雙工位金屬帶收卷裝置的設計

雙工位金屬帶收卷裝置的設計,雙工位金屬帶收卷裝置的設計,雙工,金屬,帶收卷,裝置,設計 編號： 　畢業(yè)設計(論文)任務書 題 目：雙工位金屬帶收卷裝置 的設計 學　　院： 機電工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 學生姓名： 徐 斌 學 號： 1100110328 指導教師單位： 機電工程學院 姓 名： 宋宜梅 職 稱： 教授 題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設計 ¨工程技術研究 ¨軟件開發(fā) 2014年12月13日 一、畢業(yè)設計（論文）的內(nèi)容 內(nèi)容： 隨著科學技術的發(fā)展，金屬帶鋼生產(chǎn)目前大部分采用連續(xù)化成卷生產(chǎn)。在金屬帶鋼生產(chǎn)過程中需要用到金屬帶收卷設備來完成金屬帶鋼的纏繞收卷工序，以及實現(xiàn)金屬帶鋼生產(chǎn)的連續(xù)化、機械化及自動化。因此金屬帶鋼收卷設備是實現(xiàn)金屬帶鋼生產(chǎn)連續(xù)化的重要設備之一。 1、 查閱相關資料，了解收卷裝置的工作原理； 2、 進行方案選擇論證，優(yōu)選出最佳方案； 3、 設計一臺雙工位金屬帶收卷裝置，能實現(xiàn)雙頭轉換使用功能，金屬帶卷的張緊和放松功能； 4、 根據(jù)牽引力進行動力系統(tǒng)設計計算、傳動系統(tǒng)設計計算，進行必要的校核計 算； 5、 繪制裝配圖、零件圖，編制設計計算說明書。 6、 了解相關的國家標準的應用。 二、 畢業(yè)設計（論文）的要求與數(shù)據(jù) 要求： 1、收卷裝置可旋轉180度，實現(xiàn)工位轉換，并可定位； 2、收卷直徑：400~1000毫米； 3、工作牽引力為1500N2000N；收卷寬度可調(diào)； 4、收卷速度：2~10轉/分，具有超載保護裝置。 5、設計要求結構合理、工藝性好、圖紙表達完整清晰。 三、畢業(yè)設計（論文）應完成的工作 1、完成二萬字左右的畢業(yè)設計說明書（論文）；在畢業(yè)設計說明書（論文）中必須包括詳細的300-500個單詞的英文摘要； 2、獨立完成與課題相關，不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）； 3、繪圖工作量折合A0圖紙3張以上，其中必須包含兩張A3以上的計算機繪圖圖紙； 四、應收集的資料及主要參考文獻 [1] 符煒等.機構設計學[M]. 長沙：湖南大學出版社，2001 [2] 孫開元、駱素君?.常見機構設計及應用圖例[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010. [3] 吳宗澤.機械設計實用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002 [4] 張展. 實用機械傳動裝置設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012 [5] 柳宇剛、顧振國.牽引傳動裝置[M].中國鐵道出版社，1995 [6] 崔光彩.牽引傳動行星無級變速器設計[M].河南科學技術出版社, 1994 [7] 明任雄、萬會雄.液壓與氣壓傳動[M].國防工業(yè)出版社，2003 [8] 李慶余,張佳編著.機械制造裝配設計[M].機械工業(yè)出版社,2003 [9] 許曉旸.專用機床設備設計[M].重慶：重慶大學出版社,2003 [10] F. W. Heilich and E. E. Shube. Traction Drives[M]. 1998 五、試驗、測試、試制加工所需主要儀器設備及條件 計算機一臺 CAD設計軟件 任務下達時間： 2014年12月17日 畢業(yè)設計開始與完成時間： 2014年12月17日至 2015年05 月26日 組織實施單位： 教研室主任意見： 簽字： 2014年12月14日 院領導小組意見： 簽字： 2014 年12月16日 I 編號： 畢業(yè)設計(論文)說明書 題 目：雙工位金屬帶收卷裝置 的設計 學院： 機電工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 學生姓名： 徐 斌 學 號： 1100110328 指導教師單位： 機電工程學院 姓 名： 宋宜梅 職 稱： 教授 題 目 類 型 ： 理 論 研 究 實 驗 研 究 工 程 設 計 工 程 技 術 研 究 軟 件 開 發(fā) 2014 年 12 月 13 日 I 摘 要 金屬帶鋼卷，也被稱為卷鋼，鋼材經(jīng)過熱、冷壓成型為卷狀。為了方便儲存和運 輸，各種鋼材的暫時處理方法（如加工成鋼帶等） 。 金屬帶鋼卷包裝是鋼卷儲存和運輸?shù)闹匾Ｗo措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè), 包裝質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低和工人勞動強度大是這一落后包裝技術的致命弱點。特別是, 隨著軋制速度的提高,新建的冷軋生產(chǎn)線的能力都在百萬噸級,低效率的手工包裝根本不 能滿足生產(chǎn)要求。工業(yè)發(fā)達國家的鋼鐵企業(yè)都非常重視鋼卷包裝,將其提高到 保證安全 儲運,提升產(chǎn)品檔次!的高度,開發(fā)出完整的鋼卷包裝工藝技術和裝備,基本實現(xiàn)了鋼卷包 裝的自動化。 本文對收卷裝置進行設計，主要完成機械結構部分設計。整機結構主要由電動機 產(chǎn)生動力將需要的動力傳遞到減速器上，然后通過齒輪傳遞到齒輪，通過齒輪再過渡 到卷筒軸上，卷筒軸上裝有收卷機構。同時本文對該方案收卷裝置關鍵零部件設計過 程進行了詳細闡述，其主要內(nèi)容包括系統(tǒng)總體方案的設計、電動機的選擇、執(zhí)行機構 的設計、傳動零部件的設計、軸的設計與校核以及軸承的選擇等。 本論文研究內(nèi)容： (1) 收卷裝置總體結構設計。 (2) 收卷裝置工作性能分析。 (3)電動機的選擇。 (4) 收卷裝置的傳動系統(tǒng)、執(zhí)行部件。 (5)對設計零件進行設計計算分析和校核。 (6)繪制整機裝配圖及重要部件裝配圖和設計零件的零件圖。 