普通車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【400 4KW 45-100 1.41 8級 1500r 含CAD圖紙)】
機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 1普通車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)一臺普通車床的主傳動(dòng)系統(tǒng),完成變速級數(shù)為8-12 級。設(shè)計(jì)目的: 1:通過設(shè)計(jì)實(shí)踐,掌握機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。 2:培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、及結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識,進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。3:培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力。4:提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。5:是畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的技術(shù)準(zhǔn)備。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與基本要求:設(shè)計(jì)內(nèi)容:(一)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)(1)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)(集中傳動(dòng),分離式傳動(dòng))(2)轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍 maxinR(3)公比:大公比,小公比和及混合公比(4)確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式:(1)傳動(dòng)副:前多后少,前密后疏, (2)超速級解決方案:a:增加變速組,b: 采用分枝 傳動(dòng)和背輪機(jī)構(gòu)(5)繪制轉(zhuǎn)速圖:(1)降速:前緩后急(2)升速:前急后緩(6)三角帶設(shè)計(jì):確定變速組齒輪齒數(shù)(7)繪出傳動(dòng)系統(tǒng)圖(二)動(dòng)力設(shè)計(jì)機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 2(1)傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速 :各軸,各齒輪ni(2)傳動(dòng)軸軸徑(3)齒輪模數(shù)(4)主軸設(shè)計(jì):軸徑(前徑,后徑),內(nèi)孔直徑,前端前伸量 a(粗選:100-120),支撐形式,計(jì)算合理支撐跨距 L(三)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (四)校核一個(gè)齒輪(最小的),校核主軸(彎矩,扭矩)基本要求: 1:根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求,合理的確定尺寸、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力等有關(guān)參數(shù)。2:正確利用結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖等設(shè)計(jì)工具,認(rèn)真進(jìn)行方案分析。3:正確的運(yùn)用手冊、標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)圖樣必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。說 明書力求用工程術(shù)語,文字通順簡練,字跡工整。4:完成主傳動(dòng)系統(tǒng)圖 1 張和機(jī)床正反轉(zhuǎn)控制電氣原理圖 1 張。四、設(shè)計(jì)參數(shù):序號 加工最大直徑 主軸轉(zhuǎn)速系列(r/min) 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率與同步轉(zhuǎn)速1 400mm 1000,710,500,355,250,180,125,904.5kw,1500r/min2 400mm 1000,500,355,250,180,125,90,454kw,1500r/min3 320mm 2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,424kw,1500r/min4 320mm 2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223kw,1500r/min5 320mm 2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004kw,1500r/min6 320mm 2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633kw,1500r/min機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 3(選擇第二組參數(shù)作為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù))五、運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)(1)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)(選擇集中傳動(dòng)方案)(2)轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍 10max2.45inR(3)選用混合公比 .(4)確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式: 2348(5)繪制轉(zhuǎn)速圖: 如下圖所示(6)確定變速組齒輪齒數(shù)1先計(jì)算第一擴(kuò)大組的齒輪的齒數(shù)第一擴(kuò)大組的降速比分別為: , 12u故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中,查表取 , ,則1min2z6zs,則 ,14z231zzsu2機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 42基本組的降速比分別是: ,12.8u1故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中,查表有 , ,則1min2z84zs,16z24z3第二擴(kuò)大組的降速比分別是 ,14u2故齒數(shù)最少的齒輪在 之中,查表有 , , 則11min0z1zs250,180z25(7)傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下:六、動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)(1)傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速: ,取主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速0.30.3maxini1454/minr機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 5為 125r/min。