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課程設(shè)計(jì)
題,,,,,,,目:分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)
院,,,,,,,系:機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化,
姓,,,,,,,名:
指 導(dǎo) 教 師:
目,,,,錄,
摘要,...................................................................................................................I
第,1,章,課程設(shè)計(jì)的目的,...............................................................................1
第,2,章,課程設(shè)計(jì)題目?主要設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)要求........................................2
2.1,課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù),...............................................2
2.2技術(shù)要求,......................................................................................2
第,3,章,運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),...........................................................................................3
3.1,運(yùn)動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定,.......................................................3
3.2,核算主軸轉(zhuǎn)速誤差,...................................................................5
第,4,章,動(dòng)力計(jì)算,............................................................................................6
4.1,帶傳動(dòng)設(shè)計(jì),.................................................................. ...............6
4.2,計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算,..........................................................................7
4.3,齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算,..................................................................8
4.4,傳動(dòng)軸最小軸徑的初定,.............................................................11
4.5,執(zhí)行軸軸頸直徑的確定?,.........................................................12
4.6,軸承的選擇:,...............................................................................12
4.7,花鍵的選擇?,.............................................................................12
第,5,章,主要零部件的選擇,...........................................................................13
5.1,擺桿式操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),...........................................................13
5.2,電動(dòng)機(jī)的選擇,...........................................................................13
第,6,章,校核,....................................................................................................14
6.1,Ⅳ軸剛度校核,...........................................................................14
6.2,軸承壽命校核,...........................................................................15
第,7,章,潤(rùn)滑與密封,........................................................................................16
第,8,章,設(shè)計(jì)結(jié)論,............................................................................................17
參考文獻(xiàn),..........................................................................................................18
摘 要
設(shè)計(jì)機(jī)床得主傳動(dòng)變速系統(tǒng)時(shí),首先利用傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法求出理想解
和多個(gè)合理解。根據(jù)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸功率與轉(zhuǎn)矩特性要求,分析
了機(jī)電關(guān)聯(lián)分級(jí)調(diào)速主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法。從主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)入
手?確定最佳機(jī)床主軸功率與轉(zhuǎn)矩特性匹配方案,計(jì)算和校核相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)
和動(dòng)力參數(shù)。
這次說(shuō)明書著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法,根據(jù)已確
定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱展開(kāi)圖的總中心距最小為目標(biāo),擬定變速系統(tǒng)的變速
方案,以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中,為減少
齒輪數(shù)目,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),縮短軸向尺寸,用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算,湊算
法?計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)中三聯(lián)滑
移齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的分析與研究?繪制零件工作圖與主軸箱展開(kāi)圖及剖視圖。
I,
第1章,課程設(shè)計(jì)的目的
(1)、課程設(shè)計(jì)屬于機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課的延續(xù)?通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐?進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌
