1、摘 要數(shù)控機床的自動排屑和排屑裝置設(shè)計，即包括電動機的選擇，帶傳動設(shè)計，減速器的選擇，鏈傳動的設(shè)計，排屑和斷屑裝置外形的設(shè)計。設(shè)計思路是從排屑機和斷屑器的性能和動作要求入手，并以國內(nèi)的質(zhì)量和技術(shù)性能接近設(shè)計要求的排屑機和斷屑器為基礎(chǔ)，研究國外的先進機型，設(shè)計出市場需求的以經(jīng)濟為第一設(shè)計原則的適用于數(shù)控機床的排屑和斷屑裝置。本文的斷屑和排屑裝置,它是針對市場的需要而設(shè)計的，從而能有效地滿足當今市場上對斷屑和排屑裝置的需求,它具有如下的優(yōu)點:傳動平穩(wěn)，傳動效率高，生產(chǎn)效率高，勞動強度低，產(chǎn)品質(zhì)量好，經(jīng)濟性好，人性化等優(yōu)點。關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床；排屑機；斷屑裝置；鏈傳動；機械系統(tǒng)ABSTRACTCNC

2、 machine tools automatically Broken Chip And Chip Device design， including the choice of motor, belt drive design, reducer design, chain drive design. Broken Chip And Chip Device design ideas from the machines performance and movements start with requirements and to the quality of domestic and techn

3、ical performance close to the design requirements of the Broken Chip And Chip Device based to the advanced foreign models, the development of market demand in the economy as the first design CNC machine tools in the application of the principle of the Broken Chip And Chip Device devices. This paper

4、designed Broken Chip And Chip Device device, it is against the needs of the market designed so that they could effectively meet the market today Broken Chip And Chip Device on the demand, it has the following advantages: a smooth transmission, engage in transmission efficiency, productivity, Low lab

5、our intensity, product quality, economic, and human advantagesKey words： CNC Machine Tools； Broken Chip ； Chip Device ；Chain Drive; Mechanical Systems目 錄 HYPERLINK l _Toc264557696 摘要 HYPERLINK l _Toc264557697 ABSTRACT TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264557641 第1章 緒論1 HYPERLINK l _Toc264557642 本課題研究的

6、目的意義1 HYPERLINK l _Toc264557643 本課題國內(nèi)外發(fā)展概況1 HYPERLINK l _Toc264557644 自動斷屑和排屑裝置的發(fā)展趨勢2 HYPERLINK l _Toc264557645 第2章 系統(tǒng)總體方案的確定3 HYPERLINK l _Toc264557646 初選電機減速器系統(tǒng)方案3 HYPERLINK l _Toc264557647 2.2 輸送處傳動系統(tǒng)的確定4 HYPERLINK l _Toc264557648 2.3 系統(tǒng)總體方案的確定4 HYPERLINK l _Toc264557649 2.4 本章小結(jié)5 HYPERLINK l _To

7、c264557650 第3章 主要零件的選擇與設(shè)計6 HYPERLINK l _Toc264557651 3.1 選擇電動機類型6 HYPERLINK l _Toc264557652 電動機功率的選擇6 HYPERLINK l _Toc264557653 3.1.2 確定電機轉(zhuǎn)速：6 HYPERLINK l _Toc264557654 3.2 V帶的設(shè)計計算7 HYPERLINK l _Toc264557655 3.2.1 傳動比的分配7 HYPERLINK l _Toc264557656 3.2.2 各軸的轉(zhuǎn)速和功率及轉(zhuǎn)矩7 HYPERLINK l _Toc264557657 3.2.3 帶

8、傳動方案的確定8 HYPERLINK l _Toc264557658 3.2.4 帶傳動計算設(shè)計8 HYPERLINK l _Toc264557659 3.2.5 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計9 HYPERLINK l _Toc264557660 3.3 減速器的選擇11 HYPERLINK l _Toc264557661 3.4 鏈傳動設(shè)計的計算12 HYPERLINK l _Toc264557662 3.4.1 鏈傳動方案的確定12 HYPERLINK l _Toc264557663 3.4.2 鏈傳動的設(shè)計計算13 HYPERLINK l _Toc264557664 3.4.3 鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計14 H

9、YPERLINK l _Toc264557665 3.4.4 鏈的校核19 HYPERLINK l _Toc264557666 3.4.5 刮板鏈的設(shè)計20 HYPERLINK l _Toc264557667 3.4.6 鏈輪軸的設(shè)計23 HYPERLINK l _Toc264557668 軸的校核27 HYPERLINK l _Toc264557669 軸承的校核30 HYPERLINK l _Toc264557670 鍵的選擇和校核31 HYPERLINK l _Toc264557671 3.5 本章小結(jié)33 HYPERLINK l _Toc264557672 第4章 排屑裝置箱體的設(shè)計及

10、保養(yǎng)和維修34 HYPERLINK l _Toc264557673 滾動軸承座的選擇34 HYPERLINK l _Toc264557674 出屑口法蘭的設(shè)計34 HYPERLINK l _Toc264557675 進屑口法蘭的設(shè)計34 HYPERLINK l _Toc264557676 機頭機尾設(shè)計34 HYPERLINK l _Toc264557677 4.5 排屑裝置的保養(yǎng)34 HYPERLINK l _Toc264557678 4.6 排屑裝置的維修35 HYPERLINK l _Toc264557679 本章小結(jié)35 HYPERLINK l _Toc264557680 第5章 斷屑裝

11、置的設(shè)計36 HYPERLINK l _Toc264557681 5.1 設(shè)計思想36 HYPERLINK l _Toc264557682 5.2 設(shè)計方案36 HYPERLINK l _Toc264557683 選擇電動機：37 HYPERLINK l _Toc264557684 5.3.1 選擇電動機類型37 HYPERLINK l _Toc264557685 5.3.2 電動機功率的選擇37 HYPERLINK l _Toc264557686 5.3.3 電動機的轉(zhuǎn)速37 HYPERLINK l _Toc264557687 5.4 盤形切斷器的設(shè)計37 HYPERLINK l _Toc2

