1、課 程 設(shè) 計(jì)木材加工裝備課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：某學(xué)生專業(yè)班級：木材科學(xué)與工程2013級2班指導(dǎo)教師：- 教授學(xué) 院：材料學(xué)院2015年12月目錄目錄21緒論21.1木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容21.2木工課程設(shè)計(jì)要求31.3木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的任務(wù)31.4木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)步驟41.5木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)52 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)62.1選擇傳動(dòng)方案62.2 進(jìn)給電機(jī)功率的確定62.3 擬定結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖92.4確定齒輪齒數(shù)102.5 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖113.零件計(jì)算123.1普通V帶傳動(dòng)計(jì)算123.2 傳動(dòng)軸計(jì)算133.3 齒輪模數(shù)的確定133.4滑移齒輪的尺寸143.5 軸承的選擇153.6

2、 軸的校核153.7軸承壽命計(jì)算183.8鏈輪的設(shè)計(jì)183.9 鍵的選擇193.10 螺栓及其相關(guān)件的選擇204操縱機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)215 變速箱的潤滑與密封236 致謝24參考文獻(xiàn)251緒論1.1木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容（1）木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)目的 木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)是木工機(jī)床設(shè)計(jì)課程的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在于，通過機(jī)床的傳動(dòng)設(shè)計(jì)，使學(xué)生受到方案比較、結(jié)構(gòu)分析、零件計(jì)算、機(jī)械制圖、技術(shù)條件編寫及技術(shù)資料查閱的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)初步具有機(jī)床部件的設(shè)計(jì)能力。（2）木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 包括以下幾項(xiàng)：1）傳動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)題目給定的設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)確定其他有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，選定各級轉(zhuǎn)速值；通過分析比較，選

3、擇傳動(dòng)方案；擬定結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)，擬定轉(zhuǎn)速圖；確定齒輪吃書籍帶輪直徑；繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。2）動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)題目給定的機(jī)床類型和電動(dòng)機(jī)功率，確定各傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速，初定傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù)，確定傳動(dòng)帶型號及根數(shù)，摩擦片尺寸及數(shù)目；裝備草圖完成后要驗(yàn)算傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、主軸、齒輪、滾動(dòng)軸承）的強(qiáng)度、剛度和壽命。3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 完成傳動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)后，要將主傳動(dòng)方案“結(jié)構(gòu)化”，設(shè)計(jì)進(jìn)給變速箱裝備圖及零件工作圖，側(cè)重進(jìn)行傳動(dòng)軸組件、變速機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、箱體、潤滑與密封，以及傳動(dòng)軸和滑移齒輪零件等的設(shè)計(jì)。1.2木工課程設(shè)計(jì)要求木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算說明說中，因此圖紙和說明說的質(zhì)量應(yīng)并重

4、。其具體要求如下：（1）進(jìn)給變速箱部件裝備圖 它用以表明該部件的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)工作原理，個(gè)零件的功用、形狀、尺寸、位置、相互連接方法、配合及傳動(dòng)關(guān)系等。進(jìn)給變速箱轉(zhuǎn)配圖通常由外觀圖、展開圖和若干橫向剖式圖等組成。若受學(xué)時(shí)所限，可以繪制展開圖和主要橫向剖視圖。 在裝配圖上，零件要標(biāo)注件號、參數(shù)及數(shù)量，各軸要標(biāo)注軸號。展開圖上標(biāo)注各傳動(dòng)軸組件的主要配合尺寸（如軸承、花鍵等），還要標(biāo)注一個(gè)能影響軸向裝備尺寸的軸向尺寸鏈。橫向剖視圖應(yīng)完整表達(dá)一個(gè)操縱機(jī)構(gòu)，標(biāo)注嚙合齒輪的中心距及公差，標(biāo)注主要零件輪廓尺寸，定位及聯(lián)系尺寸等。裝配圖的方案和結(jié)構(gòu)要合理，圖面整潔清晰，尺寸標(biāo)注正確，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 （2）零件工作

