06 机械制造装备设计习题课.pptx

第1页：机械制造设备设计

机械制造设备设计总结与习题

第2页：机械制造装备加工装备工艺

机械制造装备加工装备工艺装备仓储输送装备金属切削机床、特种加工机床等夹具流水线、自动线等辅助装清洗机、排屑机、计量装置刀具模具量具

第3页：总结与习题章节目录

课程结构体系机械制造装备设计金属切削机床设计

• 第五章夹具设计
• 第二章金属切削机床概论
• 第四章机床总体设计和传动系统设计
• 第三章金属切削机床典型部件

第4页：C6132型车床传动系统分析

一、分析C

6132型普通车床的传动系统：1写出传动路线表达式；

2算出主轴的转动级数Z、最高转速nmax和最低转速nmin(3)写出最大纵向进给量f纵max；

（4）指出进给路线中的基本组、增倍组和移换机构。

第5页：

第6页：C6132型普通车床传动

C6132型普通车床传动框图

第7页：主运动分析主运动

主运动分析主运动传动链的两端件是电动机与主抽，它的功用是把动力源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，井满足普通车床主轴变速和换向的要求。

• 1.主运动的传动路线主运动由电动机开始，带动变速箱内的轴Ⅰ旋转。轴Ⅰ上有双联滑移齿轮
• 19、33，可分别与轴Ⅱ上的齿轮
• 34、22相啮合，使轴Ⅱ获得两种转速。轴Ⅱ上的齿轮
• 34、22和28又可分别与轴Ⅲ上的三联滑移齿轮
• 32、45和39相啮合，使轴Ⅲ得到六（2×3）种转速。主运动经带轮φ176mm和φ200mm传至主轴箱内。φ200mm的带轮与齿轮27由轴套连成一体，空套在轴Ⅳ上。轴套Ⅴ的两端有齿轮63和17，主轴Ⅵ上有固定齿轮58。轴套Ⅳ的运动分两条路线传至主轴Ⅵ，一是经过齿轮27／63和17／58将运动传给主轴Ⅳ，使主轴Ⅵ获得六种低速；二是通过移动铀套Ⅴ，带动内齿轮离合器M1向左移动，与齿轮27啮合，同时也使轴套Ⅴ上的齿轮
• 63、17向左与齿轮
• 27、58脱开，将运动传至主轴，从而获得六种高速。因此，主轴Ⅵ可得十二种转速

第8页：主运动传动路线

主运动分析主运动的传动路线可用传动结构式表示：从传动路线表达式可以看出从电动机至主轴的各种转速的传动关系。

主轴的反转通过电动机的反转实现。

第9页：主铀的转速值主轴各级

.主铀的转速值主轴各级转速的数值，可根据主运动传动所经过的传动件的运动参数（齿轮齿数、带轮直径等）列出运动平衡式求出。

即每一条传动路线，都可根据传动链中各传动副的传动比，计算求得其转速。

每一条传动链的总传动比等于其中所有传动副传动比的乘积。

例如，主轴最高转速应取传动比最大的一条路线，计算如下同理主轴最低转速：上两式中0.98为胶带滑动系数。

第10页：进给运动分析

进给运动分析卧式车床的进给运动是从主轴开始，通过反向机构、挂轮、进给箱和溜板箱的传动机构，使刀架作纵向、横向或车螺纹进给。

无论是一般车削和螺纹车削都是以主轴（工件）每转一转，刀具移动的距离来计算的（mm／r），所以在分析进给运动的传动链时是把主轴和刀架作为传动链的两端件。

运动由主轴经过反向机构（图2-18中的55／55或55／35×35／55，该反向机构不论处于哪种啮合状态，速比均为1，只是改变运动方向）传给轴Ⅶ，再经过挂轮箱的齿轮29／58和交换齿轮a／b、c／d将运动传至进给箱。

第11页：进给运动分析

进给运动分析进给箱内的传动，是由轴Ⅷ通过齿轮27／

• 24、30／
• 48、26／
• 52、2l／24和27／36中的任意一对齿轮将运动传至轴Ⅸ获得五种不同的转速。再通过增倍机构的齿轮26／52或39／39，以及齿轮26／52或52／26将运动传至轴Ⅹ，从而使轴Ⅹ获得二十种不同的转速。移动轴Ⅹ上的齿轮39又可分别与丝杠或光扛上的齿轮39相啮合，从而使丝杠或光杠转动。丝杠转动时，合上开台螺母，则可使溜板箱作纵向移动，以车削螺纹。光杠转动时，运动经溜板箱内的蜗杆蜗轮2／45传至轴Ⅺ。当合上锥形离合器M2时，运动再经齿轮24／
• 60、25／55传至轴XIII。轴XIII顶端有小齿轮14，它与固定在床身上的齿条相啮合，小齿轮14转动时，带动溜板箱、床鞍及刀架作纵向进给运动。当合上锥形离台器M3时，运动由齿轮38／47，47／13传至横向丝杠，使横向丝杠转动，通过螺母带动刀架作横向进给运动，脱开离合器，纵向或横向进给可以手动

