普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計
《普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計(21頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 課程設(shè)計說明書 專 業(yè) 機(jī)械制造與其自動化 班 級 自動化2班 姓 名 蒙飛斌 學(xué) 號 2012036z0227 課 題 普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)教師 呂勇
2、 年 月 日 - 20 - 目錄 一、設(shè)計目的 -1- 二、設(shè)計步驟 -1- 1.運(yùn)動設(shè)計 -1- 1.1已知條件 -1- 1.2結(jié)構(gòu)分析式 -1- 1.3 繪制轉(zhuǎn)速圖 -2- 1.4 繪制傳動系統(tǒng)圖 -5- 2.動力設(shè)計 -5- 2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 -5- 2.2 帶傳動設(shè)計 -6- 2.3 各傳動組齒輪模數(shù)的確定和校核 -7- 3. 齒輪強(qiáng)度校核 -9- 3.1校核a傳動組齒輪 -9- 3.2 校核b傳動組齒輪 -10- 3.3校核c傳動組齒輪 -11- 4. 主軸撓度的校核 -13- 4.1 確定各軸
3、最小直徑 -13- 4.2軸的校核 -13- 5. 主軸最佳跨距的確定 -14- 5.1 選擇軸頸直徑,軸承型號和最佳跨距 -14- 5.2 求軸承剛度 -14- 6. 各傳動軸支承處軸承的選擇 -15- 7. 主軸剛度的校核 -15- 7.1 主軸圖 -15- 7.2 計算跨距 -16- 三、總結(jié) -17- 四、參考文獻(xiàn) -18- 一、機(jī)床設(shè)計目的和要求
4、
5、 通過機(jī)床主運(yùn)動機(jī)械變速傳動系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計,在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中,得到設(shè)計構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計算、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練,樹立正確的設(shè)計思想,掌握基本的設(shè)計方法,并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力。 機(jī)床設(shè)計是在學(xué)生學(xué)完基礎(chǔ)技術(shù)和專業(yè)課,特別是《機(jī)床設(shè)計》課程之后進(jìn)行的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于: 1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用和鞏固過擴(kuò)大已學(xué)過的知識,
6、以提高理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計與計算能力。 2.培養(yǎng)學(xué)生收集、閱讀、分析和運(yùn)用資料的能力,以提高能夠獨(dú)立工作的綜合素質(zhì)能力。 3.使學(xué)生初步掌握機(jī)床設(shè)計的步驟與方法,以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計和編制技術(shù)文件的能力。 4使學(xué)生熟練掌握計算機(jī)輔助設(shè)計、主軸組件優(yōu)化設(shè)計和主軸剛度的校核等,以提高運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計方法的能力。 二、設(shè)計步驟 1.運(yùn)動設(shè)計 1.1已知條件 [1]確定轉(zhuǎn)速范圍:主軸最小轉(zhuǎn)速。 [2]確定公比: 1 [3]轉(zhuǎn)速級數(shù): Z=12 [4]電動機(jī)功率:P=4kw 1.2結(jié)構(gòu)分析式 ⑴ ⑵ [3] 從電動機(jī)到主軸主要為降速傳動,若使傳動副較多的傳動組放在較接近電動機(jī)處
7、可使小尺寸零件多些,大尺寸零件少些,節(jié)省材料,也就是滿足傳動副前多后少的原則,因此取方案。在降速傳動中,防止齒輪直徑過大而使徑向尺寸常限制最小傳動比 ;在升速時為防止產(chǎn)生過大的噪音和震動常限制最大轉(zhuǎn)速比。在主傳動鏈任一傳動組的最大變速范圍。在設(shè)計時必須保證中間傳動軸的變速范圍最小, 根據(jù)中間傳動軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下: 檢查傳動組的變速范圍時,只檢查最后一個擴(kuò)大組: 其中1,, 所以 ,合適。 1.3 繪制轉(zhuǎn)速圖 ⑴選擇電動機(jī) 一般車床若無特殊要求,多采用Y系列封閉式三相異步電動機(jī),根據(jù)原則條件選擇Y-132M-4型Y系列籠式三相異步電動機(jī)。