握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法。
(2)、培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、精度設(shè)計(jì)、金屬工藝學(xué)、材
料熱處理及結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識(shí)?進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。
(3)、培養(yǎng)使用手冊(cè)、圖冊(cè)、有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力。
(4)、提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。
(5)、是畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的技術(shù)準(zhǔn)備。
第2章 課程設(shè)計(jì)題目主要設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)要求
2.1課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)
題目10:分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),
技術(shù)參數(shù):Nmin=40r/min,Nmax=450r/min,Z=8,級(jí),公比為,1.41,電動(dòng)
機(jī)功率,P=3KW,電機(jī)轉(zhuǎn)速,n=1430r/min,
2.2,技術(shù)要求,
1.,利用電動(dòng)機(jī)完成換向和制動(dòng)。
2.,各滑移齒輪塊采用單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)。
3.,進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2,
哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),
第3,章
運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定
3.1.1轉(zhuǎn)速范圍
Rn==
3.1.2轉(zhuǎn)速數(shù)列
轉(zhuǎn)速數(shù)列。查《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》表,2-9標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表,首先找到40r/min、然后每隔5個(gè)數(shù)取一個(gè)值(1.41=1.066),得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為40r/min、56r/min、80r/min、112r/min、160r/min、224,r/min,315,r/min,450,r/min共8級(jí)。
3.1.3,確定傳動(dòng)組數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)。,
因?yàn)?,Z=8,可分解為Z=21×22×24。這種結(jié)構(gòu)式可以使傳動(dòng)組結(jié)構(gòu)緊
湊,再設(shè)計(jì)時(shí)不至于使整體結(jié)構(gòu)過(guò)大。,
3.1.4寫傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式,畫結(jié)構(gòu)圖。
根據(jù)“前多后少”,“先降后升”,“前密后疏”,“升,2,降,4”的原
則,選取傳動(dòng)方案,Z=21×22×24,,易知第一擴(kuò)大組的變速范圍,,r=φ
=1.41,=3.95〈8,符合“升,2,降,4”原則,其結(jié),構(gòu),網(wǎng),如,圖,
結(jié)構(gòu)網(wǎng),,Z=21×22×24
3.1.5畫轉(zhuǎn)速圖。轉(zhuǎn)速圖如下圖,
系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖
3.1.6畫主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù)
哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),
3.1.7齒輪齒數(shù)的確定。變速組內(nèi)取模數(shù)相等?據(jù)設(shè)計(jì)要求,Zmin≥17,齒數(shù)和
Sz≤100~120,根據(jù)各變速組公比,可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù)?各齒輪齒數(shù)
如表, 齒輪齒數(shù)
傳
基本組
第一擴(kuò)大組
第二擴(kuò)大組
1:1.41
1:2
1:1.41
1:2.8
1:1
1:4
代
Z1
Z1ˋ
Z2
Z2ˋ
Z3
Z3ˋ
Z4
Z4ˋ
Z5
Z5ˋ
Z6
Z6ˋ
齒
30
42
24
48
35
49
22
62
45
45
18
72
3.2,核算主軸轉(zhuǎn)速誤差,
實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差,一般不應(yīng)超過(guò)±10(-1)%,即
〈10(-1)%
對(duì)Nmax=450r/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速Nmax=1430×××=462.1r/min,,
則有
=2.68%〈4.1%
因此滿足要求。
各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差
n
450
315
224
160
112
80
56
40
n`
462.02
323.45
229.55
160.68
115.52
80.86
57.39
40.17
誤差
2.68%
2.68%
2.48%
0.43%
3.14%
1.08%
2.48%
0.43%
各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差都都小于,4.1%,因此不需要修改齒數(shù)。
第4,章 動(dòng)力計(jì)算
4.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
(1),直徑計(jì)算,
計(jì)算功率,Pd=Ka*P=1.1*3=3.3KW,
查普通,V,帶選型圖,可得,d=80~100mm,
初取小帶輪直徑,d:,,取,d=100mm,,,,A,型,V,帶,
大帶輪直徑,D=n1d/n2=1430X100/900=158.9mm取
d=160mm,
根據(jù),V,帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列,取,D=160mm,
(2)計(jì)算帶長(zhǎng)
求,Dm,,Dm=(D,1,+D,2,)/2=(95+150)/2=122.5mm,
求△,
△=(D,1-D,2,)/2=(160-100)/2=30mm
根據(jù),0.7(D1+D2)≤a≤2(D1+D2),
即,182≤a0≤520mm取中心距,a0=450mm
Ld0≈2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0=1286.84mm
,,,,
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表,3.2,選取標(biāo)準(zhǔn),Ld,,,,得.,Ld=1250mm,
(3)求實(shí)際中心距和包角,
實(shí)際中心距,a≈a0+(Ld-L)/2=450-18.42=431.58mm,
中心距調(diào)整范圍,amax=a+0.03Ld=469.08mm,
amin=a-0.015Ld=412.83mm,
小輪包角,1=1800-(d1-d2)/aX57.30=1720>1200
(4)求帶根數(shù),
計(jì)算傳動(dòng)比,i,并驗(yàn)算傳動(dòng)比相對(duì)誤差:,
理論傳動(dòng)比,i0=3.575,
實(shí)際傳動(dòng)比,i=n1,/n,2,=160/100=1.60,
6,
哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),
確定,V,帶根數(shù),Z,,,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表,3.6,P
K?,=0.98;,
=1.30KW;由表,3.8,
由表,3.9,K
L
=0.95;由表,3.7,△P0=0.15KW
所以,Z≥P
C
/{(P
0
+△P0)×K
?
