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机械制造装备—课程设计.doc
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1、目录一设计目的2二、设计步骤21.运动设计21.1已知条件21.2结构分析式21.3 绘制转速图41.4 绘制传动系统图62.动力设计62.1 确定各轴转速62.2 带传动设计72.3 各传动组齿轮模数的确定和校核93. 齿轮强度校核113.1校核a传动组齿轮113.2 校核b传动组齿轮133.3校核c传动组齿轮144. 主轴挠度的校核154.1 确定各轴最小直径154.2轴的校核165. 主轴最佳跨距的确定165.1 选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距165.2 求轴承刚度176. 各传动轴支承处轴承的选择187. 主轴刚度的校核187.1 主轴图:187.2 计算跨距19三、总结20四、参考
2、文献20一设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计,在拟定传动和变速的结构方案过程中,得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。二、设计步骤1.运动设计1.1已知条件1确定转速范围:主轴最小转速=20r/min、主轴最大转速=630r/min、主电动机转速(r/min)=1450、P(kw)=3kw2最大加工直径3确定公比:4转速级数:1.2结构分析式因为我们的级数是12级 , 为了实现12级,本次设计中,我们按12级的主轴箱来计算 3 从电动机到
3、主轴主要为降速传动,若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些,大尺寸零件少些,节省材料,也就是满足传动副前多后少的原则,因此取方案。在降速传动中,防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比 ;在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比。在主传动链任一传动组的最大变速范围。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小, 根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下:检查传动组的变速范围时,只检查最后一个扩大组: 其中, 所以 ,合适。1.3 绘制转速图选择电动机一般车床若无特殊要求,多采用Y系列封闭式三相异步电动机,根据原则条件选择Y-132M-4型Y系列
4、笼式三相异步电动机。分配总降速传动比 总降速传动比 又电动机转速符合转速数列标准,因而不增加一定比传动副。3确定传动轴轴数 传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 0 + 1 = 4。确定各级转速并绘制转速图 由 确定各级转速:20,25,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250r/min。在五根轴中,除去电动机轴,其余四轴按传动顺序依次设为、。与、与、与轴之间的传动组分别设为a、b、c。现由(主轴)开始,确定、轴的转速: 先来确定轴的转速传动组c 的变速范围为,结合结构式,有几种可能:250、200、160、125、100、80r/mi
5、n。 确定轴的转速传动组b的级比指数为2,希望中间轴转速较小,因而为了避免升速,又不致传动比太小,可取 ,轴的转速确定为:200、160、125r/min。确定轴的转速对于轴,其级比指数为1,可取 ,确定轴转速为100r/min。由此也可确定加在电动机与轴之间的定传动比。 5确定各变速组传动副齿数 传动组a:查表8-1, ,时:41、44、48、49、52、54、57、59时:41、43、45、50、52、54、56、59时:40、42、44、46、48、50、52、54、56、58可取,于是可得轴齿轮齿数分别为:20、23、26。于是,可得轴上的三联齿轮齿数分别为:32、29、26。 动组b
6、:同理可得轴上两联齿轮的齿数分别为:14、21。,得轴上两齿轮的齿数分别为:28、21。 动组c:同理可得轴两联动齿轮的齿数分别为14,30;得轴两齿轮齿数分别35,19。1.4 绘制传动系统图根据轴数,齿轮副,电动机等已知条件可有如下系统图:2.动力设计2.1 确定各轴转速 确定主轴计算转速:主轴的计算转速为各传动轴的计算转速: 轴可从主轴按14/35的传动副找上去,轴的计算转速25r/min;轴的计算转速为40r/min;轴的计算转速为100r/min。3各齿轮的计算转速 传动组c中,14/35只需计算的齿轮,计算转速为400r/min ;传动组b计算的齿轮,计算转速为125r/min;传
7、动组a应计算的齿轮,计算转速为400r/min。4核算主轴转速误差 所以合适。2.2 带传动设计电动机转速n=1450r/min,传递功率P=3KW,传动比i=2,两班制,一天运转16.1小时,工作年数10年。确定计算功率 取1.1,则选取V带型 根据小带轮的转速和计算功率,选b型带。确定带轮直径和验算带速 查表小带轮基准直径, 验算带速成 其中 -小带轮转速,r/min; -小带轮直径,mm; ,合适。4确定带传动的中心距和带的基准长度 设中心距为,则 055()a2() 于是 208.45a758,初取中心距为400mm。 带长 查表取相近的基准长度,。 带传动实际中心距5验算小带轮的包角
8、 一般小带轮的包角不应小于。 。合适。6确定带的根数 其中: -时传递功率的增量; -按小轮包角,查得的包角系数; -长度系数; 为避免V型带工作时各根带受力严重不均匀,限制根数不大于10。 7计算带的张紧力 其中: -带的传动功率,KW; v-带速,m/s; q-每米带的质量,kg/m;取q=0.17kg/m。 v = 1450r/min = 9.42m/s。 8计算作用在轴上的压轴力 2.3 各传动组齿轮模数的确定和校核模数的确定:a传动组:分别计算各齿轮模数先计算24齿齿轮的模数:其中: -公比 ; = 2; -电动机功率; = 3KW; -齿宽系数; -齿轮传动许允应力; -计算齿轮计
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