前言
由于各种机械的用途和性能不同,其零件的材料、结构和技术要求也各不相同。所以,各种零件的加工工艺是不同的,即使是同类型的零件,由于生产条件和批量大小的不同,其工艺也不同,因此,必须制定合理的工艺规程。在数控加工中,加工工艺路线表示刀具刀位点相对于工件运动的轨迹,也称进给路线。它不仅包括加工内容也反映加工顺序,是编程工作的主要依据。
摘要
数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、制造技术,都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。
本次毕业设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。
关键词: 数控技术 加工工艺 编程
NC and NC machine tool technology in today's machine manufacturing industry in an important position and great benefits that its national infrastructure in the industrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing industries to transform and enhance automation, flexible, Integrated production and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery manufacturing to the industrial structure, product variety and quality and production methods brought about a revolutionary change. NC machine tool processing workshop is the most important modern equipment. It is the development of information technology (1 T) and manufacturing technology (MT) with the result of the development. Modern CAD / CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are built on the technology in the NC. NC master modern technology of modern machinery and electronic knowledge is essential to professional students.
The design of the content on the characteristics of the NC, processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis.
Key words: NC programming technology processing technology
1毛坯的选择
一、轴类零件的毛坯和材料
(一)轴类零件的毛坯
轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。
根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。
(二)轴类零件的材料
轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
45钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50~58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。
2零件图工艺分析
在设计零件的加工工艺规程时,首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面:
1.构成零件轮廓的几何条件
在车削加工中手工编程时,要计算每个节点坐标;在自动编程时,要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意:
(1) 零件图上是否漏掉某尺寸,使其几何条件不充分,影响到零件轮廓的构成;
(2) 零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清,使编程无法下手;
(3) 零件图上给定的几何条件是否不合理,造成数学处理困难。
(4) 零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
2.尺寸精度要求
分析零件图样尺寸精度的要求,以判断能否利用车削工艺达到,并确定控制尺寸精度的工艺方法。
在该项分析过程中,还可以同时进行一些尺寸的换算,如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时,常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。
3.形状和位置精度的要求
零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时,要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准,还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理,以便有效的控制零件的形状和位置精度。
4.表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求,也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。
5.材料与热处理要求
零件图样上给定的材料与热处理要求,是选择刀具、数控车床型号、确定切削用量的依据。
2.1零件加工工艺分析
1加工工艺路线的确定原则
加工工艺路线合理与否,关系到零件的加工质量
与生产效率。在确定加工工艺路线时,应综合考虑在保
证加工精度的前提下,应最大限度地缩短加工工艺路
线。所以数控加工工艺路线应遵循以下原则:
(1)保证产品质量,应将保证零件的加工精度和表
面粗糙度要求放在首位。
(2)提高劳动生产率和降低生产成本。在保证零件
加工质量的前提下,应力求加工路线最短,并尽量减少
空行程时间,提高加工效率。
(3)在满足零件加工质量、生产效率等条件下,尽
量简化数学处理的数值计算工作量,以简化编程工作。
此外,确定加工工艺路线中,还要综合考虑零件的形状
与刚度、加工余量、机床与刀具的刚度等,确定一次进
给还是多次进给,以及设计刀具的切人点与切出点、切
入方向与切出方向。在铣削加工中,是采用顺铣还是逆
铣等。
2加工工艺的选择要点
在数控加工编程中,应强化工艺规程,选择合理的
加工路线,优化程序编制。在制定加工工艺路线中应关
注以下事项:
(1)在确定加工路线时,为缩短行程,应考虑尽量
缩短刀具的空行程。通常通过合理选择起刀点,合理安
排回空路线都能使空行程缩短,提高生产效率。
(2)在安排加工工艺路线时,同时也要兼顾工序集
中的原则。零件在一次装夹中,尽可能使用同一把刀
具完成较多的加工表面,以减少换刀次数,简化加工
路线,缩短辅助时间。有条件者可采用复合刀具,当一
把刀具完成加工的所有部位后,尽可能为下道工序作
些预加工,如使用小钻头预钻定位孔或划位置痕.或
者进行粗加工,然后再换刀进行精加工。
(3)要选择工件在加工后变形小的加工路线。如
对于横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分数
次走刀至最终尺寸或应用对称去除余量法安排加工
前言
由于各种机械的用途和性能不同,其零件的材料、结构和技术要求也各不相同。所以,各种零件的加工工艺是不同的,即使是同类型的零件,由于生产条件和批量大小的不同,其工艺也不同,因此,必须制定合理的工艺规程。在数控加工中,加工工艺路线表示刀具刀位点相对于工件运动的轨迹,也称进给路线。它不仅包括加工内容也反映加工顺序,是编程工作的主要依据。
摘要
数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、制造技术,都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。
本次毕业设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。
关键词: 数控技术 加工工艺 编程
NC and NC machine tool technology in today's machine manufacturing industry in an important position and great benefits that its national infrastructure in the industrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing industries to transform and enhance automation, flexible, Integrated production and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery manufacturing to the industrial structure, product variety and quality and production methods brought about a revolutionary change. NC machine tool processing workshop is the most important modern equipment. It is the development of information technology (1 T) and manufacturing technology (MT) with the result of the development. Modern CAD / CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are built on the technology in the NC. NC master modern technology of modern machinery and electronic knowledge is essential to professional students.
The design of the content on the characteristics of the NC, processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis.
