木工機床課程設計MB106A進給系統(tǒng)有級變速裝置設計（全套圖紙）

1、大學課 程 設 計全套cad圖紙，聯(lián)系153893706論文題目： mb106a進給系統(tǒng)有級變速裝置設計 學 生： 指導教師： 教授 學 院： 機電工程學院 專 業(yè)： 機械設計2008級2班 xxxx大學課 程 設 計 任 務 書論文題目 mb106a進給系統(tǒng)有級變速裝置設計 指導教師 專 業(yè) 機械設計2008級2班 學 生 2011年12月30機械制造裝備設計課程設計目錄1 緒論11.1 木工機床課程設計目的和內容21.2 木工課程設計要求21.3 木工機床課程設計的任務31.3.1 設計的題目31.3.2 課程設計的工作量31.3.3 課程設計的時間安排41.4 木工機床課程設計步驟41.

2、5 木工機床課程設計指導42 運動設計62.1 選擇傳動方案62.2 進給電機的選擇62.3 傳動原理93 傳動件的選擇及計算133.1 v帶的設計133.2 傳動軸計算143.3 齒輪模數(shù)的確定153.4 滑移齒輪的尺寸163.5 齒輪的校核173.6 軸承的選擇193.7 軸的校核193.8 軸承壽命的計算233.9 鏈輪的設計233.10 鍵的選擇253.11 螺栓及其相關件的選擇254 操縱機構方案設計265 變速箱的潤滑與密封286課程設計感想29參考文獻30附錄致謝1緒論1.1 木工機床課程設計目的和內容(1)木工機床課程設計目的 木工機床課程設計是木工機床設計課程的一個實踐教學環(huán)

3、節(jié)，其目的在于，通過機床的傳動設計，使學生受到方案比較、結構分析、零件計算、機械制圖、技術條件編寫及技術資料查閱的綜合訓練，培養(yǎng)初步具有機床部件的設計能力。(2)木工機床課程設計的內容 包括以下幾項：1）傳動設計 根據(jù)設計題目給定的設計原始數(shù)據(jù)確定其他有關運動參數(shù)，選定各級轉速值；通過分析比較，選擇傳動方案；擬定結構式或結構網(wǎng)，擬定轉速圖；確定齒輪及帶輪直徑；繪制傳動系統(tǒng)圖。2）動力設計 根據(jù)設計題目給定的機床類型和電動機功率，確定各傳動件的轉速，初定傳動軸直徑、齒輪模數(shù)，確定傳動帶型號及根數(shù)；裝備草圖完成后要驗算傳動件（傳動軸、主軸、齒輪、滾動軸承）的強度、剛度和壽命。3）結構設計 完成傳動

4、設計和動力設計后，要將主傳動方案“結構化”，設計進給變速箱裝備圖及零件工作圖，側重進行傳動軸組件、變速機構、操縱機構、箱體、潤滑與密封，以及傳動軸和滑移齒輪零件等的設計。1.2 木工機床課程設計要求木工機床課程設計的內容體現(xiàn)在設計圖紙和設計計算說明說中，因此圖紙和說明說的質量應并重。其具體要求如下：（1）進給變速箱部件裝備圖 它用以表明該部件的結構、機構工作原理，零件的功用、形狀、尺寸、位置、相互連接方法、配合及傳動關系等。進給變速箱轉配圖通常由外觀圖、展開圖和若干橫向剖式圖等組成。若受學時所限，可以繪制展開圖和主要橫向剖視圖。 在裝配圖上，零件要標注件號、參數(shù)及數(shù)量，各軸要標注軸號。展開圖上

5、標注各傳動軸組件的主要配合尺寸（如軸承、花鍵等），還要標注一個能影響軸向裝備尺寸的軸向尺寸鏈。橫向剖視圖應完整表達一個操縱機構，標注嚙合齒輪的中心距及公差，標注主要零件輪廓尺寸，定位及聯(lián)系尺寸等。裝配圖的方案和結構要合理，圖面整潔清晰，尺寸標注正確，符合國家標準。 （2）零件工作圖 繪制若干個零件（如傳動軸、滑移齒輪等）工作圖，應能正確表達零件的結構形狀、材料及熱處理，尺寸公差和形位公差、表面粗糙度和技術條件等，符合有關標準規(guī)定。（3）設計計算說明書 時機計算說明書是對設計部件的性能、主要結構、系統(tǒng)等方面進行分析及理論計算的技術文件，應論證合理，論據(jù)充分，計算正確，條例清晰，文句通順，標點正確

