機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).doc
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安徽航空航天大學(xué) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 姓 名: 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)老師: 目 錄 一、前 言 ……………………………………………………………………3 二、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) …………………………………………………………4 2. 確定結(jié)構(gòu)式 ………………………………………………………………5 3. 確定轉(zhuǎn)速圖 ………………………………………………………………6 4.確定齒輪齒數(shù)………………………………………………………………8 5.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(V型) ……………………………………………………9 6.計(jì)算轉(zhuǎn)速 …………………………………………………………………11 7.驗(yàn)算主軸的轉(zhuǎn)速誤差 …………………………………………………11 8.傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制 ………………………………………………………12 三、動(dòng)力設(shè)計(jì) 1.電機(jī)的選擇 ………………………………………………………………13 2.各軸的傳遞功率 …………………………………………………………13 3.確定各齒輪的模數(shù) ………………………………………………………14 4.確定各軸直徑 ……………………………………………………………19 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)主軸組件 ……………………………………………………………20 2.主軸的驗(yàn)算 ………………………………………………………………20 五、結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………………………22 六、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………23 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目: C6135型普通車床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè): 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指 導(dǎo) 教 師: 教研室主任: 一、前言 1.設(shè)計(jì)目的 機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課,技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的基礎(chǔ)上,結(jié)合機(jī)床主傳動(dòng)部件(主軸變速箱)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行集合訓(xùn)練。 (1).掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過(guò)程和方法,包括參數(shù)擬定,傳動(dòng)設(shè)計(jì),零件計(jì)算,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力。 (2).綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)的理論知識(shí),提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。 (3).訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能。如計(jì)算,制圖,應(yīng)用設(shè)計(jì)資料,標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,編寫技術(shù)文件等。 2.完成的內(nèi)容 機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課,技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)上,結(jié)合機(jī)床傳動(dòng)部件(主軸變速箱)設(shè)計(jì)進(jìn)行的綜合訓(xùn)練 最大工件回轉(zhuǎn)直徑是 350 mm普通車床主軸變速箱設(shè)計(jì) 一、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) 2.確定結(jié)構(gòu)式 3.繪制轉(zhuǎn)速圖 4.確定齒輪齒數(shù) 5.繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖(轉(zhuǎn)速圖與傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪在同一張圖紙) 二、動(dòng)力設(shè)計(jì) 1.確定主電動(dòng)機(jī)功率 2.確定各軸的直徑 3.確定各齒輪的模數(shù) 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)主軸組件 2.主軸組件的驗(yàn)算 3.繪制主軸組件裝配圖 (1號(hào)圖紙) 四、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(不少于20頁(yè)) 五、答辯。 二、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) (1)確定極限切削速度和。 根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要求考慮:工序種類、工藝要求、刀具和工件材料等因素。查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有,允許的切削速度參考值如下: 加工條件 (m/min) (m/min) 硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件 30-50 硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件 150-300 螺紋(絲桿等)加工和鉸孔 3-8 取=200 m/min ,=5 m/min。 (2)確定主軸的轉(zhuǎn)速、公比及變速范圍。 1)主軸的最大極限轉(zhuǎn)速 = 式中,查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有,按經(jīng)驗(yàn)公式(0.1-0.2)D 取0.125D=0.125350=43.75mm; 求得,主軸的最大極限轉(zhuǎn)速=1455 m/min。 2)主軸的最小極限轉(zhuǎn)速 = 式中,查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有,考慮車螺紋和鉸孔時(shí),其加工最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取0.1D和50mm左右;取=50mm; 求得,主軸的最小轉(zhuǎn)速=31.8 m/min。 3)車床的變速范圍R R==45.7 4)確定公比。 取機(jī)床的變速級(jí)數(shù)為Z=12級(jí), 由公式R=,得=1.4155,取標(biāo)準(zhǔn)值=1.41. 5)主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速 各級(jí)轉(zhuǎn)速可直接從《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速列表中查出,標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表給出了以=1—10000的數(shù)值,因?yàn)?1.41=,從表中找到=1500r/min,就可以每隔5個(gè)數(shù)值取出一個(gè)數(shù),從而得出十二級(jí)轉(zhuǎn)速分別為:1500 r/min、1060 r/min、750 r/min、 530 r/min、375 r/min、265 r/min、190 r/min、132 r/min、95 r/min、67 r/min、 47.5 r/min、33.5 r/min。 2. 確定結(jié)構(gòu)式 (1)確定傳動(dòng)順序 1)此次設(shè)計(jì)的c6135車床為12級(jí),故有以下幾種傳動(dòng)方案: 2)對(duì)方案進(jìn)行比較 第、第種有四聯(lián)滑移齒輪,如果采用四聯(lián)滑移齒輪的話,話大大增大了主軸箱的軸向尺寸,故不采用第、第種方案; 也是從結(jié)構(gòu)方面考慮,第種的軸向尺寸都會(huì)比第第種的大;下面就第第種方案進(jìn)行比較,從而選取最終方案。 對(duì)于第種方案,嚴(yán)格遵循了“前多后少”的設(shè)計(jì)原則,把盡可能多的傳動(dòng)副置于前面,讓盡可能多傳動(dòng)副處于較高速的狀態(tài),這樣就可以盡量減輕它們的受力情況,從而可以減小其尺寸,從而減少整體尺寸; 對(duì)于第種方案,沒(méi)有遵循了“前多后少”的設(shè)計(jì)原則,但是由于采用第種方案的話,會(huì)增大軸的軸向尺寸;為了使軸的軸向尺寸不至于太長(zhǎng),把二聯(lián)滑移齒輪放在軸,三聯(lián)滑移齒輪放在軸;這樣的話可以使軸的尺寸不太大,又可以使較多的傳動(dòng)副放在相對(duì)高速的位置。 對(duì)于第第種方案都是相對(duì)其他幾種比較好的方案,基于不同方面的考慮,可以選擇其中一種;在本次設(shè)計(jì)中,選擇第種方案進(jìn)行計(jì)算。 3)最終確定的傳動(dòng)方案為。 (2)確定擴(kuò)大順序 傳動(dòng)方案的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致也可以不一致; 本設(shè)計(jì)擴(kuò)大方案設(shè)計(jì)為。因?yàn)檩S上有離合器,為避免離合器干涉齒輪嚙合,必須使其中一個(gè)齒輪的齒根圓直徑大于離合器的最大直徑。故采用此擴(kuò)大順序 (3)此次設(shè)計(jì)的車床的結(jié)構(gòu)式為。 (4)繪制結(jié)構(gòu)圖 3. 確定轉(zhuǎn)速圖 (1)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)本設(shè)計(jì)車床的12級(jí)轉(zhuǎn)速,=1500r/min;要使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的最高轉(zhuǎn)速相近,以避免過(guò)大的升速或降速;根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn),取電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速=1440 r/min; (2)確定軸的轉(zhuǎn)速 查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有,車床的軸的轉(zhuǎn)速一般取700--1000 r/min左右比較合適,故在本設(shè)計(jì)車床中,取軸的轉(zhuǎn)速=750 r/min; (3)分配傳動(dòng)比 1)分配降速比時(shí),應(yīng)注意傳動(dòng)比的取值范圍:齒輪傳動(dòng)副中最大傳動(dòng)比2, 最小傳動(dòng)比 傳動(dòng)比過(guò)大 ,引起振動(dòng)和噪音,傳動(dòng)比過(guò)小,使動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪的直徑相差太大,將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大。 2)由傳動(dòng)比限制原則,得出極限級(jí)比指數(shù)表: 公比 級(jí)比指數(shù)極限值 1.41 x值 4 值 2 3)根據(jù)“前緩后急”原則,先確定各個(gè)變速組的最小傳動(dòng)線;從軸的750 r/min轉(zhuǎn)速傳到主軸的33.5 r/min,相差9格,相當(dāng)于級(jí)比指數(shù)為9; 總共有3個(gè)變速組;93=3;由“前緩后急”原則分配三格給中間變速組,分配兩格給第一變速組,分配四格給第三變速組; 然后,對(duì)于其他傳動(dòng)線,結(jié)合結(jié)構(gòu)圖可相應(yīng)得出; 4)綜上所述,得出各傳動(dòng)線的傳動(dòng)比 : 傳動(dòng)組 傳動(dòng)比 電機(jī)— — — — i 132:250 1:2 7:5 19:53 1:2 5:7 1:4 2:1 (4)轉(zhuǎn)速圖的繪制: 4.確定齒輪齒數(shù) (1)確定齒輪齒數(shù)應(yīng)該注意以下幾類: 1)齒輪的齒數(shù)和應(yīng)過(guò)大,以免加大中心距使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大 一般推薦齒輪數(shù)和SZ為60~100; 2)不產(chǎn)生根切最小齒輪18~20; 3)保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過(guò)大齒輪齒根園到鍵槽的壁厚2mm一般取5mm 則 ; 4)三聯(lián)滑移齒輪的相領(lǐng)兩輪的齒數(shù)差應(yīng)大于4;避免齒輪右左移動(dòng)時(shí)齒輪右相碰,能順利通過(guò)。 (2)在一個(gè)變速組中,主動(dòng)齒輪的齒數(shù)用表示,從動(dòng)齒輪的齒數(shù)用表示,+=,則傳動(dòng)比為 == 式中,為互質(zhì)數(shù),設(shè) 由于是整數(shù),必定能被所整除;如果各傳動(dòng)副的的齒數(shù)和皆為,則能被、、 所整除,換言之,是、、的公倍數(shù)。所以確定齒輪的齒數(shù)時(shí),應(yīng)在允許的誤差范圍內(nèi),確定合理的,進(jìn)而求得、、,并盡量使、、的最小公倍數(shù)為最小,最小公倍數(shù)用表示,則必定為的整數(shù)倍。設(shè)=k,k為整數(shù)系數(shù)。然后根據(jù)最小傳動(dòng)比或最大傳動(dòng)比中的小齒輪確定k值,確定各齒輪的齒數(shù)。 (3)第一變速組 已知、,則有 兩對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=3、=12;最小公倍數(shù)=12;則齒數(shù)和為=12k。最小齒數(shù)發(fā)生在中,則;取k=6,得=72,第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、,第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、。 (4)第二變速組 已知、,則有 三對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=72、=3、=12;最小公倍數(shù)=72;則齒數(shù)和為=72k。最小齒數(shù)發(fā)生在中,則;取k=1,得=72,第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、,第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、、、。 (5)第三變速組 已知、,則有 兩對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=5、=3;最小公倍數(shù)=15;則齒數(shù)和為=15k。最小齒數(shù)發(fā)生在中,則;取k=7,得=105,第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、,第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、。 5.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)(V型) 已知:電機(jī)額定功率,額定轉(zhuǎn)速,軸的轉(zhuǎn)速,兩班制工作。 (1)確定計(jì)算功率 公式 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-7,得=1.2,則=9kw; (2)選擇V帶帶型 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程圖8-11,選取B型 (3)選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)V帶的帶型,參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-6和表8-8確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑=132mm; (4)確定大帶輪的基準(zhǔn)直徑 公式 —電機(jī)到軸的傳動(dòng)比; —小帶輪的基準(zhǔn)直徑; —根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程,取0.02; 計(jì)算結(jié)果為=248mm;查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-8,取=250mm。 (5)驗(yàn)算帶速V V帶的速度V==9.9527m/s; 由此得;驗(yàn)算合格; (6)確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1)初定兩帶輪的中心距 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程,得=(0.7-2)(+),取=500mm。 2)計(jì)算初定中心距相應(yīng)的帶長(zhǎng) =1607mm; 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-2,取=1600mm。 (7)確定兩帶輪的中心距 由公式a=計(jì)算出實(shí)際中心距a=496.5mm。 (8)驗(yàn)算小帶輪上的包角 由公式計(jì)算出; 驗(yàn)算合格。 (9)計(jì)算V帶的根數(shù)Z 公式 式中,—單根V帶的基本額定功率,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-4a取=2.5kw; —單根V帶額定功率的增量,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-4b取=0.4; —包角修正系數(shù),查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-5取=0.96; —帶長(zhǎng)度系數(shù),查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-2取=0.92; 計(jì)算結(jié)果Z=3.57;取整Z=4;V帶的根數(shù)為4根。 6.計(jì)算轉(zhuǎn)速 變速傳動(dòng)中傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速,可根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖確定。