定给定零件的机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。
制造方向1. 绘制零件图需有对应的尺寸和形位公差,并手绘A4图纸一张,图纸按标准A4图纸格式,不可直接从三维软件导出。
2. 工艺过程卡和工序卡不允许抄袭,如发现雷同现象,做0分处理。
(电子版或手绘均可)3.加工实物所用机床为新老厂房现有设备。
4. 要求依据任务要求,运用机械制造工艺学理论设计、制定工艺过程卡和工序卡,并撰写课程设计论文,字数要求3000字以上,格式符合模板要求。
(电子版打印)目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1本课题的来源;目的及意义 (2)1.2课程背景及国内外研究现状 (2)1.3本课题研究的主要内容 (2)1.4轴类零件的简单介绍 (2)1.5主轴图样 (3)2 零件加工工艺分析 (3)2.1零件图的分析 (3)2.1.1零件图的工艺分析 (4)2.1.2零件的组成 (4)2.1.3主轴各主要部分的作用及技术要求 (5)2.2轴类零件的材料、毛坏 (5)2.2.1轴类零件的材料 (5)2.2.2零件的毛坏 (6)3 工艺路线 (7)3.1主轴加工的要点与措施 (7)3.2划分加工阶段 (8)3.3工序划分的原则 (8)3.3.1 CA6140车床主轴加工定位基准的选择 (9)3.3.2 CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排 (9)3.4 CA6140车床主轴加工工艺过程 (11)3.5轴类零件的热处理 (12)4 零件的加工顺序和切削用量 (14)4.1加工顺序及刀具选择 (14)4.2刀具的选择 (14)4.3切削用量的确定 (14)4.4加工精度 (16)总结 (17)参考文献 (18)摘要主轴是车床的关键零件之一,其性能好坏直接影响到车床的性能和加工精度.轴支持车床卡盘的转动,是转动零件具有确定的工作位置,同时传递运动和扭矩,因此要求轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。
车床主轴箱课程设计
车床主轴箱 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解车床主轴箱的基本结构及其在机械加工中的功能与作用;2. 学生能掌握车床主轴箱的拆装方法,了解其内部零件的名称、功能及相互之间的关系;3. 学生能了解车床主轴箱的常见故障及其原因,掌握基本的故障排除方法。
技能目标:1. 学生能够独立完成车床主轴箱的拆装操作,并正确使用相关工具;2. 学生能够运用所学知识,对车床主轴箱进行简单的故障诊断与维修;3. 学生能够通过查阅资料,了解车床主轴箱的技术发展趋势,具备一定的技术更新意识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械加工行业的热爱,提高他们的职业认同感;2. 培养学生严谨、细致的工作态度,养成良好的操作习惯;3. 培养学生的团队合作精神,提高沟通协调能力。
课程性质:本课程为机械加工专业课程,以实践操作为主,理论讲解为辅。
学生特点:学生为中职二年级学生,已具备一定的机械加工基础知识和技能。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重实践操作与理论知识的结合,提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程学习,使学生能够更好地适应未来职场需求,为我国机械加工行业的发展贡献力量。
二、教学内容1. 车床主轴箱结构认知- 熟悉车床主轴箱的整体结构,了解各部分的名称及作用;- 对比不同类型车床主轴箱的结构特点,分析其设计原理。
2. 车床主轴箱拆装与组装- 掌握车床主轴箱拆装工具的使用方法;- 学习车床主轴箱的拆装步骤,了解各部件的拆装顺序及注意事项;- 学会车床主轴箱组装方法,确保各部件装配正确。
3. 车床主轴箱故障诊断与维修- 分析车床主轴箱常见故障类型及原因;- 学习车床主轴箱故障诊断方法,掌握故障排除技巧;- 掌握车床主轴箱维修过程中的安全防护措施。