Key words: NC programming technology processing technology
1毛坯的选择
一、轴类零件的毛坯和材料
(一)轴类零件的毛坯
轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。
根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。
(二)轴类零件的材料
轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
45钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50~58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软的芯部,因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。
2零件图工艺分析
在设计零件的加工工艺规程时,首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面:
1.构成零件轮廓的几何条件
在车削加工中手工编程时,要计算每个节点坐标;在自动编程时,要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意:
(1) 零件图上是否漏掉某尺寸,使其几何条件不充分,影响到零件轮廓的构成;
(2) 零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清,使编程无法下手;
(3) 零件图上给定的几何条件是否不合理,造成数学处理困难。
(4) 零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
2.尺寸精度要求
分析零件图样尺寸精度的要求,以判断能否利用车削工艺达到,并确定控制尺寸精度的工艺方法。
在该项分析过程中,还可以同时进行一些尺寸的换算,如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时,常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。
3.形状和位置精度的要求
零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时,要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准,还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理,以便有效的控制零件的形状和位置精度。
4.表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求,也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。
5.材料与热处理要求
零件图样上给定的材料与热处理要求,是选择刀具、数控车床型号、确定切削用量的依据。
2.1零件加工工艺分析
1加工工艺路线的确定原则
加工工艺路线合理与否,关系到零件的加工质量
与生产效率。在确定加工工艺路线时,应综合考虑在保
证加工精度的前提下,应最大限度地缩短加工工艺路
线。所以数控加工工艺路线应遵循以下原则:
(1)保证产品质量,应将保证零件的加工精度和表
面粗糙度要求放在首位。
(2)提高劳动生产率和降低生产成本。在保证零件
加工质量的前提下,应力求加工路线最短,并尽量减少
空行程时间,提高加工效率。
(3)在满足零件加工质量、生产效率等条件下,尽
量简化数学处理的数值计算工作量,以简化编程工作。
此外,确定加工工艺路线中,还要综合考虑零件的形状
与刚度、加工余量、机床与刀具的刚度等,确定一次进
给还是多次进给,以及设计刀具的切人点与切出点、切
入方向与切出方向。在铣削加工中,是采用顺铣还是逆
铣等。
2加工工艺的选择要点
在数控加工编程中,应强化工艺规程,选择合理的
加工路线,优化程序编制。在制定加工工艺路线中应关
注以下事项:
(1)在确定加工路线时,为缩短行程,应考虑尽量
缩短刀具的空行程。通常通过合理选择起刀点,合理安
排回空路线都能使空行程缩短,提高生产效率。
(2)在安排加工工艺路线时,同时也要兼顾工序集
中的原则。零件在一次装夹中,尽可能使用同一把刀
具完成较多的加工表面,以减少换刀次数,简化加工
路线,缩短辅助时间。有条件者可采用复合刀具,当一
把刀具完成加工的所有部位后,尽可能为下道工序作
些预加工,如使用小钻头预钻定位孔或划位置痕.或
者进行粗加工,然后再换刀进行精加工。
(3)要选择工件在加工后变形小的加工路线。如
对于横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分数
次走刀至最终尺寸或应用对称去除余量法安排加工
进入二十一世纪以来,中国汽车工业一直保持着持续发展的势头。上世纪九十年代以前,国内汽车工业的主导产品是货车,经过近十年的发展,出现了以轿车为领头羊的可喜格局。汽车工业重点发展轿车的战略转移,给装备制造业带来前所未有的发展机遇。各行各业中,与装备制造业关联最大的就是汽车工业。有关资料表明,美国机床的50%以上、工业机器人的60%以上用于汽车工业,因此美国成为汽车王国的同时,也成为机床生产大国。发达国家汽车工业的发展史无不证明这一点,汽车工业的发展提升了装备制造业特别是机床制造业,机床制造业的提升在技术与工艺上,支撑和保证汽车工业的繁荣。锻压机械作为机床制造业的重要部分与汽车工业的发展更是息息相关。本文仅以轿车典型金属板材冲压件和典型锻件为例,浅谈汽车工业对锻压机械的应用。
典型金属板材冲压件的工艺装备
在轿车的整车生产中,冲压、焊装、涂装和总装统称轿车生产四大工艺。据统计,在轿车的2000馀个零件中,按件数计算金属板材冲压件占40%以上,冲压工艺装备在汽车工业的地位可见一斑。当今轿车生产凸现车型个性化特点,令换型周期越来越短。轿车换型主要表现在车身形状和结构的变化,而与之相适应的是金属板材冲压件的千变万化。金属板材冲压件大致可分为三大类,即车身覆盖件、车身结构件和中小型冲压件。车身覆盖件和车身结构件是具有保持车身形状功能的零件,如车门、顶盖、侧围、行李箱盖等,是金属板材冲压件的主体。中小型冲压件在轿车中的分布较分散,如车轮、离合器、车用空调、微特电机等部件,都有大量的冲压件。研究轿车典型金属板材冲压件的工艺装备,毫无疑问地要将车身覆盖件的工艺装备作为龙头对待。
金属覆盖件的工艺装备
自车身覆盖件工业化生产以来,机械压力机始终是其装备主体,典型的组合是一台双动机械压力机与数台单动机械压力机组成的冲压生产线。冲压生产线的形式虽然一直被普遍采用,但其内涵却不断变化。首先是随着单机自动化水平的提高,自动快速调整技术及自动快速换模技术的应用,增强了冲压生产线的柔性化程度;其次是冲压生产线的结构形式不断改进,由人工上下料的流水生产线发展为半自动冲压线和自动冲压线;其三,更具技术进步意义的是,多工位压力机进入冲压生产线,以及激光加工与冲压加工相集成,组成广义的冲压自动线。
图1 多工位压力机
