普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計說明書

1、 金屬切削機(jī)床課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 設(shè)計一臺加工直徑最大范圍是320mm的普通車床的主傳動系統(tǒng)。 設(shè) 計 者： 許未來 專 業(yè)： 機(jī)械制造與自動化 學(xué) 號： 2012036Z0220 指導(dǎo)老師： 呂勇 設(shè)計日期： 2014年6月27日 評定成績： 目錄一、設(shè)計題目二、設(shè)計目的三、設(shè)計內(nèi)容與基本要求四、 設(shè)計參數(shù)五、運動參數(shù)設(shè)計六、動力參數(shù)設(shè)計七、軸徑設(shè)計及鍵的選取八、帶輪設(shè)計九、計算齒輪模數(shù)十、各級轉(zhuǎn)速校核十一、齒輪校核十二、主軸校核十三、軸承的選取十四、小結(jié)參考書籍普通車主傳動系統(tǒng)設(shè)計說明書一、 設(shè)計題目：設(shè)計一臺加工直徑最大范圍是320mm的普通車床的主傳動系統(tǒng)。主要參數(shù)：1、轉(zhuǎn)速范圍:

2、N=40-2000(r/min)2、轉(zhuǎn)速級數(shù):Z=123、電機(jī)功率：P=4KW被加工零件的材料：鋼、鑄鐵刀具材料：高速鋼、硬質(zhì)合金 二、設(shè)計目的： 1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用和鞏固擴(kuò)大學(xué)過的知識，以提高理論聯(lián)系實際的設(shè)計與計算能力。 2、培養(yǎng)學(xué)生收集、閱讀、分析和運用資料的能力，以提高能夠獨立工作的綜合素質(zhì)和能力。 3、使學(xué)生初步掌握機(jī)床設(shè)計的步驟與方法，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計和編制技術(shù)文件的能力。 4、使學(xué)生熟練掌握計算機(jī)輔助設(shè)計、主軸組件優(yōu)化設(shè)計和主軸剛度的校核計算等，以提高運用現(xiàn)代設(shè)計方法的能力。三、設(shè)計內(nèi)容與基本要求：設(shè)計內(nèi)容：（一）運動設(shè)計（1）傳動方案設(shè)計（集中傳動，分離式傳動），（2）轉(zhuǎn)速調(diào)速

3、范圍；（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： 傳動副：前多后少，前密后疏， 超速級解決方案：a:增加變速組，b:采用分枝傳動和背輪機(jī)構(gòu)；（5）繪制轉(zhuǎn)速圖： 降速：前緩后急, 升速：前急后緩；（6）三角帶設(shè)計:確定變速組齒輪齒數(shù)；（7）繪出傳動系統(tǒng)圖；（二）動力設(shè)計（1）傳動件的計算轉(zhuǎn)速：各軸，各齒輪（2）傳動軸軸徑（3）齒輪模數(shù)( 4 )主軸設(shè)計：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，計算合理支撐跨距L（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計 （四）校核一個齒輪（最小的），校核主軸（彎矩，扭矩）基本要求： 1、根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，合理的確定尺寸、運動及

4、動力等有關(guān)參數(shù)。2、正確利用結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖等設(shè)計工具，認(rèn)真進(jìn)行方案分析。3、正確的運用手冊、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計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、繪制圖紙，主軸箱展開圖1張。四、設(shè)計參數(shù)：序號加工最大直徑主軸轉(zhuǎn)速系列（r/min）驅(qū)動電動機(jī)功率與同步轉(zhuǎn)速1320mm1800,1250,900,630,450,315，224,160,112,80,56,404kw,1440r/min五、運動參數(shù)設(shè)計（1）傳動方案設(shè)計（選擇集中傳動方案）（2）轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍（3）選用混合公比 （4）確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式： （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

5、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：， 故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為之中，查表取，則，則，2基本組的降速比分別是：，故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為之中，查表有，則， ， 3第二擴(kuò)大組的降速比分別是，故齒數(shù)最少的齒輪在之中，查表有，則.（7）傳動系統(tǒng)圖如下：六、動力參數(shù)設(shè)計（1）傳動件的計算轉(zhuǎn)速 主軸的計算轉(zhuǎn)速：是低速第一個三分之一變速范圍的最高一級轉(zhuǎn)速，即nj=80r/min。各軸的計算轉(zhuǎn)速如下：軸序號電23主計算轉(zhuǎn)速（r/min）1440900450160112最小齒輪的計算轉(zhuǎn)如下：軸序號及最小齒輪齒數(shù)1（24）2(28)3(21)主(35)計算轉(zhuǎn)速（r/min）9004501601

6、12(2)計算各傳動軸的輸出功率 (3)計算各傳動軸的扭矩 七、軸徑設(shè)計及鍵的選取軸一：選擇軸的材料根據(jù)主要技術(shù)要求知，被加工零件的材料為：鋼和鑄鐵，故軸材料選45號鋼，正火，查文獻(xiàn)3中表11-2取C=110。軸采用光軸加單鍵聯(lián)接，按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑dC(P1/n1j)1/4=110×(3.80/900) 1/4=31.5因軸與齒輪采用單鍵聯(lián)接，故有鍵槽，可將軸徑加大5%，即 d=31.5×1.05=33.075，取d=35選平鍵：108 軸二：軸采用光軸加花鍵聯(lián)接，按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑dC(P2/n2j)1/4=110×(3.69/450) 1/4=22.

7、3因軸與齒輪采用花鍵聯(lián)接，花鍵軸內(nèi)徑比d值減少7%，即 d=33.10×0.93=30.78，取d=30軸三：軸采用光軸加彈性擋圈和花鍵聯(lián)接，按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑: dC(P3/n3j)1/4=110×(3.58/160) 1/4=42.57因軸與齒輪采用花鍵聯(lián)接，花鍵軸內(nèi)徑比d值減少7%，即 d=42.57×0.93=39.59，取d=40主軸：選擇主軸前端直徑，后端直徑取，則平均直徑。對于普通車床，主軸內(nèi)孔直徑,考慮為增強(qiáng)主軸的彎矩適當(dāng)縮小內(nèi)孔徑故本例之中，主軸內(nèi)孔直徑取為支承形式選擇兩支撐，初取懸伸量，支撐跨距。 選擇平鍵連接，。主軸圖：八、帶輪設(shè)計（1）

8、確定計算功率: ,K為工作情況系數(shù)，可取工作8小時，取K=1.0 八、帶輪設(shè)計（1）確定計算功率: ,K為工作情況系數(shù)，可取工作8小時，取K=1.0 （2）選擇三角帶的型號: 由和查表選擇B型帶（3）取，則（4）核算膠帶速度V （5）初定中心矩，圓整取500mm。（6）計算膠帶的長度 ?。?）計算實際中心距，圓整取520mm.(8)核算小帶輪的包角 .（9）確定膠帶的根數(shù)Z， ，取三根帶。九、計算齒輪模數(shù) 模數(shù)的確定：a傳動組：計算最小齒輪分度圓直徑其中: -公比 ； = 4； -電動機(jī)功率； = 4KW； -齒寬系數(shù)； -齒輪傳動許允應(yīng)力; -計算齒輪計算轉(zhuǎn)速。 ， 取= 605,安全系數(shù)S

9、 = 1。 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)選取 模數(shù)m=d/z=49.01/21=2.3, 取m=3。 十、各級轉(zhuǎn)速校核各級實際轉(zhuǎn)速r/min78.9157.9315.9631.6各級標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速r/min80160315630誤差1.3%1.3%0.3%0.3%以上各級的轉(zhuǎn)速誤差全部滿足十一、齒輪校核軸及齒數(shù)130124136242248236242242322362360318主軸30主軸72模數(shù)（mm）33333333333333分度圓直徑(mm)9072108126144108106106601681805490216齒頂高(mm)33333333333333（1）一軸到二軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 2

10、4 查設(shè)計手冊可得以下數(shù)據(jù)：接觸應(yīng)力： ， 為傳遞的額定功率（KW）將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 彎曲應(yīng)力： ， 將以上數(shù)據(jù)代入公式可得（2）二軸到三軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為20 查設(shè)計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 接觸應(yīng)力： ， 為傳遞的額定功率（KW）將以上數(shù)據(jù)代入公式可得彎曲應(yīng)力： ， 將以上數(shù)據(jù)代入公式可得（3）三軸到主軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為18 查設(shè)計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 接觸應(yīng)力： ， 為傳遞的額定功率（KW） 將以上數(shù)據(jù)代入公式可得彎曲應(yīng)力： ， 將以上數(shù)據(jù)代入公式可得十二、主軸校核（a） 主軸的前端部撓度（b） 主軸在前軸承處的傾角（c） 在安裝齒輪處的傾角E取為，由于小齒輪的傳動力大

11、，這里以小齒輪來進(jìn)行計算將其分解為垂直分力和水平分力由公式可得主軸載荷圖如下所示：由上圖可知如下資料：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計算（在垂直平面）,，計算（在水平面）,，合成：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：6211。（2） 一軸：一軸的前后端與箱體外壁配合，配合處傳動軸的軸徑是35mm，同時一軸也不會承受軸向力故也選用深溝球軸承，型號：6207。（3） 二軸：軸徑:30mm,采用角接觸軸承，型號：7206C。（4） 三軸：軸徑:40mm,采用角接觸軸承 型號：7208C。（5） 主軸：主軸是傳動系統(tǒng)之中最為關(guān)鍵的部分，因此應(yīng)該合理的選擇軸承。軸徑: 55mm，從主軸末端到前端依次選擇軸承為圓柱滾子軸承，型號：N211B;角接觸軸承，型號：7211C; 軸徑:75mm,圓柱滾子軸承，型號：1215，其示意圖如下 小結(jié)通過這次課程設(shè)計讓我學(xué)到了很多東西，鞏固了以前所學(xué)的知識，比如齒輪相關(guān)參數(shù)的計算，軸的設(shè)計與校核，軸承的選擇，對CAD掌握更加的熟練等，同時我個人也得到了很好的鍛煉，要做好工作就必需仔細(xì)認(rèn)真，要嚴(yán)謹(jǐn)。在次課程設(shè)計過程中我遇到了許多自己不