4. 车床主轴箱技术发展趋势- 了解车床主轴箱的技术发展历程,掌握当前行业技术动态;- 探讨车床主轴箱未来技术发展趋势,激发学生创新意识。
教学内容安排与进度:第一周:车床主轴箱结构认知;第二周:车床主轴箱拆装与组装;第三周:车床主轴箱故障诊断与维修;第四周:车床主轴箱技术发展趋势。
车床主轴设计 PPT
师的耐心知道,都一一解决了。在这里谢谢我的指导老师XXXቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ师。
现在设计才发现以前课程设计是重要的,在毕业设计中我都一一用到 了。也使得我对加工工艺和夹具有了一定的了解和掌握。对我在以后 的工作中的应用也会有一定的作用。 这次设计使我认识到无论做什么事情都要严谨求实、不能马 虎,对待任何事情都要保持认真的态度。无论工作、生活、还是搞研 究,我都要对我做的事情负责,对我自己负责,更要对知识负责。
S
[S ]
(3)
2.静强度安全系数校核
静强度计算是评定轴对塑性变形的抵抗能力, 根据轴的短期过载的最大载荷或冲击载荷来校 核轴的静强度。
S S S / S S S
2 2
(4)
式中 S ——轴计算截面的静强度安全系数
S ——静强度许用安全系数
m
对于一般转轴,弯曲应力是对称循环变化的,故:
M /W
m 0
对于经常正反转传递等值转距的轴,则当作对称循环变化,即:
T /WT
m 0
选定截面必须为危险截面,所谓危险截面通常是指当量弯距 较大,截面积较小、应力集中比较严重的截面,即实际应力较 大的截面,在所确定的每一危险截面处,计算出的安全系数S应 满足:
(2)
式中
1 1
k k
——循环下刚件材料的弯曲、扭转疲劳极限 ——弯曲、扭转的有效应力集中系数 ——弯曲、扭转的绝对尺寸影响系数 ——表面只连系数
m
——弯曲应力的应力幅、平均应力
——扭转切应力的应力幅、平均应力 ——弯曲、扭转时将平均应力折算为应力幅的折算系数
max
T max ——轴计算截面上的最大弯距、最大转距
本科毕业设计-车床的主轴设计
1前言1.1 研究目的及意义机械制造业作为一个传统领域已发展了很多年,积累了很多理论和实践的经验,但在21世纪随着微电子、计算机、通信、网络、信息、自动化等科学技术的迅猛发展,人们的生活水平日益提高,各个方面的个性化需求愈来愈强烈。
作为已深入到各行各业中并成为了基础工业的机械制造业正面临着严峻的挑战。
目前,随着全球制造业市场的逐渐形成,国际间的经济贸易交往和合作更加频繁紧密,竞争也愈来愈激烈,对于制造业来说,竞争的核心是新产品和现代先进制造业技术的竞争。
本次毕业设计通过对C620 车床主轴设计的研究由浅入深了解现代的机械制造技术,为今后的工作打下一个坚实的基础。
1.2国内外研究现状机械制造技术是研究产品的设计、生产、加工、制造、使用、维修等整个过程的工程学科,以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整系统工程。
目前,我国已加入WTO,机械制造业正面临着巨大的挑战与新的机遇。
因此,我国机械制造业不能单纯的沿着以前的轨道和其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线,而是要全面拓展,面向五化发展即全球化、网络化、虚拟化、自动化和绿色化。
现代制造业技术的发展过程由于其本身是针对一定的应用目标不断吸收各种新技术逐渐形成并不断发展的新技术,因此其内涵不是绝对正确和一成不变的。
信息技术对现代制造业的发展起着及其重要的作用,信息化是新世纪制造业技术发展的生长点。
信息技术对制造技术发展的作用已占据第一位,对现代制造技术的各方面发展将起着更重要的作用。
信息技术促进着制造、设计技术的现代化和加工制造的精密化、快速化,自动化方便的柔性化、智能化,制造过程的网络化、全球化。
各种先进的生产模式的发展,如CIMS、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造,也都是以信息技术的发展为支撑。
现代制造技术正向着精微细的领域发展,扩展微小型机械、纳米级测量、纳米级加工制造技术的发展使制造工程学科的内容和范围进一步扩大,要用更新更广的知识来解决此领域的新课题。