中国锻压机械行业在车身覆盖件工艺装备方面的进步是有目共睹的。通过“八五”以来的科技攻关,锻压机械行业的自主开发能力明显提高了。在此基础上,有关企业通过引进德国舒勒、美国维尔森、日本小松等着名公司的设计制造技术,或采取与国外厂商合作生产的方式,为中国轿车生产企业提供了几十条冲压生产线,并在国际市场中占有一席之地。
当前,车身覆盖件冲压技术的快速发展令人瞩目,主要表现在液压机的加盟、多工位压力机的使用和柔性化技术趋于成熟这三方面。
如前所述,机械压力机是冲压生产线的主体,长时间里没有其他装备能动摇其霸主地位。然而,随着液压机某些关键技术的突破,液压机在冲压方面的优势和潜能得到充分发挥,生产率明显提高,以及行程同步、与传送装置连锁等问题的圆满解决,产生液压机作为冲压生产线主机的趋势。当然,这并不意味着液压机将取代机械压力机,虽然冲压生产线可以全部采用液压机,也可以液压机与机械压力机混排使用,但机械压力机作为主机组成的冲压生产线毕竟仍是主流。
早期较广泛使用的冲压生产线,由一台双动机械压力机与数台单动机械压力机组成,两者之间设置一个工件翻转装置。多工位板料自动压力机的出现,以其一次行程进行多工序加工、结构紧凑、生产效率高等特点,倍受汽车工业的青睐。多工位压力机作为主机用于冲压生产线,比单机使用的难度大得多,必须解决驱动系统、传送系统以及检测系统等一系列技术问题。近年来,随着以上技术难题的逐一解决,多工位压力机作为主机进入冲压生产线才成为可能。
图2 串联压力机生产线
柔性化技术趋于成熟,是轿车车身覆盖件生产最重要的技术进步。首先,组成冲压生产线的设备的数控化,奠定了冲压生产线自动化的基础。而柔性传送技术、机外仿真技术、脱机编程技术的日臻完善,特别是包括模具自动仓库、模具自动识别与提取、模具工作参数自动调整等功能的模具系统实用化,标志着车身覆盖件柔性化技术已趋成熟,使大型覆盖件的“个性化”生产、按定单生产和“准时生产”成为可能。
柔性冲压自动线问世,表示柔性化技术发展逐渐完备。柔性冲压自动线的基本结构,仍是一台双动压力机与数台单动压力机串联布置。在双动压力机之前有拆垛装置,由上料车、液压顶升器、磁力分层器、真空吸盘提升器、双料检测器、磁力辊道、双料排除器、清洗涂油装置和送料装置组成;双动压力机与单动压力机之间有上下料装置,包括下料器、翻转装置、传送装置和上料器;单动压力机之间的上下料装置,由下料器、传送装置和上料器组成;最后一台单动压力机之后是码垛装置,由下料器,传送装置和码垛车组成。此外,自动快速换模系统、自动快速调整系统、故障检测系统以及废料排除与运输系统都是必不可少的。由于对机器人技术、微电子技术和液压技术的充分应用,不仅实现了冲压过程的自动化,而且带来生产组织的柔性化。
大型多工位压力机自动冲压生产线代表了先进的组合方式,应当特别关注。大型多工位压力机的不断完善和轿车大型覆盖件生产的需求,促进了大型多工位压力机自动冲压生产线的发展。较原始的组合是,由一台双动拉伸压力机与一台单动大型多工位压力机组成,二者之间配备一套翻转装置和同步装置,在一定程度上提高了生产节拍,并减少占地面积。第二代生产线的配置大为简化,一台带双动拉伸工位的多工位压力机在其前后分别配备了拆垛装置和码垛装置,便组成了一条自动冲压生产线。此类多工位压力机多为四柱三滑块结构,第一滑块下的第一工位是双动拉伸工位,其馀工位为单动冲压工位。由于拉伸工位采取了反向拉伸的方式,从而避免了工件的翻转,因此不需要翻转装置,使生产率进一步提高、占地面积也减少了。带数控液压气垫的大型多工位压力机的出现,摒弃了传统的双动拉伸工艺理念,真正将拉伸与其他冲压工艺组合到一台压力机上完成。自动冲压生产线的硬件组成仍是一台主机配备拆垛装置和码垛装置,主机是带数控液压气垫的多工位压力机,而数控液压气垫是其技术核心。数控液压气垫通过四角控制,可调节拉伸工作的压边力,从而实现单动深拉伸。采用数控液压气垫使单动压力机代替传统的双动压力机,不仅简化了压力机的结构、取消了翻转装置,且实现了压边力的优化控制、提高拉伸件的质量、降低工件的废品率。
中国汽车工业对设备需求呈现长期多样性的局面,因此大型覆盖件的生产工艺也是多种多样的。随着技术发展的进程,众多企业已经或将要把人工上下料的流水线改造为半自动冲压线和自动冲压线,但使用柔性冲压自动线的企业仍为数不多。大型多工位压力机自动冲压生产线由于造价昂贵及技术方面的问题,在国内推广使用尚待时日。目前,中国锻压机械行业不仅能够自主提供传统配置的冲压生产线、半自动冲压线和自动冲压线,而且具有提供柔性冲压自动线和大型多工位压力机自动冲压线的能力。
钢板成型车轮的工艺装备
在结构上,轿车车轮主要分为组合式车轮和整体式车轮,从材质上分则有钢板成型车轮和铝合金车轮。当前,组合式钢板成型车轮占有相当重要的位置,短期内不会出现整体式铝合金车轮一统天下的局面。组合式钢板成型车轮主要由轮辋和轮辐组成,轮辋与轮辐的生产工艺一直备受关注。现时,生产轮辋的工艺方法大致有两种,一是滚压生产工艺,二是旋压生产工艺;生产轮辐的工艺方法主要有两种,即冲压成形工艺和旋压成形工艺。
滚压工艺生产轿车轮辋的自动生产线的典型配置,按工艺性质可分为三部分:第一部分包括自动开卷机组、校平剪切机组,将卷料制备成加工轮辋的定长板料;第二部分包括卷圆机组、焊接及焊缝清理机组、倒角及扩口机组,将前工序的板料卷成轮辋所需的环形毛坯;第三部分包括滚压成形机组(通常由三台滚压成形机组成)、精整扩径机组,将环形坯料滚压成成型轮辋。滚压工艺的优点是生产率高,国外此类自动生产线的生产率一般为800-1200件/小时。
旋压工艺生产轿车轮辋的优点是,通过有效控制金属的塑性流动,可加工出变截面等强度轮辋,以提高轮辋质量。可是,旋压工艺存在生产率低的缺点,国外典型生产线的生产率通常为200-250件/小时,因此不适于大批量生产轮辋的企业。比较常见的做法是,利用旋压工艺具有的柔性化特点,用于新产品开发和小批量轮番生产。旋压工艺轿车轮辋自动生产线的配置,第一、第二两部分与滚压工艺相类似,第三部分旋压成形机代替了滚压成形机。
冲压成形生产轮辐的工艺比较间单,早期采用多台单工位压力机分序成型的方法,后来采用多工位压力机在一台设备上连续完成。冲压成形的轮辐等厚壁、重量大,不能满足轿车高速行驶的需要,而且材料利用率和车轮寿命都较低。旋压工艺可获得变厚壁等强度结构轮辐,不仅提高了材料利用率和车轮寿命,而且增加轿车高速行驶的安全性和可靠性。旋压成形生产线的典型工艺包括落料、强力旋压、修边、冲孔等工序。旋压成形生产线的主机是数控旋压成形机,第一滚轮对坯料预旋压完成布料,第二滚轮将壁厚旋压至预定值。
中国轿车车轮的生产工艺装备比较落后,滚压工艺与旋压工艺均有极大的发展空间。从国外的发展趋势看,旋压工艺虽然有生产效率低的缺点,但其加工精度高、可生产变截面等强度轮辋和轮辐、制件刚度大回弹小等优点仍不容忽视,特别适合新产品开发和中小批量生产。随着旋压工艺生产率的不断提高和控制技术的日臻完善,在车型变化周期越来越短的今天,人们可能将重新审视对旋压成形工艺的评价。
典型锻件的工艺装备
汽车工业是锻件生产企业最重要的用户,因为大约60%以上的锻件为汽车工业应用。与机械工业相比,汽车工业更注重锻件的精度、锻件细微结构和中空部位的成型以及最大程度的减轻重量。由于锻件的高强度和高可靠性,轿车的重要零件一直采用锻件作毛坯,典型锻件有发动机的曲轴、连杆,变速箱的齿轮、轴类零件,操纵系统中的轮架、拉杆、转向节零件等。轿车典型锻件的锻造可分两大类,即普通模锻和特种模锻。普通模锻采用小飞边、无飞边工艺在锻锤和热模锻压力机上进行,特种模锻采用楔横轧工艺、摆动辗压工艺和径向锻造工艺。
发动机连杆锻造工艺装备