12、64557688 5.4.1 切斷器的材料的選擇37 HYPERLINK l _Toc264557689 5.4.2 切斷器的尺寸設(shè)計38 HYPERLINK l _Toc264557690 5.5 傳動軸的設(shè)計38 HYPERLINK l _Toc264557691 5.6 軸的校核39 HYPERLINK l _Toc264557692 5.7 本章小結(jié)40 HYPERLINK l _Toc264557693 結(jié)論41 HYPERLINK l _Toc264557694 參考文獻42 HYPERLINK l _Toc264557695 致謝 43第1章 緒 論自動斷屑和排屑裝置的主要作用是

13、將切屑從加工區(qū)域排出到數(shù)控機床之外。另外，切屑中往往混合著切削液，排屑裝置必須將切屑從其中分離出來，送人切屑收集箱或小車里，而將切削液回收到冷卻液箱。所以，自動斷屑排屑裝置組要應(yīng)用于數(shù)控機床、加工中心等要求高效率的機械。自動排屑裝置，是隨著切削加工 HYPERLINK :/mw.newmaker t _blank 機床、加工中心的發(fā)展而發(fā)展的。但是長期以來，重主機、輕配套的狀況使得自動排屑裝置處理技術(shù)及其設(shè)備發(fā)展遲緩。80年代始，重主機輕配套的狀況引起了 HYPERLINK :/mw.newmaker t _blank 機床工具行業(yè)的注意，促使自動排屑裝置處理技術(shù)及其設(shè)備在此后的20多年里得到

14、長足的發(fā)展?，F(xiàn)在常見的排屑裝置有以下幾種：1平板鏈式排屑裝置平板鏈式排屑裝置以滾動鏈輪牽引鋼質(zhì)平板鏈帶在封閉箱中運轉(zhuǎn)，切屑用鏈帶帶出機床。這種裝置在數(shù)控車床使用時要與機床冷卻箱合為一體，以簡化機床結(jié)構(gòu)。 2刮板式排屑裝置刮板式排屑裝置的傳動原理與平板鏈式基本相同，只是鏈板不同，帶有刮板鏈板。這種裝置常用于輸送各種材料的短小切屑，排屑能力較強。3螺旋式排屑裝置螺旋式排屑裝置是利用電動機經(jīng)減速裝置驅(qū)動安裝在溝槽中的一根絞籠式螺旋桿進行工作的。螺旋桿工作時，溝槽中的切屑即由螺旋桿推動連續(xù)向前運動，最終排入切屑收集箱。這種裝置占據(jù)空間小，適于安裝在機床與立柱間間隙狹小的位置上。螺旋槽排屑結(jié)構(gòu)簡單、性能

15、良好，但只適合沿水平或小角度傾斜的直線運動排運切屑，不能大角度傾斜、提升和轉(zhuǎn)向排屑。為了使得切屑能夠及時的清除，以防會對工件產(chǎn)生刮痕，降低生產(chǎn)效率，斷屑裝置越來越受到現(xiàn)代加工工業(yè)的重視，傳統(tǒng)的斷屑方法主要是應(yīng)用刀具的段屑槽進行斷屑?，F(xiàn)在市場上還有一些新型的斷屑裝置如：1 震蕩斷屑裝置 2. 電磁斷屑裝置 3. 利用斷屑槽斷屑裝置等等。自動斷屑和排屑裝置的發(fā)展趨勢在總結(jié)目前國內(nèi)外排屑裝置的發(fā)展現(xiàn)狀的情況下，當前排屑裝置還有著以下的幾點趨勢：1.復(fù)合型排屑機的需求將會大幅度增加。復(fù)合型排屑機有很多優(yōu)點：（1），能處理復(fù)合式加工所產(chǎn)生的任何形態(tài)之鐵屑；二，不論是長短屑還是金屬粉屑都能完全處理；三，具

16、有大量處理切屑液之過濾系統(tǒng)，過濾精度50 m；四，可用于各型機床，中心加工機，鉆孔機，龍門式加工機，特殊專用加工機等小屑量排屑。未來幾年內(nèi)，復(fù)合型排屑機將具有廣泛的應(yīng)用。 2. 易維修排屑機將大量增加。由于一般排屑裝置屬于輔助性生產(chǎn)設(shè)備，不易維修，保養(yǎng)維護機會較少，經(jīng)常是出現(xiàn)小毛病時無人注意，出大毛病無法運轉(zhuǎn)時才去修理，影響整條生產(chǎn)線的正常工作。 故易維修排屑機將是一種趨勢。 3.在環(huán)保、節(jié)能方面，今后在排屑機的設(shè)計及制造中應(yīng)引起各制造企業(yè)的足夠重視。這方面要做好以下幾點：（1） 排屑機的裝機功率，減少工作中的能量損失。（2） 提高密封質(zhì)量，減少油垢、切削夜等對環(huán)境的污染。（3） 減少噪聲，對

17、大的噪聲源進行隔離和封閉。第2章 系統(tǒng)總體方案的確定初選電機減速器系統(tǒng)方案 本課題是以機器經(jīng)濟性好、人性化設(shè)計、環(huán)境友好性好、可靠性高、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、易于維修等為設(shè)計思想。系統(tǒng)方案如（a）為帶傳動-渦輪渦桿減速器系統(tǒng) （b）為帶傳動-二級圓柱圓錐減速器系統(tǒng)（c）為聯(lián)軸器-二級圓柱斜齒輪減速器系統(tǒng) （d）為帶傳動-二級圓柱斜齒輪減速器系統(tǒng)圖2.1 電機減速器系統(tǒng)方案方案評價：（a）方案為整體布局最小，傳動平穩(wěn)，而且可以實現(xiàn)較大的傳動比，但是由于渦桿傳動效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟。（b）方案布局比較小，但是圓錐齒輪加工較困難，特別的是大直徑，大模數(shù)的錐輪，所以一般不采用。(c) 方案中減速器