6、，圖標清晰，字跡工整；篇幅不少于5000字，一律采用國家法定計量單位，引用參考文獻的有關結論及公式用方括號注出。其主要內容：概述（機床的用途、使用范圍、主要技術參數(shù)及特點等，同類機床對比分析）；運動設計；動力設計（包括零件的初算及驗算）；結構設計（主要結構的分析、操縱機構、潤滑劑密封方式的說明）；其他（另需說明或論證的有關問題）；參考文獻。1.3 木工機床課程設計的任務1.3.1 設計的題目將mb106a進給系統(tǒng)中的無級變速裝置該為六級有級變速裝置，并進行系統(tǒng)的設計與計算。1.3.2 設計原始數(shù)據(jù)加工木料最大寬度 600mm加工木料最大厚度 200mm最小刨削長度 290mm最大刨削厚度 5m

7、m刀頭切削園直徑 128mm刀軸轉速 6000r/min刀片數(shù) 4片進料輥筒直徑 90mm進料速度 732m/min主電機功率 5.5kw加工材種 軟、硬雜木木材含水率 10%-15%1.3.3 課程設計的工作量 （1）編寫設計計算說明書 a.機床用途說明 b.運動計算擬定結構圖，轉速圖和傳動系統(tǒng)圖 c.動力計算通過計算，決定進給電機功率和主要零件的尺寸和材料 d.設計方案的分析比較 （2）設計圖紙 a.繪制進給變速箱體圖1張，表明齒輪傳動關系，操縱機構的裝配關系和工作位置關系 b.繪制主要零件工作圖1張 c.繪制傳動系統(tǒng)圖1張1.3.4 課程設計的時間安排 木工機床課程設計的時間為3周（1）

8、分析題目、并擬定設計方案 8%（2）初步計算零件 8% （3）初步繪制部件裝配圖 40%（4）驗算主要零件 10%（5）繪制主要零件工作圖 10%（6）修訂裝配圖 4%（7）編寫說明書 10%（8）考查 10%1.4 木工機床課程設計步驟（1）設計準備工作 根據(jù)給定的設計題目，應明確設計任務、內容、要求和步驟。擬定工作計劃；手機查閱技術資料；對12臺同類機床進給傳動部件進行分析研究、做到理解、消化并能有所改進，在此基礎上進行設計構思。（2）傳動設計（3）傳動件選擇及初算 繪制裝配草圖之前，需要初步定出各傳動件的結構尺寸，如傳動軸的直徑、齒輪的模數(shù)及寬度、v帶的型號及根數(shù)、滾動軸承的類型及配置等

9、。（4）繪制部件的裝配草圖（5）零件驗算 零件的位置和尺寸確定之后，即可分析其受力狀態(tài)，并進行較為精確的驗算，驗算指定的零件及其項目，一般可以驗算傳動軸彎曲剛度及抗振性、花鍵軸側擠壓應力、直齒圓柱齒輪疲勞強度、滾動軸承疲勞壽命等。（6）加深部件裝配圖 根據(jù)驗算結果修改草圖，進一步完善草圖，經審查同意后，按制圖標準加深裝配圖。要先畫展開圖，后畫橫向剖視圖，必要時還要交叉進行，并按要求完成部件裝配圖（7）繪制零件圖（8）編寫設計計算說明書 設計過程中的計算與分析要及時整理，待圖紙完成后，要對說明書草稿進行認真修改，抄清完成。1.5 木工機床課程設計指導在木工機床課程設計過程中，學生應運用所學知識獨

10、立進行工作，指導教師要充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，要啟發(fā)學生獨立思考，認真主動地查閱文獻資料，注意培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。同時，教師應認真負責，注意審閱。課程設計要分段進行，審閱后才能轉入下階段的工作。特別注意方案和結構上的原則性問題，要把集中布置和個別指導結合起來，集中布置壓迫強調共性問題，如介紹木工機床課程設計的目的、要求、內容及工作量；運動設計步驟；進給變速箱展開圖草圖、橫向剖視圖草圖繪制，零件驗算；進給變速箱裝配圖加深，零件工作圖繪制及設計計算說明書編寫，以及布置有關答辯事項等。2 運動設計2.1 選擇傳動方案應根據(jù)機床的使用要求和結構性能綜合考慮，參考同類型機床，合理選擇