轿车发动机连杆锻造工艺主要有两种,一是采用热模锻压力机生产线,二是采用电液模锻锤生产线。前者适用于大批量生产,后者则适应中小批量、多品种生产方式。热模锻压力机生产线的基本组成是,棒料库、棒料自动排列和送进装置、感应加热炉、出料装置、棒料剪切机构和热模锻压力机等。热模锻压力机生产线采用一模两件的锻造工艺,生产率可高达800-1200件/小时,材料利用率为95%以上。热模锻压力机生产线虽然有经济技术方面的优势,但受投资大、专业化程度高、模具制造和维修费用高、必须有70%以上的开动率等因素的制约,使许多生产厂家望而生畏。电液模锻锤生产线生产轿车发动机连杆锻件,采用一模一件的锻造工艺,将棒料剪切成坯料后加热再进行锻造。电液模锻锤生产线的基本组成是,棒料剪切机、感应加热炉、送料装置、楔横轧机或辊锻机、电液模锻锤、切边校正机等。随着控制技术的发展,电液模椴锤可控制和调整打击能量、打击次数、打击间隔时间等工艺参数,以最佳打击力满足锻件成形的能量要求,不仅能提高锻件的质量,而且延长了模具的寿命。虽然电液模锻锤生产线的生产率通常只有热模锻压力机生产线的二分之一左右,但其投资只相当于后者的三分之一,组织生产十分灵活,故深受中小批量生产规模厂家的青睐。
轿车发动机连杆锻造的技术发展趋势是,提高锻造生产线的机械化、自动化水平和采用新的锻造工艺方法。显而易见,提高锻造生产线的机械化和自动化水平是业内人士的共识。采用机械化上下料装置、机械化传送装置、机械手和自动控制技术对流水生产线进行技术改造,减少人工操作环节、实现自动化或半自动化生产,是目前发达国家的普遍做法。新锻造工艺方法的尝试有两种,一是粉末锻造工艺,即将金属粉末烧结的坯料加热后进行模锻成形;二是在多工位自动热镦机上高速锻造成形。前者的优点有锻件重量偏差小和能生产形状复杂锻件等,特别适合于动平衡要求高的高级发动机,为诸多生产厂家所采用;后者因经济批量的门槛值过高和设备过于昂贵而难以被厂家接受。
圆盘齿坯锻造工艺装备
圆盘齿坯是轿车盘类锻件的典型代表,由于数量大,要求采用高精度、高效率、低成本的工艺方法生产。早期的生产工艺采用锻锤、机械压力机、螺旋压力机或热模锻压力机为主机,将棒料剪切成坯料后加热,分几个工序完成,生产效率低、锻件精度底、加工馀量大、材料利用率低。自从出现毛坯精化的理念后,高速热镦机自动生产线成为生产圆盘齿坯最理想的选择。高速热镦机自动生产线的典型配置为料架、自动上料装置、感应加热炉、滚轮式送料机构和多工位高速热镦机。加热的棒料进入高速热镦机后,依次完成毛坯切断、整形、预锻、终锻、冲孔等全部工序,锻件在各工位之间的转送由机械手自动完成。高速热镦机自动生产线可实现真正的毛坯精化,锻件的尺寸、形状接近机加工零件,提高材料利用率并节省机加工工时,锻件具有更理想的金相组织和机械性能,生产率是普通锻造方法的数倍甚至十倍,其综合经济效益是十分显着的。
齿轮轴锻造工艺装备
轿车齿轮轴是变速箱的重要零件,是典型的轿车轴类件,具有细长和多台阶的特点。生产轴类件的传统工艺是在模锻锤或热模锻压力机上模锻,但这种工艺生产出的锻件精度低、材料利用率低、加工馀量大,楔横轧工艺的出现有效解决这一难题。楔横轧工艺是高效、节能、节材的新技术,加热的棒料进入楔横轧机,楔横轧模在一个工作循环中对金属连续挤压分布,形成满足形状和尺寸要求的阶梯轴锻件,而且可以用管材作坯料生产空心轴锻件。由于楔横轧工艺适合加工对称零件,因而往往将一对零件对称布置设计模具,使工艺性和生产率双受益。楔横轧工艺的特点是,一次行程可获得一个或一对零件,生产效率高;金属连续变形、变形力小、模具寿命高;锻件尺寸精度、高加工馀量小、材料利用率高。楔横轧自动生产线的构成比较简单,通常由自动上料装置、感应加热炉和楔横轧机组成。楔横轧机有两辊式和平板式的结构形式,平板式楔横轧机利用机械或液压驱动,两块平板式模板作直线往复运动搓轧坯料;两辊式楔横轧机的模具是一对轧制辊轮,毛坯在旋转的轧辊中成形。前者的优点是结构简单、调整方便、模具造价低廉、锻件精度高;缺点却是行程受限、变形程度小、有空程、生产效率低;后者的结构紧凑、可实现连续生产、生产效率高,缺点是模具制造困难、锻件精度较低。
纵观中国汽车工业的锻压机械应用情况,冲压工艺装备的水平高于锻造,表现在工艺及装备的先进性、生产线的自动化及柔性化程度、集约化生产水平等诸多方面。虽然国内锻压机械行业可以为汽车工业提供几乎所有的冲压与锻造装备,但毋庸讳言,中国锻压机械行业的水平和实力在国际市场上还不算是强者。锻压机械行业在汽车工业中的地位,既取决于锻压机械行业的技术进步和结构调整,也取决于汽车工业的发展战略与市场前景。
前 言
机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位,它是理论应用于实际的重要实践环节。本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力,将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练,使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。此外,它还培养了我们机械系统创新设计的能力,增强了机械构思设计和创新设计。
本课程设计的设计任务是展开式二级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一种将由电动机输出的高转速降至要求的转速比较典型的机械装置,可以广泛地应用于矿山、冶金、石油、化工、起重运输、纺织印染、制药、造船、机械、环保及食品轻工等领域。
本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识,进行机械设计训练,使已学知识得以巩固、加深和扩展;学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤,培养学生工程设计能力和分析问题,解决问题的能力;提高我们在计算、制图、运用设计资料(手册、 图册)进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能,同时给了我们练习电脑绘图的机会。
最后借此机会,对本次课程设计的各位指导老师以及参与校对、帮助的同学表示衷心的感谢。
由于缺乏经验、水平有限,设计中难免有不妥之处,恳请各位老师及同学提出宝贵意见。
带式输送机概论
带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输燃料的机械。应用它可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中,广泛应用带式输送机。它用于水平运输或倾斜运输。使用非常方便。
输送机发展历史
中国古代的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形;17世纪中,开始应用架
空索道输送散状物料;19世纪中叶,各种现代结构的输送机相继出现。
1868年,在英国出现了带式输送机;1887年,在美国出现了螺旋输送机;1905年,在瑞士出现了钢带式输送机;1906年,在英国和德国出现了惯性输送机。此后,输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响,不断完善,逐步由完成车间内部的输送,发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运,成为材料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。
