9級(jí)分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【N=45~710;Z=9級(jí);公比為1.41;P=4kW;電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440含3張CAD圖】
9級(jí)分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【N=45710;Z=9級(jí);公比為1.41;P=4kW;電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440含5張CAD圖】【需要咨詢(xún)購(gòu)買(mǎi)全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下:
充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙1寧XX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) (論 文 )分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(題目 2)所 在 學(xué) 院專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙2摘 要本說(shuō)明書(shū)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法,根據(jù)已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱展開(kāi)圖的總中心距最小為目標(biāo),擬定變速系統(tǒng)的變速方案,以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中,為減少齒輪數(shù)目,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),縮短軸向尺寸,用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算,湊算法,計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的分析與研究,繪制零件工作圖與主軸箱展開(kāi)圖及剖視圖。關(guān)鍵詞 分級(jí)變速;傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳動(dòng)副,結(jié)構(gòu)網(wǎng),結(jié)構(gòu)式,齒輪模數(shù),傳動(dòng)比 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙4目 錄摘 要.2目 錄.4第 1 章 緒論.71.1 課程設(shè)計(jì)的目的 .71.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .71.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 .71.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì) .71.2.3 編制技術(shù)文件 .71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 .81.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù) .81.3.2 技術(shù)要求 .8第 2 章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì).92.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 .92.1.1 轉(zhuǎn)速范圍 .92.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列 .92.1.3 確定結(jié)構(gòu)式 .92.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) .92.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 .102.2 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù) .102.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 .11第 3 章 動(dòng)力計(jì)算.133.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .133.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 .183.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 .193.5 主軸合理跨距的計(jì)算 .23第 4 章 主要零部件的選擇.244.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 .24 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙54.2 軸承的選擇 .244.3 變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇 .25第 5 章 校核.255.1 軸的校核 .255.2 軸承壽命校核 .27第 6 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明.286.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 .286.2 展開(kāi)圖及其布置 .28結(jié) 論.29參考文獻(xiàn).30致 謝.31 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙6第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完本課程后,進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的有關(guān)理論知識(shí),及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能,達(dá)到鞏固、加深和拓展所學(xué)知識(shí)的目的。通過(guò)課程設(shè)計(jì),分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī)構(gòu),進(jìn)行選擇和改進(jìn);結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并編寫(xiě)技術(shù)文件;完成系統(tǒng)主傳動(dòng)設(shè)計(jì),達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過(guò)設(shè)計(jì),掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法,達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)技巧,提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過(guò)設(shè)計(jì),使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練,提高分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力,并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算(1)機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的分析,最佳功能原理方案的確定。(2)根據(jù)總體設(shè)計(jì)參數(shù),進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和計(jì)算。(3)根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況,進(jìn)行有關(guān)動(dòng)力計(jì)算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)(1)選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。(2)工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件(1)對(duì)于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。(2)編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目 2:分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù):Nmin=45r/min;N max=710r/min;Z=9 級(jí);公比為 1.41;電動(dòng)機(jī)功率 P=4kW;電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1440r/min1.3.2 技術(shù)要求(1)利用電動(dòng)機(jī)完成換向和制動(dòng)。(2)各滑移齒輪塊采用單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)。(3)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙8第 2 章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)2.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =15.78minaxN457102.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)表 2-9 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表,首先找到 45r/min、然后每隔5 個(gè)數(shù)取一個(gè)值(1.41=1.06 6) ,得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為45r/min、63r/min、90r/min、125r/min、180r/min、 250 r/min,355 r/min,500 r/min, 710 r/min 共 9 級(jí)。2.1.3 確定結(jié)構(gòu)式對(duì)于 Z=9 可分解為:Z=3 133。2.