汽车差速器体专用镗床总体结构及其主轴箱设计开题报告.doc

毕业设计开题报告 学生姓名： 田寒冰 学 号： 2009071307 班 级： 机械096班 所在学院： 机电工程学院 专 业： 机械工程及自动化 设计题目： 汽车差速器体专用镗床总体结构及其主轴箱设计 指导教师： 成红梅 完成日期： 2013年4月18日 山东建筑大学毕业设计开题报告表班级：机械096班 姓名：田寒冰设计题目汽车差速器体专用镗床总体结构及其主轴箱设计一、选题背景和意义：机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为”工作母机”或”工具机”，习惯上简称机床。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等。在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40-60，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。 所以此次提出镗床及其主轴箱的设计。镗床是主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。镗床作为一种常用的机床，广泛应用于机械制造工业。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，在加工箱体类零件时，需加工数个尺寸不同的孔，这些孔的尺寸较大，精度要求较高，孔的轴心线之间有严格的同轴度、垂直度、平行度及孔间距精度等要求，这样的零件一般应在镗床上进行加工。此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。如果使用不同的刀具和附件还可进行钻削和铣削等，而且它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是加工大型箱体类零件的主要设备，它还可以攻螺纹及加工外圆和端面等。主轴箱是机床的重要的部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱中有主轴、变速机构，操纵机构和润滑系统等。如果株洲与变速机构分离，则除主轴箱外还有变速箱。主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。主轴箱除应保证运动参数外，还应具有较高的传动效率，传动件具有足够的强度或刚度，噪声要低，振动要小，操作方便，具有良好的工艺性，便于检修，成本较低，防尘、防漏、外形美观等。主轴箱传动系统的设计，以及主轴箱各部件的加工工艺直接影响机床的性能。主轴箱中主轴是各机床的关键零件，主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。二、课题关键问题及难点： 关键问题：1、熟悉图纸了解加工要求2、根据生产纲领确定加工工艺路线；3、镗孔专用镗床结构总体方案设计；4、机床各部件之间的联系尺寸；5、镗床主轴箱结构设计；6、主轴箱中各轴和轴承的选用及校核；6、编写课程设计说明书。难点：1、 缺少镗床主轴箱内部具体结构参考图；2、 缺乏对镗床主轴箱实物的直观感受。3、 调研报告：金属切削加工在这整个机械制造中占有极重的位置，约占机械制造总工作量的4060。在1770年前后，由于用手工和一般金属加工机具加工蒸汽机气缸不能到达精度要求，人们就创制了专门加工蒸汽机气缸孔的专业机床，于是就诞生了第一台卧式镗床。20世纪初期,由于钟表仪器制造业的发展,需要加工孔距精度较高的设备，1905年在瑞士制成小型台式坐标定中心机床。1917年，在美国制成单柱坐标镗床。1920年瑞士制成双柱坐标镗床。当时绝大多数坐标镗床采用精密丝杠螺母、标准测杆(或量块)和千分表作为坐标定位装置，坐标定位精度仅为610微米。30年代,在德国、瑞士等先后出现了以线纹尺定位的光学坐标镗床，坐标定位精度提高到26微米。60年代以后，随着电子技术的发展，坐标镗床向数字显示和数字控制方向发展，采用光栅、感应同步器、激光干涉仪和磁栅等作为坐标定位装置，有的还增设了自动换刀装置。到了二十世纪中期，又相继出现了加工各种复杂大型零件的坐标镗床。由于加工零件的不断变化，促进了镗床的不断发展完善。终于发展成为今天具有通用性、万年性的卧式镗床。对于重型制造业来说，那些体积大、吨位重的大型工件的孔加工，由于工件的移动和装夹困难，无法在普通卧式镗床上加工，因此，在卧式镗床的基础上又发展制造了重型落地镗床。现代机器向着高速度、高效率、高精度发向发展对机械零件精度要求越来越高，同时机构也日趋复杂，特别是箱体零件具有孔系多的特点它除了本身有尺寸精度要求外，还有形状精度和孔系之间的位置精度要求。镗床在这些加工中由为重要。主轴箱动力传动 （1)带传动结构，这种传动主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速能够满足要求，不用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。它适用于高速、低转矩特性要求的主轴。(2)内装电动机主轴传动结构 （电主轴），这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴影响较大。现代机器向着高速度、高效率、高精度发向发展对机械零件精度要求越来越高，同时机构也日趋复杂，特别是箱体零件具有孔系多的特点它除了本身有尺寸精度要求外，还有形状精度和孔系之间的位置精度要求。镗床在这些加工中由为重要。 主轴箱变速系统经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。目前，无级变速系统主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机，通过带传动带动主轴旋转，或通过带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。主轴支撑配置方式传统的数控机床主轴支撑方式有以下几种： （1）前支承采用圆锥孔双列圆柱滚子轴承和60角接触球轴承组合，后支承采用成对角接触球轴承。这种配置形式使主轴的综合刚度得到大幅度提高，可以满足强力切削的要求，普遍应用于各类数控机床的主轴。 （2）前轴承采用高精度双列（或三列）角接触球轴承，后支承采用单列（或双列）角接触球轴承。角接触球轴承具有较好的高速性能，主轴最高转速可达4000r/min，但这种轴承的承载能力小，因而适用于高速、轻载和精密的数控机床主轴。（3）前后轴承分别采用双列和单列圆锥滚子轴承。这种轴承径向和轴向刚度高，能承受重载荷，尤其能承受较大的动载荷，但这种轴承配置形式限制了主轴的最高转速和精度，故适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。四、方案论证： 本设计为汽车差速器体专用镗床及其主轴箱设计，根据镗床工作原理以及工件的技术参数设计出主轴箱各部分零件的外形尺寸等技术参数，并校核，然后绘制图纸。合理地分配个零件的结构位置，组装成完整的主轴箱，并绘制装配图。拟定主轴系统为四个传动组，根据降速比“前快后慢”的原则，确定各传动组的最小传动比，然后绘制出转速图，最后确定出齿轮齿数，并进行校核。五、进度安排：第六周：调查研究，收集、查阅资料；第七周：资料翻译、文献综述开题；第八周：拟定总体方案；第九周第十周: 结构详细设计与计算、绘图；第十一周第十二周: 结构详细设计与计算、绘图；第十三周第十四周: 结构详细设计与计算、绘图；第十五周第十六周: 撰写毕业设计说明书并准备答辩；第十七周：毕业答辩。六、指导教师意见： 签字： 年 月 日七、教研室（或开题审查小组）意见： 签字： 年 月 日 教务处制