输送机的特点
带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备(如机车类)相比具有输送距离长、运量大、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化和集中化控制,尤其对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。
带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩,设有储带仓,机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短,结构紧凑,可不设基础,直接在巷道底板上铺设,机架轻巧,拆装十分方便。当输送能力和运距较大时,可配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺的要求,可以单机输送,也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。
带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门,是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。
带式输送机还应用于建材、电力、轻工、粮食、港口、船舶等部门。
一、 设计任务书
设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器
1. 总体布置简图
2. 工作情况
工作平稳、单向运转
3. 原始数据
运输机卷筒扭矩(N•m) 运输带速度(m/s) 卷筒直径(mm) 使用年限(年) 工作制度(班/日)
350 0.85 380 10 1
4. 设计内容
(1) 电动机的选择与参数计算
(2) 斜齿轮传动设计计算
(3) 轴的设计
(4) 滚动轴承的选择
(5) 键和联轴器的选择与校核
(6) 装配图、零件图的绘制
(7) 设计计算说明书的编写
5. 设计任务
(1) 减速器总装配图1张(0号或1号图纸)
(2) 齿轮、轴、轴承零件图各1张(2号或3号图纸)
(3) 设计计算说明书一份
二、 传动方案的拟定及说明
为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动:方案,可由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw:
三. 电动机的选择
1. 电动机类型选:Y行三相异步电动机
2. 电动机容量
(1) 卷筒轴的输出功率
(2) 电动机的输出功率
传动装置的总效率
式中, 为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由《机械设计课程设计》(以下未作说明皆为此书中查得)表2-4查得:V带传动 ;滚动轴承 ;圆柱齿轮传动 ;弹性联轴器 ;卷筒轴滑动轴承 ,则
故
(3) 电动机额定功率
由第二十章表20-1选取电动机额定功率
由表2-1查得V带传动常用传动比范围 ,由表2-2查得两级展开式圆柱齿轮减速器传动比范围 ,则电动机转速可选范围为
可选符合这一范围的同步转速的电动3000 。
根据电动机所需容量和转速,由有关手册查出只有一种使用的电动机型号,此种传动比方案如下表:
电动机型号 额定功率
电动机转速
传动装置传动比
Y100L-2 3 同步 满载 总传动比 V带 减速器
3000 2880 62.06 2
三、 计算传动装置总传动比和分配各级传动比
1. 传动装置总传动比
2. 分配各级传动比
取V带传动的传动比 ,则两级圆柱齿轮减速器的传动比为
按展开式布置考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近由图12展开式曲线的
则i
所得 符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。
四、计算传动装置的运动和动力参数:
按电动机轴至工作机运动传递路线推算,得到各轴的运动和动力参数
1.各轴转速:
2.各轴输入功率:
Ⅰ~Ⅲ轴的输出功率分别为输入功率乘轴承效率0.99,卷筒轴输出功率则为输入功率乘卷筒的传动效率0.96,计算结果见下表。
3. 各轴输入转矩:
Ⅰ~Ⅲ轴的输出转矩分别为输入转矩乘轴承效率0.99,卷筒轴输出转矩则为输入转矩乘卷筒的传动效率0.96,计算结果见下表。
综上,传动装置的运动和动力参数计算结果整理于下表:
轴名 功率
转矩
转速
传动比
效率
输入 输出 输入 输出
电机轴 2.3 7.63 2880 2
0.96
I轴 2.21 14.65 1440
7.13
0.95
II轴 2.1 99.29 201. 96
4.35 0.95
III轴
2.0 410.58 46.43
1.00 0.98
卷筒轴 1.94 398.34
第三章 主要零部件的设计计算
§3.1 展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计
§3.1.1 高速级齿轮传动设计
1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1)按以上的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。
2)运输机为一般工作,速度不高,故选用8级精度(GB 10095-88)。
3) 材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性,两级圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用45钢,大齿轮为正火处理,小齿轮热处理均为调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为260HBS,215HBS。
4)选小齿轮的齿数 ,大齿轮的齿数为 。
2. 按齿面接触强度设计
由设计公式进行试算,即
(1) 确定公式内的各计算数值
1) 试选载荷系数
2) 由以上计算得小齿轮的转矩:
3) 查6-12(机械设计基础)表选取齿宽系数 ,查图6-37(机械设计基础)按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限 ;大齿轮的接触疲劳强度极限 。
计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1
4)计算应力循环次数
5) 按接触疲劳寿命系数
(2) 计算:
1) 带入 中较小的值,求得小齿轮分度圆直径 的最小值为
3) 计算齿宽: 取 ,
4) 计算分度圆直径与模数、中心距:
模数: 取第一系列标准值m=1.5
分度圆直径:
中心距:
5) 校核弯曲疲劳强度:
符合齿形因数 由图6-40得 =4.35, =3.98
弯曲疲劳需用应力:
1) 查图6-41得弯曲疲劳强度极限 : ;
2) 查图6-42取弯曲疲劳寿命系数
3) 计算弯曲疲劳许用应力.