8、 ⑵分配總降速傳動比 總降速傳動比 又電動機(jī)轉(zhuǎn)速不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn),因而增加一定比傳動副。 [3]確定傳動軸軸數(shù) 傳動軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比傳動副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。 ⑷確定各級轉(zhuǎn)速并繪制轉(zhuǎn)速圖 由 z = 12確定各級轉(zhuǎn)速: 2000、1400、1000、710、500、355、250、180、125、90、63、45r/min。 在五根軸中,除去電動機(jī)軸,其余四軸按傳動順序依次設(shè)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ軸之間的傳動組分別設(shè)為a、b、c?,F(xiàn)由Ⅳ(主軸)開始,確定
9、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速: ① 先來確定Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速 傳動組c 的變速范圍為,結(jié)合結(jié)構(gòu)式, Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能: 180、250、355、500、710、1000、r/min。 ② 確定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速 傳動組b的級比指數(shù)為3,希望中間軸轉(zhuǎn)速較小,因而為了避免升速,又不致傳動比太小,可取 , 軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速確定為:、500、710、1000r/min。 ③確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速 對于軸Ⅰ,其級比指數(shù)為1,可取 ,, 確定軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為1000r/min。 由此也可確定加在電動機(jī)與主軸之間的定傳動比。下面畫出轉(zhuǎn)速圖(電動機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近)。 [
10、5]確定各變速組傳動副齒數(shù) ①傳動組a: 查表8-1, ,, 時:……57、60、63、66、69、72、75、78…… 時:……58、60、63、65、67、68、70、72、73、77…… 時:……58、60、62、64、66、68、70、72、74、76…… 可取72,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為:24、30、36。 于是,, 可得軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為:48、42、36。 ②傳動組b: 查表8-1, , 時:……69、72、73、76、77、80、81、84、87…… 時:……70、72、74、76、78、80、82、84、86…… 可取 84,于是可得軸
11、Ⅱ上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為:22、42。 于是 ,,得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為:62、42。 ③傳動組c: 查表8-1,, 時:……84、85、89、90、94、95…… 時: ……72、75、78、81、84、87、89、90…… 可取 90. 為降速傳動,取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為18; 為升速傳動,取軸Ⅳ齒輪齒數(shù)為30。 于是得, 得軸Ⅲ兩聯(lián)動齒輪的齒數(shù)分別為18,60; 得軸Ⅳ兩齒輪齒數(shù)分別為72,30。 1.4 繪制傳動系統(tǒng)圖 根據(jù)軸數(shù),齒輪副,電動機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖: 2.動力設(shè)計 2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 ⑴確定主軸計算轉(zhuǎn)速:主軸的計算轉(zhuǎn)速為
12、⑵各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速: 軸Ⅲ可從主軸252/r/min按72/18的傳動副找上去,軸Ⅲ的計算轉(zhuǎn)速 180 r/min;軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速為500r/min;軸Ⅰ的計算轉(zhuǎn)速為r/min。 [3]各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 傳動組c中,18/72只需計算z = 18 的齒輪,計算轉(zhuǎn)速為710r/min;60/30只需計算z = 30的齒輪,計算轉(zhuǎn)速為500r/min;傳動組b計算z = 22的齒輪,計算轉(zhuǎn)速為710r/min;傳動組a應(yīng)計算z = 24的齒輪,計算轉(zhuǎn)速為1400r/min。 [4]核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 所以合適。