第12页：进给运动的传动

进给运动的传动路线可用下面的传动结构式表示：在进给运动中，进给量或螺距也可根据各条传动路线上传动件的传动比来计算。

实际上在一般车削和加工各种标准螺距的螺纹时，并不需要计算，只要从进给量及螺距的指示牌中，选出挂轮箱应配换的齿轮和调整进给箱上各操纵手柄的位置即可。

第13页：最大纵向进给量

最大纵向进给量fmax=1x55/55x29/58xa/bxc/dx27/24x39/39x52/26x39/39x2/25x24/60x25/55x2.5x14xπ

第14页：指出进给路线中的基本组

（4）指出进给路线中的基本组、增倍组和移换机构27=

• 13.5=μ241230
• 12.5=481221
• 10.5==μ241227=9=μ361226=
• 6.5=μ5213基5=μ基4基3基2基1基本组：26×26=1=μ5252439261××39522=1=μ2652395226倍1==μ倍2倍3×=2=μ39倍4增倍组：5226acbd×移换机构

第15页：主轴转速为n=

二、已知某机床的主轴转速为n=100~1120r/min，转速级数Z=8，电动机转速nm=1440r/min。试根据机床主传动系统的设计原则，完成：

• 1.拟定传动系统的结构式
• 2.设计转速图
• 3.画出转速图

第16页：解：1.计算

解：

• 1.计算公比φ即：φ=
• 1.4
• 12.确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：①Z=4ⅹ2；②Z=2ⅹ4；③Z=2ⅹ2ⅹ2在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2根据前疏后密原则，选择结构式为：8=21ⅹ22ⅹ24100已知：R=1120,Z=
• 8.根据R=φZ−1,则7,lgφ=lgR=lg
• 11.2Z−

第17页：转速图绘制设计①主

.转速图绘制设计①主：

100，140，200，280，400，560，800，1120r/min②确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min，从转速点800r/min到100r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降2格；

第一变速组最小传动线下降2-1=1格；

第三变速组最小传动线下降2+1=3格。

4.绘制转速图0=800=114401.8则电机轴与轴的传动比为：i③确定各变速组最小传动比

第18页：

第19页：铣槽工序的定位方案

和槽宽12h9。

现有三种定位方案，如图b、c、d所示，试计算三种方案的定位误差，从中选出最优方案。

三、在如图所示零件上铣槽，要求保证尺寸540−0.

第20页：答：1）分析

答：1）分析键宽尺寸，由铣刀的相应尺寸来保证。槽底位置尺寸540-

• 0.14的加工误差，在三种定位方案中不同。方案b、c产生基准位移误差Δj.y（b）、Δj.y（c）和基准不重合误差Δj.b（b）、Δj.b（c）；方案d的定位基准与设计基准重合，Δj.b（d）=0。2）计算误差已知工件内孔的TD=
• 0.03mm，工件外径的Td=
• 0.10mm，心轴的Td1=
• 0.02mm工件的δ54=
• 0.14mm

第21页：方案b的定位误差

方案b的定位误差3）比较、判断根据计得：故方案d是能满足加工要求的最优方案。2sin450−1)=

• 0.021mm2sinα2Td
• 10.101Δd.w(b)=Δj.y(b)=(−1)=(=Δ+Δ方案c的定位误差Δ方案d的定位误差j.b(c)j.y(c)d.w(c)=Td1+TD+Td=
• 0.02+
• 0.03+
• 0.10=
• 0.075mm2222Δ=Δ=0j.b(d)d.w(d)d.w(c)d.w(b)d.w(d)<Δ<ΔΔmm,而且33(54)=1×
• 0.14=
• 0.047因1δ3(54)Δ<1δ,，d.w(b)Δd.w(d)<Δd.w(b)

第22页：有一批工件

四、有一批工件

，采用钻模夹具钻削工件上直径为的孔，定位方案如图所示，试计算该定位方案的定位误差。

若定位误差不得大于加工允差的1/3，该定位方案是否可行？（V型块角度为90度）

第23页：有一批工件（续）

−1)=Td(12sinα/2d解：:δ−1)=

• 0.0207mm=
• 0.1(12sin90/2δd=
• 0.02071/3×
• 0.1=
• 0.033该定位方案可行