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升”,前密后疏,結(jié)構(gòu)緊湊的原則,選取傳動(dòng)方案Z=3133,易知第二擴(kuò)大組的變速范圍 r= (P2-1)x=1.413=7.858 滿(mǎn)足要求,其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙9圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) 2.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖(1)選擇電動(dòng)機(jī):采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2)繪制轉(zhuǎn)速圖: 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙10轉(zhuǎn)速圖(3)畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù),畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 2-3:1-2 軸最小中心距:A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機(jī)床 Sz=70-100(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙11圖 2-3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖(7)齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設(shè)計(jì)要求 Zmin1820,由表 4.1,根據(jù)各變速組公比,可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù),各齒輪齒數(shù)如表 2-2。表 2-2 齒輪齒數(shù)基本組 第一擴(kuò)大組傳動(dòng)比1:41 1:2 1:2.78 2:1 1:1.41 1:4代號(hào) Z1Z Z2ZZ3Z Z4Z Z5Z Z6Z 齒數(shù) 30 42 24 48 19 53 66 33 41 58 20 792.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差,一般不應(yīng)超過(guò)10( -1),即10( -1)n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙12對(duì) Nmax=710r/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速 Nmax=1440 =697.96r/min 28095436則有=1.64.171096.因此滿(mǎn)足要求。同理,根據(jù)計(jì)算得出其他各組的數(shù)據(jù)如下表:因此滿(mǎn)足要求。各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差n 710 500 350 250 180 125 90 63 45n 697. 507 357.5 253.5 183.4 126.75 91.7 71.35 45.63誤差 1.6 1.4 2.1 1.4 2.1 1.4 2.1 0.49 1.4所有計(jì)算結(jié)果都小于 4.1,因此不需要修改齒數(shù)。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙13第 3 章 動(dòng)力計(jì)算3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率 P=4kW,轉(zhuǎn)速 n1=1440r/min,n2=500r/min3.1.1 計(jì)算設(shè)計(jì)功率 Pd edAdPK表 4 工作情況系數(shù) AK原動(dòng)機(jī)類(lèi) 類(lèi)一天工作時(shí)間 /h工作機(jī) 101016 1601016 16載荷平穩(wěn)液體攪拌機(jī);離心式水泵;通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)() ;離心式壓縮機(jī);7.5kW輕型運(yùn)輸機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式運(yùn)輸機(jī)(運(yùn)送砂石、谷物) ,通風(fēng)機(jī)( ) ;發(fā)電機(jī);旋7.5k轉(zhuǎn)式水泵;金屬切削機(jī)床;剪床;壓力機(jī);印刷機(jī);振動(dòng)篩1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大螺旋式運(yùn)輸機(jī);斗式上料機(jī);往復(fù)式水泵和壓縮機(jī);鍛錘;磨粉機(jī);鋸木機(jī)和木工機(jī)械;紡織機(jī)械1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙14載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)(旋轉(zhuǎn)式、顎式等) ;球磨機(jī);棒磨機(jī);起重機(jī);挖掘機(jī);橡膠輥壓機(jī)1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn),兩班工作制(16 小時(shí)) ,查機(jī)械設(shè)計(jì)P 296表 4,取 KA1.1。即 1.4.kWdAedPK3.2 選擇帶型普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按機(jī)械設(shè)計(jì)P297 圖1311 選取。根據(jù)算出的 Pd4.4kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n11440r/min ,查圖得:d d=80100 可知應(yīng)選取 A 型 V 帶。3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速由機(jī)械設(shè)計(jì)P 298表 137 查得,小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80100mm則取 dd1= 95mm ddmin.=75 mm(d d1根據(jù) P295表 13-4 查得)表 3 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind槽型 Y Z A B C D E 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙15mind20 50 75 125 200 355 50021 240=.8,=95.873.m5dd所 以 由機(jī)械設(shè)計(jì)P 295表 13-4 查“V 帶輪的基準(zhǔn)直徑” ,得 =280mm2d 誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比: ( 為彈性滑動(dòng)率)2103.()95(12%)di誤 誤差 符合要求13.08%4.5i誤 帶速 1142v=7.3/606dnms滿(mǎn)足 5m/s300mm,所以宜選用 E 型輪輻式帶輪??傊?,小帶輪選 H 型孔板式結(jié)構(gòu),大帶輪選擇 E 型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料:選用灰鑄鐵,HT200。3.7 確定帶的張緊裝置選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。3.8 計(jì)算壓軸力由機(jī)械設(shè)計(jì)P 303表 1312 查得,A 型帶的初拉力 F0131.55N,上面已得到 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙17=158.67o, z=4,則1a 1a158.672sin=43.sinN=034.22ooFz對(duì)帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高,以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時(shí)要進(jìn)行動(dòng)平衡,對(duì)于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小, 帶輪由輪緣、腹板(輪輻)和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱(chēng)為輪緣,輪緣是帶輪的工作部分,用以安裝傳動(dòng)帶,制有梯形輪槽。由于普通 V 帶兩側(cè)面間的夾角是 40,為了適應(yīng) V 帶在帶輪上彎曲時(shí)截面變形而使楔角減小,故規(guī)定普通 V 帶輪槽角 為 32、34 、36、38(按帶的型號(hào)及帶輪直徑確定),輪槽尺寸見(jiàn)表 7-3。裝在軸上的筒形部分稱(chēng)為輪轂,是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱(chēng)為輪幅(腹板),用來(lái)聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。表 普通 V 帶輪的輪槽尺寸(摘自 GB/T13575.1-92) 槽型 項(xiàng)目 符號(hào) Y Z A B C D E 基準(zhǔn)寬度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基準(zhǔn)線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準(zhǔn)線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽間距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽對(duì)稱(chēng)面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f z 輪槽數(shù) 外徑 d a 32 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 輪 槽 36 對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)直60 - - - - 475 600 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙1838 徑 d d - 80 118 190 315 475 600 角 極限偏差 1 0.5 V 帶輪按腹板(輪輻)結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式: (1) 實(shí)心帶輪:用于尺寸較小的帶輪(d d(2.5 3)d 時(shí)),如圖 7 -6a。 (2) 腹板帶輪:用于中小尺寸的帶輪(d d 300mm 時(shí)),如圖 7-6b。 (3) 孔板帶輪:用于尺寸較大的帶輪(d dd) 100 mm 時(shí)),如圖 7 -6c 。 (4) 橢圓輪輻帶輪:用于尺寸大的帶輪(d d 500mm 時(shí)),如圖 7-6d。(a) (b) (c) (d)圖 7-6 帶輪結(jié)構(gòu)類(lèi)型根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果,可以得出結(jié)論:小帶輪選擇實(shí)心帶輪,如圖(a),大帶輪選擇腹板帶輪如圖(b)3.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算(1)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 nj,由公式 n =n 得,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jmi)13/(znj=90r/min。(2)確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。軸共有 3 級(jí)轉(zhuǎn)速:160 r/min、224r/min、315 r/min。若經(jīng)傳動(dòng)副 Z / Z 傳動(dòng)主軸,則只有 315r/min 傳遞全功率;若經(jīng)傳動(dòng)副 Z / 6 5Z 傳動(dòng)主軸,全部傳遞全功率,其中 160r/min 是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速, 故其計(jì)算5轉(zhuǎn)速 n j=160 r/min; 軸有 1 級(jí)轉(zhuǎn)速,且都傳遞全功率,所以其計(jì)算轉(zhuǎn)速 n j=450 r/min。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表。各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速軸 號(hào) 軸 軸 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 450 160 80 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙19(3) 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上并具有 40、56、80r/min 共 3 級(jí)6轉(zhuǎn)速,其中只有 80r/min 傳遞全功率,故 Z j=80 r/min。齒輪 Z 裝在軸上,有 160-315 r/min 共 4 級(jí)轉(zhuǎn)速,但經(jīng)齒輪副 Z / Z 傳動(dòng)主軸,6 6則只有 315r/min 傳遞全功率,故 Z j=315r/min。依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,6如表齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào)Z1Z2Z3Z 4Z5Z6nj450 450 450 315 160 3153.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算(1)模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù),選取負(fù)荷最重的小齒輪,按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算,即 mj=16338 可得各組的模數(shù)321)(jjmnuzP式中 mj按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù)(mm) ;驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率(kW ) ;dN被計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min) ;jn大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比,外嚙合取“ +”,內(nèi)嚙合取“-” ;u小齒輪的齒數(shù)(齒) ;1z齒寬系數(shù), (B 為齒寬,m 為模數(shù)) , ;m410m材料的許用接觸應(yīng)力( ) 。j MPa得:基本組的模數(shù) mj=3.5 第一擴(kuò)大組的模數(shù) mj=3.5(2)基本組齒輪計(jì)算。r/min 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙20基本組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪 Z1 Z1 Z2 Z2 Z3 Z3齒數(shù) 30 42 24 48 19 53分度圓直徑 105 147 84 168 66.5 185.5齒頂圓直徑 108.5 150.5 87.5 171.5 70 189齒根圓直徑 100.6 142.6 79.6 163.6 62.12 181.1齒寬 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度 241HB256HB,平均取260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB256HB ,平均取 240HB。計(jì)算如下: 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算:接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為jfsj MPauBnNKzm)()1(02832彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為:wswPaBYnz)(109235式中 N-傳遞的額定功率(kW) ,這里取 N 為電動(dòng)機(jī)功率,N=3kW;-計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min). =450(r/min);jnjm-初算的齒輪模數(shù)(mm), m=3.5(mm);B-齒寬(mm);B=24.5(mm);z-小齒輪齒數(shù);z=19;u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.79; 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙21-壽命系數(shù);sK=sTKnNq-工作期限系數(shù);TmTC016T-齒輪工作期限,這里取 T=15000h.;-齒輪的最低轉(zhuǎn)速( r/min), =450(r/min )1n1n-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù),接觸載荷取 = ,彎曲載荷取 =0C0C70C612m-疲勞曲線指數(shù),接觸載荷取 m=3;彎曲載荷取 m=6;-轉(zhuǎn)速變化系數(shù),取 =0.60nKnK-功率利用系數(shù),取 =0.78NN-材料強(qiáng)化系數(shù), =0.60q q-工作狀況系數(shù),取 =1.13K3K-動(dòng)載荷系數(shù),取 =12 2-齒向載荷分布系數(shù), =1 1 1Y-齒形系數(shù), Y=0.386;-許用接觸應(yīng)力(MPa),取 =650 Mpa;jj-許用彎曲應(yīng)力(MPa) ,取 =275 Mpa;w w根據(jù)上述公式,可求得及查取值可求得:=635 Mpa jj=78 Mpaww(3)擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙22齒輪 Z4 Z4 Z5 Z5 Z6 Z6齒數(shù) 66 33 41 58 20 79分度圓直徑 231 115.5 143.5 203 70 276.5齒頂圓直徑 234.5 119 147 206.5 73.5 250齒根圓直徑 226.6 111.12 139.12 198.6 65.6 272.12齒寬 25 25 25 25 25 25按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度 241HB256HB,平均取 260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB256HB ,平均取 240HB。同理根據(jù)基本組的計(jì)算,可得 =0.62, =0.77, =0.60, =1.1,nKNqK3=1, =1,m=3.5, =355;21jn可求得:=619 Mpa jj=135Mpa ww傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算:d=1.64 (mm)4Tn或 d=91 (mm)4njN式中 d-傳動(dòng)軸直徑(mm)Tn-該軸傳遞的額定扭矩(N*mm) T=9550000 ;JnNN-該軸傳遞的功率(KW)-該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jn 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙23-該軸每米長(zhǎng)度的允許扭轉(zhuǎn)角, =0.5 。01各軸最小軸徑如表3.5 主軸合理跨距的計(jì)算由于電動(dòng)機(jī)功率 P=4KW,根據(jù) 【1】表 3.20,前軸徑應(yīng)為 6090mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的 d2=( 0.70.9)d 1,取 d2=60mm。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,前軸承為NN3016K 型,后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120mm,主軸孔徑為 30mm。軸承剛度,主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550 =318.3N.mnP45假設(shè)該機(jī)床為車(chē)床的最大加工直徑為 300mm。床身上最常用的最大加工直徑,即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的 50%,這里取 60%,即 180mm,故半徑為 0.09m;切削力(沿 y 軸) Fc= =4716N09.318背向力(沿 x 軸) Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2pC此力作用于工件上,主軸端受力為 F=5272.65N。