取弯曲疲劳安全系数S=1,得
4) 校核计算:
<
<
故弯曲疲劳强度足够
确定齿轮传动精度:
圆周速度:
对照表6-9(机械设计基础)根据一般通用机械精度等级范围为6~8级可知,齿轮精度等级应选8级
§3.1.2 低速级齿轮传动设计
1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1)按以上的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。
2)运输机为一般工作,速度不高,故选用8级精度(GB 10095-88)。
3) 材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性,两级圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用45钢,热处理均为正火调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为200HBS,250HBS,二者材料硬度差为40HBS。
4)选小齿轮的齿数 ,大齿轮的齿数为 ,取 。
2. 按齿面接触强度设计
由设计公式进行试算,即
2) 确定公式内的各计算数值
1) 试选载荷系数
2) 由以上计算得小齿轮的转矩
3) 查表及其图选取齿宽系数 ,由图6-37按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限 ;大齿轮的接触疲劳强度极限 。
4) 计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1
5) 查图6-42取弯曲疲劳寿命系数
按接触疲劳寿命系数
模数: 由表6-2取第一系列标准模数
分度圆直径:
中心距:
齿宽:
校核弯曲疲劳强度:
复合齿形因数 由图6-40得
6)计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1
得
校核计算: <
<
故弯曲疲劳强度足够
确定齿轮传动精度:
圆周速度:
对照表6-9(机械设计基础)根据一般通用机械精度等级范围为6~8级可知,齿轮精度等级应选8级
对各个轴齿轮相关计算尺寸
表6-3高速轴齿轮各个参数计算列表
名称 代号 计算公式
齿数 Z
模数
压力角
齿高系数
顶隙系数
齿距 P
齿槽宽 e
齿厚 s
齿顶高
齿根高
齿高 h
分度圆直径 d
基圆直径
齿顶圆直径
齿根圆直径
中心距
表6-3低速轴齿轮各个参数计算列表
名称 代号 计算公式
齿数 Z
模数
压力角
齿高系数
顶隙系数
齿距 P
齿槽宽 e
齿厚 s
齿顶高
齿根高
齿高 h
分度圆直径 d
基圆直径
齿顶圆直径
齿根圆直径
中心距
V带的设计
1)计算功率
2)选择带型
据 和 =2880由图10-12<械设计基础>选取z型带
3)确定带轮基准直径
由表10-9确定 <械设计基础>
1) 验算带速
因为 故符合要求
2) 验算带长
初定中心距
由表10-6选取相近
3) 确定中心距
4) 验算小带轮包角
故符合要求
5) 单根V带传递额定功率
据 和 查图10-9得
8) 时单根V带的额定功率增量:据带型及 查表10-2<械设计基础>得
10)确定带根数
查表10-3 查表10-4 <械设计基础>
11) 单根V带的初拉力
查表10-5
12)用的轴上的力
13带轮的结构和尺寸
以小带轮为例确定其结构和尺寸,由图10-11<械设计基础>带轮宽
§3.3 轴系结构设计
§3.3.1 高速轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构及使用要求,把该轴设计成阶梯轴且为齿轮轴,共分七段,其中第5段为齿轮,如图2所示:
图2
由于结构及工作需要将该轴定为齿轮轴,因此其材料须与齿轮材料相同,均为合金钢,热处理为调制处理, 材料系数C为118。
所以,有该轴的最小轴径为:
考虑到该段开键槽的影响,轴径增大6%,于是有:
标准化取
其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
表6 高速轴结构尺寸设计
阶梯轴段 设计计算依据和过程 计算结果
第1段
(考虑键槽影响)
13.6
16
60
第2段
(由唇形密封圈尺寸确定)
20(18.88)
50
第3段 由轴承尺寸确定
(轴承预选6004 B1=12)
20
23
第4段
24(23.6)
145
第5段 齿顶圆直径
齿宽
33
38
第6段
24
10
第7段
20
23
二、轴的受力分析及计算
轴的受力模型简化(见图3)及受力计算
L1=92.5 L2=192.5 L3=40
三、轴承的寿命校核
鉴于调整间隙的方便,轴承均采用正装.预设轴承寿命为3年即12480h.
校核步骤及计算结果见下表:
表7 轴承寿命校核步骤及计算结果
计算步骤及内容 计算结果
6007轴承
A端 B端
由手册查出Cr、C0r及e、Y值 Cr=12.5kN
C0r=8.60kN
e=0.68
计算Fs=eFr(7类)、Fr/2Y(3类) FsA=1809.55 FsB=1584.66
计算比值Fa/Fr FaA /FrA>e FaB /FrB< e
确定X、Y值 XA= 1,YA = 0, XB =1 YB=0
查载荷系数fP 1.2
计算当量载荷
P=Fp(XFr+YFa) PA=981.039 PB=981.039
计算轴承寿命
9425.45h
小于
12480h
由计算结果可见轴承6007合格.
表8 中间轴结构尺寸设计
阶梯轴段 设计计算依据和过程 计算结果
第1段
由轴承尺寸确定
(轴承预选6008 )
33.6
40
25
第2段
(考虑键槽影响)
45(44.68)
77.5
第3段
50
12.5
第4段
99
109
第5段
46
39
考虑到低速轴的载荷较大,材料选用45,热处理调质处理,取材料系数
所以,有该轴的最小轴径为:
考虑到该段开键槽的影响,轴径增大6%,于是有:
标准化取
其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
表10 低速轴结构尺寸设计
阶梯轴段 设计计算依据和过程 计算结果
第1段
(考虑键槽影响)
(由联轴器宽度尺寸确定)
52.49
60(55.64)
142
第2段
(由唇形密封圈尺寸确定)
64(63.84)
50
第3段
66
16
第4段 由轴承尺寸确定
(轴承预选6014C )
70
24
第5段
78
75
第6段
20
88
20
第7段
齿宽+10
80(79.8)
119
§3.3.4 各轴键、键槽的选择及其校核
因减速器中的键联结均为静联结,因此只需进行挤压应力的校核.
