金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì) 太原工業(yè)學(xué)院 金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 設(shè)計(jì)日期 2012年7月 14 太原工業(yè)學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)題目臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系別機(jī)械工程系專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)0920111姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師日期2012.6.26 臥式車床設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)系數(shù)：主軸最低轉(zhuǎn)速31.5 公比=1.41= 變速級(jí)數(shù)z=12 電機(jī)功率P=7.5KW ，電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440二、確定結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)1. z=12=1.4131.5 變速范圍 （也可由表查得）101522.433.5507510.61623.635.5538011.2172537.5568511.81826.540609012.5192842.5639513.2203045671001421.231.547.5712.結(jié)構(gòu)式、傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)的確定 傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)可能的方案有：12 = 43 12 = = 34 12 = 322 12 = 232 12 = 223第一行方案有時(shí)可以省掉一根軸。缺點(diǎn)是有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副。如果用一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪，則會(huì)增加軸向尺寸；如果用兩個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互鎖以防止兩個(gè)滑移齒輪同時(shí)嚙合。所以一般少用。第二行的三個(gè)方案可根據(jù)下述原則比較：從電動(dòng)機(jī)到主軸，一般為降速傳動(dòng)。接近電動(dòng)機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高，從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也就較小。如使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在接近電動(dòng)機(jī)處，則可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。這就是“前多后少”的原則。從這個(gè)角度考慮，以取 12 = 3 x2x2 的方案為好。結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)的各種方案的確定 由知方案有 a. b. c. d. e. f.選擇原則：I)傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍降速傳動(dòng)中，主動(dòng)齒輪的最少齒數(shù)受到限制；避免被動(dòng)齒輪的直徑過(guò)大升速傳動(dòng)比最大值2（斜齒傳動(dòng)= 2.5）盡量減少振動(dòng)和噪聲；各變速組的變速范圍=/8-10 之間；對(duì)于進(jìn)給傳動(dòng)鏈，由于轉(zhuǎn)速通常較低，零件尺寸也較小，上述限制可放寬些。 。故在檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只需檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組。因?yàn)槠渌鼈鲃?dòng)組的變速范圍都比它小。應(yīng)為: II)基本組與擴(kuò)大組的排列順序。 原則是選擇中間傳動(dòng)軸變速范圍最小的方案。綜上所述，方案a 較好3.結(jié)構(gòu)網(wǎng) 三、轉(zhuǎn)速圖1.因?yàn)?=1.41= 所以每隔5個(gè)數(shù)取一個(gè)數(shù)查表1-1得各級(jí)轉(zhuǎn)速分別為： 31.5 45 63 90 125 180 250 355 600 710 1000 14002.根據(jù)已知參數(shù)，取電動(dòng)機(jī) ,額定功率7.5KW，滿載轉(zhuǎn)速1440。 本例所選定的結(jié)構(gòu)式共有三個(gè)傳動(dòng)組，變速機(jī)構(gòu)共需4軸。加上電動(dòng)機(jī)軸共5軸。故轉(zhuǎn)速圖需5條豎線，主軸共12速，電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近，故需12條橫線。 軸 12級(jí)速度 31.5 45 63 90 125 180 250 355 600 710 1000 1400軸 傳動(dòng)組變速 =8，所以倆個(gè)傳動(dòng)副傳動(dòng)比為極限值=，軸 級(jí)比指數(shù)3，取轉(zhuǎn)速為500,710,1000軸 級(jí)比指數(shù)1，取 四、帶輪直徑與齒輪齒數(shù)的確定1.選擇三角帶類型選工況系數(shù)X=1.1，則計(jì)算功率根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，三角帶取B型。2.確定帶輪的計(jì)算直徑 B型 取=126mm = ，其中=0.02所以3.確定三角帶速度4.確定中心距 =(0.72)() 取=1.8*（126+256）=6885.確定三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度及內(nèi)周長(zhǎng) =2+將計(jì)算出的數(shù)值取整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 6.驗(yàn)算三角帶的繞曲次數(shù)n。40（m為帶輪個(gè)數(shù)）7.確定實(shí)際中心距A 當(dāng)中心距需要精確計(jì)算時(shí)，可按下式計(jì)算 式中得A=714.958.