先假設(shè) l/a=2,l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為RA=F =5272.65 =7908.97Nla2401RB=F =5272.65 =2636.325Nl根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得:Kr=3.39 得前支承的剛度:K A= 1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos1689.69 N/ ;K B= 785.57 N/ ; = =2.15mmBAK57.6主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm,故慣性矩為I= =113.810-8m464)03.7.(軸 號(hào) 軸 軸最小軸徑 mm 35 40 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙24= = =0.143aKEIA63810.968.2查【1】圖 3-38 得 =2.0,與原假設(shè)接近,所以最佳跨距 =1202.0=240mml0 0l合理跨距為(0.75-1.5) ,取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要,主軸的實(shí)際跨距大于合理跨距,因此需要采取措施增加主軸的剛度,增大軸徑:前軸徑 D=100mm,后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承,后支承采用背對(duì)背安裝的角接觸球軸承。第 4 章 主要零部件的選擇 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇轉(zhuǎn)速n144r/min,功率P4kW選擇 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。由文獻(xiàn)【3】附錄 2 得:電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y112M-4,額定功率 4KW。由附錄 3 得:安裝尺寸 A=190mm,AB=245mm,HD=265mm。4.2 軸承的選擇I軸:與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸:對(duì)稱(chēng)布置深溝球軸承6009III軸:后端安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號(hào)7010C中間布置角接觸球軸承代號(hào)7012C4.3 變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇選用左右擺動(dòng)的操縱桿使其通過(guò)桿的推力來(lái)控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙25第 5 章 校核5.1 軸的校核(a) 主軸的前端部撓度 0.250.1sy(b) 主軸在前軸承處的傾角 rad容 許 值 軸 承(c) 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒65170850236851095D1.07 879il mL 平 均 總E 取為 ,52.MPa44 407(1)(1)35690()668dI434910.9253.922zpF Ndn主 計(jì)件 ( ),.57()yzN0.17()xzFN由于小齒輪的傳動(dòng)力大,這里以小齒輪來(lái)進(jìn)行計(jì)算 4429102953.852)QPFmzn主計(jì)主 主 (將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tatanQynQzyF可得 2105(),647()zyFN801352)3ZMl NmA件25764(yyl件131025)xxFdA件主軸載荷圖如下所示: 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙26由上圖可知如下數(shù)據(jù):a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計(jì)算(在垂直平面), ,1()6QZFabclyEI2()3ZFcylEI3(23)6zMcylEI230.17sz, ,()QZabIl齒 1 (2)6ZlcI齒 2 (3)ZlcI齒 35.9齒 齒 齒 2齒 3, ,()6QZFlEI軸 承 1 zFlEI軸 承 23ZMlI軸 承5.10軸 承 軸 承 軸 承 2軸 承 3計(jì)算(在水平面), ,1()6QyFabclEI2()3yFclEI3()(23)6yxclEI230.17sy 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙27, ,()3QyFabEIl齒 1 (23)6yFlcEI齒 2()(3yxMlcEI齒 351.80齒 齒 齒 2齒 3, ,()6QylI軸 承 1 ylI軸 承 2()3yxlI軸 承5.軸 承 軸 承 軸 承 2軸 承 3合成: 20.18.sszyy2501齒 齒 齒 .3.軸 承 軸 承 Z軸 承 Y5.2 軸承壽命校核由 軸最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸球軸承,=3;P=XF r+YFaX=1,Y=0。對(duì)軸受力分析得:前支承的徑向力 Fr=2642.32N。由軸承壽命的計(jì)算公式:預(yù)期的使用壽命 L10h=15000hL10h= = = hL 10hn1670)PC(180673)28.10(367.10()284.9524=15000h軸承壽命滿(mǎn)足要求。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙28第 6 章 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)要求和方案設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件(傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等) 、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置,用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限制,一 0 般只畫(huà)展開(kāi)圖。主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外,著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。精度方面的要求,剛度和抗震性的要求,傳動(dòng)效率要求,主軸前軸承處溫度和溫升的控制,結(jié)構(gòu)工藝性,操作方便、安全、可靠原則,遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn),由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。目的是:1 布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。2 檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況,以便及時(shí)改正。3 確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置,以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向,為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。6.2 展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序,假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。I 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案,一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束,齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑,負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上,左邊部分接通,得到一級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案,通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)??偛贾脮r(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上,以免制動(dòng)扭矩太大,是制動(dòng)尺寸增大。齒輪在軸上布置很重要,關(guān)系到變速箱的軸向尺寸,減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙29結(jié) 論分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)及部分計(jì)算,到這里基本結(jié)束了,由于筆者水平有限,加之時(shí)間倉(cāng)促,僅對(duì)分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)主要部分進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核,定有許多地方處理不夠妥當(dāng),有些部分甚至可能存在錯(cuò)誤,望老師多提寶貴意見(jiàn)。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)這門(mén)課當(dāng)中許多原理公式有了進(jìn)一步的了解,并且對(duì)設(shè)計(jì)工作有了更深入的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,得到 XX 老師的精心指導(dǎo)和幫助,在此表示衷心的感謝。 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙30參考文獻(xiàn)【1】候珍秀.