一、 高速级键的选择及校核:
带轮处键:按照带轮处的轴径及轴长选 键B8X7,键长50,GB/T1096
联结处的材料分别为: 45钢(键) 、40Cr(轴)
二、中间级键的选择及校核:
(1) 高速级大齿轮处键: 按照轮毂处的轴径及轴长选 键B14X9GB/T1096
联结处的材料分别为: 20Cr (轮毂) 、45钢(键) 、20Cr(轴)
此时, 键联结合格.
三、低速级级键的选择及校核
(1)低速级大齿轮处键: 按照轮毂处的轴径及轴长选 键B22X14,键长 GB/T1096
联结处的材料分别为: 20Cr (轮毂) 、45钢(键) 、45(轴)
其中键的强度最低,因此按其许用应力进行校核,查手册其
该键联结合格
(2)联轴器处键: 按照联轴器处的轴径及轴长选 键16X10,键长100,GB/T1096
联结处的材料分别为: 45钢 (联轴器) 、45钢(键) 、45(轴)
其中键的强度最低,因此按其许用应力进行校核,查手册其
该键联结合格.
第四章 减速器箱体及其附件的设计
§4.1箱体结构设计
根据箱体的支撑强度和铸造、加工工艺要求及其内部传动零件、外部附件的空间位置确定二级齿轮减速器箱体的相关尺寸如下:(表中a=322.5)
表12 箱体结构尺寸
名称 符号 设计依据 设计结果
箱座壁厚 δ 0.025a+3=11 11
考虑铸造工艺,所有壁厚都不应小于8
箱盖壁厚 δ1 0.02a+3≥8 9.45
箱座凸缘厚度 b 1.5δ 16.5
箱盖凸缘厚度 b1 1.5δ1 14.18
箱座底凸缘厚度 b2 2.5δ 27.5
地脚螺栓直径 df 0.036a+12 24(23.61)
地脚螺栓数目 n 时,n=6
6
轴承旁联结螺栓直径 d1 0.75df 18
箱盖与箱座联接螺栓直径 d 2 (0.5~0.6)df 12
轴承端盖螺钉直径和数目 d3,n (0.4~0.5)df,n 10,6
窥视孔盖螺钉直径 d4 (0.3~0.4)df 8
定位销直径 d (0.7~0.8) d 2 9
轴承旁凸台半径 R1 c2 16
凸台高度 h 根据位置及轴承座外径确定,以便于扳手操作为准 34
外箱壁至轴承座端面距离 l1 c1+c2+ (5~10) 42
大齿轮顶圆距内壁距离 ∆1 >1.2δ 11
齿轮端面与内壁距离 ∆2 >δ 10
箱盖、箱座肋厚 m1 、 m m1≈0.85δ1 =8.03 m≈0.85δ=9.35 7
轴承端盖凸缘厚度 t (1~1.2) d3 10
轴承端盖外径 D2 D+(5~5.5) d3 120
轴承旁边连接
螺栓距离
S
120
第五章 运输、安装和使用维护要求
1、减速器的安装
(1)减速器输入轴直接与原动机连接时,推荐采用弹性联轴器;减速器输出轴与工作机联接时,推荐采用齿式联轴器或其他非刚性联轴器。联轴器不得用锤击装到轴上。
(2)减速器应牢固地安装在稳定的水平基础上,排油槽的油应能排除,且冷却空气循环流畅。
(3)减速器、原动机和工作机之间必须仔细对中,其误差不得大于所用联轴器的许用补偿量。
(4)减速器安装好后用手转动必须灵活,无卡死现象。
(5)安装好的减速器在正式使用前,应进行空载,部分额定载荷间歇运转1~3h后方可正式运转,运转应平稳、无冲击、无异常振动和噪声及渗漏油等现象,最高油温不得超过100℃;并按标准规定检查轮齿面接触区位置、面积,如发现故障,应及时排除。
2、使用维护
本类型系列减速器结构简单牢固,使用维护方便,承载能力范围大,公称输入功率0.85—6660kw,公称输出转矩100—410000N.m,不怕工况条件恶劣,是适用性很好,应用量大面广的产品。可通用于矿山、冶金、运输、建材、化工、纺织、轻工、能源等行业的机械传动。但有以下限制条件:
1.减速器高速轴转速不高于1000r/min;
2.减速器齿轮圆周速度不高于20m/s;
3.减速器工作环境温度为—40~45℃,低于0℃时,启动前润滑油应预热到8℃以上,高于45℃时应采取隔热措施。
3、减速器润滑油的更换:
(1)减速器第一次使用时,当运转150~300h后须更换润滑油,在以后的使用中应定期检查油的质量。对于混入杂质或变质的油须及时更换。一般情况下,对于长期工作的减速器,每500~1000h必须换油一次。对于每天工作时间不超过8h的减速器,每1200~3000h换油一次。
(2)减速器应加入与原来牌号相同的油,不得与不同牌号的油相混用。牌号相同而粘度不同的油允许混合用。
(3)换油过程中,蜗轮应使用与运转时相同牌号的油清洗。
(4)工作中,当发现油温温升超过80℃或油池温度超过100℃及产生不正常的噪声等现象时,应停止使用,检查原因。如因齿面胶合等原因所致,必须排除故障,更换润滑油后,方可继续运转。
减速器应定期检修。如发现擦伤、胶合及显著磨损,必须采用有效措施制止或予以排除。备件必须按标准制造,更新的备件必须经过跑合和负荷试验后才能正式使用。 用户应有合理的使用维护规章制度,对减速器的运转情况和检验中发现的问题应做认真的记录 。
小 结
转眼两周的时间过去了,感觉时间过得真快,忙忙碌碌终于把机械设计做出来了。我通过这次设计学到了很多东西。使我对机械设计的内容有了进一步的了解.
因为刚结束课程就搞设计,还没有来得及复习,所以刚开始遇到好多的问题,都感觉很棘手.因为机械设计是把我们这学期所学知识全部综合起来了,还用到了许多先前开的课程,例如金属工艺学,材料力学,机械原理等.
首先,我们要运用知识想好用什么结构,然后进行轴大小长短的设计,要校核,选轴承。最后还要校核低速轴,看能否用。键也是一件重要的零件,校核也不可避免。所有这些都用到了力学和机械设计得内容,可是我当时力学没有学好,机械设计又没完全掌握,做这次设计真是不容易啊!.