關鍵詞： 金屬帶；機械結構；收卷裝置；雙工位 I Abstract The metal strip coil, also known as the steel coil, steel after heat, cold pressing roll. In order to facilitate storage and transportation, temporary processing methods of different kinds of steel (such as processed intosteel belt). The metal strip coil packaging is an important protection measures of steel storage and transportation. The traditional steel coil packaging for manual operation, the packaging of poor quality, low production efficiencyand high labor intensity of workers is the backwardness of the fatal weakness of packaging technology.Especially, with the rolling speed increasing, the ability of the new cold rolling production line are in million tons of low efficient manual packaging, simply can not meet the requirement of production. Industrialdeveloped countries have attached great importance to the iron and steel enterprises steel coil packaging, it will be increased to ensure the safety of storage and transportation, improve product quality! Height,developed a complete steel rolling technology and equipment package, the basic realization of the automaticsteel coil packaging. This paper carries on the design to the winding device, mainly completes the design of mechanical structure.The whole structure is mainly produced by motor power will need to transfer the power to the drive, and thentransferred to the gear through the gear, the gear and the transition to the drum shaft, drum shaft is provided with a rolling mechanism. At the same time, this article on the scheme of winding device of key parts of the design process in detail, the main contents include system architecture design, the choice of motor,actuator design, transmission parts of the design, shaft design and checking and choice of bearings. This thesis research content: (1) the overall structure design of winding device. (2) the analysis of roll device work performance. (3) the choice of motor. (4) transmission system, the executive component rewinding device. (5) the design of parts of design calculation and check. (6) drawing machine assembly drawing and assembly drawing design of important parts and parts drawings. Keywords: metal belt; mechanical structure; winding device; double station I 目 錄 1 緒論 .1 1.1 金屬帶鋼卷概念 .1 1.2 帶鋼收卷裝置國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .2 1.3 冷帶鋼收卷裝置的類型和特點 .2 1.4 雙工位金屬帶收卷裝置研究內(nèi)容和方法 .3 2 雙工位金屬帶收卷裝置方案的選擇與評述 .4 2.1 畢業(yè)設計（論文）的內(nèi)容 .4 2.2 畢業(yè)設計（論文）的要求與數(shù)據(jù) .4 2.3 收卷裝置方案 .4 3 主要結構尺寸的選擇 .6 3.1 卷筒直徑的確定 .6 3.2 卷筒筒身長度的確定 .6 3.3 初選電動機容量 .6 3.4 電動機軸上的力矩的計算 .7 3.5 電動機的校核 .9 3.6 減速機的選型 .9 4 齒輪傳動設計計算 .10 4.1 選擇材料 .10 4.2 壓力角 的選擇 .10 4.3 齒數(shù)和模數(shù)的選擇 .10 4.4 齒寬系數(shù) .10 4.5 確定齒輪傳動的精度 .10 4.6 齒輪的校核 .12 5 主要零件的強度計算 .15 5.1 卷筒軸的設計與計算 .15 5.1.1 軸的材料 .15 5.1.2 卷筒軸轉矩的計算 .15 5.1.3 卷筒軸的計算 .16 5.2 卷筒軸軸承的計算 .22 6 潤滑方法及潤滑油的選擇 .23 6.1 潤滑油的選擇 .23 6.2 潤滑方法 .24 7 設備可靠性與經(jīng)濟評價 .24 7.1 機械設備的有效度 .24 7.2 投資回收期 .24 8 典型零件的工藝設計 .25 II 8.1 零件的形狀 .25 8.2 零件的工藝分析 .26 8.3 確定毛坯的制造形式 .27 8.4 基面的選擇 .27 8.5 制定工藝路線 .27 8.6 選擇加工設備和工藝裝備 .29 8.7 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .29 8.8 確定切削用量及基本工時 .30 總 結 .41 致 謝 .42 參考文獻 .44 畢業(yè)設計（論文） 1 1 緒論 1.1 金屬帶鋼卷概念 鋼卷，也被稱為卷鋼，鋼材經(jīng)過熱、冷壓成型為卷狀。為了方便儲存和運輸，各種鋼材的暫時 處理方法（如加工成鋼帶等。 ） 。 熱軋和冷軋卷板成形卷。熱軋卷板在小方坯結晶處理產(chǎn)品。冷軋卷的后續(xù)加工的熱軋鋼卷。鋼 卷的重量是 1530T 左右。