13、 2.2 帶傳動設(shè)計 電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,傳遞功率P=4KW,傳動比i=1.44,兩班制, 一天運(yùn)轉(zhuǎn)16.1小時,工作年數(shù)10年。 ⑴確定計算功率 取1.1,則 ⑵選取V帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率,選B型帶。 ⑶確定帶輪直徑和驗(yàn)算帶速 查表小帶輪基準(zhǔn)直徑, 驗(yàn)算帶速成 其中 -小帶輪轉(zhuǎn)速,r/min; -小帶輪直徑,mm; ,合適。 [4]確定帶傳動的中心距和帶的基準(zhǔn)長度 設(shè)中心距
14、為,則 0.55()a2() 于是 167.75a610,初取中心距為400mm。 帶長 查表取相近的基準(zhǔn)長度,。 帶傳動實(shí)際中心距 [5]驗(yàn)算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于。 。合適。 [6]確定帶的根數(shù) 其中: -時傳遞功率的增量; -按小輪包角,查得的包角系數(shù); -長度系數(shù); 為避免V型帶工作時各根帶受力嚴(yán)重不均勻,限制根
15、數(shù)不大于10。 .266 [7]計算帶的張緊力 其中: -帶的傳動功率,KW; v-帶速,m/s; q-每米帶的質(zhì)量,kg/m;取q=0.17kg/m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 [8]計算作用在軸上的壓軸力 2.3 各傳動組齒輪模數(shù)的確定和校核 ⑴模數(shù)的確定: a傳動組:分別計算各齒輪模數(shù) 先計算24齒齒輪的模數(shù): 其中: -公比 ;
16、 = 2; -電動機(jī)功率; = 4KW; -齒寬系數(shù); -齒輪傳動許允應(yīng)力; -計算齒輪計算轉(zhuǎn)速。 , 取= 600MPa,安全系數(shù)S = 1。 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)選取 ,取S=1,。 取m = 3mm。 按齒數(shù)30的計算,,可取m = 4mm; 按齒數(shù)36的計算,, 可取m = 4mm。 于是傳動組a的齒輪模數(shù)取m = 4mm,b
17、= 32mm。 軸Ⅰ上齒輪的直徑: 。 軸Ⅱ上三聯(lián)齒輪的直徑分別為: b傳動組: 確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)。 按22齒數(shù)的齒輪計算: 可得m = 4.8mm; 取m = 5mm。 按42齒數(shù)的齒輪計算: 可得m = 3.55mm; 于是軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為m = 5mm。 于是軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪的直徑分別為: 軸Ⅲ上與軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪嚙合的兩齒輪直徑分別為: c傳動組: 取m
18、= 5mm。 軸Ⅲ上兩聯(lián)動齒輪的直徑分別為: 軸四上兩齒輪的直徑分別為: 3. 齒輪強(qiáng)度校核:計算公式 3.1校核a傳動組齒輪 校核齒數(shù)為24的即可,確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ P=4.4KW,n=1000r/min, ⑵確定動載系數(shù): 齒輪精度為7級,由《機(jī)械設(shè)計》查得使用系數(shù) ⑶ ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對稱 ,查《機(jī)械設(shè)計》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): 由《機(jī)械設(shè)計》查得 ⑹確定動載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)
19、度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 , 故合適。 3.2 校核b傳動組齒輪 校核齒數(shù)為22的即可,確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ P=4.4KW,n=500r/min, ⑵確定動載系數(shù): 齒輪精度為7級,由《機(jī)械設(shè)計》查得使用系數(shù) ⑶ ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對稱 ,查《機(jī)械設(shè)計》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): 由《機(jī)械設(shè)計》查得 ⑹確定動載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,
20、S = 1.3 , 故合適。 3.3校核c傳動組齒輪 校核齒數(shù)為18的即可,確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ P=4.4KW,n=180r/min, ⑵確定動載系數(shù): 齒輪精度為7級,由《機(jī)械設(shè)計》查得使用系數(shù) ⑶ ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對稱 ,查《機(jī)械設(shè)計》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): 由《機(jī)械設(shè)計》查得 ⑹確定動載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 , 故合適。 4.