11、傳動方案并加以論證，初步擬出傳動系統(tǒng)示意圖。 （1）選擇傳動布局 選擇集中傳動式或者分離傳動式 （2）選擇變速方式 變速方式分為無級和有級變速，本課程設計要求選用有級變速方式，變速裝置可選用滑移齒輪變速機構、交換齒輪變速機構或者離合器變速機構。也可以把上述方法組合使用，本方案選用滑移齒輪變速機構，選擇布局方式如圖2-1 圖2-1 分離傳動式布局2.2 進給電機的選擇(p29)根據(jù)工作要求運用木材切削原理有關知識進行進給電動機型號選擇如下：進給速度v=732m/min 進料滾筒直徑d= 90mm變速范圍 該結構為六級變速，故z=6公比， 取標準值查表2-2知各級轉速如下：,動力設計：進給功率(1

12、)被加工材料為軟木（以松木為例） 式中 其中當切削厚度e0.1mm時為薄切削，e0.1mm時為厚切削由最大切削厚度為5mm知薄切削與厚切削均要滿足。厚切削時， 摩擦系數(shù)0,250.3 選0.3 摩擦角=1517 取為不同含水率條件下的修正系數(shù)，故查表1-3【2】取1.05修正系數(shù)，切削刃的變鈍程度用工作時數(shù)t 表示由表1-1選由刀軸轉速6000r/min，刀軸直徑128mm知切削速度由表1-2選得切削松木 =0.020 =0.007 =0.55 =0.0022 =0.074 =0.020 =1.9 =0.42 由刨削厚度知齒距，由故每齒進給量刨削寬度b取600mm（原始數(shù)據(jù)） 薄切削時由最大刨

13、削厚度0.1知可得可知，薄切削遠小于厚切削時的切削力，可不予考慮又有其中(1) 被加工材料為硬木（以櫟木為例）取3mm， u取15m/min 取0.70由軟木，硬木知選擇電動機時選用軟木的切削力 =1185.45=0.63224 采用y系列三相異步電動機y100l-6電機參數(shù)：同步轉速n=940r/min,額定功率。2.3 傳動原理 最小轉速: 最大轉速：變速范圍：公 比： 取=1.41選取轉速：22.4，31.5，45，63，90，125.結構式：6=3123， 6=2132， 6=2331， 6=3221由降速“前慢后快”，級數(shù)排列“前多后少”，轉速分布“前密后疏”，轉速變換“升早降晚”，

14、 選擇：結構式為：6=3123結構網(wǎng)和轉速圖依次分別如下：【1】圖2-2 結構網(wǎng)圖 圖2-3 轉速圖確定齒輪齒數(shù)根據(jù)轉速分布圖進行計算各傳動副齒輪的齒數(shù)a組傳動副齒輪齒數(shù)的選擇，查表3-1得表1 a組傳動副齒輪齒數(shù)的選擇傳動比小齒數(shù)大齒數(shù)723636723042722448b組傳動副齒輪齒數(shù)的選擇，查表3-1【1】得表2 b組傳動副齒輪齒數(shù)的選擇傳動比小齒數(shù)大齒數(shù)683434681850傳動原理圖如下 圖2-4 傳動原理圖 3 傳動件的選擇及計算3.1 v帶的設計普通v帶傳動計算（1） 功率的確定與帶型的選擇 查表2-10 =1.2 =*p=1.8kw根據(jù)=1.8kw,=940r/min 確定

15、為a型帶（2） 選取基準直徑及實際傳動比 由表2-4【4】取=125 mm ,理論傳動比i=1.988 =1.988125=248.5mm 取=250mm實際傳動比理論傳動比 =1.988傳動比相對誤差= 0.6% 120包角合格（5）確定帶的根數(shù)z 查表2-5【4】查知1.37kw 由表2-7【4】查知0.11kw 由表2-9【4】查知0.98 由表2-2【4】查知=0.99 取z=2根（10）帶輪結構設計 由表2-3【4】得 帶輪寬度b=(z-1)e+2f=(6-1)15+210=95mm 其他結構尺寸的確定參見機械零件設計手冊。3.2 傳動軸計算直齒輪傳動效率為0.99，軸承傳動效率為0