各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下:軸序號 電 2 3 主計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min)1440 1000 500 177 125最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)如下:軸序號及最小齒輪齒數(shù) 1(22) 2(22) 3(20) 主(50)計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min) 1000 500 180 125(2)計(jì)算各傳動(dòng)軸 的輸出功率14.096.3.80()brpnkw額23875gr3.51()r k10937grpnw主(3)計(jì)算各傳動(dòng)軸 的扭矩(n.mm)19503629jPn1T(n.mm)275j2(n.mm)395018jPn3T(n.mm)2746j主主 主機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 6七、軸徑設(shè)計(jì)及鍵的選取軸一: , ,取 帶入公式:13.80pkw10/minjnr0.9?!?】 有, ,圓整取49jPd23.d24dm選花鍵: 60軸二: , ,取 帶入公式:23.5pkw2/minjnr0.9?!?】 有, ,圓整取491jPd7.3d3dm選花鍵: 8326軸三: , ,取 帶入公式:3.51pkw7/minjnr0.9?!?】 有, ,圓整取49jPd34.d35dm選花鍵: 8607主軸:選擇主軸前端直徑 ,后端直徑19Dm210.75.8DD:( )取 ,則平均直徑 。2D65m.5對于普通車床,主軸內(nèi)孔直徑 ,故本例之中,主軸內(nèi)孔直徑取為(0.6)d4d支承形式選擇兩支撐,初取懸伸量 ,支撐跨距 。9am520Lm選擇平鍵連接, 214,0bhlm八、帶輪設(shè)計(jì)機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 7(1)確定計(jì)算功率:,K 為工作情況系數(shù),可取工作 8 小時(shí) ,取 K=1.0 P=4kw1.04.jKkw(2)選擇三角帶的型號:由 和 查表選擇 B 型 帶4.jPkr/minn額(3)取 ,則125Dm112408D(4)核算膠帶速度 V19.4/60nvs(5)初定中心矩,圓整取 458mm。0125180457.ADm(6)計(jì)算膠帶的長度2210120 1805()2458121396.4DLA取 0143m(7)核算膠帶的彎曲次數(shù)1111029.43.403vUsssL(8)計(jì)算實(shí)際中心距,圓整取 47600 6.54587.222A(9)核算小帶輪的包角211 18058017320476D (10)確定膠帶的根數(shù) Z,0.92p1.8c機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 8,取三根帶。0142.1.98jpZc(11)大帶輪結(jié)構(gòu)如下圖所示:九、計(jì)算齒輪模數(shù)45 號鋼整體淬火, 10jMP按接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù) m,查表計(jì)算可得 123.04,.,1.kk1-2 軸 取 , , , ,8m12Zijn8jp由公式 可得 ,m=2.5mm3132()60jj mjki.2j2-3 軸 取 , , , ,m1Z.850jn3.65jp由公式 可得 ,m=2.5mm3231()60jj mjikp2.j3-主軸 取 , , , ,8mZ4.0i5jn3.1jp機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 9由公式 可得 ,m=3.0mm3123()160jj mjikpZn2.6j十、各級轉(zhuǎn)速校核各級實(shí)際轉(zhuǎn)速r/min44 89 125 177 250 360 500 1000各級標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速r/min45 90 125 180 250 355 500 1000誤差 2.2% 1.1% 0% 1.7% 0% 1.4% 0% 0%以上各級的轉(zhuǎn)速誤差全部滿足 10()%(1.4).1%實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速十一、齒輪校核軸及齒數(shù)122133244233242222342362350320主軸50主軸80模數(shù)(mm)2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3分度圓直徑(mm)55 82.5 110 82.5 105 55 105 155 150 60 150 240齒根圓直徑(mm)48.7576.25103.7576.2598.7548.7598.75148.75142.552.5142.5232.5齒頂 60 87.5 115 87.5 110 60 110 160 156 66 156 246機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 10圓直徑(mm)1 一軸到二軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設(shè)計(jì)手冊可得以下數(shù)據(jù):1232,.5,82.0,1/min,.04,.,1.jZumBnrKK/10/9STP接觸應(yīng)力:31706093.81mTnKC,.8,.5,.64nNqK1.6STnNqK 為傳遞 的額定功率(KW )123()201()sj juMPaZmBn 3.8N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 0610()jpAS彎曲應(yīng)力:616092.542mTKC, , .83,.7,0.nNqK1.27STnNqK0.395Y5129()SwjMPaZmBY將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 