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,修訂版;【2】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【3】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社【4】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版【4】 、趙九江 主編 材料力學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版【6】 、鄭文經(jīng) 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 第七版【7】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 充值購(gòu)買(mǎi)-下載設(shè)計(jì)文檔后,加 Q-1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙31致 謝在設(shè)計(jì)成過(guò)程中,感謝很多人的幫助和指點(diǎn),首先我要感謝我的母校的辛勤培育,感謝院系各位老師四年來(lái)的諄諄教誨,感謝他們默默的栽培我。本次設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師 XX 教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持,在此,謹(jǐn)向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意!。此外,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,也得到了其他老師和同學(xué)的幫助,設(shè)計(jì)任務(wù)一直在很好的氛圍中進(jìn)行,在這里,也向他們表示真誠(chéng)的感謝!再次向設(shè)計(jì)中所有提供過(guò)幫助的人表示感謝!1寧XX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) (論 文 )分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(題目 2)所 在 學(xué) 院專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日2摘 要本說(shuō)明書(shū)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法,根據(jù)已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱展開(kāi)圖的總中心距最小為目標(biāo),擬定變速系統(tǒng)的變速方案,以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中,為減少齒輪數(shù)目,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),縮短軸向尺寸,用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算,湊算法,計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的分析與研究,繪制零件工作圖與主軸箱展開(kāi)圖及剖視圖。關(guān)鍵詞 分級(jí)變速;傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳動(dòng)副,結(jié)構(gòu)網(wǎng),結(jié)構(gòu)式,齒輪模數(shù),傳動(dòng)比4目 錄摘 要.2目 錄.4第 1 章 緒論.71.1 課程設(shè)計(jì)的目的 .71.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .71.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 .71.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì) .71.2.3 編制技術(shù)文件 .71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 .81.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù) .81.3.2 技術(shù)要求 .8第 2 章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì).92.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 .92.1.1 轉(zhuǎn)速范圍 .92.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列 .92.1.3 確定結(jié)構(gòu)式 .92.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) .92.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 .102.2 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù) .102.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 .11第 3 章 動(dòng)力計(jì)算.133.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .133.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 .183.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 .193.5 主軸合理跨距的計(jì)算 .23第 4 章 主要零部件的選擇.244.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 .2454.2 軸承的選擇 .244.3 變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇 .25第 5 章 校核.255.1 軸的校核 .255.2 軸承壽命校核 .27第 6 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明.286.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 .286.2 展開(kāi)圖及其布置 .28結(jié) 論.29參考文獻(xiàn).30致 謝.316第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完本課程后,進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的有關(guān)理論知識(shí),及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能,達(dá)到鞏固、加深和拓展所學(xué)知識(shí)的目的。通過(guò)課程設(shè)計(jì),分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī)構(gòu),進(jìn)行選擇和改進(jìn);結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并編寫(xiě)技術(shù)文件;完成系統(tǒng)主傳動(dòng)設(shè)計(jì),達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過(guò)設(shè)計(jì),掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法,達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)技巧,提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過(guò)設(shè)計(jì),使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練,提高分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力,并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算(1)機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的分析,最佳功能原理方案的確定。(2)根據(jù)總體設(shè)計(jì)參數(shù),進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和計(jì)算。(3)根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況,進(jìn)行有關(guān)動(dòng)力計(jì)算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)(1)選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。(2)工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件(1)對(duì)于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。(2)編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目 2:分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù):Nmin=45r/min;N max=710r/min;Z=9 級(jí);公比為 1.41;電動(dòng)機(jī)功率 P=4kW;電機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1440r/min1.3.2 技術(shù)要求(1)利用電動(dòng)機(jī)完成換向和制動(dòng)。(2)各滑移齒輪塊采用單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)。(3)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。8第 2 章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)2.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定2.1.1 轉(zhuǎn)速范圍Rn= = =15.78minaxN457102.1.2 轉(zhuǎn)速數(shù)列轉(zhuǎn)速數(shù)列。查機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)表 2-9 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表,首先找到 45r/min、然后每隔5 個(gè)數(shù)取一個(gè)值(1.41=1.06 6) ,得出主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為45r/min、63r/min、90r/min、125r/min、180r/min、 250 r/min,355 r/min,500 r/min, 710 r/min 共 9 級(jí)。