18、選擇合理，但本設(shè)計是用于數(shù)控機床的小型排屑裝置，工作速度很低，實用聯(lián)軸器不利于減速，會增加減速器的成本，不夠經(jīng)濟。 關(guān)于方案（d）的優(yōu)缺點：該工作機有輕微振動，由于V帶有緩沖吸振能力，采用V帶傳動能減小振動帶來的影響，而且利于減速，還能起過載保護的作用，并且該工作機屬于小功率、載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標準化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動機部分為Y系列三相交流異步電動機

19、?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、成本低、傳動效率高。最終確定方案為（d）方案。2.3 輸送處傳動系統(tǒng)的確定（a）帶傳動（b）履帶傳動（c）鏈傳動方案評價：（a）方案成本較低，但是防腐蝕性不強。（b）履帶主要用在坦克等觸地設(shè)備，在此處用履帶傳動很不經(jīng)濟。(c) 方案中鏈傳動選擇合理。 最終確定方案為（c）方案。 該方案的優(yōu)缺點：鏈傳動的傳動比準確，傳動效率較高；鏈傳動對軸的作用力較?。绘渹鲃拥某叽巛^緊湊；鏈傳動對環(huán)境的適應(yīng)能力較強；鏈條的磨損伸長比較緩慢，張緊調(diào)節(jié)量較小。2.4 系統(tǒng)總體方案的確定 方案為：電動機帶傳動減速器鏈傳動 如圖：圖 系

20、統(tǒng)總體方案2.5 本章小結(jié) 本章是介紹了在整體裝置設(shè)計之前，對設(shè)計方案進行選定。包括基本的設(shè)計思想和整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后再對幾種方案進行最后選定和驗算。確定最終的設(shè)計方案。第3章 主要零件的選擇與設(shè)計3.1 選擇電動機類型根據(jù)動力源和工作條件，參考文獻 9,選用交流電機，Y系列三相異步電動機。3.1.1 電動機功率的選擇根據(jù)原始數(shù)據(jù)，每10m長運輸裝置所需驅(qū)動功率為kw，預(yù)設(shè)運輸裝置長度為5m。則工作機的有效功率為：PkW由已知條件得：P= （3.1）式中： 為傳動系統(tǒng)的總傳動效率。電動機到運輸帶的總效率為 （3.2）式中：為聯(lián)軸器的傳動效率，為閉式齒輪的傳動效率，為圓錐滾子軸承的傳動效率，

21、為V帶的傳動效率，為鏈傳動效率。參考資料9,查表有：，9代入上式得 所以電動機的效率P=kW該裝置必須滿足的Y系列三相異步電動機，額定功率應(yīng)取kW。3. 確定電機轉(zhuǎn)速： 根據(jù)已知條件可知本排屑裝置的輸送速度為： = 25r/min 同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min和1000r/min的電動機對應(yīng)的額定功率為1.1KW，型號分別為Y90L-4和Y90L-6。將兩種型號的電動機有關(guān)技術(shù)及對應(yīng)的總傳動比i列下表1-1.通過上訴比較方案2的電動機傳動裝置結(jié)構(gòu)比較緊湊，對三級減速比較合理，方案1傳動裝置機構(gòu)比較大，結(jié)構(gòu)不緊湊，所以查表有 選擇電動機型號為Y90L-6，額定功率為kW，滿載轉(zhuǎn)速為910r/m

22、in，外伸軸徑D=24mm，軸外伸長度E=50表3.1 電動機方案對比方案電動機型號額定功率（kW）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）總傳動比i1Y90L-415001400562Y90L-61000910 V帶的設(shè)計計算.1 傳動比的分配1.計算總的傳動比 i=36.4 2.傳動比的分配取 ,=12.133 3.雙級斜齒圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為4.低速級傳動比： .2 各軸的轉(zhuǎn)速和功率及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速： 功率： kW kWkW=kW扭矩： nm =nmnmnm表3.2 各軸的運動與動力參數(shù)軸號轉(zhuǎn)速（r/min）功 率(kW)扭 矩（Nm）12325425.3 帶傳動方案的確定外傳動

23、帶選為普通V帶傳動 1. 確定計算功率： 查閱文獻10（1）、查得工作情況系數(shù) （2）、查得 （3.3）2、選擇V帶型號 查得：選A型V帶。3.2.4 帶傳動計算設(shè)計1、確定帶輪直徑 （1）、查得文獻10,選取小帶輪直徑 mm （電機中心高符合要求）（2）、驗算帶速，查得： mm （）（3）、從動帶輪直徑 mm查文獻10得 取mm2、確定中心距 （1）、初選中心距a和帶長 （） 取mm（2）、查文獻10得帶的計算基礎(chǔ)準長度 （4.4）由文獻10表8-2，取帶的基準長度Ld =1250mm(3)、按文獻10表8-21計算中心距:a mm （3.6）(4)、確定中心距調(diào)整范圍 mm （） mm 3

24、、驗算小帶輪包角1 由文獻 10式8-6 （） 4、確定V帶根數(shù)Z (1)、由n=910/min, d=60mm,i=3,查文獻10表8-5a和表8-5b得：kW (2)、由表8-8b查得kW (3)、由表查得8-8查得包角系數(shù) (4)、由表8-2查得長度系數(shù)KL (5)、計算V帶根數(shù)Z，由文獻10式8-22 （） 取Z=2根 3.2.5 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、小帶輪設(shè)計 因為小帶輪基準直徑dd1=75mm300mm，故可采用實心式結(jié)構(gòu)。 由文獻9圖8-12中帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù)經(jīng)驗公式： 帶輪寬：B=(Z-1)e+2f=（2-1）15+2 10=35mm （） 式中：e為槽間距，查文獻9表8-10取e=