材料专业课程设计机床主轴
材料专业课程设计材料专业课程设计1材料专业课程设计目录1.设计任书 (1)2. 选材论证说明 (2)3.热处理工艺卡片 (4)4.设计说明书 (6)4.1.工艺流程 (6)4.2.原材料验收 (6)4.3.预备热处理 (6)4.4.最终热处理 (10)5.工装图 (18)6.技术文件 (19)6.1井式炉操作规程 (19)6.2主体热处理工艺守则 (19)6.3 检验标准 (21)7. 附件 (27)2材料专业课程设计1.设计任务书1.1给定条件零件名称:机床主轴,材料:45号钢,净重:70Kg,批量:批量。
应用场景:主轴为机床上主要传递动力的部件,是机床中最重要的轴类零件,因负荷的变化,受力大小的差异,在实际工作过程中,经常承受扭转、冲击及疲劳作用。
因此应具有良好的综合力学性能。
主轴必须要有足够的强度,表面具有高的硬度和耐磨性。
零件简图:图1-1 机床主轴零件图1材料专业课程设计1.2技术要求主轴基体硬度220~250HBW,内锥孔和外锥体硬度45~50HRC,花键部分硬度48~53HRC。
1.3设计任务1.选材论证,包括该类型材料的介绍,材料初选依据,最终确定材料的性能满足情况、经济性,并根据需要进行淬透性校核,以确定选材的合理性。
2.制定工艺流程。
3.编制预备热处理和最终热处理工艺卡片。
4.编写:主体热处理所需的一种设备操作规范;主体热处理工艺守则,主轴硬度检测方法(有标准可以查阅并提供相应标准编号)。
5.设计辅助工装一件(A4图纸一张或多张包括工装材料、结构尺寸等)。
6.编写设计说明书。
7.附件:机床主轴常见失效形式与避免措施。
2.选材论证说明2.1车床的使用工况及性能要求分析机床主轴承受交变弯曲应力与扭应力,但由于承受的载荷与转速均不高,冲击作用也不大,故具有一般综合力学性能即可。
但在主轴大端的内锥孔和外锥体,因常与卡盘、顶尖有相对摩擦;花键部位与齿轮有相对滑动,故这些部位要求较高的硬度与耐磨性;主轴在滚动轴承中运转,工作时因轴颈与轴承不发生摩擦,故轴颈无耐磨性要求。
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2、
在安装齿轮的 E 截面处有一铣刀加工的键槽, 试校核此截面处的疲劳强度。 规定的安全系数 n=3( 1 =420 MPa , 1 =240 MPa ) 。
3、
对静不定情况(A、B、C 支撑) ,同时根据强度、刚度条件设计外径 D,并 用疲劳强度理论校核。
表 1:
()
()
l1
l2
/m 0.5 0
l3
A /m 0.1 2
B /m 0.1 6
R /m 0.1 2
(
)
n/(r/ min) 500
P/kw
d D
FH y /N
FH Z /N
/m 14 0.1 6
/m 0.1 5
45
Hale Waihona Puke 5.00.70 42002100
图 1:
四.对主轴静定情况校核
由公式可知 Me=9549
p kw n r min
10
/m
0.5 10 4
[ ] / MPa
[ fD ]/ m
3.3 10 4
[ fE ]/ m
3.5 10 4
[ c ] / rad
20
150
0.0028
注意: 设计中不考虑轴的旋转静定要求和热变形的影响, 并且将各轴承视为刚体, 且不产生刚体位移,不考虑制造工艺和尺寸链等因素。 表 2: (设计计算数据表Ⅰ14)
二、 课程设计的任务和要求
要系统复习材料力学课程的全部基本理论和方法,独立分析、判断设计题目 的已知所求问题,画出受力分析计算简图和内力图,列出理论依据并导出计算公 式,独立编制计算程序,通过计算机给出计算结果,并完成设计计算说明书。
三、 设计题目
某车床主轴尺寸及受力情况如图 1 所示。在 A、B、C 三个支座的中间支座 B 处,轴承与轴承座之间有间隙 ,正常工作时,B 处轴承不起支撑作用,此时主轴 处于 A、 C 两支座下的静定状态。 当 B 截面处弯曲变形大于间隙 时, 主轴处于 A、 B、C 三支座下的静不定状态。轴截面 E 处装有斜齿轮,其法向压力角为 ,螺旋 角为 ,工作处的切削力有������ ������ 、������ ������ 、������ ������ (在进行强度、刚度计算时,可以不计轴向 力������ 。轴的材料为优质碳素结构钢(45 钢) , ������ 的影响,而以弯曲、扭转变形为主) 表面磨削加工,氮化处理。其他已知数据见表 1。 1、 试按静定梁 (A、 C 支撑) 的强度、 刚度条件设计等截面空心圆轴外径 D(d/D 值可见数据表 2),并计算这时轴上 B 截面处的实际位移。