×K
L
},
=3.3/(1.30+0.15)×0.98×0.95=2.44,
取,Z=3,根,
4.2,計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算,
(1)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速,,nj,由公式得,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=70.92r/min,取主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速,nj=80,r/min。
(2)確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。Ⅲ軸共有,4,級(jí)轉(zhuǎn)速:160,r/min、224r/min、
315,r/min、450r/min。若經(jīng)傳動(dòng)副傳動(dòng)主軸?全部傳遞全功率,其中,160/min
是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速,故其計(jì)算轉(zhuǎn)速,nⅢj=160,r/min,Ⅱ,軸共有,2,級(jí)
轉(zhuǎn)速:450,r/min、630,r/min。若經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)主軸,全部傳遞全功率,其
中,450/min,是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速,,故其計(jì)算轉(zhuǎn)速,nⅡj=450,r/min;Ⅰ,軸
有,1,級(jí)轉(zhuǎn)速,且都傳遞全功率,所以其計(jì)算轉(zhuǎn)速,nⅠj=900,r/min。各計(jì)算轉(zhuǎn)
速入表。,
各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速
軸號(hào)
Ⅰ軸
Ⅱ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
計(jì)算轉(zhuǎn)速,r/min
900
450
160
80
(3)確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪
Z
6
'
裝在主軸上并具有
40、56、80、
'
112r/min,共,4,級(jí)轉(zhuǎn)速,其中有,80、112r/min,傳遞全功率,故,Z
6
j=80,r/min。,
齒輪,Z
Z,6,/,Z,6
6
'
裝在Ⅲ軸上,有,160、224、315、450r/min,共,4,級(jí)轉(zhuǎn)速,經(jīng)齒輪副
傳動(dòng)主軸,則,4,個(gè)轉(zhuǎn)速都傳遞全功率?故,Z6,j=160r/min。依次可以
得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,如表:
齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速
序號(hào)
Z1
Z1`
Z2
Z2`
Z3
Z3`
Z4`
Z4`
Z5
Z5`
Z6
Z6`
n,j
900
630
900
450
450
315
450
160
160
160
315
80
2
4.3齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算
(1)模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù),選取負(fù)荷最重的
小,齒,輪,,,按,簡(jiǎn),化,的,接,觸,疲,勞,強(qiáng),度,公,式,進(jìn),行,計(jì),算,,即
mj=16338,可得各組的模數(shù)
式中mj——按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù)(mm);
——驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率(kW);
——被計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min);
——大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比,外嚙合取“+”,內(nèi)嚙合取“-”;
——小齒輪的齒數(shù)(齒);
——齒寬系數(shù),(B為齒寬,m為模數(shù)),;=8
——材料的許用接觸應(yīng)力()。取=650 Mpa
mj=16338
得:基本組的模數(shù),mj=3
,第一擴(kuò)大組的模數(shù),mj=3
,第二擴(kuò)大組的模數(shù)mj=4
(2)基本組齒輪計(jì)算。
基本組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表,
齒輪
Z1
Z1`
Z2
Z2`
齒數(shù)
30
42
24
48
分度圓直徑
90
126
92
144
齒頂圓直徑
96
132
98
150
齒根圓直徑
82.5
118.5
84.5
136.5
齒寬
15
15
15
15
8
哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),
8
按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用,40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度,241HB~286HB,
平均取,260HB,大齒輪用,45,鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度,229HB~286HB,平均取
240HB。計(jì)算如下:,
①,齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算:
接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為,
彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為
式中, N----傳遞的額定功率(kW),這里取,N,為電動(dòng)機(jī)功率,N=3kW;,
m-----初算的齒輪模數(shù)(mm),,m=3.5(mm);,
B----齒寬(mm);B=24.5(mm);,
z----小齒輪齒數(shù),z=19;,