25、15mm f為第一槽對稱面至端面的距離，查文獻9表8-10取e=10m z為輪槽數(shù)，由前面設(shè)計可知道取Z=2 輪轂寬：L=（1.52）d=1.8d=1.8 24= ( ） 輪轂外直徑：24= 帶輪外徑：=+2=60+22.75= （） 式中為基準線下槽深，查文獻9表8-10得 輪緣寬： =8mm 基準線下槽深： =10mm 由以上數(shù)據(jù)，小帶輪結(jié)構(gòu)如圖：圖 小帶輪結(jié)構(gòu)簡圖2、大帶輪設(shè)計 因為基準直徑 dd1=224mm300mm，故可采用腹板式結(jié)構(gòu)。 查文獻9圖8-12中帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù)經(jīng)驗公式： 帶輪寬：B=(Z-1)e+2f=（2-1）15+2 10=35mm 式中：e為槽間距，查文獻9表8-1

26、0取e=15mm f為第一槽對稱面至端面的距離，查文獻9表8-10取e=10m z為輪槽數(shù)，由前面設(shè)計可知道取Z= 輪轂寬： L=（1.52）d=1.8d=1.8 17= 輪轂外直徑： 17= 帶輪外徑： =+2=224+22.75= 式中為基準線下槽深，查文獻9表8-10得 輪緣寬： =8mm 基準線下槽深： =10mm 由以上數(shù)據(jù)，大帶輪結(jié)構(gòu)簡圖如：圖 大帶輪結(jié)構(gòu)簡 減速器的選擇根據(jù)已知條件，電機的額定功率為kW，滿載轉(zhuǎn)速為910min/r,鏈板的傳送速度為，所以選擇ZD10型齒輪型減速器，減速器外型尺寸為H*B*L=170*74*230。中心距為70。如圖 圖3.3 減速器構(gòu)造圖 鏈傳動

27、設(shè)計的計算3.4.1 鏈傳動方案的確定 如圖所示圖 鏈傳動布置圖.2 鏈傳動的設(shè)計計算選擇小鏈輪齒數(shù)取傳動比為i=1參照鏈速和傳動比查文獻11表13-2取Z1=17選擇大鏈輪齒數(shù)=iz1=117=17120 故合理惰輪齒數(shù) =9取確定計算功率已知鏈傳動工作平穩(wěn)，設(shè)計功率為：kw式中：P傳遞功率kW 工況系數(shù)，查文獻表13-3，取 小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，查文獻表13-4，取 多排鏈排數(shù)系數(shù)，查文獻表13-5，取=1鏈條節(jié)距選用根據(jù)設(shè)計功率（取= ）和小鏈輪轉(zhuǎn)速，由文獻11圖13-1選用16A號鏈條，查文獻11表13-1節(jié)距P=25.4.6、驗算小鏈輪輪轂孔徑mm式中：由支承軸的設(shè)計確定，現(xiàn)取減速器輸出

28、軸的段直徑 鏈輪輪轂孔的最大許用直徑，查文獻11表13-6得=80mm故小鏈輪輪轂孔徑滿足設(shè)計要求。7、計算鏈輪尺寸mmmm8、初定中心距mmmmmmmm則可得中心距：mmmm9、鏈條長度及鏈長節(jié)數(shù)鏈長： 鏈長節(jié)數(shù)： 圓整成偶數(shù)節(jié)，取394節(jié)。10、實際中心距由文獻11表13-2有，通常，= ）a。因中心距可調(diào)，取=，則 mmmm11、鏈速V=/s/s屬于低速傳動。 12、作用于軸上的拉力對于傾斜傳動有：kN13、潤滑方式 根據(jù)p、v =由文獻11圖13-3查出宜用油刷或油壺人工定期潤滑。.3 鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、鏈輪材料和工藝由文獻9表13-8可查得：材料用45鋼，硬度為4050HBS。工藝為

29、：（1）鍛：按照鍛件毛坯圖鍛制成品；（2）熱處理：正火；（3）粗車：鉆內(nèi)孔，外廓及內(nèi)孔按各部留量23車輪廓；（4）調(diào)質(zhì)：達到圖紙硬度要求；（5）精車：各部車成品；（6）滾：滾齒按圖成品；（7）倒角；（8）拉：內(nèi)鍵成品；（9）電鍍：按要求鍍鋅，72小時鹽浴實驗。2、鏈輪結(jié)構(gòu)和尺寸由前面設(shè)計可知， ，P=，,根據(jù)文獻11表13-9中第1中鏈輪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖3.5：圖3.5 鏈輪結(jié)構(gòu)簡圖輪轂厚度： 由d=,取輪轂長度： mm 輪轂直徑： mm mm 合理。 式中：齒輪凸緣直徑，根據(jù)文獻11表13-12： 式中：h 內(nèi)鏈板高度，查文獻11表13-1，h=齒寬：根據(jù)文獻11表13-15可知： mm 式中

30、：內(nèi)鏈節(jié)寬度，查閱文獻11表13-1，=齒側(cè)倒角： mm 齒側(cè)半徑： mm 3、基本參數(shù)和主要尺寸分度圓直徑： mm 齒頂圓直徑： 式中：滾子外徑，查文獻11表13-1有= 取mm齒根圓直徑： mm 分度圓弦齒高： = = ?。?mm 最大齒根距高：mm齒輪凸緣直徑：mm 4、鏈輪公差查文獻11表13-16與表13-19有：齒表面粗糙度：um 齒根圓極限偏差 量柱測量距極限偏差：由于：mm，查文獻11表13-6有：上偏差0，下偏差-0.25。量柱測量距：查表13-1711得，mm 式中：量柱直徑，量柱的技術(shù)要求為：極限偏差為：上偏差+0.01，下偏差0；表面粗糙度um；表面硬度為：55-60H