164320()wpaPAS(2)二軸到三軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設(shè)計(jì)手冊可得以下數(shù)據(jù): 123,.82,.5,102.5,0/min,.04,.,1.jZumBrKK/10/9STP接觸應(yīng)力:3170650931mTnKC機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 11,0.85,.,0.6nNqKK0.89STnNqK 為傳遞 的額定功率(KW )123()21()sj juMPaZmBn3.65N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 94610()jpAS彎曲應(yīng)力: 160652.2mTnKC,.85,.7,0.nNqK1.2STnNqK1239()SwjMPaZmB將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 197320()wpaPAS(3)三軸到主軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 20查設(shè)計(jì)手冊可得以下數(shù)據(jù): 12320,43,824,50/min,.04,.,1.jZumBrKK/1/90STP接觸應(yīng)力:3170650931mTnKC,.95,.8,.6nNqK0.9STnNqK 為傳遞 的額定功率(KW )123()2081()sj juMPaZmBn3.5N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 8910()jpAS彎曲應(yīng)力:616052.2mTnKC,.95,.78,0.nNqK1.26STnNqK機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 12512390()SwjKNMPaZmBn將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 17320()wpaPAS十二、主軸校核a 主軸的前端部撓度 .5.1syb 主軸在前軸承處的傾角 0rad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 ,52.10MPa44 40875(1)(1)3690()66dI4349.9253.9282zpF Ndn主 計(jì)件 ( ),0.57()yzN0.17()xzFN由于小齒輪的傳動(dòng)力大,這里以小齒輪來進(jìn)行計(jì)算 442912953.852)01QPFmzn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 Nm:件 (yy件176)2xxFd件主軸載荷圖如下所示:機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 13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()3ZFcylI3(23)6zMcylEI1230.17sz, ,()QZabIl齒 (23)6ZlcI齒 2 (3)ZlcI齒5.910齒 Z齒 1齒 2齒 3, ,()6QZFablEI軸 承 zFclEI軸 承 23ZMlI軸 承5.910軸 承 Z軸 承 1軸 承 2軸 承 3計(jì)算(在水平面)機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 14, ,1()6QyFabclEI2()3yFclI3()(23)6yxMclEI230.17sy, ,()QabIl齒 1 (23)6ylcEI齒 2()(3yxlcI齒51.80齒 y齒 齒 2齒 3, ,()6QyFablI軸 承 1 yFclI軸 承 2()3yxMlEI軸 承53.810軸 承 y軸 承 軸 承 2軸 承合成: 20.1.5sszyy201齒 齒 齒 .3.軸 承 軸 承 Z軸 承 Y十三、軸承的選取1 帶輪:因于帶輪不承受軸向力,故選用深溝球軸承,型號:210。2 一軸:一軸的前后端與箱體外壁配合,配合處傳動(dòng)軸的軸徑是 25mm,同時(shí)一軸也不會承受軸向力故也選用深溝球軸承,型號:205。3 二軸:二軸與一軸相似,但是由于工作過程之中傳動(dòng)可能右誤差,二軸會承受軸向力,因此二軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承,型號:7206E。4 三軸:三軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承,型號:7207E。5 主軸:主軸是傳動(dòng)系統(tǒng)之中最為關(guān)鍵的部分,因此應(yīng)該合理的選擇軸承。從主軸末端到前端依次選擇軸承為圓錐滾子軸承,型號:7214E;推力球軸承,型號:38215;圓柱滾子軸承,型號:3182113,其示意圖如 機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 15十四、電氣設(shè)計(jì)1 FU1,F(xiàn)U2,F(xiàn)U3,F(xiàn)U4,F(xiàn)U5 為熔斷器,起短路保護(hù)。2 FR 為熱繼電器。起過載保護(hù)。3 KM1,KM2 為主電機(jī) M 的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的接觸器。4 SB 為停止開關(guān)。機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 165 SB1 為電機(jī)正轉(zhuǎn)開關(guān)。6 SB2 為電機(jī)反轉(zhuǎn)開關(guān)。7 HL1,HL2 分別為電 機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的指示燈。8 EL 為 照明燈。參考書籍:【1】.金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社【2】.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 上海交通大學(xué)出版社【3】.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(兩冊共四本) 機(jī)械工業(yè)出版社【4】.機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊 上??茖W(xué)技術(shù)出版社 【5】.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 上??茖W(xué)技術(shù)出版社 【6】.機(jī)械課程設(shè)計(jì) 浙江大學(xué)出版社【7】.機(jī)械設(shè)計(jì)(第四版) 高等教育出版社【8】.機(jī)械制造裝備 中國鐵道出版社【9】.機(jī)械制圖 高等教育出版社【10】.機(jī)床電力拖動(dòng)與控制 西南交通大學(xué)出版社機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 17
收藏