5、圖 繪制若干個(gè)零件（如傳動(dòng)軸、滑移齒輪等）工作圖，應(yīng)能正確表達(dá)零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料及熱處理，尺寸公差和形位公差、表面粗糙度和技術(shù)條件等，符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 時(shí)機(jī)計(jì)算說明書是對設(shè)計(jì)部件的性能、主要結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等方面進(jìn)行分析及理論計(jì)算的技術(shù)文件，應(yīng)論證合理，論據(jù)充分，計(jì)算正確，條例清晰，文句通順，標(biāo)點(diǎn)正確，圖標(biāo)清晰，字跡工整；篇幅不少于5000字，一律采用國家法定計(jì)量單位，引用參考文獻(xiàn)的有關(guān)結(jié)論及公式與壓迫方括號注出。其主要內(nèi)容：概述（機(jī)床的用途、使用范圍、主要技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)等，同類機(jī)床對比分析）；運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)；動(dòng)力設(shè)計(jì)（包括零件的初算及驗(yàn)算）；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（主要結(jié)構(gòu)的分析、操縱機(jī)構(gòu)、潤

6、滑劑密封方式的說明）；其他（另需說明或論證的 有關(guān)問題）。1.3木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1.3.1設(shè)計(jì)的題目將MB106A進(jìn)給系統(tǒng)中的無極變速裝置該為四級有極變速裝置，并進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。1.3.2 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)加工木料最大寬度 600mm加工木料最大厚度 200mm最小刨削長度 290mm最大刨削厚度 5mm刀頭切削園直徑 128mm刀軸轉(zhuǎn)速 6000r/min刀片數(shù) 4片進(jìn)料輥筒直徑 90mm進(jìn)料速度 732m/min主電機(jī)功率 5.5kW加工材種 軟、硬雜木木材含水率 10%15%1.3.2課程設(shè)計(jì)的工作量（1）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 a.機(jī)床用途說明 b.運(yùn)動(dòng)計(jì)算擬定結(jié)構(gòu)圖，轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)

7、系統(tǒng)圖 C.動(dòng)力計(jì)算通過計(jì)算，選定進(jìn)給電機(jī)功率和主要零件的尺寸和材料 D.設(shè)計(jì)方案的分析比較（2）設(shè)計(jì)圖紙 A.繪制進(jìn)給變速箱體圖一張，表明齒輪傳動(dòng)關(guān)系，操縱機(jī)構(gòu)的裝配關(guān)系和工作位置關(guān)系 B.繪制主要零件工作圖一張 C.繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖一張1.3.3課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的時(shí)間為1.5-2周（每天8小時(shí)）分析題目，并擬定方案 8%初步計(jì)算零件 8%初步繪制部件裝配圖 40%驗(yàn)算主要零件 10%繪制主要零件工作圖 10%修訂裝配圖 4%編寫說明書 10%考查 10%1.4木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)步驟（1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)題目，應(yīng)明確設(shè)計(jì)任務(wù)、內(nèi)容、要求和步驟。擬定工作計(jì)劃；手機(jī)查閱

8、技術(shù)資料；對12臺同類機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)部件進(jìn)行分析研究、做到理解、消化并能有所改進(jìn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思。（2）傳動(dòng)設(shè)計(jì)（3）傳動(dòng)件選擇及初算 繪制裝配草圖之前，需要初步定出各傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸，如傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù)及寬度、v帶的型號及根數(shù)、摩擦片的尺寸及片數(shù)、滾動(dòng)軸承的類型及配置等。（4）繪制部件的裝配草圖（5）零件驗(yàn)算 零件在不阿金中的位置和尺寸確定之后，即可分析其受力狀態(tài)，并進(jìn)行較為精確的驗(yàn)算，驗(yàn)算指定的零件及其項(xiàng)目，一般可以驗(yàn)算傳動(dòng)軸彎曲剛度及抗振性、花鍵鍵側(cè)擠壓應(yīng)力、直齒圓柱齒輪疲勞強(qiáng)度、滾動(dòng)軸承疲勞壽命等。（6）加深部件裝配圖 根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果修改草圖，進(jìn)一步完善草圖，經(jīng)審查同意后，