16、.97，v帶傳動效率為0.96(1) 各軸的傳遞功率, 據(jù)轉矩公式計算各軸功率1軸：p2=p1=1.50.96 =1.44 kw2軸：p3=p223=1.440.990.97=1.38 kw3軸：p4=p323=1.380.990.97=1.33 kw p5=p423=1.330.990.97=1.227kw(2) 初估軸徑 軸的材料均采用45，鋼調質處理，由表6.1【4】查得 ，查6-3【4】知c=110，由公式確定。一般情況下，開一個鍵槽，軸徑應增大5%；花鍵軸可將估算的d值減少7%作為其小徑。 由已知數(shù)據(jù)，求得各軸軸徑并適當整去分別為： ，由于所求d應該為受扭部分的最細處，即裝帶輪處的軸

17、徑該有一個鍵槽，故軸徑應該增大5%。則： 則最小 ，由于花鍵軸減少7%則 則最小 ，由于所求d應該為受扭部分的最細處，即裝帶輪處的軸徑該有一個鍵槽，故軸徑應該增大5%。則 則最小 2軸即花鍵軸的選用規(guī)格為中系列6 x 23mm x 28mm x 6mm 3軸即花鍵軸的選用規(guī)格為中系列8 x 36mm x 40mm x 7mm3.3 齒輪模數(shù)的確定公式與（1）傳動組a ,，取k=1.1齒輪45鋼，調質處理，齒面硬度250hbs，查表4.19-3【4】得，查表4.21-3【4】，則 綜上計算取 （2） 傳動組b類同傳動組a：（3） r/min綜上計算取 43.4 滑移齒輪的尺寸（1） 三聯(lián)齒輪：【

18、8】總長，其中齒輪寬度 ，又該三聯(lián)滑移齒輪為從動齒輪，取。插齒刀退刀槽寬度 (m=2.54)換位用撥叉槽的寬度 取撥叉槽邊到齒輪端面的距離 撥叉槽深度 輪轂直徑 mm 取得 l=82mm（2） 雙聯(lián)齒輪：【8】總長度 ,其中齒輪寬度 ， 插齒刀退刀槽寬度(m=2.54)換位用撥叉槽的寬度 取撥叉槽邊到齒輪端面的距離 撥叉槽深度 輪轂直徑 取得 l=82mm3.5 齒輪的校核（校核高速級齒數(shù)為24的一對）（1）齒輪材料為45鋼，調質處理，齒面硬度250hbs 公式 確定公式中各參數(shù) 查圖4.14得 查表4-6得 查表4-4【4】，由于工作平穩(wěn)，取查圖4.9【4】，取 齒輪精度7級 v=2.316

19、 m/s齒輪非對稱布置，取 查圖4.12【4】 齒面接觸疲勞強度校核 、初步計算小齒輪直徑查表4-8，取查表4-7齒寬系數(shù) (對稱布置0.81.4) 取則齒寬由式（4.9）得因工作機中有中等沖擊，查表4-4得設計齒輪精度為7級，查表4.9取齒輪對稱布置 查表4.12取查表4-5取又u=2代入公式又因為 故齒面接觸疲勞強度足夠校核輪齒彎曲疲勞強度公式由上述已知，k=1.86 t=16521.5 查表4.18得 由 故輪齒彎曲疲勞強度足夠。（2）靜強度校核 傳動平穩(wěn)，無嚴重過載，故不需要靜強度校核。.3.6 軸承的選擇 1軸：滾動軸承 6204 gb/t 276-1994 2軸：滾動軸承 6205

20、 gb/t276-1994 3軸：滾動軸承 6207 gb/t276-19943.7 軸的校核軸2受力復雜，故對軸2進行校核1軸對2軸的作用力，取齒數(shù)為24:48的傳動副傳遞的力。小齒輪傳遞的扭矩 圓周力徑向力3軸 對2軸的作用力，取18:50傳動副傳遞的力。小齒輪傳遞的扭矩 圓周力 徑向力 設定1軸順時針，則2軸逆時針，3軸順時針。圖3-1受力分析計算其上支反力水平面內 即 解得 即 解得 垂直平面內 即 解得 即 解得 合成彎矩圖水平面內圖3-2水平面內分析垂直面內圖3-3垂直面內分析合成彎矩圖圖3-4彎矩圖圖3-6當量彎矩圖因齒輪單向回轉，視扭矩為脈動循環(huán) 最大危險處為c點處，其當量彎矩