確定傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí),先確定主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速,再按傳動(dòng)順序由后往前依次確定,最后確定各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 (1)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為公式 式中,—第一級(jí)的轉(zhuǎn)速; Z—機(jī)床的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù); 計(jì)算出,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為95r/min; (2)各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速是軸經(jīng)21/84的傳動(dòng)副獲得的,此時(shí)軸相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為375r/min,但變速組c有兩個(gè)傳動(dòng)副,軸轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速132r/min時(shí),通過(guò)70/35的傳動(dòng)副可使主軸獲得轉(zhuǎn)速265 r/min>95 r/min,則應(yīng)能傳遞全部功率,所以軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為132 r/min,軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)通過(guò)軸最低轉(zhuǎn)速375r/min獲得,所以軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為375r/min。同樣,軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為750r/min。 軸 主軸 計(jì)算轉(zhuǎn)速 750r/min 375r/min 132 r/min 95r/min 7.驗(yàn)算主軸的轉(zhuǎn)速誤差 (1)已知: 傳動(dòng)組 傳動(dòng)比 電機(jī)— — — — i =0.51744 0.5 1.4 0.3585 0.5 0.7143 0.25 2 (2)計(jì)算誤差 =(-)=0.33% =(-)=2% =(-)=0.7% =(-)=1.6% =(-)=1.2% =(-)=2% =(-)=0.8% =(-)=0.65% =(-)=0.42% =(-)=0.28% =(-)=1.6% =(-)=0.67% (3)轉(zhuǎn)速誤差允許值為 本設(shè)計(jì)機(jī)床的十二級(jí)轉(zhuǎn)速誤差均在誤差允許值范圍內(nèi); 轉(zhuǎn)速驗(yàn)算合格。 8.傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制 三、動(dòng)力設(shè)計(jì) 1.電機(jī)的選擇 合理的確定電動(dòng)機(jī)的功率,使車床既能充分發(fā)揮其使用性能,滿足生產(chǎn)要求,又不致使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。 本設(shè)計(jì)車床典型重切削條件下的用量: 刀具材料:YT15 工件材料:45號(hào)鋼 切削方式:車削外圓 參照《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》選取:切削深度=3.5mm;進(jìn)給量f=0.375mm/r; 切削速度v=95m/min。 1)主切削力:=3187N 2)切削功率:=4.95kw 3)電動(dòng)機(jī)功率: =0.73 計(jì)算得:=6.78kw; 4)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,取電機(jī)型號(hào)為:Y132M-4;電機(jī)額定功率=7.5kw; 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速=1440r/min。 2.各軸的傳遞功率 對(duì)于軸, 對(duì)于軸, 對(duì)于軸, 對(duì)于軸, 3.確定各齒輪的模數(shù) 采用8級(jí)精度的圓柱直齒輪;大齒輪用45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS;40(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS. (1)估算模數(shù) 1)按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜,而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已知后方可確定,所以只在草圖畫完之后校核用。 齒輪彎曲疲勞的估算: 式中,P—小齒輪所在軸的傳遞功率,kw; Z—小齒輪的模數(shù),mm; n—小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,r/min。 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: 式中,P—小齒輪所在軸的傳遞功率,kw; Z—小齒輪的模數(shù),mm; n—小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,r/min; —小齒輪所在傳動(dòng)副的齒數(shù)和。 求出后,取的模數(shù)要比兩者大。 2)對(duì)于的傳動(dòng)副, 齒輪彎曲疲勞的估算: =2.3 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: =2.1 對(duì)于的傳動(dòng)副, 齒輪彎曲疲勞的估算: =1.8 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: =1.8 取和的傳動(dòng)副的齒輪的模數(shù)m=3。 3)對(duì)于的傳動(dòng)副, 齒輪彎曲疲勞的估算: =3 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: =2.6 對(duì)于的傳動(dòng)副, 齒輪彎曲疲勞的估算: =2.8 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: =2.6 對(duì)于的傳動(dòng)副, 齒輪彎曲疲勞的估算: =2.6 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: =2.6 取、和的傳動(dòng)副的齒輪的模數(shù)m=4。 