1、課程設計說明書 課程名稱： 機械制造裝備設計 設計題目： 普通車床的主動傳動系統(tǒng)設計 專 業(yè)：班級： 學生姓名: 學 號: 指導教師: 2021年 12月 26 日摘要主傳動系統(tǒng)設計是機床設計中非常重要的組成局部，本次設計主要由機床的級數(shù)入手，于結構式、結構網(wǎng)擬定，再到齒輪和軸的設計，再選擇各種主傳動配合件，對軸和齒輪及配合件進行校核，將主傳動方案“結構化，設計主軸變速箱裝配圖及零件圖，側重進行傳動軸組件、主軸組件、變速機構、箱體、潤滑與密封、傳動軸及滑移齒輪零件的設計，完成設計任務。本次突出了結構設計的要求，在保證機床的根本要求下，根據(jù)機床設計的原那么，擬定機構式和結構網(wǎng)，對機床的機構進行精

2、簡，力求降低生產(chǎn)本錢；主軸和齒輪設計在滿足強度需要的同時，材料的選擇也是采用折中的原那么，沒有選擇過高強度的材料從而造成浪費?！娟P鍵詞】車床、主傳動系統(tǒng)、結構式、電動機。一、專用鏜床I型的主軸箱部件設計1：原始數(shù)據(jù)主電動機功率P/Kw主電動機31450140180350450 2. 工藝要求 1. 加工工件材料為鑄鐵，粗加工、可加工通孔、沉孔、倒角。150，要求正反轉。 3.設備裝備型式：主軸箱安置在主柱上，可作上、下移動。二、設計內(nèi)容 1運動設計：根據(jù)給定的轉速確定主傳動的結構網(wǎng)、轉速圖、傳動系統(tǒng)圖、計算齒輪齒數(shù)。2動力計算：選擇電動機型號，對主要零件如帶、齒輪、主軸、傳動軸、軸承等進行計算

3、出算和驗算。3繪制以下圖紙：機床主傳動系統(tǒng)圖畫在說明書上。操縱機構設計、主軸箱上、下移動機構設計以原理圖形式畫在說明書上。主軸箱部件展開圖及主要剖面圖。主軸零件圖。 4)編寫設計說明書一份。一、概述1.1機床課程設計的目的 課程設計是在學生學完相應課程及先行課程之后進行的實習性教學環(huán)節(jié)，是大學生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過機床運動機械變速傳動系統(tǒng)的結構設計，使學生在擬定傳動和變速的結構的結構方案過程中，得到設計構思，方案分析，結構工藝性，機械制圖，零件計算，編寫技術文件和查閱技術資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握根本的設計方法，并培養(yǎng)學生具有初步的結構分析，結構設計和計算能力。二、參

4、數(shù)擬定確定轉速范圍：主軸最小轉速nnimr/min=140r/min、nmaxr/min=1800r/min 查機械制造裝備設計書表2-5得：140r/min，180r/min，224r/min，280r/min，355r/min，450r/min，560r/min，710r/min，900r/min，1120r/min，1400r/min， 1800r/min。2.2 主電機的選擇合理確實定電機功率，使機床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素。鏜床的主參數(shù)規(guī)格尺寸和根本參數(shù)表最高轉速()最低轉速()電機功率Pkw公比轉速級數(shù)Z1800140312三、傳動設

5、計3.1 主傳動方案擬定 擬定傳動方案，包括傳動形式的選擇以及開停、換向、制動、操作等整個傳動系統(tǒng)確實定。傳動形式指傳動和變速的元件、機構以及組成、安排不同特點的傳動形式、變速類型。 傳動方案和形式與結構的復雜程度密切相關，和工作性能也有關系。因此，確定傳動方案和形式，要從結構、工藝、性能及經(jīng)濟等方面統(tǒng)一考慮。傳動方案有多種，傳動形式更是眾多，比方：傳動形式上有集中傳動、別離傳動；擴大變速范圍可用增加傳動組數(shù)，也可用背輪結構、分支傳動等形式；變速箱上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設計中，我們采用集中傳動形式的主軸變速箱

6、。3.2 傳動結構式、結構網(wǎng)的選擇結構式、結構網(wǎng)對于分析和選擇簡單的串聯(lián)式的傳動不失為有用的方法，但對于分析復雜的傳動并想由此導出實際的方案，就并非十分有效。 3.2.1 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目級數(shù)為Z的傳動系統(tǒng)由假設干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有、個傳動副。傳動副中由于結構的限制以2或3為適宜，即變速級數(shù)Z應為2和3的因子：有以下三種方案：12=322. 3.2.2 傳動式的擬定12級轉速傳動系統(tǒng)的傳動組，選擇傳動組安排方式時，考慮到機床主軸變速箱的具體結構、裝置和性能。主軸對加工精度、外表粗糙度的影響很大，因此主軸上的齒輪少些為好。最后一個傳動組的傳動副常選用2。綜上所述

7、，傳動式為12=322。 3.2.3 結構式的擬定 傳動副應前多后少的原那么，故12=322傳動式，有6種結構式和對應的結構網(wǎng)。又因為傳動順序應前密后疏，變速組的降速要前慢后快，所以結構式為： 12=3223.3 轉速圖的擬定 圖1正轉轉速圖 5確定各變速組傳動副齒數(shù) 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,于是可得軸齒輪齒數(shù)分別為：24、30、36。于是，可得軸上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：48、42、36。傳動組b:查表8-1,