31、RC。鏈輪孔和根圓直徑之間的跳動量：不能超過軸孔到鏈輪齒側(cè)平直部分的端面跳動量：不能超過孔徑：H8齒頂圓直徑：h11 齒寬：h145、惰輪材料和工藝由文獻11表13-8可查得：材料用45鋼，硬度為4050HBS。工藝為：（1）鍛：按照鍛件毛坯圖鍛制成品；（2）熱處理：正火；（3）粗車：鉆內(nèi)孔，外廓及內(nèi)孔按各部留量23車輪廓；（4）調(diào)質(zhì)：達到圖紙硬度要求；（5）精車：各部車成品；（6）滾：滾齒按圖成品；（7）倒角；（8）拉：內(nèi)鍵成品；（9）電鍍：按要求鍍鋅，72小時鹽浴實驗。6、惰輪結(jié)構(gòu)和尺寸由前面設(shè)計可知，mm，P=，,根據(jù)文獻1113-9中第1中鏈輪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡圖如：圖3.6 惰輪結(jié)構(gòu)簡圖輪

32、轂厚度： 輪轂長度： mm 輪轂直徑： mm 齒寬： mm齒側(cè)倒角： mm 齒側(cè)半徑： mm 齒全寬： mm 7、基本參數(shù)和主要尺寸分度圓直徑： mm 齒頂圓直徑：mm 取mm齒根圓直徑： mm 分度圓弦齒高： mm ?。簃m 最大齒根距高： mm 齒輪凸緣直徑： mm 8、鏈輪公差查文獻11表13-16至表13-19有：齒表面粗糙度：um 齒根圓極限偏差 量柱測量距極限偏差：由于：mm，查文獻11表13-6有：上偏差0，下偏差-0.25。量柱測量距：查文獻11表13-17得， mm 量柱的技術(shù)要求為：極限偏差為：上偏差+0.01，下偏差0；表面粗糙度um；表面硬度為：5560HRC。鏈輪孔和

33、根圓直徑之間的跳動量：不能超過軸孔到鏈輪齒側(cè)平直部分的端面跳動量：不能超過孔徑：H8齒頂圓直徑：h11 齒寬：h143. 鏈的校核1.鏈的靜強度計算在低速重載傳動中，鏈傳動的靜強度占主要地位。通常V/s視為低傳動。如果低速傳動也按疲勞考慮，用額定功率選擇和計算，結(jié)果常不經(jīng)濟。因為額定功率曲線上相應(yīng)的條件安全系數(shù)n大于8至20，比靜強度安全系數(shù)大。另外，當進行有限壽命計算時，則鏈的靜強度計算也必不可少。根據(jù)文獻3式2-8有：式中：n 靜強度安全系數(shù)。 Q 鏈條極限拉伸載荷（N），根據(jù)文獻3表2-1查得，Q=55600N。 工作情況系數(shù)，根據(jù)文獻3表2-5查得， 離心引力的拉力，當V4m/s時，可

34、不計。 松邊懸垂引起的懸重拉力（N）。 N =N N 許用安全系數(shù)，一般為4至8，對于速度較低，從動系統(tǒng)慣性小，不太重要的傳動或者作用力的確定比較準確時，可取較小值，則取=4. 則可知鏈的靜強度完全滿足要求。2. 鏈的耐磨損使用壽命計算根據(jù)文獻3式2-13有：式中：T 使用壽命（h）. X 鏈長，以節(jié)數(shù)表示，則X=394. 許用磨損伸長率，一般取3%。 鏈鏈比壓（MPa） 式中：A 鏈鏈承壓面積（mm） mm 式中： 滾子鏈銷軸直徑，查文獻3表2-12有= 套筒長度，查文獻3表2-1有= 磨損系數(shù)，查文獻3圖2-12有 節(jié)距系數(shù)，查文獻3圖2-12有 齒數(shù)-速度系數(shù)，查文獻3圖2-13有 h故

35、使用壽命完全滿足要求。.5 刮板鏈的設(shè)計1.鏈條由前面設(shè)計可知，選用16A鏈條，其主要參數(shù)有：P=,=2. 絞鏈板（a）刮板鏈前視圖（b）刮板鏈俯視圖（c）刮板鏈側(cè)視圖圖3.6 刮板鏈圖絞鏈板寬：mm 式中n取3 mm 絞鏈板長： 絞鏈板厚：mm 側(cè)鏈板高: mm mm 側(cè)鏈板長： mm mm mm 側(cè)鏈板厚： mm 刮板刮板間距： P=刮板寬: mm刮板長： L=168mm 刮板厚： mm .6 鏈輪軸的設(shè)計1.各軸的轉(zhuǎn)速,功率和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速： 功率： WkWkW 扭矩： nm =N.mN.m表3.3 各軸的運動與動力參數(shù)軸號轉(zhuǎn)速（r/min）功 率 (kW) 扭 矩 （Nm）425562. 軸

36、4的設(shè)計計算軸4的功率，轉(zhuǎn)速，扭矩分別為：W, =25r/min, (1).確定軸的最小直徑先按文獻10式15-2初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻10表15-3，取，于是得mm軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸的直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查文獻10表14-1取，又代入數(shù)據(jù)得查文獻10表9-22（GB/T5014-1985），選用LH3型彈性柱銷聯(lián)軸器。公稱轉(zhuǎn)矩為630000N.m，與前面減速器所選聯(lián)軸器相同，考慮到軸承所受力較大，所以應(yīng)適當增大軸的直徑，根據(jù)聯(lián)軸器配合系列選孔徑d=42mm,所以mm (2).軸的

37、結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.7 軸4的結(jié)構(gòu)圖（3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）由以上計算可知=42mm,為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，在12段的右端制出一軸肩，軸肩h=(0.070.1)d，所以mm2）初步選取軸承，因主要受徑向載荷力，且受力較大，故選用深溝球軸承10000型23系列，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小，查表20.6-17（GB/T281-1994）選用2310型深溝球球軸承：，所以，mm，根據(jù)軸承的右端采用套筒定位，取軸肩高度h=4mm,所以=68mm. 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，所以長度應(yīng)取短些，現(xiàn)取mm。鏈輪的右端與