Fy = FH y Fz = FH z
M1 = Fy b = FH y b = 4200 × 0.16 = 672N ∙ m M2 = Fz b = FH z b = 2100 × 0.16 = 336N ∙ m 由图 1 受力分析求支座反力FA y 、FA z 、FC y 、FC z : MC z = FA y L1 + L2 + FE y a − M1 − Fy L3 = 0
题目:车床主轴设计
一、 课程设计的目的
材料力学课程设计的目的是在于系统学习材料力学后,能结合工程中的实际 问题,运用材料力学的基本理论和计算方法,独立地计算工程中的典型零部件, 以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时,可以使我们将 材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和 现代的计算方法,又提高了分析问题,解决问题的能力;既把以前所学的知识综 合应用,又为后继课程打下基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方法,对 实际工作能力有所提高。 1) 使所学的材料力学知识系统化, 完整化。 让我们在系统全面复习的基础上, 运用材料力学知识解决工程实际问题。 2)综合运用以前所学的各门课程的知识(高等数学、工程图学、理论力学、 算法语言、计算机等) ,使相关学科的知识有机地联系起来。 3)使我们初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法,为后续课程的 学习打下基础。
由剪力图及弯矩图可知 C 点为危险点且: MC = M C y 2 + MC Z 2 = 6512 + 1153.612 = 1324.62N ∙ m
1.根据第三强度理论校核:
σr3 =
M C 2 +M e 2 W
≤ σ = 150MPa
D1 ≥ 4.91 × 10−2 m
且 W
32
D 3 (1 4 )
=
9549×5.0 500 Me R
= 95.49N ∙ m = 795.75N
由Me = Ft ∙ R可得Ft = 由斜齿轮受力分析得:
=
95.49 0.12
Fr =
Ft ∙ tanα 795.75 × 0.364 = = 294.06N cosβ 0.985
则有:FE y = Ft sinθ − Fr cosθ = 795.75 × 0.707 − 294.06 × 0.707 = 354.69N FE z = Ft cosθ + Fr sinθ = 795.75 × 0.707 + 294.06 × 0.707 = 770.50N
代入数据解得:
2.由刚度对轴校核: 利用图乘法
i 1 n
i M ci
EI
对各点进行刚度校核:
1)根据 D 点刚度计算轴径,在 D 点分别沿 y、z 轴加一单位力,其弯矩图如下图所 示:
ω1=278.22
ω2=7.39
ω3=123.65
ω4=36.12
ω5=100.8
Mc1 =0.082 Mc2 =0.141 Mc3 =0.1365 Mc4 =0.1 Mc5 =0.075
∴ FA y = 1908.24N MA Z = FC y L1 + L2 + FE y L1 + L2 − a + M1 + Fy (L1 + L2 + L3 ) = 0 ∴ FC y = −6462.93N MC y = FA Z L1 + L2 + FE Z a + M2 + FZ L3 = 0 ∴ FA Z = −1126.45N MA y = FC Z L1 + L2 + FE Z L1 + L2 − a − M2 − FZ (L1 + L2 + L3 ) = 0 ∴ FC Z = 2455.95N 根据已知分别作 Y、Z 方向的剪力图与弯矩图,如下图: