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機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目錄 一、 概述 1.1 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的………………………………………………… 1.2 車(chē)床的規(guī)格系列和用處………………………………………………. 1.3 操作性能要求…………………………………………………………. 二、參數(shù)的擬定 2.1 主電機(jī)的選擇…………………………………………………………. 2.2 確定轉(zhuǎn)速范圍…………………………………………………………. 三、傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇…………………………………………. 3.1.1 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目………………….... 3.1.2 傳動(dòng)式的擬定………………………………………………… 3.1.3 結(jié)構(gòu)式的擬定………………………………………………… 3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定………………………………………………………... 四、傳動(dòng)件的估算 4.1 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算…………………..................................................... 4.2 傳動(dòng)軸的估算………………………………………………………. 4.2.1 傳動(dòng)軸直徑的估算………………………………………… 4.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算 4.3.1 齒輪齒數(shù)的確定…………………………………………… 4.3.2 齒輪模數(shù)的計(jì)算…………………………………………… 4.3.3 齒寬的確定………………………………………………… 4.4 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………… 五、動(dòng)力設(shè)計(jì) 5.1 主軸剛度驗(yàn)算 5.1.1 選定前端懸伸量C…………………………………………. 5.1.2 主軸支承跨距L的確定…………………………………… 5.1.3 計(jì)算C點(diǎn)撓度……………………………………………… 5.2 齒輪校驗(yàn)…………………………………………………………….. 六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明 6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案………………………………. 6.2 展開(kāi)圖及其布置……………………………………………………. 6.3 齒輪塊設(shè)計(jì)…………………………………………………………. 6.3.1 其他問(wèn)題…………………………………………………… 6.4 主軸組件設(shè)計(jì)………………………………………………………. 七、總結(jié)……………………………………………………………………… 第一章 概述 一. 機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課及其它先行課程之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的基本訓(xùn)練。目的在于： 1、 通過(guò)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的基本方法； 2、 鞏固和加深所學(xué)理論知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，并運(yùn)用所學(xué)理論分析和解決設(shè)計(jì)工作中的具體問(wèn)題； 3、 通過(guò)機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬訂機(jī)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)床的構(gòu)造設(shè)計(jì)、各種方案的設(shè)計(jì)、零件的計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和設(shè)計(jì)思想的表達(dá)等方面，得到綜合性的基本訓(xùn)練； 4、 熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)和參考資料的運(yùn)用，以培養(yǎng)具有初步的結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的能力。 二．設(shè)計(jì)題目： 通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速箱部件設(shè)計(jì)。 主要技術(shù)參數(shù)： 1. 電動(dòng)機(jī)功率：7.5kw 2. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1450r/min 3. 主軸最低轉(zhuǎn)速：20r/min 4. 公比φ：1.26 5. 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；8 3.設(shè)計(jì)要求： 3.1 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)： 學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給定的參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，在明確所設(shè)計(jì)機(jī)床用途及主要技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，擬訂結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖，確定齒輪齒數(shù)，并核算主軸轉(zhuǎn)速誤差，畫(huà)出傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 3.2 動(dòng)力設(shè)計(jì)： 根據(jù)給定電動(dòng)機(jī)功率，計(jì)算主要零件的尺寸，選擇材料，驗(yàn)算主要傳動(dòng)件的應(yīng)力、變形以及壽命等，是否在允許的范圍內(nèi)。 3.3 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 將運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)所確定的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)（其中包括傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸組件、換向、制動(dòng)、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封等）布置在展開(kāi)圖和截面圖內(nèi)，一般要完成零號(hào)圖紙1張。 3.4編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份 第二章 參數(shù)擬定 2.1．選擇電動(dòng)機(jī) 由設(shè)計(jì)題目知p=7.5kw,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1450r/min,則由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》中附表9-1，應(yīng)選取Y132s2-4型號(hào)電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率/kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 Y132s2-4 7.5kw 1500 1440 2.2 確定轉(zhuǎn)速范圍； 由設(shè)計(jì)條件知： 公比φ=1.26 主軸最低轉(zhuǎn)速n=20r/min 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)z=8 轉(zhuǎn)速范圍Rn=Nmax/Nmin=φz-1 由上式可計(jì)算得Rn=5.04 最高轉(zhuǎn)速Nmax=100.8r/min 取最高轉(zhuǎn)速Nmax=110r/min 第三章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.1傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇： 3.1.1 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 級(jí)數(shù)為Z的傳動(dòng)系統(tǒng)由若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各傳動(dòng)組分別有、、……個(gè)傳動(dòng)副。 傳動(dòng)副中由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子：只有以下一種方案： 8=2x2x2 3.1.2結(jié)構(gòu)式的擬定 按照傳動(dòng)比的擬定原則，8級(jí)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)可以分成8=2x2x2的形式。其中有三種擴(kuò)大方案： (a) 8=21x24x22 (b) 8=22x21x24 (c)8=21x22x24 (d)8=22x24x21 (d)8=24x22x21 (e)8=24x21x22 從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原則，因此取確定結(jié)構(gòu)式方案。在降速傳動(dòng)中，防止齒輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比 ；在升速時(shí)為防止產(chǎn)生過(guò)大的噪音和震動(dòng)常限制最大轉(zhuǎn)速比。在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間傳動(dòng)軸的變速范圍最小 根據(jù)確定擴(kuò)大順序的原則又可確定最佳結(jié)構(gòu)式為：8=21x22x24. 3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定 由最低轉(zhuǎn)速Nmin=20r/min 最高轉(zhuǎn)速Nmax=110r/min 公比φ=1.26 可計(jì)算出各級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：20r/min,25.2r/min,31.75r/min,40r/min, 50r/min,63.5r/min,80r/min,110r/min. 由此可作出轉(zhuǎn)速圖如下所示： 電動(dòng)機(jī) 軸1 軸2 軸3 軸4 圖1正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速圖 四、傳動(dòng)件的估算 4.1 三角帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 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)。 (1)選擇三角帶的型號(hào) 根據(jù)公式：Pca=KaP=7.5x1.1=8.25 式中P---電動(dòng)機(jī)額定功率 --工作情況系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11因此選擇A型帶 (2)確定帶輪的計(jì)算直徑， 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，即《機(jī)械設(shè)計(jì)》查表8-6和表8-8確定 小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1=112mm 由公式 式中： -小帶輪轉(zhuǎn)速，-大帶輪轉(zhuǎn)速，-帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取0.02。 小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1440r/min 因?yàn)榇笮л喌膫鲃?dòng)比為1/1.263=0.5 大帶輪轉(zhuǎn)速n2=720r/min 大帶輪的基準(zhǔn)直徑d2=224mm (3)確定三角帶速度 按公式V=πDn/60x1000=8.4m/s (4)初定中心距 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)選取： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ，取=600mm. (5)三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L0=1732mm 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 (6)驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù) u=1000mv/L=9.3, 符合要求。 (7)確定實(shí)際中心距 圖2主傳動(dòng)系圖 3.3確定變速組齒輪齒數(shù)