9、按制圖標(biāo)準(zhǔn)加深裝配圖。要先畫展開圖，后畫橫向剖視圖，必要時(shí)還要交叉進(jìn)行，并按要求完成部件裝配圖（7）繪制零件圖（8）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)過程中的計(jì)算與分析要及時(shí)整理，待圖紙完成后，要對說明書草稿進(jìn)行認(rèn)真修改，抄清完成【8】。1.5木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)在木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生應(yīng)運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立進(jìn)行工作，指導(dǎo)教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，要啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，認(rèn)真主動(dòng)地查閱文獻(xiàn)資料，注意培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。同時(shí)，教師應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，注意審閱。課程設(shè)計(jì)要分段進(jìn)行，審閱后才能轉(zhuǎn)入下階段的工作。特別注意方案和結(jié)構(gòu)上的原則性問題，要把集中布置和個(gè)別指導(dǎo)結(jié)合起來，集中布置壓迫強(qiáng)調(diào)共性

10、問題，如介紹木工機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的、要求、內(nèi)容及工作量；運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)步驟；進(jìn)給變速箱展開圖草圖、橫向剖視圖草圖繪制，零件驗(yàn)算；進(jìn)給變速箱裝配圖加深，零件工作圖繪制及設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫，以及布置有關(guān)答辯事項(xiàng)等【8】。2 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)2.1選擇傳動(dòng)方案應(yīng)根據(jù)機(jī)床的使用要求和結(jié)構(gòu)性能綜合考慮，參考同類機(jī)床，合理選擇傳動(dòng)方案并加以論證，初步擬出傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。（1）選擇傳動(dòng)布局 選擇分離傳動(dòng)式。（2）選擇變速方式 有級變速，選用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)。故選擇布局方式如圖一圖2-1 分離傳動(dòng)式布局2.2 進(jìn)給電機(jī)功率的確定根據(jù)工作要求運(yùn)用木材切削原理有關(guān)知識進(jìn)行進(jìn)給電動(dòng)機(jī)型號選擇如下【8】進(jìn)給速度u=732

11、m/min 進(jìn)料滾筒直徑 90mm動(dòng)力設(shè)計(jì)：進(jìn)給功率1.被加工材料為軟木（以松木為例） 式中 其中，當(dāng)切削厚度e 120包角合格5 確定帶的根數(shù)Z 查表2-5【4】查知1.50kW 由表2-7【4】查知0.10kW 由表2-9【4】查知0.98 由表2-2【4】查知=0.89 ZpA/(p0+p0)kkl=1.18 取z=26 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由表2-3【4】得 帶輪寬度B=(z-1)e+2f=(2-1)15+210=35mm 外徑 da=d+ha=156mm 其他結(jié)構(gòu)尺寸的確定參見機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊。3.2 傳動(dòng)軸計(jì)算直齒輪傳動(dòng)效率為0.97，軸承傳動(dòng)效率為0.99，V帶傳動(dòng)效率為0.96(1)

12、各軸的傳遞功率軸：P1=P=1.50.96 =1.44 kW軸：P2=P112=1.440.990.97=1.38 kW 軸：P3=P223=1.380.990.97=1.32 kW(2)初估軸徑 軸1，軸3 的材料均采用45鋼 正火處理，軸2采用40cr調(diào)制處理。1軸: dC 3P1n1 查表的C=110，d14.49mm由于1軸端部的鍵槽 d值增大5% d1=15.21mm 取整d1=19mm 2軸: dC 3P2n2 查表取C=100，d15.11mm 由于2軸有花鍵軸，d值減少7% d2=14.05 取d2=25mm 3軸: c取110 dC 3P3n3 d319.15mm 由于3軸有