今年，中國的熱軋生產(chǎn)能力擴大，已經(jīng)有幾十個熱軋生產(chǎn)線，還有一些 項目將開工建設或投產(chǎn)。 鋼卷賣的主要是大客戶，一般用戶沒有開卷裝置或數(shù)量有限。所以鋼卷的后續(xù)處理將是非常有 前途的行業(yè)。當然，大鋼米爾斯開卷、平整工程。 鋼的生產(chǎn)能力品種的冷軋薄板，關鍵的鍍鋅板，彩涂鋼板，不銹鋼板，冷軋硅鋼片，資金嚴重 短缺，但技術條件和限制，追求短期效益的影響，近幾年鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)幾乎線材，螺紋鋼，窄帶 鋼普通鋼產(chǎn)品，一方面加強鋼鐵產(chǎn)業(yè)布局不合理的矛盾，另一方面，達不到產(chǎn)品結構調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升 級的目的。隨著中國鋼鐵消費的板帶比近年來一直保持在 4042%，但鋼帶生產(chǎn)一直保持在 36%左 右，雖然帶鋼產(chǎn)量也有所增加，主要是大型國有企業(yè)挖潛和膨脹來實現(xiàn)的，與企業(yè)新的發(fā)展幾乎沒 有貢獻。高附加值，高技術含量的片，由鋼鐵公司追求高質(zhì)量，根據(jù)目前的統(tǒng)計，我國只有，熱軋 鋼的生產(chǎn)能力已超 200000000 噸，約八千萬噸的生產(chǎn)能力。在實際生產(chǎn)中，板通常是成卷供應，俗 稱帶，具有尺寸精度高，表面質(zhì)量好，加工方便，節(jié)省材料等。按材料分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼兩大類； 根據(jù)熱處理方法，冷軋兩。冷熱鋼板的成形過程，對組織與鋼板軋制性能影響很大，主要表現(xiàn)在熱 軋，冷軋只有小鋼和板材的生產(chǎn)。熱軋是高于再結晶溫度的軟化壓輪材料壓制成板或鋼截面，材料 的變形，但在材料的物理性質(zhì)沒有改變。熱軋冷軋，除已車輪滾動壓料作進一步的材料有孔蝕除氧 化過程中材料的再結晶溫度以下的溫度再結晶過程。經(jīng)過大量的冷再結晶退火-冷壓（重復 2 到 3 次）的過程，在分子水平上的變化，金屬材料（再結晶） ，合金形成的物理特性變化。因此，表面 質(zhì)量好，光潔度高，產(chǎn)品的尺寸精度，性能和組織的產(chǎn)品能夠滿足一些特殊的使用要求，如電磁特 性，深沖性能。冷軋帶鋼可用于汽車制造，電子產(chǎn)品，汽車，航空航天，精密儀器，罐頭食品。在 這個過程中熱軋、冷軋帶鋼，成品一般要經(jīng)過地下收卷裝置成各種尺寸的鋼卷。當在多跨廠房縱向 運動時可以使用的驅(qū)動鋼卷，橫向移動的車不能做的，他們需要鋼卷轉移專用平車。國內(nèi)一般 卷運輸部引進國外先進設備入口鋼卷小車體和它的軌道，相應的改進是不存在的設備。因此， 研究設計是非常必要的。 鋼卷包裝是鋼卷儲存和運輸?shù)闹匾Ｗo措施。傳統(tǒng)的鋼卷包裝為手工作業(yè),包裝質(zhì)量差、生產(chǎn) 效率低和工人勞動強度大是這一落后包裝技術的致命弱點。特別是,隨著軋制速度的提高,新建的冷 軋生產(chǎn)線的能力都在百萬噸級,低效率的手工包裝根本不能滿足生產(chǎn)要求。工業(yè)發(fā)達國家的鋼鐵企 畢業(yè)設計（論文） 2 業(yè)都非常重視鋼卷包裝,將其提高到 保證安全儲運,提升產(chǎn)品檔次!的高度,開發(fā)出完整的鋼卷包裝工 藝技術和裝備,基本實現(xiàn)了鋼卷包裝的自動化。 1.2 帶鋼收卷裝置國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 熱帶鋼收卷裝置是地下收卷裝置，最早是人輥式收卷裝置即由 8 個成型輥和導板組成。由于 成型輥和導板太多，相互間縫隙多容易發(fā)生卡鋼事故。另外，成型輥和卷筒間縫隙不均勻，壓力不 等。卷取成塔形多嚴重時卡鋼不能工作。為減少事故改成四輥式每個成型輥單獨驅(qū)動，結構簡單多 了工作可靠，但隨著鋼卷直徑加大壓緊不好，不能卷大直徑的鋼卷。以后又采用二輥式收卷裝置結 構更簡單成型輥小，但導板長度增加，卷取困難，只用于厚度大的帶鋼。 現(xiàn)在采用三輥式收卷裝置，采用計算機進行控制。卷筒與最后一架精軋機直接建立張力卷取 最好自動控制卷取是近代最好的收卷裝置，為防止懸臂卷筒彎曲采用活動支承。 冷帶鋼收卷裝置是地上收卷裝置，早期冷帶鋼收卷裝置選用圓柱形實心卷筒，有夾緊機構的 鉗口無脹縮機構，采用重卷機以便卸卷。也可用在小型冷軋機上，不重卷只要卷筒反轉便可由人工 取下帶卷，以后發(fā)展成弓形塊收卷裝置。該收卷裝置剛性差，弓形塊結構不對稱，不利于高速，大 負荷運轉。為了滿足高速大負荷要求又出現(xiàn)了扁形塊式收卷裝置。由于扁形塊結構對稱、強度高， 可在冷軋機上使用多年。近年來，冷軋機向告訴、大重卷、自動化方向發(fā)展。為保證卷取質(zhì)量，減 少收卷裝置的轉動慣量，采用八棱錐扇形塊收卷裝置。最近收卷裝置又采用牙條扇形塊式無縫隙卷 筒，用于窄帶冷軋機上。 1.3 冷帶鋼收卷裝置的類型和特點 1、實心卷筒收卷裝置 實心卷筒收卷裝置，卷筒呈實心圓柱形，這種收卷裝置的優(yōu)點是結構簡單，卷筒具有很大的 強度和剛度，用于卷取薄帶鋼或張力很大鋼卷很重的可逆式冷軋帶鋼軋機上，缺點是卷筒直徑不能 脹縮，為了卸卷則要增設一臺可脹縮卷筒的重卷機，當軋制終了時，帶鋼從實心卷筒往重卷機上重 卷并卸卷?，F(xiàn)安裝在 1400 偏入輥冷軋機上。 2、弓形塊卷筒收卷裝置 弓形塊式收卷裝置卷筒直徑能脹縮，鉗口能夾緊和松開，夾緊帶鋼頭部和卸卷均較方便。但 由于弓形塊剛性較弱，故這種收卷裝置多用在橫切、酸洗、熱處理及涂層機組。弓形塊卷筒按其脹 縮機構的類型可分為凸輪式、斜楔式和徑向活塞式等。弓形塊式卷筒的主要缺點是卷筒的結構不對 稱、質(zhì)量分布不均衡，因此不能在高速，大負荷下運轉。為此，這種卷筒多用在冷軋機車間的精整 機組中。 3、扇形塊式收卷裝置 扇形塊式收卷裝置的卷筒由四個扇形塊組成。卷筒的脹縮靠扁形塊下面四棱錐軸的軸向運動 來實現(xiàn)。因此，四棱錐扇形塊式卷筒是這樣收卷裝置的基本形式。由于四棱錐扇形塊式收卷裝置卷 筒結構對稱、強度高。因此，廣泛用于冷連軋機組、平整機組和單機座可逆或不可逆冷軋機組中。 畢業(yè)設計（論文） 3 這種收卷裝置結構簡單強度好，但由于卷筒脹開時扇形塊之間有很大縫隙，這在卷取薄帶時會產(chǎn)生 壓痕影響帶鋼表面質(zhì)量。 近年來，冷軋機向高速、大重卷、自動化方向發(fā)展。為保證鋼卷質(zhì)量。在收卷裝置結構上也 做了較大的改進。采用小轉動慣量以便使制動和調(diào)速，卷筒采用四棱錐加鑲條的結構即八棱錐式收 卷裝置。卷筒脹開時是個完整的圓柱體。當四個棱錐移動時，鑲條沿心軸的斜面徑向移動卷筒脹開， 鑲條正好填滿扁型塊式之間的縫隙卷筒是完整的圓柱形。由于四棱錐和四棱錐鑲條扇形塊式卷筒質(zhì) 量分布均勻，結構強度高、使用可靠，要求加工精度高。