小轴承套圈专用车床主传动系统设计(论文)——60页.docx

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1、小轴承套圈专用车床主传动系统设计摘要作为主要的车削加工车床，轴承套圈车床是适合大批量生产，大功率，高效率的半自动化车床它主要用于轴承套圈的车削加工，也可用于加工盘类、套类等零件，在该机床上采用多把刀具同时加工零件，也采用仿型刀架加工各种成型表面O本设计主要针对轴承套圈车床床头箱进行设计。床头箱的功用是支撑主轴和传动其旋转并使其实现起动、停止、变速等。床头箱中的传动机构包括定比机构和变速机构两部分，前者仅用于传递运动和动力，或进行升速、降速，采用齿轮传动副；后者用来使主轴变速，采用塔轮和滑移齿轮变速机构，其结构简单紧凑，传动效率高。设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定，

2、对主要零件进行计算和验算，利用CAD绘图软件进行零件的设计和处理，最终完成对本课题的设计，并使其能够满足设计要求。关键词：数控机床，床头箱，轴承套圈BEARINGDESINGCNC1ATHEABSTRACTAsamajorturning1athe,Bearingferru1e1athearesuitab1eformassproduction,highpower,highefficiencyismain1yusedforsemi-automatic1atheturningbearingringcana1sobeusedinprocessingp1ates,shortaxistype,covert

3、ypeandotherpartsinthemachinetoo1bed,whi1etheprocessingofmu1ti-component,a1sousedavarietyofmo1dingprocessingprofi1ingtoo1carriersurface.Thisdesignismain1yforbearingferru1e1athebedbox.Headstockspind1efunctionistosupportanddrivetherotationandmakeitstart,stop,speedandsoon.Headstockinfixedratiotransmissi

4、onmechanisminc1udingthetwoinstitutionsandthespeedchangemechanism,whichisusedon1yforthetransfermovementandpower,oracce1eration,dece1eration,withgeartransmission;the1atterusedtomakethespind1espeed,s1idinggearspeedchangemechanism,itssimp1eandcompact,hightransmissionefficiency.Designedmain1ytodeterminet

5、hemainparametersofamachine,transmissiondrivesystemdiagramofthedeve1opmentprogramand,onthemainpartsoftheca1cu1ationandcheckingfrictionp1ate,usingCADdrawingsoftwaretodesignpartsandprocessing,thefina1comp1etionofthedesignofthisissueandmakeitsabi1itytomeetthedesignrequirements.KEYWORDS:Bearingferru1e1at

6、he,bedbox,bearingring前言1第1章概述21111一21.2 机床用途21.3 滚动轴承套圈制造技术21.4 滚动轴承滚动体制造技术5第2章机床运动分析92.1 极限转速的确定92.2 转速系数公比。的确定102.3 主电机功率的确定102.4 主传动系统的拟定11第3章主要零件的设计计算173.1 三角胶带传动的计算173.2 传动轴的计算193.3 轴的计算203.4 轴上轴承寿命验算283.5 主轴的计算313.6 齿轮的计算39第4章主轴箱的结构设计44第5章维修与保养455.1 润滑与密封455.2 其它问题45谢辞4749外文资料翻译-I-X-1刖百数控车床是数字

7、程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型普通车床的特点于一身，是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床，占数控机床总数的25%左右（不包括技术改造而成的车床）。随着机床下游行业固定资产投资连续多年快速增长，国内机电产品市场需求年均增长30%,带动了机床市场需求30%以上的增长。从2002年开始，我国就成为世界第一机床消费大国。2004年国产金属切削机床年产量达到38.94万台、数控机床产量5.19万台；2005年前三季度，我国金属切削机床和数控机床产量分别达到34.08万台和4.33万台。我国的大多数制造行业和企业的生产、加工装备大多数是传统的

8、机床，而且多数是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响到企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。由于近几年国内外数控系统的高速发展，使原来进口的高档数控系统已不再满足日新月异的产品需求，迫切需要更换最新的数控系统及软件。我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。在这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。一些设备、有的生产线的产品销

9、路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。本设计是针对数控车床而进行的设计。这次设计是设计数控车床的床头箱，由于级数少且是专用车床，所以采用塔轮与齿轮传动实现变速。本设计是四级传动，塔轮实现两级，齿轮实现两级。最后，为了使主轴传动平稳，采用斜齿轮。第1章概述1.1 设计目的毕业设计是在学完大学四年所有课程之后的一个重要实践性教学环节。其目的在于通过此次设计回顾和总结以前学过的基本知识、基本理论和基本技能，并加以综合运用。本设计所选的题目为轴承套圈车床主轴箱设计，通过机床

10、主传动变速箱设计，使我们在拟定传动结构方案，结构设计和装配，制造工艺以及在零件设计计算，机械制图和编写技术文件等方面得到综合训练；从而培养我们具有结构分析和结构设计的初步能力；可以使我们树立正确的设计思想，理论联系实际和实事求是的工作作风。1.2 机床用途轴承套圈车床是适合大批量生产的大功率、高效率的半自动车床。它主要用于轴承环的车削加工，也可用于加工盘类、短轴类、套类等零件。在该机床上可以采用多把刀具同时加工零件，也可采用仿形刀架加工各种成型表面。该机床由电器、电磁联合控制，实现自动工作循环。因此，可以较容易地联入自动线中。1.3 滚动轴承套圈制造技术1.3.1 锻造加工轴承生产中，套圈毛坯