38、右軸承之間采用套筒定位，已知鏈輪的輪轂寬度為，為了使套筒端面可靠地壓緊鏈輪，故取mm。為保證鏈輪與軸承之間有足夠空間，取，mm裝配總長： mmmm3) 聯(lián)軸器處,由于是靜連接，選用A型普通平鍵。由文獻9表9-14（GB/T1095-1979），查得當軸徑d=42mm時鍵取為。參照半聯(lián)軸器與軸的配合長度為mm和普通平鍵的長度系列，取鍵長L=100mm。鏈輪的的周向定位采用平鍵，按查文獻10表9-14（GB/T1095-1979）取得：。3.軸5的設(shè)計計算軸5的功率，轉(zhuǎn)速，扭矩分別為：=0.703kw, =25r/min, (1).確定軸的最小直徑先按文獻10式15-2初步估算軸的最小直徑。選軸的

39、材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻10表15-3，取，于是得mm(2).軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.8 軸5的結(jié)構(gòu)圖（3）確定各段的直徑1）因為軸的最小軸與軸承相配合，所以應(yīng)該先確定軸承的型號從而確定軸的最小值，因主要受徑向載荷力，且受力較大，故選用深溝球軸承10000型23系列，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小，查表20.6-17（GB/T281-1994）選用2310型深溝球軸承：mm，所以，mm，根據(jù)軸承的右端采用套筒定位，取軸肩高度h=4mm,所以mm.處安裝惰輪，惰輪采用軸肩定位，軸肩的高度軸環(huán)處直徑，=68mm。2）確定各段的長度惰輪的右端與右軸承之間采用套筒定位，已知惰輪的輪轂寬度為，為了使套筒

40、端面可靠地壓緊惰輪，故取mm。mm裝配總長： mm3) 惰輪的的周向定位采用平鍵，按mm查文獻10表9-14（GB/T1095-1979）取得：。4.軸6的設(shè)計計算軸6的功率，轉(zhuǎn)速，扭矩分別為：=0.648kw, =25r/min, 先按式15-2初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取，于是得mm圖3.9 軸6的結(jié)構(gòu)圖（1）確定各段的直徑1）因為軸的最小軸與軸承相配合，所以應(yīng)該先確定軸承的型號從而確定軸的最小值，因主要受徑向載荷力，且受力較大，故選用深溝球軸承10000型23系列，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小，查文獻14表20.6-17（GB/T281-1994

41、）選用2310型深溝球軸承：，所以，mm，根據(jù)軸承的右端采用套筒定位，取軸肩高度h=4mm,所以mm.處安裝鏈輪，鏈輪采用軸肩定位，軸肩的高度軸環(huán)處直徑，=68mm。（2）確定各段的長度鏈輪的右端與右軸承之間采用套筒定位，已知鏈輪的輪轂寬度為，為了使套筒端面可靠地壓緊鏈輪，故取mm。mm裝配總長： mm( 3 ) 鏈輪的的周向定位采用平鍵，按mm，查文獻9表9-14（GB/T1095-1979）取得：。.7 軸的校核1.軸4的校核鏈在工作過程中，緊邊和松邊的拉力不相等。如不計算傳動過程中的動載荷，則鏈的緊邊受到的拉力是由鏈傳動的有效圓周力，鏈的離心力引起的拉力以及鏈條松垂度引起的懸重拉力三部分

42、組成的。由文獻10式9-9有：N （）由文獻10式9-10有：N則經(jīng)受力分析有：N （）N （）( 1 )畫軸的空間受力圖將鏈輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上。軸的支點反力也簡化為集中力通過載荷中心作用于軸上；( 2 )作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上的載荷。并確定可能的危險截面。圖3.10 軸4各危險面的載荷圖=141342N(3)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度已知材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由文獻11表151查得，由已知條件，對軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（鏈輪截面）的強度進行校核。根據(jù)文獻10式15-5以上表中的數(shù)據(jù)，并取，軸的計算應(yīng)力：結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度

43、，軸的強度足夠。2.軸5的校核由文獻10式9-9有：N由文獻10式9-10有：N則經(jīng)受力分析有：NN( 1 )畫軸的空間受力圖將鏈輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上。軸的支點反力也簡化為集中力通過載荷中心作用于軸上；( 2 )作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上的載荷。并確定可能的危險截面。圖3.11 軸5各危險面的載荷圖N( 3 )按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度已知材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由文獻10表151查得，由已知條件，對軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（鏈輪截面）的強度進行校核。根據(jù)文獻10式15-5以上表中的數(shù)據(jù)，并取，軸的計算應(yīng)力：結(jié)論：按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度，軸的

44、強度足夠。3. 軸6的校核由文獻10式9-9有：N由文獻10式9-9有：NN( 1 )畫軸的空間受力圖將鏈輪所受載荷簡化為集中力，并通過輪轂中截面作用于軸上。軸的支點反力也簡化為集中力通過載荷中心作用于軸上；( 2 )作垂直平面受力圖和水平平面受力圖求出作用于軸上的載荷。并確定可能的危險截面。圖3.12 軸6各危險面的載荷圖N( 3 )按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度已知材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由文獻10表151查得，由已知條件，對軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（鏈輪截面）的強度進行校核。根據(jù)文獻10式15-5以上表中的數(shù)據(jù)，并取，軸的計算應(yīng)力：=58.78MPa2400h所以軸承滿足壽命要求，可知，其他軸

45、承也滿足壽命要求。 鍵的選擇和校核1 .軸4上聯(lián)軸器處的鍵（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連接，選用A型普通平鍵。由文獻10表9-14（GB/T1095-1979），查得當軸徑d=42mm時鍵取為bmm。參照半聯(lián)軸器與軸的配合長度為L=112mm和普通平鍵的長度系列，取鍵長L=100mm。（2）強度驗算由文獻10式（6-1）式中 D=42mm L=L-b=100-12=88mm由文獻10表6-2查取許用擠壓應(yīng)力為MPaMPa=36.80MPa，滿足強度要求。2. 軸4上鏈輪處的鍵（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連接，選用A型普通平鍵。鏈輪的的周向定位采用平鍵，按mm查文獻9表9-14（GB/T