現(xiàn)在在連軋機力 1/2，因而有可能在滿足 工藝要求的前提下，適當減少結構的強度，簡化機械加工。特別在窄帶鋼冷軋機上更為合適。 1.4 雙工位金屬帶收卷裝置研究內(nèi)容和方法 為搞好雙工位金屬帶收卷裝置的設計，按下列步驟和方法進行 1、收集資料了解同類雙工位金屬帶收卷裝置的工作特點和生產(chǎn)中存在的問題，查閱有關資料。 2、 制定設計方案，對存在問題進行設計改進，同時對方案的特點進行分析即方案評述。 3、 選擇傳動系統(tǒng)進行電機容量的選擇。 4、 對設計方案、主要零件進行設計計算，保證它們的強度和剛度要求。 5、 繪制總圖、部分部件圖和零件圖。 6、說明設計方法和要求、提出對控制系統(tǒng)的設計要求。 7、 進行設計的經(jīng)濟分析與評價。 4 2 雙工位金屬帶收卷裝置方案的選擇與評述 2.1 畢業(yè)設計（論文）的內(nèi)容 內(nèi)容： 隨著科學技術的發(fā)展，金屬帶鋼生產(chǎn)目前大部分采用連續(xù)化成卷生產(chǎn)。在金屬帶鋼生產(chǎn)過程中 需要用到金屬帶收卷設備來完成金屬帶鋼的纏繞收卷工序，以及實現(xiàn)金屬帶鋼生產(chǎn)的連續(xù)化、機械 化及自動化。因此金屬帶鋼收卷設備是實現(xiàn)金屬帶鋼生產(chǎn)連續(xù)化的重要設備之一。 查閱相關資料，了解收卷裝置的工作原理； 進行方案選擇論證，優(yōu)選出最佳方案； 設計一臺雙工位金屬帶收卷裝置，能實現(xiàn)雙頭轉換使用功能，金屬帶卷的張緊和放松功能； 根據(jù)牽引力進行動力系統(tǒng)設計計算、傳動系統(tǒng)設計計算，進行必要的校核計 算； 繪制裝配圖、零件圖，編制設計計算說明書。 了解相關的國家標準的應用。 2.2 畢業(yè)設計（論文）的要求與數(shù)據(jù) 要求： 1、收卷裝置可旋轉 180 度，實現(xiàn)工位轉換，并可定位； 2、收卷直徑：4001000 毫米； 3、工作牽引力為 1500N 2000N；收卷寬度可調(diào)； 4、收卷速度：210 轉/分，具有超載保護裝置。 5、設計要求結構合理、工藝性好、圖紙表達完整清晰。 2.3 收卷裝置方案 圖 2.1 冷帶鋼收卷裝置方案圖一 畢業(yè)設計（論文） 5 圖 2.1 冷帶鋼收卷裝置方案圖二 第一種方案由于采用電機一級鏈傳動，張力不恒定，但是如果過載可以利用鏈傳 動的打滑保護傳動裝置和電機。主要應用不可逆冷軋機上。 第二種方案由于沒有采用一級鏈傳動傳動、精度高，只要與主機調(diào)速范圍配合好 可以保證恒張力軋制。該設計采用第二種方案， ，所以選擇該方案。 經(jīng)過現(xiàn)場實習調(diào)研，原收卷裝置的張力較小，所以這次設計中增加了帶鋼的張力， 同時電機容量也有所增加，原軸承經(jīng)過計算符合設計要求，故軸承還選原軸承。原卷 取張力小使得帶鋼表面質(zhì)量較差，現(xiàn)增大張力后，提高了帶鋼的表面質(zhì)量，并減減小 了軋制力。 設計改進有兩個方便。第一，保證了恒張力軋制，張力的增加有效的提高了帶鋼 表面質(zhì)量。第二，減小了軋制力。 畢業(yè)設計（論文） 6 3 主要結構尺寸的選擇 3.1 卷筒直徑的確定 對于冷軋帶材收卷裝置，卷筒直徑的選擇一般以卷取過程中內(nèi)層帶材不產(chǎn)生塑性 變形為設計原則。對熱軋帶材收卷裝置，則要求帶材的頭幾圈產(chǎn)生一定程度的塑性變 形，以便得到整齊密實的帶卷。但是由于受卷筒強度和作業(yè)線工序互相銜接的限制， 卷筒直徑不宜取得過小或過大。設計時可以考慮以下經(jīng)驗方法： 冷帶鋼卷取時 2.12 （3.3）max2015hD . mm3 在卷取帶材的厚度范圍很大，則應采取可更換卷筒或可加套筒方案，根據(jù)帶材的 厚度和工藝要求變換卷筒直徑，防止厚帶材在小直徑卷筒上出現(xiàn)塑性變形或薄帶材帶 卷因內(nèi)孔過大而出現(xiàn)塌卷現(xiàn)象。因此，取卷筒直徑 mm265D 3.2 卷筒筒身長度的確定 卷筒筒身工作部分長度應等于或稍大于軋輥輥身長度，卷筒直徑的脹縮量約為 1540 mm。 根據(jù)已知軋件最大寬度 mm , 取卷筒筒身長度160B mm2l 3.3 初選電動機容量 1、選擇電動機的類型 按工作要求電機需要調(diào)速，因此選用直流電機，封閉式結構，電壓 220/380 V，Z 型。 2、選擇電動機的容量 電動機所需工作功率為 kW 3.2-1 （3.4）awdP 式中： 工作機所需要工作功率，指收卷裝置的收卷裝置構張力卷取所需功率，wP kW； 由電動機至收卷裝置收卷裝置構的總效率。a kW 3.2-2 （3.5）awvTKP102 式中： ；數(shù) ， 取塑 性 彎 曲 及 摩 擦 影 響 系 2.2K N；卷 取 張 力 ，T m/s；卷 取 速 度 ，v 由電動機至收卷裝置收卷裝置構的總效率。a 由電動機至收卷裝置構的傳動總效率為 3.2-5 （3.6）4321a 畢業(yè)設計（論文） 7 效 率 。齒 輪 傳 動 、 卷 筒 的 傳 動分 別 為 聯(lián) 軸 器 、 軸 承 、式 中 ： 4321 取 ，級 ， 不 包 括 軸 承 效 率 ）（ 齒 輪 精 度 為（ 滾 子 軸 承 ）， 897.0,98.0. 3 ，則由式（3.6）得96.04 6.8.2a 6 將式（3.5） 、 （3.6）代入式（3.4）中得 advTKP102 86. kW35 根據(jù)電動機容量，由有關手冊查出初選電機 Z282，額定功率 kW，40dP 轉速 7501500 r/min。 3、確定帶卷的最大卷徑 （3.7）mBDw24 式中： mm；帶 卷 外 徑 ，wD mm；卷 筒 直 徑 ， mm；帶 卷 寬 度 ，B mm；卷 材 密 度 ， mm。帶 卷 質(zhì) 量 ，m 由式（3.7）得 24DBmw 658.710 mm42 卷取張力控制的實質(zhì)在于，若卷取線速度不變，采用電流調(diào)整器使電樞電流保持 恒定，就可以保證張力恒定。為了保持張力不變，必須保持收卷裝置卷取帶鋼線速度 不變。事實上隨著卷徑變化，卷取帶鋼線速度是變化的。這就需要電動機有調(diào)速能力， 調(diào)速范圍應保證滿足下式 1.2-9 （3.8）Dnwrmax 式中： ；卷 筒 的 最 大 轉 速 和 基 速、 rnmax 帶 卷 的 外 徑 和 內(nèi) 徑 。、 Dw 2654071 mm（滿足要求）w 3.4 電動機軸上的力矩的計算 1、電動機至卷筒的轉速比 畢業(yè)設計（論文） 8 卷筒的轉速 （對應于最大卷徑，最大機組速度時）為筒n 1.2-5 （3.9）Dvn60筒 式中： r/min；卷 筒 轉 速 ，筒 m/s；卷 取 速 度 ，v mm。卷 筒 直 徑 ，D 2658.10筒n r/min79 速比 為i （3.10）筒nir 79.1250 8 2、電機軸上的最大力矩計算 2.12-15a （3.11）fjbTz MM 式中： 電機軸上的最大力矩，Nm Nm；zM 張力對電機軸的阻力矩，Nm；T 帶材彎曲對電機軸的阻力矩，Nm；b 加速卷取時形成的電機軸阻力矩，N m；j 卷筒軸承摩擦形成的電機軸阻力矩，N m。