2.1.3 確定結(jié)構(gòu)式對(duì)于 Z=9 可分解為:Z=3 133。2.1.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升”,前密后疏,結(jié)構(gòu)緊湊的原則,選取傳動(dòng)方案Z=3133,易知第二擴(kuò)大組的變速范圍 r= (P2-1)x=1.413=7.858 滿(mǎn)足要求,其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。9圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) 2.1.5 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖(1)選擇電動(dòng)機(jī):采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2)繪制轉(zhuǎn)速圖:10轉(zhuǎn)速圖(3)畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù),畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 2-3:1-2 軸最小中心距:A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.2 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機(jī)床 Sz=70-100(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-2011圖 2-3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖(7)齒輪齒數(shù)的確定。據(jù)設(shè)計(jì)要求 Zmin1820,由表 4.1,根據(jù)各變速組公比,可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù),各齒輪齒數(shù)如表 2-2。表 2-2 齒輪齒數(shù)基本組 第一擴(kuò)大組傳動(dòng)比1:41 1:2 1:2.78 2:1 1:1.41 1:4代號(hào) Z1Z Z2Z Z3Z Z4Z Z5Z Z6Z 齒數(shù) 30 42 24 48 19 53 66 33 41 58 20 792.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差,一般不應(yīng)超過(guò)10( -1),即10( -1)n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 12對(duì) Nmax=710r/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速 Nmax=1440 =697.96r/min 28095436則有=1.64.171096.因此滿(mǎn)足要求。同理,根據(jù)計(jì)算得出其他各組的數(shù)據(jù)如下表:因此滿(mǎn)足要求。各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差n 710 500 350 250 180 125 90 63 45n 697. 507 357.5 253.5 183.4 126.75 91.7 71.35 45.63誤差 1.6 1.4 2.1 1.4 2.1 1.4 2.1 0.49 1.4所有計(jì)算結(jié)果都小于 4.1,因此不需要修改齒數(shù)。13第 3 章 動(dòng)力計(jì)算3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率 P=4kW,轉(zhuǎn)速 n1=1440r/min,n2=500r/min3.1.1 計(jì)算設(shè)計(jì)功率 Pd edAdPK表 4 工作情況系數(shù) AK原動(dòng)機(jī)類(lèi) 類(lèi)一天工作時(shí)間 /h工作機(jī) 101016 1601016 16載荷平穩(wěn)液體攪拌機(jī);離心式水泵;通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)() ;離心式壓縮機(jī);7.5kW輕型運(yùn)輸機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式運(yùn)輸機(jī)(運(yùn)送砂石、谷物) ,通風(fēng)機(jī)( ) ;發(fā)電機(jī);旋7.5k轉(zhuǎn)式水泵;金屬切削機(jī)床;剪床;壓力機(jī);印刷機(jī);振動(dòng)篩1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大螺旋式運(yùn)輸機(jī);斗式上料機(jī);往復(fù)式水泵和壓縮機(jī);鍛錘;磨粉機(jī);鋸木機(jī)和木工機(jī)械;紡織機(jī)械1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)(旋轉(zhuǎn)式、顎式等) ;球磨機(jī);棒磨機(jī);起重機(jī);挖掘機(jī);橡膠輥壓機(jī)1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.814根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn),兩班工作制(16 小時(shí)) ,查機(jī)械設(shè)計(jì)P 296表 4,取 KA1.1。即 1.4.kWdAedPK3.2 選擇帶型普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按機(jī)械設(shè)計(jì)P297 圖1311 選取。根據(jù)算出的 Pd4.4kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n11440r/min ,查圖得:d d=80100 可知應(yīng)選取 A 型 V 帶。3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速由機(jī)械設(shè)計(jì)P 298表 137 查得,小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80100mm則取 dd1= 95mm ddmin.=75 mm(d d1根據(jù) P295表 13-4 查得)表 3 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind槽型 Y Z A B C D Emind20 50 75 125 200 355 50021 240=.8,=95.873.5dd所 以 15由機(jī)械設(shè)計(jì)P 295表 13-4 查“V 帶輪的基準(zhǔn)直徑” ,得 =280mm2d 誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比: ( 為彈性滑動(dòng)率)2180=3.()95(12%)di誤 誤差 符合要求13.0%4.5i誤 帶速 1142v=7.3/606dnms滿(mǎn)足 5m/s300mm,所以宜選用 E 型輪輻式帶輪??傊?,小帶輪選 H 型孔板式結(jié)構(gòu),大帶輪選擇 E 型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料:選用灰鑄鐵,HT200。3.7 確定帶的張緊裝置選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。3.8 計(jì)算壓軸力由機(jī)械設(shè)計(jì)P 303表 1312 查得,A 型帶的初拉力 F0131.55N,上面已得到=158.67o,z=4,則1a 1a158.672sin=43.sinN=34.22ooFz對(duì)帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高,以減17少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時(shí)要進(jìn)行動(dòng)平衡,對(duì)于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小, 帶輪由輪緣、腹板(輪輻)和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱(chēng)為輪緣,輪緣是帶輪的工作部分,用以安裝傳動(dòng)帶,制有梯形輪槽。由于普通 V 帶兩側(cè)面間的夾角是 40,為了適應(yīng) V 帶在帶輪上彎曲時(shí)截面變形而使楔角減小,故規(guī)定普通 V 帶輪槽角 為 32、34 、36、38(按帶的型號(hào)及帶輪直徑確定),輪槽尺寸見(jiàn)表 7-3。裝在軸上的筒形部分稱(chēng)為輪轂,是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱(chēng)為輪幅(腹板),用來(lái)聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。表 普通 V 帶輪的輪槽尺寸(摘自 GB/T13575.1-92) 槽型 項(xiàng)目 符號(hào) Y Z A B C D E 基準(zhǔn)寬度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基準(zhǔn)線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準(zhǔn)線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽間距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽對(duì)稱(chēng)面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f z 輪槽數(shù) 外徑 d a 32 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)直徑 d d - 80 118 190 315 475 600 輪 槽 角 極限偏差 1 0.5 V 帶輪按腹板(輪輻)結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式: 18(1) 實(shí)心帶輪:用于尺寸較小的帶輪(d d(2.5 3)d 時(shí)),如圖 7 -6a。 (2) 腹板帶輪:用于中小尺寸的帶輪(d d 300mm 時(shí)),如圖 7-6b。 (3) 孔板帶輪:用于尺寸較大的帶輪(d dd) 100 mm 時(shí)),如圖 7 -6c 。 (4) 橢圓輪輻帶輪:用于尺寸大的帶輪(d d 500mm 時(shí)),如圖 7-6d。(a) (b) (c) (d)圖 7-6 帶輪結(jié)構(gòu)類(lèi)型根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果,可以得出結(jié)論:小帶輪選擇實(shí)心帶輪,如圖(a),大帶輪選擇腹板帶輪如圖(b)3.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算(1)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 nj,由公式 n =n 得,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jmi)13/(znj=90r/min。(2)確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。軸共有 3 級(jí)轉(zhuǎn)速:160 r/min、224r/min、315 r/min。若經(jīng)傳動(dòng)副 Z / Z 傳動(dòng)主軸,則只有 315r/min 傳遞全功率;若經(jīng)傳動(dòng)副 Z / Z6 5傳動(dòng)主軸,全部傳遞全功率,其中 160r/min 是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速, 故其計(jì)算轉(zhuǎn)5速 n j=160 r/min; 軸有 1 級(jí)轉(zhuǎn)速,且都傳遞全功率,所以其計(jì)算轉(zhuǎn)速 n j=450 r/min。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表。各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速(3) 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上并具有 40、56、80r/min 共 3 級(jí)6軸 號(hào) 軸 軸 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 450 160 8019轉(zhuǎn)速,其中只有 80r/min 傳遞全功率,故 Z j=80 r/min。6齒輪 Z 裝在軸上,有 160-315 r/min 共 4 級(jí)轉(zhuǎn)速,但經(jīng)齒輪副 Z / Z 傳動(dòng)主軸,6 6則只有 315r/min 傳遞全功率,故 Z j=315r/min。依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,6如表齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào)Z1Z2Z3Z 4Z5Z6n j450 450 450 315 160 3153.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算(1)模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù),選取負(fù)荷最重的小齒輪,按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算,即 mj=16338 可得各組的模數(shù)321)(jjmnuzP式中 mj按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù)(mm) ;驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率(kW) ;dN被計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min) ;jn大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比,外嚙合取“+” ,內(nèi)嚙合取“-” ;u小齒輪的齒數(shù)(齒) ;1z齒寬系數(shù), (B 為齒寬,m 為模數(shù)) , ;m410m材料的許用接觸應(yīng)力( ) 。j MPa得:基本組的模數(shù) mj=3.5 第一擴(kuò)大組的模數(shù) mj=3.5(2)基本組齒輪計(jì)算?;窘M齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪 Z1 Z1 Z2 Z2 Z3 Z3齒數(shù) 30 42 24 48 19 5320分度圓直徑 105 147 84 168 66.5 185.5齒頂圓直徑 108.5 150.5 87.5 171.5 70 189齒根圓直徑 100.6 142.6 79.6 163.6 62.12 181.1齒寬 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5 24.5按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度 241HB256HB,平均取260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB256HB ,平均取 240HB。計(jì)算如下: 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算:接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為jfsj MPauBnNKzm)()1(02832彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為:wswPaBYnz)(109235式中 N-傳遞的額定功率(kW) ,這里取 N 為電動(dòng)機(jī)功率,N=3kW;-計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min). =450(r/min) ;jnjm-初算的齒輪模數(shù)(mm), m=3.5(mm);B-齒寬(mm);B=24.5(mm);z-小齒輪齒數(shù);z=19;u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.79;-壽命系數(shù);sK=sTKnNq-工作期限系數(shù);T21mTCnK016T-齒輪工作期限,這里取 T=15000h.;-齒輪的最低轉(zhuǎn)速( r/min), =450(r/min)1n1n-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù),接觸載荷取 = ,彎曲載荷取 =0C0C70C612m-疲勞曲線指數(shù),接觸載荷取 m=3;彎曲載荷取 m=6;-轉(zhuǎn)速變化系數(shù) ,取 =0.60nKnK-功率利用系數(shù) ,取 =0.78NN-材料強(qiáng)化系數(shù), =0.60q q-工作狀況系數(shù),取 =1.13K3K-動(dòng)載荷系數(shù), 取 =12 2-齒向載荷分布系數(shù), =1 1 1Y-齒形系數(shù), Y=0.386;-許用接觸應(yīng)力(MPa),取 =650 Mpa;jj-許用彎曲應(yīng)力(MPa) ,取 =275 Mpa;w w根據(jù)上述公式,可求得及查取值可求得:=635 Mpa jj=78 Mpaww(3)擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 齒輪 Z4 Z4 Z5 Z5 Z6 Z6齒數(shù) 66 33 41 58 20 7922分度圓直徑 231 115.5 143.5 203 70 276.5齒頂圓直徑 234.5 119 147 206.5 73.5 250齒根圓直徑 226.6 111.12 139.12 198.6 65.6 272.12齒寬 25 25 25 25 25 25按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度 241HB256HB,平均取 260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB256HB ,平均取 240HB。同理根據(jù)基本組的計(jì)算,可得 =0.62, =0.77, =0.60, =1.1,nKNqK3=1, =1,m=3.5, =355;21jn可求得:=619 Mpa jj=135Mpa ww傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算:d=1.64 (mm)4Tn或 d=91 (mm)4njN式中 d-傳動(dòng)軸直徑(mm)Tn-該軸傳遞的額定扭矩(N*mm) T=9550000 ;JnNN-該軸傳遞的功率(KW)-該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jn-該軸每米長(zhǎng)度的允許扭轉(zhuǎn)角, =0.5 。01各軸最小軸徑如表233.5 主軸合理跨距的計(jì)算由于電動(dòng)機(jī)功率 P=4KW,根據(jù) 【1】表 3.20,前軸徑應(yīng)為 6090mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的 d2=( 0.70.9)d 1,取 d2=60mm。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,前軸承為NN3016K 型,后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120mm,主軸孔徑為 30mm。軸承剛度,主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550 =318.3N.mnP45假設(shè)該機(jī)床為車(chē)床的最大加工直徑為 300mm。床身上最常用的最大加工直徑,即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的 50%,這里取 60%,即 180mm,故半徑為 0.09m;切削力(沿 y 軸) Fc= =4716N09.318背向力(沿 x 軸) Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2pC此力作用于工件上,主軸端受力為 F=5272.65N。先假設(shè) l/a=2,l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為RA=F =5272.65 =7908.97Nla2401RB=F =5272.65 =2636.325Nl根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得:Kr=3.39 得前支承的剛度:K A= 1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos1689.69 N/ ;K B= 785.57 N/ ; = =2.15mmBAK57.6主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm,故慣性矩為I= =113.810-8m464)03.7.