46、1095-1979）取得：mm。由于軸上是兩個鍵，且設(shè)計時兩鍵的都為，參照鏈輪與軸的配合關(guān)系和普通平鍵的長度系列，取鍵長mm。（2）強度驗算由文獻10式（6-1）當d=58mm時：式中mm由文獻10表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為Mpa，滿足強度要求。3. 軸5上鏈輪處的鍵（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連接，選用A型普通平鍵。由文獻9表9-14（GB/T1095-1979），查得當軸徑d=58mm時鍵取為。由于軸上是兩個鍵，且設(shè)計時兩鍵的都為，參照鏈輪與軸的配合關(guān)系和普通平鍵的長度系列，取鍵長mm。（2）強度驗算由文獻10式（6-1）當d=58mm時：式中L=mm 由文獻10表15-1查取許用擠

47、壓應(yīng)力為MPaMPa，滿足強度要求。4 .軸6上鏈輪處的鍵（1）確定鍵的類型和尺寸由于是靜連接，選用A型普通平鍵。由文獻9表9-14（GB/T1095-1979），查得當軸徑d=58mm時鍵取為。由于軸上是兩個鍵，且設(shè)計時兩鍵的都為，參照鏈輪與軸的配合關(guān)系和普通平鍵的長度系列，取鍵長mm。（2）強度驗算由文獻10式（6-1）當d=58mm時：式中L=mm由文獻10表15-1查取許用擠壓應(yīng)力為MPaMPa，滿足強度要求。 本章小結(jié) 本章主要是對主要的零部件進行設(shè)計計算以及校核，包括對鏈輪和幾根軸以及V帶的設(shè)計和計算。鏈傳動是整個排屑裝置的核心部分，所以對于鏈傳動的長度和體積要有一定的要求，并對其

48、進行嚴格的校核和驗算，以確保整個排屑裝置的設(shè)計成功。第4章 排屑裝置箱體的設(shè)計及保養(yǎng)和維修4.1滾動軸承座的選擇前面設(shè)計中鏈輪與惰輪上所用軸承的為：深溝球軸承2000型22310 TN1/W33軸承：mmmmmm 查文獻14表20-6-54選取滾動軸承座分別為： SN型滾動軸承座：mmmmmm 4.2出屑口法蘭的設(shè)計mmmmmm 螺栓直徑：d=12mm 數(shù)目：16顆4.3進屑口法蘭的設(shè)計mmmmmm 螺栓直徑：d=12mm 數(shù)目：24顆4.4機頭機尾設(shè)計mmmmmm 筋板的： mmmmmm mmmmmm機身上螺栓： d=18mm 數(shù)目：8顆排屑裝置總體尺寸：mmmmmm 排屑裝置的保養(yǎng)排屑裝置

49、是數(shù)控機床的必備附屬裝置，其主要作用是將切屑從加工區(qū)域排出數(shù)控機床之外。迅速、有效地排除切屑才能保證數(shù)控機床正常加工。 排屑裝置的安裝位置一般都盡可能靠近刀具切削區(qū)域。如車床的排屑裝置，裝在回轉(zhuǎn)工件下方；銑床和加工中心的排屑裝置裝在床身的回水槽上或工作臺邊側(cè)位置，以利于簡化機床或排屑裝置結(jié)構(gòu)，減小機床占地面積，提高排屑效率。排出的切屑一般都落入切屑收集箱或小車中，有的則直接排入車間排屑系統(tǒng)。刮板鏈式排屑裝置是一種具有獨立功能的附件。接通電源之前應(yīng)先檢查減速器潤滑油是否低于油面線，如果不足，應(yīng)加入40號全損耗系統(tǒng)用油至油面線。電動機起動后，應(yīng)立即檢查鏈輪的旋轉(zhuǎn)方向是否與箭頭所指方向相符，如不符應(yīng)

50、立即改正。 排屑裝置鏈輪上裝有過載保險離合器，在出廠調(diào)試時已作了調(diào)整。如電動機起動后，發(fā)現(xiàn)磨擦片有打滑現(xiàn)象，應(yīng)立即停止開動，檢查鏈帶是否被異物卡住或其他原因。應(yīng)該定期對排屑裝置重要部件如：減速器、鏈條等進行一般潤滑，以提高排屑裝置的壽命。 排屑裝置的維修如排屑裝置出現(xiàn)故障，不能順利運轉(zhuǎn)，則可從以下兩方面找原因： 1)磨擦片的壓緊力是否足夠。先檢查碟形彈簧的壓縮量是否在規(guī)定的數(shù)值之內(nèi)；碟形彈簧自由高度為-3mm，若這個數(shù)值之內(nèi)，則說明壓緊力已足夠了；如果壓縮量不夠，可均衡地調(diào)緊3只M8壓緊螺釘。2)若壓緊后還是繼續(xù)打滑，則應(yīng)全面檢查卡住的原因。本章小結(jié) 本章主要是介紹此排屑裝置的箱體結(jié)構(gòu)大小以及

51、保養(yǎng)方式和簡單的裝置維修方法，排屑裝置的工作時間比較長，如果不進行定期保養(yǎng)將會減少排屑機的使用壽命。第5章 斷屑裝置的設(shè)計現(xiàn)代的機械加工工廠一般進行斷屑處理還是應(yīng)用斷屑槽的方式進行斷屑。對于數(shù)控機床和普通機床來說，刀具的刀架也不同。所以對于不同的機床刀架來說應(yīng)該設(shè)計不同的段屑裝置。5.1 設(shè)計思想根據(jù)現(xiàn)代的機械加工水平，機床刀架中，旋轉(zhuǎn)刀架的應(yīng)用更為廣泛，所以這次我設(shè)計的斷屑裝置主要應(yīng)用于帶有旋轉(zhuǎn)刀架的機床。5.2 設(shè)計方案對于旋轉(zhuǎn)刀架，可以預(yù)選定兩種方法進行設(shè)計：（1）可調(diào)節(jié)式斷屑器在車刀前刀面上裝一個擋屑板1，切削沿刀具的前面流出時，因受擋屑板1所阻而彎曲折斷。斷屑器的參數(shù)ln和a可按需要

