機(jī)床課程設(shè)計(jì)---設(shè)計(jì)一臺(tái)普通臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)課題..........................................2</p><p>　　二、確定結(jié)構(gòu)式........................................2</p><p>　　三、擬定轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)網(wǎng).......

2、.........................3</p><p>　　四、動(dòng)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)............................4</p><p>　　五、傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)........................................8</p><p>　　六、設(shè)計(jì)小結(jié).............................

3、.............11</p><p>　　七、參考文獻(xiàn).........................................14</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)課題</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺(tái)普通臥式車床主傳動(dòng)

4、系統(tǒng)</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù) 主軸最低轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　公比</b></p><p><b>　　變速級(jí)數(shù)z=12</b></p><p>　　建議電機(jī)功率P=7.5kw，電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min</p><p><b>　　二．確定

5、結(jié)構(gòu)式</b></p><p><b>　　1.選擇結(jié)構(gòu)式</b></p><p>　　1）確定變速組的數(shù)目和各變速組中傳動(dòng)副的數(shù)目</p><p>　　由Z=12，決定采用四個(gè)變速組，即12=。</p><p>　　2）確定變速組的擴(kuò)大順序</p><p>　　根據(jù)“前密后疏”的原則

6、，選擇的結(jié)構(gòu)式。</p><p>　　3）驗(yàn)算變速組的變速范圍</p><p>　　最后擴(kuò)大組的變速范圍,在允許的變速范圍內(nèi)。</p><p>　　2．確定是否需要增加降速的定比傳動(dòng)副</p><p>　　該車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)的總降速比為31/1440=1/50，因在此系統(tǒng)中采用四個(gè)變速組，平均降速比尚不足2.5，降速相對(duì)緩慢，因此無(wú)需另增加降

7、速定比傳動(dòng)副。</p><p><b>　　擬定轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)網(wǎng)</b></p><p>　　1．標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表[1] 因?yàn)?，得</p><p>　　31.5, 45，63，90，125，180，250，355，500，710，1000，1400</p><p>　　2．根據(jù)已知參數(shù)，電機(jī)功率P=7.5kw，電機(jī)轉(zhuǎn)速n=14

8、40r/min</p><p>　　電動(dòng)機(jī)與軸Ⅰ，傳動(dòng)比 </p><p>　　軸Ⅰ-Ⅱ間組a，傳動(dòng)比 ，，</p><p>　　軸Ⅱ-Ⅲ間組b，傳動(dòng)比 ， </p><p>　　軸Ⅲ-Ⅳ間組c，傳動(dòng)比 ，</p><p>　　分配各變速組的最小傳動(dòng)比，擬定轉(zhuǎn)速圖</p>

9、<p>　　在本傳動(dòng)系統(tǒng)中共需要4根軸，12級(jí)轉(zhuǎn)速，畫(huà)轉(zhuǎn)速圖的格線如下：</p><p>　　車床主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖:</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)網(wǎng)：</b></p><p><b>　　四 動(dòng)力計(jì)算</b></p><p><b>　　1.齒輪齒數(shù)的確定</b>

10、;</p><p>　　確定組a齒數(shù)，根據(jù)i為1, 1.4, 2.查表8-1可能方案有</p><p>　　， … ,60,62,64,66,68,70,72,74, …</p><p>　　， … ,60,63,65,67,68,70,72,73,75, …</p><p>　　, … ,60,63,66,69, 70,72 ,7

11、5, …</p><p>　　從以上三行可以挑出，60,和72是共同適用的。取72，則小齒輪齒數(shù)分別為36,30，24.即，，。</p><p>　　齒數(shù)差為48-42=6，大于4，故無(wú)問(wèn)題。</p><p>　　4， … ,76,78,80,82,84,86,88,90, …</p><p>　　， … ,76,77,80,81,84,

12、87,88,91,92, …</p><p>　　從以上三行可以挑出76,和80,84,88是共同適用的。取84，則小齒輪齒數(shù)分別為42，22.即。，</p><p>　　齒數(shù)差為62-42=20，大于4，故無(wú)問(wèn)題。</p><p>　　確定組c齒數(shù)，根據(jù)i為2,4三行查表8-1只可能的方案有</p><p>　　， … ,84,87,8