21、主軸撓度的校核 4.1 確定各軸最小直徑 [1]Ⅰ軸的直徑: [2]Ⅱ軸的直徑: [3]Ⅲ軸的直徑: [4]主軸的直徑: 4.2軸的校核 Ⅰ軸的校核:通過受力分析,在一軸的三對嚙合齒輪副中,中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大,所以,選擇中間齒輪嚙合來進(jìn)行校核 。 Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 5. 主軸最佳跨距的確定 400mm車床,P=4KW. 5.1 選擇軸頸直徑,軸承型號和最佳跨距 前軸頸應(yīng)為75-100mm,初選=100mm,后軸頸取,前軸承為NN3020K,后軸承為NN3016K,根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長度 5.2 求軸承剛度 考慮
22、機(jī)械效率 主軸最大輸出轉(zhuǎn)距 床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的60%,取50%即200,故半徑為0.1. 切削力 背向力 故總的作用力 次力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾架各承受一半, 故主軸軸端受力為 先假設(shè) 前后支撐分別為 根據(jù) 。 6. 各傳動軸支承處軸承的選擇 主軸 前支承:NN3020K;中支承:N219E;后支承:NN3016K Ⅰ軸 前支承:30207;后支承:30207 Ⅱ軸 前支承:30207;中支承:NN3009;后支承:30207 Ⅲ軸 前
23、支承:30208;后支承:30208 7. 主軸剛度的校核 7.1 主軸圖: 7.2 計算跨距 前支承為雙列圓柱滾子軸承,后支承為雙列圓柱滾子軸承 當(dāng)量外徑 主軸剛度:由于 故根據(jù)式(10-8) 對于機(jī)床的剛度要求,取阻尼比 當(dāng)v=50m/min,s=0.1mm/r時,, 取 計算 可以看出,該機(jī)床主軸是合格的. 三、總結(jié) 課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計當(dāng)中的一個非常重要的一環(huán),本次課程設(shè)計時間;兩周略顯得倉促一些。但是通過本次很充實(shí)的課程設(shè)計,從中得到的收獲還是非常多的。這次的課程設(shè)計對于我來說有著深刻的意義。這種意義
24、不光是我們組能夠完成設(shè)計任務(wù),更重要的是在這段時間內(nèi)使我們深刻感受到設(shè)計工作的那份艱難。而這份艱難不僅僅體現(xiàn)在設(shè)計內(nèi)容與過程中為了精益求精所付出的艱辛,更重要的是為每一個精細(xì)數(shù)字的付出。 在設(shè)計過程中,整個過程培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程及其他課程理論知識和利用生產(chǎn)時間知識來解決實(shí)際問題的能力,真正做到了學(xué)以致用。在此期間我們同學(xué)之間的那些辛酸,那些執(zhí)著,那些付出。一路走來,我們伴著風(fēng)雨,攜手歡笑,共同面對機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計當(dāng)中遇到的困難。 在這些過程當(dāng)中我充分的認(rèn)識到自己在知識理解和接受應(yīng)用方面的不足,特別是自己對系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力的欠缺,將來一定要進(jìn)一步加強(qiáng)。而今后的學(xué)習(xí)要更加的努力。
25、總之,本次課程設(shè)計不僅僅是對自己所學(xué)的知識的一次系統(tǒng)的總結(jié)與應(yīng)用,還算是對自己體質(zhì)的一次檢驗(yàn)吧。 四、參考文獻(xiàn) [1]工程學(xué)院機(jī)械制造教研室 主編.金屬切削機(jī)床指導(dǎo)書. [2]濮良貴 紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(第七版).北京:高等教育出版社,2001年6月 [3]毛謙德 李振清主編.《袖珍機(jī)械設(shè)計師手冊》第二版.機(jī)械工業(yè)出版社,2002年5月 [4]《減速器實(shí)用技術(shù)手冊》編輯委員會編.減速器實(shí)用技術(shù)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992年 [5]戴曙 主編.金屬切削機(jī)床.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005年1月 [6]《機(jī)床設(shè)計手冊》編寫組 主編.機(jī)床設(shè)計手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1980年8月 [7]華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué)主編.機(jī)床設(shè)計圖冊.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979年6月
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年防凍教育安全教育班會全文PPT
- 2025年寒假安全教育班會全文PPT
- 初中2025年冬季防溺水安全教育全文PPT
- 初中臘八節(jié)2024年專題PPT
- 主播直播培訓(xùn)提升人氣的方法正確的直播方式如何留住游客
- XX地區(qū)機(jī)關(guān)工委2024年度年終黨建工作總結(jié)述職匯報
- 心肺復(fù)蘇培訓(xùn)(心臟驟停的臨床表現(xiàn)與診斷)
- 我的大學(xué)生活介紹
- XX單位2024年終專題組織生活會理論學(xué)習(xí)理論學(xué)習(xí)強(qiáng)黨性凝心聚力建新功
- 2024年XX單位個人述職述廉報告
- 一文解讀2025中央經(jīng)濟(jì)工作會議精神(使社會信心有效提振經(jīng)濟(jì)明顯回升)
- 2025職業(yè)生涯規(guī)劃報告自我評估職業(yè)探索目標(biāo)設(shè)定發(fā)展策略
- 2024年度XX縣縣委書記個人述職報告及2025年工作計劃
- 寒假計劃中學(xué)生寒假計劃安排表(規(guī)劃好寒假的每個階段)
- 中央經(jīng)濟(jì)工作會議九大看點(diǎn)學(xué)思想強(qiáng)黨性重實(shí)踐建新功