11、质量的好坏，生产率的高低，都将对轴承产品的质量、性能、寿命以及企业的经济效益产生重要影响。毛坯留量的大小（包括毛坯的成型方式）决定轴承材料利用率，而毛坯尺寸分散度和几何形状精度差则是造成废品率高、不能自动化生产的主要原因。套圈毛坯有锻件、冷挤压、温挤压、棒料和管料等，锻件约占毛坯总数的85%左右，套圈毛坯锻造的劳动量约占轴承加工总劳动量的10%-15机目前中小型套圈用锻件来加工的比重有加大趋势。目前，国内套圈锻造以热锻为主，以压力机锻造-辗扩成型生产线为主。锻造加热采用煤、油和电加热。加热火耗损失为现-3%,表面脱碳层深度为0.3-0.4mm,材料利用率为40%-50%。20世纪八十年代，有些

12、轴承企业在小型轴承套圈上推广了冷挤压工艺，对外径80-130mm的套圈采用温挤压工艺，外径小于80mm的套圈采用冷辗工艺（目前行业上以扩大到15OmnI一下），材料利用率达到60席以上。我国相继引进了16条高速徽段机生产线，推动了轴承行业锻造水平的技术进步，加快了毛坯专业化生产过程。高速锻锻工艺目前已成为国际上轴承套圈锻造的主要工艺，其采用感应加热至始锻温度，在高速顿锻机上完成切料、徽饼、成形和分离等工序，使用于大批量生产。高速锻锻工艺生产效率高，锻件尺寸精度高，表面质量好，能降低留量，提高材料利用率。综上所述，我国轴承锻造毛坯发展方向应为：进行专业化经济规模生产，便于采用国际先进技术，如高速

13、锻锻工艺、精密冷辗扩工艺、控制气氛等球化退火工艺等，采用先进工艺可以将目前轴承行业40%的材料利用率提高至54%-60乐经济效益可观。1.3.2 车削加工车削加工是金属切削加工的重要组成部分之一，在机械制造业中应用最为广泛，占有十分突出的地位。目前，我国中、小型轴承套圈大多采用多刀半自动、全自动车床对锻件进行车削加工。加工方式有机群分散工序和集中工序。在国外，目前套圈车削加工采用的有集中工序，也有分散工序法。集中工序法多用于结构形状复杂的零件，采用数控车床一次装夹定位，机床配备有刀具库，加工中，各工序通过精确地程序设计完成，产品精度受人为因素影响较小。分散工序法多用于大批量单品种的加工，采用自

14、动化连线的方式加工。广泛使用的刀具是硬质合金涂层机夹刀片，其切削速度达到140-250min,生产效率明显高于国内。采用了先进的毛坯加工技术，因此国外毛坯留量小，尺寸分散度小，车削加工一般为单循环完成，有效地缩短了加工周期。因此，发展能实现强力切削、刚性好的套圈车削专用车床，发展加工质量好、效率高的微机控制和自动控制车床，以及适合大批量单品种生产的自动化车削生产线，是车加工的发展方向。此外，发展硬质合金机夹可转位刀具、表面涂层刀具、金属陶瓷刀具等高效刀具，以及实现自动更换刀片、自带断屑装置等刀具监控系统，也是车加工研究的一个方向。1.3.3 磨削、超精加工轴承生产中，磨削加工劳动量约占总劳动量

15、的60乐所用磨床数量也占全部金属切削机床数量的60%左右。磨削加工成本占整个轴承生产成本的15席以上，因此，磨削加工是轴承生产的关键工序。目前国内轴承行业的一般磨削、超精工艺过称为：外圈：平面磨削-外径磨削-沟（滚）道磨削-沟（滚）道超精内圈：平面磨削-内外径磨削-内径磨削-沟（滚）道磨削-沟（滚）道超精在实际生产中，视产品精度要求在以上过程中增加附加回火工序，或对各表面进行二、三次循环加工。磨削过程多采用单机加工，较好的企业建有自动化生产线。改革开放以来，我国轴承行业有了较快发展，特别是磨超生产工艺有了较大改进，如沟道切入磨代替了摆头磨，双端面磨、宽无心外圆磨削、沟（滚）道超精工艺及支沟磨沟工艺已普遍应用，告诉磨削也开始应用。但是相对国外轴承磨超加工，我们还存在较大差距，在国外先进的轴承制造企业，端面、外径磨削采用CNC数控自动送料，在线自动测量、自动补偿，磨削速度达45mso沟道、内径磨削已全部采用CNC数控机床，生产过程实现全线自动化，全部工序由计算机集中控制，所有工艺参数和生产节拍严格按照图纸设计控制，砂轮线速度达到60msSKF磨加工工序的内沟磨削速度己达到120ms.特别是使用性能优良的CBN砂轮，使生产效率明显提高。轴承套圈磨削的发展趋势，集中体现在以下几个方面：（