专用机床的机构设计

目 录

前言 (1)

1 原始数据的及设计要求 (4)

1.1 工作原理及工艺动作过程 (4)

1.1 数据参数 (5)

2 工艺动作分解及机械运动循环圈 (7)

2.1 工艺动作分解 (7)

2.2 机械运动循环圈 (7)

3 机构选型和机械运动方案的确定 (8)

3.1 机构选型 (8)

3.2 机械运动方案的确定 (8)

4 机械传动系统速比和变速机构 (9)

4.1 机械速比 (9)

5 机械运动方案简图 (10)

5.1 运动方案 (10)

6 对机械传动系统和各机构的尺寸计算 (11)

6.1 计算各级传动效率、转速、功率及转矩 (15)

6.1.1 传动功率................. (15)

6.1.2 各轴转速 (15)

6.1.3 输出功率 (15)

6.1.4 输出转矩 (16)

6.2 带传动设计 (16)

6.2.1 确定计算功率 (16)

6.2.2 选择 V 带的带型 (16)

6.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速 (16)

6.2.4 确定 V 带的中心距和基准长 (17)

6.2.5 验算小带轮上的包角. (17)

6.2.6 计算带的根数 (17)

6.2.7 计算单根 V 带的初拉力的最小值 (18)

6.2.8 计算压轴力 (18)

6.2.9 带轮的结构设计 (19)

6.3 齿轮传动的设计 (21)

6.3.1 高速级齿轮传动设计 (21)

6.3.2 轴 III 至轴 IV 的低速级齿轮传动设计 (30)

6.3.3 轴III至轴VI的低速级齿轮传动设计 (30)

6.3.4 齿轮齿条传动设计 (31)

6.4 行星轮系传动设计 (31)

6.4.1轮系的选择 (32)

6.4.2 结构设计 (33)

6.5 槽轮机构设计 (34)

6.5.1 拨盘 (34)

6.5.2 槽轮 (36)

6.5.3 滚子--齿条 (36)

6.6 圆柱凸轮机构设计 (36)

6.6.1 圆柱凸轮的参数 (36)

6.6.2 主凸轮轮廓线及其运动曲线 (37)

6.7 各级轴的设计 (39)

6.7.1 轴 I 设计 (39)

6.7.2 轴 II 的设计 (47)

6.7.3 轴 III 的设计 (48)

6.7.4 轴 IV 的设计 (48)

6.7.5 轴 V 的设计 (48)

6.7.6 轴 VI 的设计 (48)

6.8 床身及主轴箱设计 (49)

6.8.1 床身设计 (49)

6.8.2 主轴箱设计 (49)

7 整体装配简图 (52)

7．1运动原理 (52)

8 四工位机床的使用和维护 (54)

8.1 机床的维护及漏油的防治 (54)

9 机床轴承的密封 (58)

9.1密封材料的种类及用途 (58)

9.2机械密封安装使用技术要领 (58)

9.3操作注意事项 (59)

结论 (60)

参考文献 (62)

致谢 (63)

前 言

回首过去的“十一五”规划的五年，机床工具行业之所以能够实现 平稳较快发展，得益于全行业在新形势下把握住了“抓创新、调结构、 促改革”这一工作主线，使行业面貌有了明显改观。年前召开的党的十 七届五中全会通过了《关于制定国民经济发展第十二个五年规划的建 议》，国务院也已正式审议通过了《关于加快培育发展新兴战略产业》 的决议。在有关文件的精神指导下，数控机床专项已制定了“十二五” 的实施计划，行业的“十二五”规划也在草拟中。有关文件已明确指出， “十二五”期间将以科学发展观为主题，以转变经济发展方式为主线， 以调整结构为切入点，工业行业最主要的是抓好产业结构调整和升级， 以保持行业的长期、健康、快速发展。

虽然“十一五”期间，机床工具行业在广大企业员工共同努力和各 方面的大力扶持下，取得了较大发展和进步，2009年我国的机床产值和 销售收入名列世界第一位，国产机床的国内市场占有率已超过 70%，但 应该看到，就机床工具行业而言，我们也只能算是个“发展中的大国”， 在我国的机床工具产品结构中，中低档产品仍占有较大的比重；国家重 点发展领域所需的一些中高档产品仍然需要依赖进口；我们的机床工具 产品出口，依然在靠大量低值、廉价的一般产品来支撑，而且始终存在 着较大的进出口贸易逆差。尽管经过多年的努力，我国的机床工具企业 中，已经出现了一批具有国际影响力的大企业集团，一些具有国际先进

水平和国际竞争力的机床产品也已经开始出口， 但从全行业的总体来看， 自主创新能力薄弱、基础制造水平落后、同质化低水平重复建设严重、 自主创新产品推广应用困难等问题依然存在，而且产品质量和服务水平 更有待提高，因此贯彻科学发展观，转变经济增长方式，大力调整产业 结构和产品结构，力争“十二五”期间能够取得大的突破，将是我国机 床工具行业共同努力的方向和目标。

国家加快培育发展的七大新兴战略产业和已经列入数控机床专项的 船舶、航空航天、发电设备、汽车等重点领域所需的高端装备，将是行 业在“十二五”期间产品结构调整升级的主攻方向和重点，这些专项的 实施不只是满足重点领域需要和打破国外封锁，而且将极大地提升我国 机床工具行业的科学技术水平和国际竞争力，为我国机床工具行业“由 大变强”迈出更加坚定的步伐。

数控机床专项的所列项目， 并非行业的所有企业都有机会具体承担， 但根据市场需求，拓宽服务领域，坚持自主创新，注重“产、学、研、 用”相结合，去寻找企业自身的市场切入点，确是每个企业都可以做到 的。我们要转变观念，不等不靠，励精图治，开拓进取，只要找准方向， 把产品做专做精，同样会有广阔的前景，对于符合发展方向且具有专业 化特点的中小企业，有关方面也会给予扶持，从而使企业走上良性发展 的道路。

2011年是我国“十二五”规划的开局之年，我国正处于工业转型升