21、彎曲應力由表6-4【4】查得，對于45號鋼 故軸的強度足夠3.8 軸承壽命的計算 在變速系統(tǒng)中，2軸的最高轉速為500r/min，轉速最高承受的徑向力較大。所以對軸2軸承進行校核 a點受力 , d點受力 a點徑向載荷 b點徑向載荷 b點徑向載荷 a點徑向載荷,故按b點處軸承計算軸承壽命。 由于工作溫度低于120，由表7-7【4】查得 由此可求得 3.9 鏈輪的設計（1） 確定計算功率查表3-6【4】取工況系數(shù), 可得得 p=1.315kw（2） 選擇鏈輪齒數(shù)1） 根據(jù)傳動比i = 3,查表3-6得，取2） 大鏈輪齒數(shù) ,取（偶數(shù)）3） 實際傳動比 4） 驗算傳動比 =4%5% 合格（3） 初定

22、中心距 （4） 確定鏈節(jié)數(shù) 取偶數(shù)lp=130（5） 計算額定功率1） 采用單排鏈，查3-4 表2） 小鏈輪齒數(shù)系數(shù) (查表3-5【4】)3） 鏈長系數(shù) (按圖3.13【4】曲線1查找)4） 計算額定功率 （6） 確定鏈條節(jié)距由和，查圖3.12【4】，選單排08a滾子鏈，油表3-1【4】查得，鏈節(jié)距p=12.7mm。（7） 驗算鏈速 合格（8） 計算實際中心距 （9） 確定鏈條長度 （10） 結構設計 小鏈輪直徑3.10 鍵的選擇均選普通平鍵a型鍵表3-1 鍵的選擇鍵的位置型號尺寸帶輪小輪6519齒數(shù)30齒輪8818齒數(shù)24齒輪8818齒數(shù)36齒輪8818齒數(shù)18齒輪10828齒數(shù)34齒輪10

23、828鏈輪小輪810363.11 螺栓及其相關件的選擇附件尺寸均參考對應螺釘或螺栓【5】表3-1 螺栓的選擇螺釘位置型號尺寸數(shù)量（個）帶輪螺母20m151軸承端蓋螺釘35m612箱蓋鏈接螺栓40m84鏈輪螺母25m301窺孔蓋螺釘16m88 4 操縱機構方案設計選擇單獨操縱機構，擺動式操縱機構原理圖如圖【8】 圖4-1擺動式操縱原理圖設計步驟（1） 三聯(lián)滑移齒輪操縱機構設計：l=96mm考慮結構形狀，取h=100mm則得 滑塊長度取l=30mmr=h+e=100+5.76=105.76mm 得 所以滿足條件（2） 雙聯(lián)滑移齒輪操縱機構設計l=82考慮結構形狀，取h=90mm則得滑塊高度取h=2

24、0mmr=h+e=90+4.76=94.76mm 可得 所以滿足條件。5 變速箱的潤滑與密封（1）潤滑潤滑對機械設備的正常運轉起著重要的作用，其作用為：控制摩擦、減少磨損、降低溫度、防止腐蝕、保護金屬表面、密封作用、減震防噪等。1軸承潤滑該裝置軸承轉速較低，采用脂潤滑，滾動軸承轉速n與其內徑d乘積dn是選用脂潤滑的重要依據(jù)，具體計算如下： 由于，所以該裝置采用脂潤滑。據(jù)此選用鈉基脂或者鈣鈉基脂。2齒輪潤滑據(jù)齒輪圓周速度查表10-5 采用浸油潤滑。3鏈輪潤滑根據(jù)鏈輪速度和小齒輪齒數(shù)，用油刷或油壺定期潤滑。（2）密封為防止液體、氣體工作介質或潤滑劑泄漏，防止灰塵、水分進入潤滑部位必須設有密封裝置。密封不僅能大量節(jié)約潤滑劑，保證機器正常工作，提高機器壽命，而且改善工作環(huán)境，對工人健康有利。箱體上下接合面處采用密封膠，密封效果好，其他結合面處可加墊片以消除間隙起到密封作用。軸承蓋處密封采用氈圈密封。6 課程設計感想 在x老師的耐心的、細致