u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.79;,
K,s,-----壽命系數(shù);,
=
K,T,----工作期限系數(shù);
T------齒輪工作期限,這里取T=15000h.;
-----齒輪的最低轉(zhuǎn)速(r/min),=500(r/min)
----基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù),接觸載荷取=,彎曲載荷取=
m----疲勞曲線指數(shù),接觸載荷取m=3;彎曲載荷取m=6;
----轉(zhuǎn)速變化系數(shù),查【5】2上,取=0.60
----功率利用系數(shù),查【5】2上,取=0.78
-----材料強(qiáng)化系數(shù),查【5】2上, =0.60
-----工作狀況系數(shù),取=1.1
-----動(dòng)載荷系數(shù),查【5】2上,取=1
------齒向載荷分布系數(shù),查【5】2上,=1
Y------齒形系數(shù),查【5】2上,Y=0.386;
----許用接觸應(yīng)力(MPa),查【4】,表4-7,取=650 Mpa;
---許用彎曲應(yīng)力(MPa),查【4】,表4-7,取=275 Mpa;
根據(jù)上述公式,可求得及查取值可求得:
=635 Mpa
=78 Mpa
(3)擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。
第一擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表,
齒輪
Z3
Z3`
Z4
Z4`
齒數(shù)
35
49
22
62
分度圓直徑
105
147
66
186
齒頂圓直徑
111
153
72
192
齒根圓直徑
97.5
139.5
58.5
178.5
齒寬
30
30
30
30
第二擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表
齒輪
Z5
Z5`
Z6
Z6`
齒數(shù)
45
45
18
72
分度圓直徑
180
180
72
288
齒頂圓直徑
188
188
80
296
齒根圓直徑
170
170
62
278
齒寬
40
40
40
40
按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用,40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度,241HB~286HB,
平均取,260HB,大齒輪用,45,鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度,229HB~286HB,平均取,240HB。
同理根據(jù)基本組的計(jì)算
可得=0.62,,=0.77,=0.60,=1.1
=1,=1,m=3.5,=280;
可求得:
=620.73Mpa,
=136.24Mpa
4.4,傳動(dòng)軸最小軸徑的初定,
由【5】式6,傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算:
d=1.64(mm)
或 d=91(mm)
式中 d---傳動(dòng)軸直徑(mm)
Tn---該軸傳遞的額定扭矩(N*mm) T=9550000;
N----該軸傳遞的功率(KW)
----該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速
---該軸每米長(zhǎng)度的允許扭轉(zhuǎn)角,==。
各軸最小軸徑如表3-3。
表3-3 最小軸徑
軸 號(hào)
Ⅰ 軸
Ⅱ 軸
III 軸
最小軸徑mm
35
40
45
4.5,執(zhí)行軸軸頸直徑的確定,
執(zhí)行軸的前軸勁,D1,尺寸由教材,4-9,表得到,D1=75mm,
后軸勁,D2=(0.7~0.9)D1,所以取,D2=0.8D1=60mm,
初步計(jì)算,取當(dāng)量外徑,D=0.5(D1+D2)=67.5mm,
執(zhí)行軸選用階梯狀中空結(jié)構(gòu),內(nèi)徑直徑,d=0.4D=0.4*67.5=27mm,
4.6,軸承的選擇:
I軸:與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7007C 另一安裝深溝球軸承6012
II軸:對(duì)稱布置深溝球軸承6009
III軸:后端安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7015C
另一安裝端角接觸球軸承代號(hào)7010C
中間布置角接觸球軸承代號(hào)7012C
軸承布置見(jiàn)展開(kāi)
4.7,花鍵的選擇:
I軸安裝帶輪處選擇普通平鍵規(guī)格:
BXL=10X56
II軸選擇花鍵規(guī)格:
N× d×D×B =8X36X40X7
III軸選擇鍵規(guī)格:BXL=14X90
第5,章 主要零部件的選擇
5.1,擺桿式操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),
(1)幾何條件;,
(2)不自鎖條件。,
具體結(jié)構(gòu)見(jiàn),CAD,圖,
5.2,電動(dòng)機(jī)的選擇,
選擇,Y,系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。,
由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附錄,K,得:電動(dòng)機(jī)型號(hào)為,Y100L2-4,額定功率,3KW。
由表,K3,得:安裝尺寸,A=160mm,AB=205mm,HD=245mm。
第6章 校核
6.1 Ⅳ軸剛度校核
1、Ⅳ軸撓度校核
單一載荷下?軸中心處的撓度采用如下的公式計(jì)算?:,
L-----兩支承的跨距;,
D-----軸的平均直徑;,
X=,a,i,/L:,a,i,-----齒輪工作位置處距較近支承點(diǎn)的距離;,
N-----軸傳遞的全功率;,
,---被演算軸與前后軸連心線夾角;,?,=144°,
嚙合角?,=20°?齒面摩擦角,?,=5.72°。,
查文獻(xiàn),6,帶齒輪軸的許用撓度[y,]=5/10000*L,即[y,]=0.268。
因合成撓度小于許用撓度,故軸的撓度滿足要求。
傳動(dòng)軸在支承點(diǎn)A,B處的傾角可按下式近似計(jì)算:
將上式計(jì)算的結(jié)果代入得:
由文獻(xiàn)【6】,查得支承處的=0.001
因〈0.001,故軸的轉(zhuǎn)角也滿足要求。
哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),
軸承壽命校核
由П軸最小軸徑可取軸承為7008c角接觸球軸承,ε=3;P=XFr+YFa
X=1,Y=0。
對(duì)Ⅱ軸受力分析
得:前支承的徑向力Fr=2642.32N。
由軸承壽命的計(jì)算公式:預(yù)期的使用壽命 [L10h]=15000h
L10h=×=×=h≥[L10h]=15000h
軸承壽命滿足要求。
第7章,潤(rùn)滑與密封
潤(rùn)滑與密封,減摩抗磨,降低摩擦阻力以節(jié)約能源,減少磨損以延長(zhǎng)機(jī)
械壽命?提高經(jīng)濟(jì)效益,冷卻,要求隨時(shí)將摩擦熱排出機(jī)外,密封,要求防
泄漏、防塵、防竄氣,清凈沖洗,要求把摩擦面積垢清洗排除,應(yīng)力分散
緩沖,分散負(fù)荷和緩和沖擊及減震,動(dòng)能傳遞,液壓系統(tǒng)和遙控馬達(dá)及摩擦
無(wú)級(jí)變速等。
由于帶輪轉(zhuǎn)速為,450r/min,故采用油潤(rùn)滑可以減少摩擦阻力和減輕
磨損。密封是為了阻止灰塵水分等雜物進(jìn)入軸承防止?jié)櫥瑒┑牧魇А2捎?
密封圈密封即可滿足要求。
第8章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明
8.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案
設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件(傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等)、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置,用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限制,一0般只畫展開(kāi)圖。
主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外,著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。
精度方面的要求,剛度和抗震性的要求,傳動(dòng)效率要求,主軸前軸承處溫度和溫升的控制,結(jié)構(gòu)工藝性,操作方便、安全、可靠原則,遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。
主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn),由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在正式畫圖前應(yīng)該先畫草圖。目的是:
1 布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。
2 檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況,以便及時(shí)改正。
3 確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置,以確
定各軸的受力點(diǎn)和受力方向,為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。
8.2 展開(kāi)圖及其布置
展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序,假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。
I軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案,一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束,齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑,負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分
別裝在同軸線的軸上,左邊部分接通,得到一級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案,通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)。
總布置時(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上,以免制動(dòng)扭矩太大,是制動(dòng)尺寸增大。
齒輪在軸上布置很重要,關(guān)系到變速箱的軸向尺寸,減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。
第9章 設(shè)計(jì)結(jié)論
經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)這門課當(dāng)中許多原理公式有
了進(jìn)一步的了解,并且對(duì)設(shè)計(jì)工作有了更深入的認(rèn)識(shí)。懂得了.理論和實(shí)
踐同等重要。理論能指導(dǎo)實(shí)踐,使你能事半功倍,實(shí)踐能上升成為理論
為以后的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。從校門走出后,一定要重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,要
多學(xué)多問(wèn)。把學(xué)校學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)綜合的應(yīng)用起來(lái),這非常重要。體會(huì)到
把技術(shù)搞好就必須安心的學(xué)習(xí),虛心向別人請(qǐng)教,耐心的對(duì)待每一個(gè)問(wèn)題
不放過(guò)任何一個(gè)自己遇到的問(wèn)題,要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,得到老師的精心指導(dǎo)和幫助,由于經(jīng)驗(yàn)尚淺,知識(shí)把
握不熟練,設(shè)計(jì)中定有許多地方處理不夠妥當(dāng),有些部分甚至可能存在錯(cuò)
誤,望老師多提寶貴意見(jiàn)。
參考文獻(xiàn)
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