但通过这次机械设计学到了许多,不仅是在知识方面,重要是在观念方面。以往我们不管做什么都有现成的东西,而我们只要算别人现有的东西就可以了,其实那就是抄。但现在很多是自己设计,没有约束了反而不知所措了。其次,我在这次设计中出现了许多问题,经过常老师得指点,我学到了许多课本上没有的东西他并且给我们讲了一些实际用到的经验.收获真是破多啊!最后就是我们大学的课程开了这么多,我们一定要把基础打牢,为以后的综合运用打下基础啊.这次机械设计课程就体现了,我们现在很缺乏把自己学的东西联系起来的能力.
最后我总结一下通过这次机械设计我学到的。实践出真知,不假。通过设计我现在可以了解真正的设计是一个怎样的程序啊.而且其中出现了许多错误,为以后工作增加经验。虽然机设很累,但我很充实,我学到了许多知识,我增加了社会竞争力,我又多了解了机械,又进步了。总之,这次机械设计虽然很累,但是我学到了好多自己从前不知道和没有经历的经验。
参 考 文 献
1 <<机械设计>>第八版 濮良贵主编 高等教育出版社 ,2006
2 <<机械设计课程设计>>第1版 . 王昆,何小柏主编 .机械工业出版社 ,2004
3 <<机械原理>> 申永胜主编 清华大学出版社 ,1999
4 <<材料力学 >> 刘鸿文主编 高等教育出版社 ,2004
5 <<几何公差与测量>>第五版 甘永力主编 上海科学技术出版社 ,2003
6 <<机械制图>>
我有机械毕业设计需要的加
QQ335959266
2.PLC控制直列式加工自动线设计
11347字
说明书.doc(39页)
明细表A3.dwg
气动原理图A2.dwg
缸体
A4
图纸.DWG
活塞
A4
图纸.DWG
活塞杆
A4
图纸.DWG
汽缸盖
A4图纸.DWG
I活塞
A4图纸.DWG
Z字固定点
A4图纸.dwg
缸体
A4图纸.DWG
活塞杆
A4图纸.DWG
夹具体
A4图纸.DWG
汽缸盖
A4图纸.DWG
带装配图
A1图纸.dwg
机械手装配图
A0图纸.dwg
夹具体装配图
A2图纸.dwg
上料器装配图
A1图纸.dwg
生产线总装配图
A0图纸.dwg
4.自动弯管机装置及其电器设计
8167字
说明书.doc(24页)
弯管动画.swf
电路图.dwg
A0自动弯管机装置及其电器设计-装备图.dwg
A0零件图1.dwg
A0零件图2.dwg
大齿轮A3.dwg
大轴A3.dwg
大轴承座A3.dwg
大轴后端盖A3.dwg
大轴前端盖A3.dwg
大轴套A4.dwg
挡料架A3.dwg
挡料轴A3.dwg
盖板A3.dwg
机身A3.dwg
小齿轮A3.dwg
小轴A3.dwg
小轴承座A3.dwg
小轴后端盖A3.dwg
小轴前端盖A3.dwg
小轴套A4.dwg
5.升降电梯驱动系统设计及控制电路设计
20524字
说明书.doc(39页)
A3层站召唤线路.dwg
A3有(无)司机操作的选层定向线路.dwg
A4
IO配置框图.dwg
A4
PC机原理框图.dwg
A4直流伺服电机的自动门主控电路原理图.dwg
A0装配图.dwg
A4缸盖.dwg
A4阶梯轴.dwg
A4联轴器.dwg
A4套筒.dwg
A4蜗杆.dwg
A4蜗轮.dwg
9.自动扶梯驱动机及其控制电路设计(完整一套设计,有说明书:论文,图纸)
12272字
A0装配图.dwg
A1蜗杆轴.dwg
A2低速轴.dwg
A2蜗轮.dwg
A4后端盖.dwg
A4控制电路.dwg
A4前端盖.dwg
A4上端盖.dwg
A4受力图.dwg
A4梯形图.dwg
A4主电路.dwg
8.准平行环面蜗杆提升机(完整一套设计,有说明书:论文,图纸)
14072字
减速器装配图.dwg
溅油轮A4.dwg
卷筒A2.dwg
卷筒端盖A2.dwg
套筒A4.dwg
提升机总装配图.dwg
蜗杆闷盖A3.dwg
蜗杆透盖A3.dwg
蜗杆轴A2.dwg
蜗轮A2.dwg
蜗轮闷盖A2.dwg
蜗轮透盖A2.dwg
蜗轮轴A3.dwg
箱盖A2.dwg
箱座A2.dwg
支架A2.dwg
液压控制阀的理论研究与设计
说明书.doc(29页)
A0溢流阀装配图.dwg
A1溢流阀先导阀体.dwg
A1溢流阀主阀体.dwg
A1溢流阀主阀芯.dwg
A4溢流阀调节杆.dwg
A4溢流阀调压螺帽.dwg
A4溢流阀先导阀芯.dwg
A4溢流阀先导阀座.dwg
A4溢流阀主阀座.dwg
啤酒桶清洗机(图纸CAXA格式)
设计说明书.doc(57页)
电路图.exb
管路图.exb
机架装配图.exb
清洗头装配图.exb
总装图1.exb
总装图.exb
WY型滚动轴承压装机设计
说明书.doc(29页)
A1液压系统原理1.dwg
总装配图1(A0)A0-00.dwg
总装配图2(A0)B0-00.dwg
定位缸(a2)B-01.dwg
定位缸前缸盖(A2)B0-02.dwg
防尘压盖(a4)B0-03.dwg
法兰盖A4纸B0-06.dwg
后端盖(A4)B0-08.dwg
活塞(A4)B0-07.dwg
活塞杆A4纸B0-05.dwg
夹紧缸A2B0-04.dwg
导向套A4纸03.dwg
顶尖A4纸04.dwg
压装缸A0.dwg
压装缸活塞A4纸02.dwg
压装缸活塞杆A405.dwg
轴承托架a4纸06.dwg
粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计
说明书.doc(20页)
被加工零件工序图A3.dwg
活塞零件夹具图
A0.dwg
机床联系尺寸图
A0.dwg
机床生产率计算卡A3.dwg
加工示意图
A2.dwg
零件图
A2.dwg