52、設(shè)計和調(diào)整，以保證在給定的切削條件下，斷屑穩(wěn)定可靠。松開螺釘3，在彈簧4的作用下，可使擋屑板1和壓板2一起抬起，便于擋屑板調(diào)整和刀片的快速轉(zhuǎn)位于更換。這種斷屑器常用于大、中型機床的刀具上。（2） 帶有斷屑器的斷屑裝置車削時，切屑通過導屑通道2流出，被不斷旋轉(zhuǎn)的盤行切斷器3強行割斷，被割斷后的切削則從排屑道6排出。切斷器是由傳動軸4帶動的。1為車刀。 圖5.1 切斷器斷屑器 圖5.2 可調(diào)節(jié)式斷屑器 最后選定設(shè)計裝有盤行切斷器裝置的斷屑裝置5.3選擇電動機： 1.根據(jù)動力源和工作條件，選定YL系列電動機2.由于切屑的強度很低，所以選擇小功率的電動機即可完成斷屑，選定功率370W。 3.根據(jù)電機功

53、率的大小，初選YL711-2型和YL801-2型電動機，兩種電動機的同步轉(zhuǎn)速都為3000r/min。效率分別為67%和72%，電壓都為220V。由于考慮到實際的尺寸要求，YL711-2型電動機的尺寸比YL801-2型電動機的尺寸小，所以選擇YL711-2型電動機。5.4 盤形切斷器的設(shè)計5 切斷器的材料的選擇 對于加工工件來說，工件的材料大都是以45號鋼為主，所以對于切斷器的材料選擇，就應(yīng)大于45號鋼。于是選擇HT200材料作為盤形刀具的材料。5 切斷器的尺寸設(shè)計由于整個斷屑裝置要安裝在回轉(zhuǎn)刀架的機架上，所以斷屑裝置的尺寸不應(yīng)過大。所以盤形斷屑器的直徑確定為20mm。5.5 傳動軸的設(shè)計(1)

54、估算軸的直徑dC 式中：P-軸的傳遞功率 P=n-為軸的轉(zhuǎn)速 n=3000r/minc-計算常數(shù) c取c=120d20mmd為最小直徑應(yīng)為與聯(lián)軸器連接處，此處開一鍵槽。應(yīng)將該軸段直徑增大3%。即 d=201.03= 取直徑d=25mm （2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 圖5.3 傳動軸結(jié)構(gòu)圖1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度軸12段與刀具配合，有計算可知d12=25mm，取l12=20mm。2)軸23段與軸45段與軸承配合，選擇深溝球軸承，軸承代號6003，dDB=173510,所以取d23=d45=30mm。L23=L45=30mm，根據(jù)軸承右端使用軸肩定位,軸肩取值4mm，所以取d34=34

55、mm，取L34=80mm。取L56=50mm。3)鍵的選擇根據(jù)軸12段的尺寸要求，選擇A型普通平鍵，bhl=558。軸56段與聯(lián)軸器配合，根據(jù)軸徑尺寸，選用普通平鍵A型，bhl=10816。選擇聯(lián)軸器由于整體裝置的體積不易過大所以根據(jù)軸56段的直徑，選用LT3型彈性套柱銷聯(lián)軸器5.6 軸的校核由文獻10式9-9有：N由文獻10式9-10有：N則經(jīng)受力分析有：NN畫軸的空間受力圖圖5.4 傳動軸各危險面載荷圖 5.7 本章小結(jié)本章主要從事斷屑裝置的設(shè)計，包括設(shè)計方案，對電機的選擇，箱體的大小，以及盤形切斷器的設(shè)計計算，傳動軸的設(shè)計計算和對軸的校核以達到斷屑目的。結(jié) 論自動斷屑和排屑裝置的設(shè)計是針

56、對市場的需要而設(shè)計的，從而能有效地滿足當今市場上對斷屑排屑裝置的需求,它具有如下的優(yōu)點:傳動平穩(wěn)，傳動效率高，生產(chǎn)效率高，勞動強度低，產(chǎn)品質(zhì)量好，經(jīng)濟性好，人性化等優(yōu)點。本設(shè)計中,主要完成了以下幾個方面的內(nèi)容:（1）對現(xiàn)有的斷屑排屑裝置進行分析，系統(tǒng)方案進行比較，選出最優(yōu)、合理的方案。（2）完成電機的選擇，帶傳動設(shè)計，減速器的設(shè)計，鏈傳動等結(jié)構(gòu)設(shè)計。（3）進行機械系統(tǒng)部分計算及選取相關(guān)的機械零件。（4）畫出斷屑和排屑裝置的總體結(jié)構(gòu)圖，減速器的裝配圖，及相關(guān)零件圖。 相關(guān)零部件設(shè)計及參數(shù)總結(jié)如下： 本設(shè)計的總體傳動方案為：電動機帶傳動減速器鏈傳動。（1）電機的選擇：選用交流電機，Y系列三相異步電動機。選擇電動機型號為Y90Lkw，滿載轉(zhuǎn)速為910r/min，外伸軸徑 D=24mm，軸外伸長度E=50mm（2）V帶的設(shè)計：選用普通V帶傳動。i=3,mm，mm，中心距：mm，V帶根數(shù)Z=2。 （3）鏈傳動設(shè)計：選用滾子鏈。型號為16A，其節(jié)距P=；鏈輪Z=17，d=