(= = =0.143aKEA6381.980.2查【1】圖 3-38 得 =2.0,與原假設(shè)接近,所以最佳跨距 =1202.0=240mml0 0l軸 號(hào) 軸 軸最小軸徑 mm 35 4024合理跨距為(0.75-1.5) ,取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要,主軸的實(shí)際跨距大于合理跨距,因此需要采取措施增加主軸的剛度,增大軸徑:前軸徑 D=100mm,后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承,后支承采用背對(duì)背安裝的角接觸球軸承。第 4 章 主要零部件的選擇 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇轉(zhuǎn)速n144r/min,功率P4kW選擇 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。由文獻(xiàn)【3】附錄 2 得:電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y112M-4,額定功率 4KW。由附錄 3 得:安裝尺寸 A=190mm,AB=245mm,HD=265mm。4.2 軸承的選擇I軸:與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸:對(duì)稱(chēng)布置深溝球軸承6009III軸:后端安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號(hào)7010C中間布置角接觸球軸承代號(hào)7012C4.3 變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇選用左右擺動(dòng)的操縱桿使其通過(guò)桿的推力來(lái)控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。25第 5 章 校核5.1 軸的校核(a) 主軸的前端部撓度 0.250.1sy(b) 主軸在前軸承處的傾角 rad容 許 值 軸 承(c) 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒65170850236851095D1.07 879il mL 平 均 總E 取為 ,52.MPa44 407(1)(1)35690()668dI434910.9253.922zpF Ndn主 計(jì)件 ( ),.57()yzN0.17()xzFN由于小齒輪的傳動(dòng)力大,這里以小齒輪來(lái)進(jìn)行計(jì)算 4429102953.852)QPFmzn主計(jì)主 主 (將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tatanQynQzyF可得 2105(),647()zyFN801352)3ZMl NmA件25764(yyl件131025)xxFdA件主軸載荷圖如下所示:26由上圖可知如下數(shù)據(jù):a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計(jì)算(在垂直平面), ,1()6QZFabclyEI2()3ZFcylEI3(23)6zMcylEI230.17sz, ,()QZabIl齒 1 (2)6ZlcI齒 2 (3)ZlcI齒 35.9齒 齒 齒 2齒 3, ,()6QZFlEI軸 承 1 zFlEI軸 承 23ZMlI軸 承5.10軸 承 軸 承 軸 承 2軸 承 3計(jì)算(在水平面), ,1()6QyFabclEI2()3yFclEI3()(23)6yxclEI230.17sy27, ,()3QyFabEIl齒 1 (23)6yFlcEI齒 2()(3yxMlcEI齒 351.80齒 齒 齒 2齒 3, ,()6QylI軸 承 1 ylI軸 承 2()3yxlI軸 承5.軸 承 軸 承 軸 承 2軸 承 3合成: 20.18.sszyy2501齒 齒 齒 .3.軸 承 軸 承 Z軸 承 Y5.2 軸承壽命校核由 軸最小軸徑可取軸承為 7008C 角接觸球軸承,=3;P=XF r+YFaX=1,Y=0。對(duì)軸受力分析得:前支承的徑向力 Fr=2642.32N。由軸承壽命的計(jì)算公式:預(yù)期的使用壽命 L10h=15000hL10h= = = hL 10hn1670)PC(180673)28.10(367.10()284.9524=15000h軸承壽命滿(mǎn)足要求。28第 6 章 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)要求和方案設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件(傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等) 、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置,用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限制,一 0 般只畫(huà)展開(kāi)圖。主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外,著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。精度方面的要求,剛度和抗震性的要求,傳動(dòng)效率要求,主軸前軸承處溫度和溫升的控制,結(jié)構(gòu)工藝性,操作方便、安全、可靠原則,遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn),由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。目的是:1 布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。2 檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況,以便及時(shí)改正。3 確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置,以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向,為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。6.2 展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序,假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。I 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案,一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束,齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑,負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上,左邊部分接通,得到一級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案,通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)??偛贾脮r(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上,以免制動(dòng)扭矩太大,是制動(dòng)尺寸增大。齒輪在軸上布置很重要,關(guān)系到變速箱的軸向尺寸,減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。29結(jié) 論分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)及部分計(jì)算,到這里基本結(jié)束了,由于筆者水平有限,加之時(shí)間倉(cāng)促,僅對(duì)分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)主要部分進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核,定有許多地方處理不夠妥當(dāng),有些部分甚至可能存在錯(cuò)誤,望老師多提寶貴意見(jiàn)。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)這門(mén)課當(dāng)中許多原理公式有了進(jìn)一步的了解,并且對(duì)設(shè)計(jì)工作有了更深入的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,得到 XX 老師的精心指導(dǎo)和幫助,在此表示衷心的感謝。30參考文獻(xiàn)【1】候珍秀.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,修訂版;【2】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【3】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社【4】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版【4】 、趙九江 主編 材料力學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版【6】 、鄭文經(jīng) 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 第七版【7】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 31致 謝在設(shè)計(jì)成過(guò)程中,感謝很多人的幫助和指點(diǎn),首先我要感謝我的母校的辛勤培育,感謝院系各位老師四年來(lái)的諄諄教誨,感謝他們默默的栽培我。本次設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師 XX 教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持,在此,謹(jǐn)向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意!。此外,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,也得到了其他老師和同學(xué)的幫助,設(shè)計(jì)任務(wù)一直在很好的氛圍中進(jìn)行,在這里,也向他們表示真誠(chéng)的感謝!再次向設(shè)計(jì)中所有提供過(guò)幫助的人表示感謝!
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