f 2.12-16 （3.12）3012hBiDMwT 式中： mm；帶 卷 外 徑 ，wD mm；帶 卷 寬 度 ，B mm；帶 卷 厚 度 ，h MPa；單 位 張 力 ，0 電 機 至 卷 筒 的 減 速 比 。i 2.12-17 （3.13）3 2104sbihBM 式中： mm；帶 卷 寬 度 ，B mm；帶 卷 厚 度 ，h MPa；屈 服 極 限 ，s 電 機 至 卷 筒 的 減 速 比 。i 由式（3.12）得 31045.1607.524TM Nm 畢業(yè)設計（論文） 9 由式（3.13）得 3210578.4160bM Nm3 由于 所產(chǎn)生的阻力矩比較小，可以在確定 時選取一個比較的大的值來fjM和 zM 彌補 產(chǎn)生的阻力矩。因此，將式（3.12） 、 （3.13）代入式（3.11）可以得fj和 5.62.08z Nm971 綜合考慮各種因素，取 Nmz 3.5 電動機的校核 在初選完電機并確定了傳動比之后，應該對電機過載能力進行校核，即應滿足下 列條件 2.12-15 （3.14）erzM 式中： 所 選 電 機 的 過 載 系 數(shù) ； Nm；電 機 額 定 力 矩 ，erM 3.2-17 rdernP950 （3.15） 74 Nm3.509 將式（3.15）代入式（3.14）中得 Nm.86.12 Nm4 根據(jù)上述校核結果，該電機校核通過。 3.6 減速機的選型 1、電動機至卷筒的速比 卷筒的轉速 （對應于最大卷徑，最大機組速度時）為筒n Dvn60筒 式中： r/min；卷 筒 轉 速 ，筒 m/s；卷 取 速 度 ，v mm。卷 筒 直 徑 ，D 2650筒n r/min7.1 畢業(yè)設計（論文） 10 速比 為i 筒nir 79.1250 8 2、確定減速機的速比 根據(jù)所選減速機為 JZQ250 一級減速機，在從電機傳動卷筒做卷取運動過程中，其 余傳動部件（除減速機）的速比都為 1，故減速機的傳動比為 7.5i 4 齒輪傳動設計計算 4.1 選擇材料 根據(jù)表 7-1,選擇齒輪的材料為 45 鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)硬度 HBS 可達 229286。 4.2 壓力角 的選擇 由機械原理知識可知,增大壓力角,能使輪齒的齒厚和節(jié)點處的齒廓曲率半徑增大, 可提高齒輪的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度。此處，壓力角 可取 20。 4.3 齒數(shù)和模數(shù)的選擇 對軟齒面的閉式齒輪傳動,其承載能力主要取決于齒面接觸疲勞強度。而齒面接觸 應力的大小與小齒輪的分度圓直徑有關,即與齒數(shù)和模數(shù)的積有關。因此在滿足彎曲疲 勞強度的前提下,宜選擇較小的模數(shù)和較多的齒數(shù)。這樣除能增大重合度,改善傳動的 平穩(wěn)性外,還因模數(shù)的減小而降低齒高,從而減小金屬的切削量,減少滑動速度,減少磨 損,提高抗膠合能力。 4.4 齒寬系數(shù) 由強度公式可知,當載荷一定時,增大齒寬可以減小齒輪直徑,降低齒輪圓周速度。 但增大齒寬,齒面上的載荷分布不均勻性也將增大。查表 7-7,中間軸上的齒輪與大齒輪 嚙合時取齒寬系數(shù) 為 1.0;懸臂上的齒輪與小齒輪嚙合時取 為 0.5。根據(jù)公式d d ,計算結果圓整為 5 的整數(shù)倍 ,作為大齒輪的齒寬 ,小齒輪齒寬取1db 2b ,以補償加工裝配誤差。m)05(2 4.5 確定齒輪傳動的精度 根據(jù) GB10095-1988 規(guī)定,齒輪精度等級分為 12 級,1 級最高,12 級最低,常用 69 級。根據(jù)表 7-8 選用 7 級精度的齒輪。 齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度 畢業(yè)設計（論文） 11 因為載荷中有輕微振動，傳動速度不高，傳動尺寸無特殊要求，屬于一般的齒輪 傳動，故兩齒輪均可用軟齒面齒輪。查機械基礎P 322表 1410，小齒輪選用 45 號 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 236HBS；大齒輪選用 45 號鋼，正火處理，硬度為 190HBS。 精度等級初選 減速器為一般齒輪傳動，圓周速度不會太大，根據(jù)機械設計學基礎P 145表 57，初選 8 級精度。 選齒輪齒數(shù) Z1=285，則大齒輪齒數(shù)為 Z2=i Z1=285， （2）按齒面接觸疲勞強度設計齒輪 由于本設計中的減速器是軟齒面的閉式齒輪傳動，齒輪承載能力主要由齒輪接觸 疲勞強度決定，其設計公式為： (3-1)1231.()EHdKTud 確定載荷系數(shù) K 因為該齒輪傳動是軟齒面的齒輪，圓周速度也不大，精度也不高，而且齒輪相 對軸承是對稱布置，根據(jù)電動機和載荷的性質(zhì)查機械設計學基礎P 147表 58， 得 K 的范圍為 1.41.6， 取 K1.5。 接觸疲勞許用應力 (3-2)limiHNPZS ）接觸疲勞極限應力 由機械設計學基礎P 150圖 530 中的 MQ 取值線，根據(jù)兩齒輪的齒面硬度， 查得 45 鋼的調(diào)質(zhì)處理后的極限應力為 =600MPa , =560MPa lim1Hlim2H ）接觸疲勞壽命系數(shù) ZN 應力循環(huán)次數(shù)公式為 N=60 n jt h 工作壽命每年按 300 天，每天工作 28 小時，故 th=(3001028)=48000h N1=60466.798148000=1.344109 (3-3) 982.3410= .27610i 查機械設計學基礎P 151圖 531，且允許齒輪表面有一定的點蝕 ZN1=1.02 ZN2=1.15 ) 接觸疲勞強度的最小安全系數(shù) SHmin 查機械設計學基礎P 151表 510，得 SHmin1 ）計算接觸疲勞許用應力 。HP 畢業(yè)設計（論文） 12 將以上各數(shù)值代入許用接觸應力計算公式得 (3-4)lim11n60.261HNpZMPaS (3-5)li22n5.4pH ）計算小齒輪直徑 d1 由于 ，故應將 代入齒面接觸疲勞設計公式，得2pp2131.()36.85mEHdZKTud 查機械設計學基礎P 145表 57，v 12000kg） 中型 （零件重 1002000kg） 輕型 （零件重100kg） 單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下 小批生產(chǎn) 5100 10200 100450 中批生產(chǎn) 100300 200450 4504500 畢業(yè)設計（論文） 30 大批生產(chǎn) 3001000 4504500 450045000 大量生產(chǎn) 1000 以上 4500 以上 45000 以上 根據(jù)所發(fā)的任務書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于 3045，毛坯重量 2 120245 6.04.0 頂、側面底 面 鍛孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及 毛坯尺寸。 