4)對(duì)于的傳動(dòng)副, 齒輪彎曲疲勞的估算: =4.1 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: =2.5 對(duì)于的傳動(dòng)副, 齒輪彎曲疲勞的估算: =3.8 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算: =2.7 取和的傳動(dòng)副的齒輪的模數(shù)m=5。 (2)齒數(shù)的驗(yàn)算 1)根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: 式中,P—計(jì)算齒輪(小齒輪)的傳遞的額定功率,kw; n—計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,r/min; —齒輪系數(shù),常取6-10,這里取8; Z—計(jì)算齒輪的齒數(shù); i—大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比;“+”用于外嚙合,“-”用于內(nèi)嚙合; —壽命系數(shù),;當(dāng)時(shí),取; 當(dāng)時(shí),?。? —工作期限系數(shù),;齒輪在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表3;預(yù)定的齒輪工作期限T,中型機(jī)床取T=15000-20000h,這里取20000; n—齒輪的最低轉(zhuǎn)速,r/min; —轉(zhuǎn)速變化系數(shù),查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表4; —功率利用系數(shù),查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5; —材料強(qiáng)化系數(shù),查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6; —工作情況系數(shù),中等沖擊的主運(yùn)動(dòng),=1.2—1.6,這里取1.25; —?jiǎng)虞d荷系數(shù),查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8; —齒向載荷分布系數(shù),查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表9; Y—齒形系數(shù),查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表10; —許用彎曲、接觸應(yīng)力,Mpa;查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表11; 2)對(duì)于的傳動(dòng)副, 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =3 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =2.2 對(duì)于的傳動(dòng)副, 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =1.5 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =2 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算,取傳動(dòng)副和的齒輪的模數(shù)為3。 3)對(duì)于的傳動(dòng)副, 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =4.2 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =3 對(duì)于的傳動(dòng)副, 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =2 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =2.7 對(duì)于的傳動(dòng)副, 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =3.4 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =2.5 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算,取傳動(dòng)副、和的齒輪的模數(shù)為4.5。 4)對(duì)于的傳動(dòng)副, 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =4.9 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =3.7 對(duì)于的傳動(dòng)副, 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =3.8 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: =3.1 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算,取傳動(dòng)副和的齒輪的模數(shù)為5。 4.