13、9,90,92,93,95,96, …</p><p>　　， … ,84,85,89,90,94,95, 99,100, …</p><p>　　從以上三行可以挑出84,和89,90,95是共同適用的。取90，則小齒輪齒數(shù)分別為30，18.即。，</p><p>　　齒數(shù)差為60-18=32，大于4，故無(wú)問(wèn)題。</p><p><b

14、>　　取各齒輪齒數(shù)如下：</b></p><p>　　2 確定齒輪模數(shù) </p><p><b>　　查表取 m=3</b></p><p><b>　　3 驗(yàn)算主軸誤差</b></p><p>　　主軸最高實(shí)際轉(zhuǎn)速為 </p><p>　　轉(zhuǎn)速誤差為

15、 </p><p>　　主軸最低實(shí)際轉(zhuǎn)速為 </p><p>　　轉(zhuǎn)速誤差為 </p><p>　　總轉(zhuǎn)速誤差值均位于-2%～+6%范圍之內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　4 確定各齒輪分度圓直徑</p><p>　　由模數(shù)m及齒數(shù)z，求得各軸上齒輪分度圓直徑如下：</p><

16、p>　　1軸：108mm，72mm，90mm</p><p>　　2軸：108mm，144mm，126mm，126mm，66mm</p><p>　　3軸：126mm，186mm，180mm，54mm；</p><p>　　4軸：90mm，216mm。</p><p><b>　　5 齒寬的確定</b></p

17、><p><b>　　由公式得：</b></p><p><b>　　第一套嚙合齒輪</b></p><p><b>　　第二套嚙合齒輪</b></p><p><b>　　第三套嚙合齒輪</b></p><p>　　一對(duì)嚙合齒輪，為了

18、防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計(jì)上，應(yīng)主動(dòng)輪比小齒輪齒寬大</p><p><b>　　所以；</b></p><p><b>　　，，</b></p><p>　　6．離合器、制動(dòng)器選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸即1軸轉(zhuǎn)矩 </p>

19、<p>　　根據(jù)機(jī)床要求及1軸轉(zhuǎn)矩選擇DLMO-6.3摩擦式電磁離合器，此離合器許用動(dòng)轉(zhuǎn)矩為50N·m，可作機(jī)床啟動(dòng)作用。</p><p>　　機(jī)床主軸換向利用電路部分控制交流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　制動(dòng)器選擇摩擦帶式制動(dòng)器，安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)高速軸(即1軸)上，這樣需要的制動(dòng)力矩小，制動(dòng)器體積小，重量輕。</p><p><

20、;b>　　7 帶輪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　三角帶傳動(dòng)中，軸間距A可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。</p><p>　　(1)選擇三角帶的型號(hào)</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p>

21、<p>　　式中P---電動(dòng)機(jī)額定功率，--工作情況系數(shù) </p><p><b>　　因此選擇A型帶。</b></p><p>　　(2)確定帶輪的計(jì)算直徑，</p><p>　　帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑不宜過(guò)小，</p><p>　　即。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3

22、，8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑=125mm。</p><p>　　由公式 </p><p>　　式中：-小帶輪轉(zhuǎn)速，-大帶輪轉(zhuǎn)速，所以，取整為250mm。</p><p>　　(3)確定三角帶速度</p><p><b>　　按公式 </b></p><p>　　因?yàn)?m/min&l

23、t;V<25 m/min,所以選擇合適。 </p><p>　　(4)初步初定中心距</p><p>　　帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式</p><p>　　即：262.5mm< <750mm</p><p><b>　　取=600mm.</b&

24、gt;</p><p>　　(5)三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 </p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 </p><p>　　8．畫(huà)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果，畫(huà)得傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下：</p><p><b>　　五 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b><

25、/p><p>　　1．確定傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的軸徑</p><p>　　由主傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖可知在此傳動(dòng)系統(tǒng)中，每軸的最小轉(zhuǎn)速分別為1440r/min，710r/min，355r/min，125r/min，31.5r/min，由扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算公式求得各軸的最小直徑分別為：</p><p>　　取整后，各軸最小直徑分別為： </p><p>　　2．驗(yàn)算

26、最小齒輪壁厚</p><p>　　由上面數(shù)據(jù)可知，最小齒輪在4軸上，此軸軸徑為50mm，查普通平鍵鍵槽尺寸表知齒輪上所需鍵槽高度約為5mm。</p><p><b>　　齒輪壁厚 </b></p><p><b>　　符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p><b>　　3．軸承選擇<