8、 ，時：69、72、73、76、77、80、81、84、87時：70、72、74、76、78、80、82、84、86可取 84，于是可得軸上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：22、42。于是 ，得軸上兩齒輪的齒數(shù)分別為：62、42。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，取軸齒輪齒數(shù)為18；為升速傳動，取軸齒輪齒數(shù)為30。于是得,得軸兩聯(lián)動齒輪的齒數(shù)分別為18，60；得軸兩齒輪齒數(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，電動機等條件可有如下系統(tǒng)圖：2.1 確定各軸轉速 確定主軸計算轉速：主軸的

9、計算轉速為各傳動軸的計算轉速： 軸可從主軸90r/min按72/18的傳動副找上去，軸的計算轉速125r/min；軸的計算轉速為355r/min；軸的計算轉速為710r/min。3各齒輪的計算轉速 傳動組c中，18/72只需計算z = 18 的齒輪，計算轉速為355r/min；60/30只需計算z = 30的齒輪，計算轉速為250r/min；傳動組b計算z = 22的齒輪，計算轉速為355r/min；傳動組a應計算z = 24的齒輪，計算轉速為710r/min。4核算主軸轉速誤差 所以適宜。2.2 帶傳動設計電動機轉速n=1450r/min,傳遞功率P=3KW,傳動比i=2.03，兩班制，一天

10、運轉16.1小時，工作年數(shù)10年。確定計算功率 取1.1，那么選取V帶型 根據(jù)小帶輪的轉速和計算功率，選B型帶。確定帶輪直徑和驗算帶速 查表小帶輪基準直徑, 驗算帶速成 其中 -小帶輪轉速，r/min； -小帶輪直徑，mm； ，適宜。4確定帶傳動的中心距和帶的基準長度 設中心距為,那么 055a2a758,初取中心距為400mm。 帶長 查表取相近的基準長度，。 帶傳動實際中心距5驗算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應小于。 。適宜。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)； 為防止V型帶工作時各根帶受力嚴重不均勻，限制根數(shù)不大于10。 7計算帶

11、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)確實定和校核模數(shù)確實定：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 ； = 2； -電動機功率； = 4KW； -齒寬系數(shù)； -齒輪傳動許允應力; -計算齒輪計算轉速。 ， 取= 600MPa,平安系數(shù)S = 1。 由應力循環(huán)次數(shù)選取 ，取S=1，。 取m = 4mm。 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

12、傳動組a的齒輪模數(shù)取m = 4mm，b = 32mm。 軸上齒輪的直徑： 。 軸上三聯(lián)齒輪的直徑分別為： b傳動組： 確定軸上另兩聯(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； 于是軸兩聯(lián)齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為m = 5mm。于是軸兩聯(lián)齒輪的直徑分別為： 軸上與軸兩聯(lián)齒輪嚙合的兩齒輪直徑分別為： c傳動組： 取m = 5mm。軸上兩聯(lián)動齒輪的直徑分別為： 軸四上兩齒輪的直徑分別為： 3. 齒輪強度校核：計算公式校核齒數(shù)為24的即可，確定各項參數(shù) P=4.4KW,n=710r/min,確定動載系數(shù)：齒輪精度為7

13、級，由?機械設計?查得使用系數(shù)確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)非對稱 ,查?機械設計?得確定齒間載荷分配系數(shù): 由?機械設計?查得確定動載系數(shù): 查表 10-5 計算彎曲疲勞許用應力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限。 圖10-18查得 ， 故適宜。3.2 校核b傳動組齒輪校核齒數(shù)為22的即可，確定各項參數(shù) P=8.25KW,n=355r/min,確定動載系數(shù)：齒輪精度為7級，由?機械設計?查得使用系數(shù)確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)非對稱 ,查?機械設計?得確定齒間載荷分配系數(shù): 由?機械設計?查得確定動載系數(shù): 查表 10-5 計算彎曲疲勞許用應力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限。 圖1

14、0-18查得 ， 故適宜。校核齒數(shù)為18的即可，確定各項參數(shù) P=8.25KW,n=355r/min,確定動載系數(shù)：齒輪精度為7級，由?機械設計?查得使用系數(shù)確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)非對稱,查?機械設計?得確定齒間載荷分配系數(shù): 由?機械設計?查得確定動載系數(shù): 查表 10-5 計算彎曲疲勞許用應力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限。 圖10-18查得 ， 故適宜。4. 主軸撓度的校核4.1 確定各軸最小直徑1軸的直徑：2軸的直徑：3軸的直徑：4主軸的直徑：軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪對軸中點處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進行校核 。軸、軸的校核同上。5. 主軸最正確跨距確實定320mm車床，P=4KW.5.1 選擇軸頸直徑,軸承型號和最正確跨距前軸頸應為75-100mm,初選=100mm,后軸頸取,前軸承為NN3020K,后軸承為NN3016K,根據(jù)結構,定懸伸長度5.2 求軸承剛度考慮機械效率主軸最大輸出轉距床身上最大加工直徑約為最大回轉直徑的60%,取50%即200.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 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