8.8 確定切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深 度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)切削用量簡明手冊 （第三版，艾興、肖詩綱 畢業(yè)設計（論文） 31 編，1993 年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以* 號，與機械制造設計工工藝簡明手冊的表區(qū)別。 3.6.1 工序 30 粗車外圓 45 表面及端面，注意各外圓留 1mm 的半精車余量 3.6.1.1 確定切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHBm2516 厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0 ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09vK01s0sr8. .確定切削深度 pa 由于單邊余量為 3MM，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = （9-pm3 1） .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，1625pa410 進給量 =0.51.0frm 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7 （9-f 2） 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構允許進給力 =GCr1530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSp4f75.0rmrK 時，徑向進給力： =945 。 045RFN （9-3） 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際f rofKsFfkrFfK 進給力為： =945 =1111.5 （9-fF17.N 4） 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1 壽命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 畢業(yè)設計（論文） 32 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 2002196YG 的鍛件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4fr75.0Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKmvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （9-00.184.920.1 5） in48 = = =120 （9-nDc1127ir 6） 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250mir 這時實際切削速度 為：cV = = （9-1cn01257min 7） .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pa3f ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPKW7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0 =1.7 =1.2 （9-3. 8） 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5CEP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0 .倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 sr8.3 換車刀手動進給。 . 計算基本工時 （9-nflt 9） 式中 = + + ， = m127Llyl 由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則m1 = + =1278 畢業(yè)設計（論文） 33 = = （9-mt7.01258in46 10） 3.6.2 工序 40 半精車外圓 45 表面及端面，半精車各外圓臺階及圓弧圓角 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHBm2516 厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0 ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09vK01s0sr8. .確定切削深度 pa 由于單邊余量為 3MM，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = （9-pm3 11） .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，1625pa410 進給量 =0.51.0frm 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構允許進給力 =GCr1530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSp4f75.0rmrK 時，徑向進給力： =945 。045RFN 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際f rofKsFfkrFfK 進給力為： =945 =1111.5 （9-f17.N 12） 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1 壽命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 2002196YG 的鍛件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 畢業(yè)設計（論文） 34 1.28） ，故： = tVvK=63 （9-00.184.920.1 13） min48 = = =120 （9-nDc1127ir 14） 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250ir 這時實際切削速度 為：cV = = （9-1cn01257min 15） .