13、鍵槽，d值增加百分之5% d3=20.11 取d3=21mm3.3 齒輪模數(shù)的確定公式與1 齒輪模數(shù)的估算：齒數(shù)比 Z2Z1 齒寬系數(shù)m=bm齒輪傳動(dòng)的名義功率 P=P齒寬系數(shù) K=1許用接觸應(yīng)力 ，許用齒根應(yīng)力 ，Nc=630r/min則mh1 mh3 綜上計(jì)算取 （2）傳動(dòng)組b類同傳動(dòng)組a： nc=277r/min 綜上計(jì)算取 齒輪校核（30的一對）3.4滑移齒輪的尺寸（1） 二聯(lián)齒輪：A組總長L=2b+2k+b1+bk=2*3*7+2*3+12+6=66mm撥叉槽高度h=b1/2=6換位用撥叉槽的寬度 取撥叉槽邊到齒輪端面的距離 B組： L=2b+2k+b1+bk=2*4.5*7+2*3

14、+12+6=87mm撥齒槽高度h=b1/2=6換位用撥叉槽的寬度 取撥叉槽邊到齒輪端面的距離 兩個(gè)滑移齒輪具體如下：3.5 軸承的選擇 軸【5】：滾動(dòng)軸承 6006 GB/T 276-1994 軸【5】：滾動(dòng)軸承 6004 GB/T276-1994 軸【5】：滾動(dòng)軸承 6006 GB/T276-19943.6 軸的校核軸軸受力復(fù)雜，故對軸進(jìn)行校核【6】軸對軸的作用力：取50:20傳動(dòng)副，d=3*2060，n=630r/min圓周力徑向力軸對軸的作用力：取出14:56齒輪傳動(dòng)副，d=4.5*14=63mm，n=400r/min圓周力徑向力設(shè)定軸順時(shí)針，則軸逆時(shí)針，軸順時(shí)針。圖3-1受力分析 AB

15、=138.5 BC=76 CD=158.5 AC=214.5 BD=234.5 AD=373計(jì)算支反力（1） 水平面MA=0,RHD=Fr1AB-Ft2ACAD=264.832138.5-1098.25214.5373=-533.23NMB=0,RHA=Ft2CD-Fr1BDAD=1098.25158.5-264.832234.5373=300.186N（2） 垂直面MA=0,RVD=-Ft1AB+Fr2ACAD=-727.619138.5+399.73214.5373=-40.303NMB=0,RVA=Fr2CD-Ft1BDAD=399.73158.5-727.619234.5373=-28

16、7.586N（3） 彎矩圖B的合成彎矩:MHB=RHAAB=300.186138.5=41575.761NmmMVB=-RVAAB=287.586138.5=39830.661NmmMB=MHB2+MVB2=57576.258NmmC的合成彎矩:MHc=RHAAC-Fr1BC=300.186214.5-264.83276=44262.665NmmMVC=-RVAAC-Ft1BC=287.586214.5-727.61976=6388.153NmmMC=MHC2+MVC2=44721.27Nmm彎矩圖： 扭矩圖： （4） 按當(dāng)量彎矩校核軸強(qiáng)度脈動(dòng)循環(huán)，=0.6MBe=MB2+(T2)2=6087

17、5.439NMCe=MC2+(T2)2=48895.660NdB3MBe0.1-1w=20.56 mmdC3MCe0.1-1w=19.11 mm強(qiáng)度符合要求3.7軸承壽命計(jì)算 校核軸的軸承60041) 計(jì)算當(dāng)量載荷P1=P2=Ft2+Fr22=169.38N 2) 軸的實(shí)際壽命軸承基本額定動(dòng)載荷：9.38KN溫度系數(shù)：ft=1.0載荷系數(shù)：fp=1.5壽命系數(shù)：球軸承=3軸承實(shí)際壽命：L10h=10660n(ftCfpP)=2.1106h滿足要求3.8鏈輪的設(shè)計(jì)（1） 確定計(jì)算功率查表3-6【4】取工況系數(shù), 可得（2） 選擇鏈輪齒數(shù)1） 根據(jù)傳動(dòng)比i = 2.5查表3-6【4】得，取2） 大