驗(yàn)算最小包角9.確定三角帶根數(shù) 為單根三角帶在情況下傳遞的功率值，表示包角系數(shù)。，用4根10.確定齒輪齒數(shù) =.,60、62、64、66、68、70、72、74. =.60、63、65、67、68、70、72. =.60、63、66、69、72、75.從以上三行挑出=60和72可用，取=72查表得=36，,， =.60、62、64、68、70、72、74、76、78、80、82、84. =.61、65、68、69、72、73、76、77、80、81、84.取=84查表得, =.84、87、89、90、92、93. =.80、84、85、89.取=90 362430364248422242626018307211.主軸轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的驗(yàn)算 主軸轉(zhuǎn)速在使用上并不要求十分準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速稍低或稍高并無(wú)太大的影響，由確定的齒輪數(shù)所得的實(shí)際轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)設(shè)計(jì)理論值難以完全相符，需要驗(yàn)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速，最大誤差不超過(guò)10 12.傳動(dòng)系統(tǒng)圖 13.計(jì)算轉(zhuǎn)速。 （1）主軸 計(jì)算轉(zhuǎn)速為主軸從最低轉(zhuǎn)速算起，第一個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高級(jí)轉(zhuǎn)速，即為 （2）各傳動(dòng)軸：軸可從主軸為90r/min，按72/18的傳動(dòng)副找上去，似應(yīng)為355r/min,但由于軸上的最低轉(zhuǎn)速125r/min，經(jīng)c可使主軸得到31.5和250r/min倆種轉(zhuǎn)速，250r/min要傳遞全部功率，所以軸計(jì)算轉(zhuǎn)速應(yīng)為125r/min,軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速可按傳動(dòng)副b推上去，得355r/min。五、傳動(dòng)軸計(jì)算及其組件的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸直徑的估算與驗(yàn)算傳動(dòng)軸直徑的估算傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式估算傳動(dòng)軸直徑其中N-電動(dòng)機(jī)功率，nj-該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/minnj710355125d19.8323.5830.610.93d18.4421.9328.47主軸前軸徑取90六、齒輪模數(shù)的估算與計(jì)算1. 彎曲疲勞（根據(jù)齒輪最多的齒輪進(jìn)行計(jì)算與計(jì)算）齒輪彎曲疲勞的估算Z6：Z10：Z14：2. 齒面點(diǎn)蝕估算Z6：Z10：Z14：齒數(shù)模數(shù)第一變速組第二變速組第三變速組mw2.433.173.36mj2.843.453.59取m444七、齒根圓驗(yàn)算1. 、軸上齒輪使用花鍵周向定位小徑d規(guī)格NdDB236232662662630628628327306303510326323510366363810由上表得齒根圓強(qiáng)度校核估算軸徑21.9328.47軸直徑d3030花鍵（Z-dDB)6-3035106-303510齒根圓d1=mz-2.5mZ8=422-2.54=78Z12=418-2.54=62(78-35)/2>2m合格(62-35)/2=13.572m合格2.、軸上齒輪使用平鍵周向定位主軸直徑83t15.4齒根圓d1Z13=430-2.54=110d1/2-（d/2+t1）110/2-(83/2+5.4)=8.172m合格八 齒輪的尺寸計(jì)算齒輪Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14齒數(shù)3624303642484222426260183072分度圓d144961201441681921688816824824072120288尺寬的計(jì)算齒寬計(jì)算公式（齒寬系數(shù)，d1為小齒輪直徑）=0.2-1.4兩支乘相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布置最大兩支乘相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱布置取中等小齒輪作懸臂布置最小軸Zmin=24 =0.5 Bj1=0.596=48 圓整取48軸Zmin=22 =0.5 Bj2=0.588=44 圓整取44軸Zmin=30 =0.5 Bj4=0.5120=60軸Zmin=18 =0.5 Bj3=0.572=36.0 圓整取36在設(shè)計(jì)上，相嚙合齒輪的一對(duì)齒輪，小齒輪比大齒輪寬5-10mmB1=72 B4=72 B2=48 B6=40 B3=60 B5=53B8=44 B10=37 B9=B7=84 B12=36 B14=29 B13=60 B11=53九、參考文獻(xiàn)戴曙主編. 金屬切削機(jī)床. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2011孫桓，陳作模，葛文杰主編. 機(jī)械原理第七版. 北京：高等教育出版社. 2006陸鳳儀，鐘守炎主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010唐增寶，常建娥主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第三版. 武漢：華中科技大學(xué)出版社. 200610、 小結(jié) 通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，感慨頗多，收獲也很多。從中學(xué)到很多東西，做課程設(shè)計(jì)要按照一定的步驟完成設(shè)計(jì)的任務(wù)，設(shè)計(jì)中既是對(duì)課本內(nèi)容的認(rèn)識(shí)與深化了解，也要靠自己去理解分析問(wèn)題，對(duì)于一次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，總體布局很重要，既要有邏輯聯(lián)系，又要分類排版，在做課程設(shè)計(jì)中，感覺(jué)學(xué)習(xí)很充實(shí)。