27、/b></p><p>　　根據(jù)各軸軸徑，選擇各軸軸承如下：</p><p>　?、褫S： 6208 D=80 B=18 深溝球軸承</p><p>　　Ⅱ軸： 7207C D=72 B=17 圓錐滾子軸承</p><p>　　Ⅲ軸： 7207C D=72 B=17 圓錐滾子軸承</p><

28、;p>　?、糨S： 7208C D=80 B=18 圓錐滾子軸承</p><p><b>　　4．主軸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主軸設(shè)計(jì)為空心軸，中有φ48內(nèi)腔用于穿插棒料。</p><p>　　根據(jù)軸上零件定位要求設(shè)計(jì)軸如圖所示:</p><p>　　①?gòu)妮S左端起第一段上有螺紋，用于裝雙螺母，對(duì)軸

29、承進(jìn)行定位及預(yù)緊，螺紋長(zhǎng)度為20mm，接下來(lái)裝有雙深溝球軸承，軸徑取軸的最小軸徑70mm，考慮整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，取第一段長(zhǎng)度為280mm。</p><p>　　②第二段上裝有一個(gè)圓錐滾子軸承及兩個(gè)齒輪，齒輪徑向定位使用鍵槽，各零件間軸向定位使用軸套，綜合考慮傳動(dòng)系統(tǒng)中各零件的布置，取第二段長(zhǎng)度為253mm，軸徑為70mm。</p><p>　　③第三段上裝有圓錐滾子軸承，在軸向上使

30、用軸肩與軸套定位，其軸徑為75mm，取第三段長(zhǎng)度為50mm。</p><p>　?、艿谌瓮覟榕c車床配合所需，各段軸徑分別為85mm，115mm，各段長(zhǎng)度分別為20mm，20mm。</p><p>　?、菁由献钣叶雾敿?，主軸總長(zhǎng)度為623mm。</p><p>　　主軸具體參數(shù)參考主軸零件圖。</p><p>　　5．第4軸上軸承壽命校驗(yàn)&

31、lt;/p><p>　　查推薦軸承預(yù)期壽命表，機(jī)床軸承預(yù)期使用壽命約為20000～30000h。</p><p>　　第5軸所受轉(zhuǎn)矩為 </p><p>　　則第5軸受到的徑向力為 </p><p>　　因軸承主要承受徑向力，所以忽略軸向力不計(jì)，軸承應(yīng)有的徑向基本額定動(dòng)載荷為</p><p>　　查軸承基本參數(shù)，

32、得知4軸所選軸承值均大于C’，故所選軸承符合要求，適用。</p><p><b>　　六 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　這次車床主軸變速箱課程設(shè)計(jì)，是我們第一次較全面的金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過(guò)這次練習(xí)，使得我們對(duì)金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)有了一個(gè)較為系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí)，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用，將原來(lái)看來(lái)比較抽象的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了具體化，初步掊養(yǎng)了我們理論聯(lián)

33、系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用相關(guān)課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展了有關(guān)方面的知識(shí)。</p><p>　　通過(guò)制訂設(shè)計(jì)方案，合理選擇各種參數(shù)，正確計(jì)算金屬切削機(jī)床的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以及針對(duì)課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題查閱資料，大大擴(kuò)展了我們的知識(shí)面，培養(yǎng)了我們?cè)诒緦W(xué)科方面的興趣及實(shí)際動(dòng)手能力，對(duì)將來(lái)我們?cè)诖朔矫娴陌l(fā)展起了一個(gè)重要的作用。本次課程設(shè)計(jì)是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)運(yùn)用的一次嘗試，是我們?cè)?/p>

34、金屬切削機(jī)床知識(shí)學(xué)習(xí)方面的一次有意義的實(shí)踐。</p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)中，我獨(dú)立完成了自己的設(shè)計(jì)任務(wù)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，弄懂了一些以前書(shū)本中難以理解的內(nèi)容，加深了對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的鞏固。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)老師的指導(dǎo)，使自己在設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技能等方面都得到了一次良好的訓(xùn)練。</p><p><b>　　七 參考文獻(xiàn)</b></p><p&g

35、t;　　[1] 顧維邦主編. 金屬切削機(jī)床概論. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[2] 黃鶴汀主編. 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[3] 劉江南 郭克希主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 湖南：湖南大學(xué)出版社，2005 </p><p>　　[4] 組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975&