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pa3f ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPKW7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0 =1.7 =1.2 （9-3. 16） 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5CEP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0 .圓角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 sr8.3 采用工序確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下： a =2.5 f=0.65 n=3.8 v=45.4 T =56pmmsrinmis 3.6.3 工序 60 掉頭，粗車外圓 45 端面，注意各留 1mm 的半精車余量 3.6.3.1 確定切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 C6021 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHBm2516 片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09vK01s0sr8. .確定切削深度 pa 畢業(yè)設計（論文） 35 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m5.2 = = （9-pa.251 17） .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，m1625pam410 進給量 =0.51.0 （9-fr 18） 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7 （9-fr 19） 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構允許進給力 =GCr1530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSp4f75.0rmrK 時，徑向進給力： =945 。045RFN 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際f rofKsFfkrFfK 進給力為： =945 =1111.5 （9-f17.N 20） 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1 壽命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 20021915YT 的鍛件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （9-00.184.920.1 21） min48 = = =120 （9-nDc127ir 22） 畢業(yè)設計（論文） 36 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250nmir 這時實際切削速度 為：cV = = （9-1cD01257min 23） .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPkw7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0 =1.7 =1.2 3.k 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所ni25EPkw9.5CEP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0 .計算基本工時 （9-flt 24） 式中 = + + ， =127Llyl 由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則m1 =126+ =1m28 = =mt.05in41 3.6.4 工序 70 半精車外圓 45 端面，半精車各外圓臺階及圓弧圓角 確定切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 C6021 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHBm2516 片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09vK01s0sr8. .確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故.2 = = p5.m2 .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 畢業(yè)設計（論文） 37 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，m1625pam410 進給量 =0.51.0fr 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構允許進給力 =GCr1530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSp4f75.0rmrK 時，徑向進給力： =945 。045RFN 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際f rofKsFfkrFfK 進給力為： =945 =1111.5 由f17.N 于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1 壽命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 20021915YT 的鍛件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （9-00.184.920.1 25） in48m = = =120 （9-nDc127ir 26） 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250nir 這時實際切削速度 為：cV = = （9-1cD01257min 27） .