18、鏈輪齒數(shù) ,?。ㄆ鏀?shù)）3） 實(shí)際傳動(dòng)比 4） 驗(yàn)算傳動(dòng)比 =1.2%5% 合格（3） 初定中心距 ?。?） 確定鏈節(jié)數(shù) 取偶數(shù)Lp=114（5） 計(jì)算額定功率1） 采用單排鏈，查3-4 表2） 小鏈輪齒數(shù)系數(shù) (查表3-5【4】)3） 鏈長系數(shù) (按圖3.13【4】曲線1查找)4） 計(jì)算額定功率 （6） 確定鏈條節(jié)距由和，查圖3.12【4】，選單排08A滾子鏈，油表3-1【4】查得，鏈節(jié)距p=12.7mm。（7） 驗(yàn)算鏈速 合格（8） 計(jì)算實(shí)際中心距 （9） 確定鏈條長度 （10） 潤滑方式 選用人工定期潤滑（11） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小鏈輪直徑3.9 鍵的選擇軸采用普通平鍵連接：普通A型平鍵b=8m

19、m、h=7mm、L=20mm 普通A型平鍵b=8mm、h=7mm、L=20mm 普通A型平鍵b=8mm、h=7mm、L=29mm 普通A型平鍵b=8mm、h=7mm、L=29mm3.10 螺栓及其相關(guān)件的選擇地腳螺釘：M16、軸承旁連接螺栓：M12、軸承蓋連接螺栓：M84操縱機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)選擇單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)，擺動(dòng)式操縱機(jī)構(gòu)原理圖如圖【8】 圖4-1擺動(dòng)式操縱原理圖1. 兩聯(lián)滑移齒輪操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) L1=71mm考慮結(jié)構(gòu)形狀，滑塊高度h=15mm 取 取A1=75mm則得 R=A+a=79.2mm 可得60o所以滿足條件。【8】(2) L2=91mm滑塊高度h=20mm 取 取A2=95mm則

20、得 R=A+a=95.4mm 可得60o所以滿足條件?！?】5 變速箱的潤滑與密封（1）潤滑潤滑對機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要的作用，其作用為：控制摩擦、減少磨損、降低溫度、防止腐蝕、保護(hù)金屬表面、密封作用、減震防噪等。1軸承潤滑該裝置軸承轉(zhuǎn)速較低，采用脂潤滑，選用ZCN-2，滴點(diǎn)135。2齒輪潤滑據(jù)齒輪圓周速度可選擇油浴潤滑。采用30號油，凝點(diǎn)不高于-10.3鏈輪潤滑根據(jù)鏈輪轉(zhuǎn)速和鏈節(jié)距決定，使用120號工業(yè)齒輪油，用油刷或油壺定期潤滑。（2）密封為防止液體、氣體工作介質(zhì)或潤滑劑泄漏，防止灰塵、水分進(jìn)入潤滑部位必須設(shè)有密封裝置。密封不僅能大量節(jié)約潤滑劑，保證機(jī)器正常工作，提高機(jī)器壽命，而且改善工作環(huán)境，對工人健康有利。箱體上下接合面處采用密封膠，密封效果好，其他結(jié)合面處可加墊片以消除間隙起到密封作用。軸承蓋處密封采用氈圈密封。6 致謝我們在花老師的指導(dǎo)下用了三周時(shí)間完成了機(jī)械課程設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容，在這次設(shè)計(jì)中，我們不僅學(xué)會設(shè)計(jì)了MB106A的進(jìn)給機(jī)構(gòu)改進(jìn)變速裝置的設(shè)計(jì)，最大的收貨是，我們學(xué)會怎么去更好的設(shè)計(jì)，怎么去選擇最優(yōu)方案，怎么解決問題。在方案設(shè)計(jì)和比較、結(jié)構(gòu)分析、零件計(jì)算、機(jī)械制圖、技術(shù)條件編寫及技術(shù)資料查閱的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)初步具有機(jī)床部件的設(shè)計(jì)能力，加強(qiáng)了自己的綜合分析能力。同時(shí)，也提高了說明書排版和CAD機(jī)械制圖的能力。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)用了本學(xué)期所學(xué)