確定各軸直徑 (1)對(duì)于一般傳動(dòng)軸的直徑的估算 一般軸的材料選取45號(hào)鋼; 公式 式中,P—該軸的輸入功率,kw; n—該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速,n/min; —允許扭轉(zhuǎn)角,查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》的表選取,本設(shè)計(jì)取=1.25; 1)對(duì)于軸, =26mm;最小軸段直徑; 取軸軸承處的軸頸的直徑d=40mm; 2)對(duì)于軸, =30mm; 取軸軸承處的軸頸的直徑d=35mm; 3)對(duì)于軸, =39mm; 取軸軸承處的軸頸的直徑d=45mm; (2)主軸直徑的確定 查李慶余主編的《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》,取主軸的前軸承軸頸的直徑=90mm; 后支撐軸承的軸頸的直徑,取=70mm 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)主軸組件 (1)主軸上的軸承的選擇 在配置軸承時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 1) 每個(gè)支撐點(diǎn)都要能承受徑向力; 2) 兩個(gè)方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受; 3) 徑向力和兩個(gè)方向的軸向力都應(yīng)該傳遞到箱體上; 4) 前軸承的精度要比后軸承的精度高一級(jí); 對(duì)于主軸,采用后端定位; 選取雙向角接觸球軸承3182113和3182118承受軸向力; 選取雙列圓柱滾子軸承2268116+承受徑向力; 前軸承用P4級(jí)精度,后軸承采用P5級(jí)精度; (2)主軸尺寸的確定 1)主軸內(nèi)孔直徑的確定 公式d= 查《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表3-7,取,計(jì)算得主軸內(nèi)孔的直徑d=38.5mm,取整40mm。 2)前錐孔尺寸的確定 查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,取莫氏錐孔5號(hào)。 3)支承跨距及懸伸長(zhǎng)度 支承跨距L取L=5=450mm; 懸伸長(zhǎng)度a=90-150mm;取a=90mm。 5) 主軸頭部類型的選擇 參照《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》選取一般結(jié)構(gòu)的主軸頭B型。 2.主軸的驗(yàn)算 (1)跨距L=450mm (2)當(dāng)量外徑D=80mm (3)主軸的剛度 由于,參照《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》取公式 式中,—主軸剛度,; D—當(dāng)量直徑,cm; L—支承跨距,cm; a—主軸懸伸量,cm; 計(jì)算得結(jié)果得,=280。 (4)對(duì)這種車床主軸的剛度要求 由于這種機(jī)床屬于通用機(jī)床,主軸的剛度要求可根據(jù)自激振動(dòng)穩(wěn)定性決定。 查《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表3-5,取阻尼比=0.03. 查《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表3-4,當(dāng)V=100m/s,s=0.2時(shí), 取 這種機(jī)床要求切削穩(wěn)定性良好,取 根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》公式 計(jì)算得, 根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》公式 計(jì)算得,=163 1.66=280 由此,驗(yàn)算合格。 五、結(jié)束語(yǔ) 首先,感謝趙克政老師在這為期兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)中對(duì)我的辛勤指導(dǎo),沒(méi)有趙克政老師的指導(dǎo),我不會(huì)這么容易快速很好的完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。 其次,在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到了以下幾點(diǎn): (1)掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過(guò)程和方法,包括參數(shù)擬定,傳動(dòng)設(shè)計(jì),零件計(jì)算,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力。 (2)綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)的理論知識(shí),提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。 (3)訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能。如計(jì)算,制圖,應(yīng)用設(shè)計(jì)資料,標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,編寫技術(shù)文件等。 (4)鞏固了在《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程中學(xué)到的知識(shí),使我很好的把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)際設(shè)計(jì)中,為以后的設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 六、參考文獻(xiàn) 【1】《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 曹金榜等主編 機(jī)械工業(yè)出版社 【2】《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》 戴曙主編 機(jī)械工業(yè)出版社 【3】《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 王啟義主編 冶金工業(yè)出版社 【4】《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 成大先主編 化學(xué)工業(yè)出版社 【5】《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 李慶余、孟廣耀主編 機(jī)械工業(yè)出版社 【6】《機(jī)械設(shè)計(jì)》濮良貴、紀(jì)名剛主編 高等教育出版社 【7】《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 楊光、席偉光主編 高等教育出版社 【8】《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 華楚生主編 重慶大學(xué)出版社 【9】《機(jī)械原理》 孫桓等主編 高等教育出版社- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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