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 畢業(yè)設計（論文） 38 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPkw7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0 =1.7 =1.2 3.k 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所ni25EPkw9.5CEP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0 .計算基本工時 （9-flt 28） 式中 = + + ， =127Llyl 由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則m1 =126+ =1m28 = =mt.05in41 3.6.4 工序 100 車槽 1.3X27.2 到規(guī)定尺寸精度 確定切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHBm2516 厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0 ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09vK01s0sr8. .確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.2 = = p.m25 .確定進給量 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 400 之間時，m1625pa410 進給量 =0.51.0fr 按 CA6140 機床進給量（表 4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7f 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1 30，CA6140 機床進給機構允許進給力 =GCr1530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當強度在 174207 時， ， ， =HBSp4f75.0rmrK 畢業(yè)設計（論文） 39 時，徑向進給力： =945 。045RFN 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故實際f rofKsFfkrFfK 進給力為： =945 =1111.5 由f17.N 于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1 壽命 = 。Tmin60 .確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 20021915YT 的鍛件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv 1.28） ，故： = tVv=63 （9-00.184.920.1 29） min48 = = =120 （9-nDc127ir 30） 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250nir 這時實際切削速度 為：cV = = （9-1cD01257min 31） .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 1.25， = ， ，HBS160245pa3f ，切削速度 時，rm75.0min50V =CPkw7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0 =1.7 =1.2 3.k 根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所ni25EPkw9.5CEP 選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為： 畢業(yè)設計（論文） 40 =1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin50 .計算基本工時 （9-flt 32） 式中 = + + ， = m127Llyl 由切削用量簡明使用手冊表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則m1 =126+ =128 = = （9-mt7.0125in4 33） 工序 110 銑槽 切削深度 ： =2.2 pa 根據(jù)參考文獻3表 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻1表2.4760.8/famz 查得切削速度 ，3023/minV 機床主軸轉速 ：n （9-1045./in.160rd 34） 按照參考文獻3表 3.174，取 。7./i 實際切削速度 ： （9-v 341607.540/10dnms 35） 進給量 ： （9-fV.827.5/.9/ffaZns 36） 工作臺每分進給量 ： （9-mf1.3/8.6/infVm 37） 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 20l 刀具切入長度 ：1 （9-0.5()lD 38） =81mm 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 畢業(yè)設計（論文） 41 機動時間 ： （9-2jt 12081.23min.6jmlf 39） 本工序機動時間： （9-12.051.8ijjtt 40） 42 總 結 本次設計，使我進一步鞏固，加深和拓寬對機械原理，綜合運用材料和其他專 業(yè)課程知識的力學，分析和解決機械設計問題，知識。通過設計實踐，逐步樹立正 確的設計思想，增強創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉機械設計的一般規(guī)律，分析問題和 解決問題的能力。通過設計計算，圖紙和技術標準，應用說明書，設計說明書和其 他有關材料，機械設計的基本技能和綜合訓練。經(jīng)過幾個月的努力，通過這次的畢 業(yè)設計，我對機電一體化系統(tǒng)設計方案的擬定有了一定的認識，機械傳動部件的選 用原則，機械傳動部件設計計算方案的原理等方面都有了一定的