普通车床的主动传动系统设计书
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目录绪论 (2)1.主轴极限转速的确定 (2)2.主动参数的拟定 (4)2.1确定传动公比 (4)2.2主电动机的选择 (4)3.普通车床的规格 (5)4.变速结构的设计 (6)4.1确定变速组及各变速组中变速副的数目 (6)4.2结构式的拟定 (6)4.3各变速组的变速范围及极限传动比 (7)4.4确定各轴的转速 (8)4.5绘制转速图 (9)4.6确定各变速组变速副齿数 (10)4.7绘制变速系统图 (12)5.传动件的设计 (12)5.1带轮的设计 (12)5.2传动轴的直径估算 (16)5.3确定各轴转速 (17)5.4传动轴直径的估算:确定各轴最小直径 (17)5.5键的选择、传动轴、键的校核 (19)6.各变速组齿轮模数的确定和校核 (20)6.1齿轮模数的确定: (20)6.2齿轮的设计 (25)7.齿轮校验 (27)7.1齿轮强度校核 (27)7.1.1校核a组齿轮 (27)7.1.2 校核b组齿轮 (28)7.1.3 校核c组齿轮 (30)8.主轴组件设计 (32)8.1主轴的基本尺寸确定 (32)8.1.1外径尺寸D (32)8.1.2主轴孔径d (32)8.1.3主轴悬伸量a (34)8.1.4支撑跨距L (34)8.1.5主轴最佳跨距L的确定 (34)8.2主轴刚度验算 (36)8.3主轴刚度验算 (37)8.4各轴轴承的选用的型号 (39)谢辞 (40)小结 (42)参考文献 (43)绪论机床主传动系统因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同,应满足的要求也不一样。
设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。
在设计时应结合具体机床进行具体分析,一般应满足的基本要求有:满足机床使用性能要求。
首先应满足机床的运动特性,如机床主轴油足够的转速范围和转速级数;满足机床传递动力的要求。
本文设计的为普通车床的传动系统,根据不同的加工条件,对传动系统的要求也不尽相同,依据某些典型工艺和加工对象,兼顾其他的可能工艺加工的要求,拟定机床技术参数,拟定参数时,要考虑机床发展趋势和同国内外同类机床的对比,从而获得最优的参数,使机床设计的最为合理。
一、此次课程设计的目的及主要设计参数1、机械制造装备课程设计是在学生学完《机械制造装备设计》课及其它先行课程之后进行的实践性教学环节,是学生进行设计工作的基本训练。
目的在于:(a )通过机床主传动系统的机械变速机构设计,使学生树立正确的设计思想和掌握机床设计的基本方法;(b )巩固和加深所学理论知识,扩大知识面,并运用所学理论分析和解决设计工作中的具体问题;(c )通过机械制造装备课程设计,使学生在拟订机床主传动机构、机床的构造设计、各种方案的设计、零件的计算、编写技术文件和设计思想的表达等方面,得到综合性的基本训练;(d )熟悉有关标准、手册和参考资料的运用,以培养具有初步的结构分析和结构设计计算的能力。
2、主要设计参数普通车床传动系统设计的设计参数: (a )主轴转速级数Z=12;(b )主轴转速范围n=31.5~1400r/min ; (c )公比φ=1.41; (d )电机功率为4KW ; (e )电机转速为1440r/min 。
二、运动设计1传动方案设计(选择集中传动方案)。
2转速调速范围2000max 44.4445minn Rn n ===。
3确定各级转速由φ=1.41,依据《机械制造装备设计》中的标准转速表取各级转速如下: 31.5 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1400 (单位r/min )4、确定机床传动结构式根据主变速传动系统设计的一般原则,取结构式:13612322=⨯⨯5、绘制转速图:(1)分配总降速比11450114532.232u -⎛⎫==≈⎪⎝⎭若每一个变速组最小降速比取14则三个变速组为164,则需增加定比传动副,故选用三角带传动来降低速比可以满足要求。
(2)确定传动轴数变速轴轴数=变速组数+定比变速副数+1=3+1+1=5。
(3)绘制转速图6、确定变速组齿轮齿数(1)电动机与I 轴间的传动比电动机与I 轴之间采用带传动,定比传动取小带轮直径Φ126mm ,因为所获转速为710r/min ,故大带轮直径为Φ256mm 。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)目录绪论 (1)1.主轴极限转速的确定 (1)2.主动参数的拟定 (2)2.1确定传动公比 (2)2.2主电动机的选择 (3)3.普通车床的规格 (4)4.变速结构的设计 (4)4.1确定变速组及各变速组中变速副的数目 (4)4.2结构式的拟定 (5)4.3各变速组的变速范围及极限传动比 (6)4.4确定各轴的转速 (6)4.5绘制转速图 (7)4.6确定各变速组变速副齿数 (8)4.7绘制变速系统图 (10)5.传动件的设计 (10)5.1带轮的设计 (10)5.2传动轴的直径估算 (14)5.3确定各轴转速 (14)5.4传动轴直径的估算:确定各轴最小直径 (15)5.5键的选择、传动轴、键的校核 (16)6.各变速组齿轮模数的确定和校核 (17)6.1齿轮模数的确定: (17)6.2齿轮的设计 (21)7.齿轮校验 (23)7.1齿轮强度校核 (23)7.1.1校核a组齿轮 (24)7.1.2 校核b组齿轮 (25)7.1.3 校核c组齿轮 (26)8.主轴组件设计 (28)8.1主轴的基本尺寸确定 (28)8.1.1外径尺寸D (28)8.1.2主轴孔径d (28)8.1.3主轴悬伸量a (29)8.1.4支撑跨距L (29)8.1.5主轴最佳跨距的确定 (30)8.2主轴刚度验算 (31)8.3主轴刚度验算 (32)8.4各轴轴承的选用的型号 (34)谢辞 (35)小结 (35)参考文献 (36)绪论机床主传动系统因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同,应满足的要求也不一样。
设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。
在设计时应结合具体机床进行具体分析,一般应满足的基本要求有:满足机床使用性能要求。
首先应满足机床的运动特性,如机床主轴油足够的转速范围和转速级数;满足机床传递动力的要求。
本文设计的为普通车床的传动系统,根据不同的加工条件,对传动系统的要求也不尽相同,依据某些典型工艺和加工对象,兼顾其他的可能工艺加工的要求,拟定机床技术参数,拟定参数时,要考虑机床发展趋势和同国内外同类机床的对比,从而获得最优的参数,使机床设计的最为合理。
本科毕业设计(论文)通过答辩摘要本文主要进行¢400车床主传动系统设计,车床广泛应用于机械加工行业中,本设计主要针对车床的主轴箱主传动系统进行设计,设计的内容主要有机床主要参数的确定,主传动系统的拟定,传动方案,转速图和传动系统图的拟定,齿轮传动的设计,轴的设计,带传动的设计。
对主要零件进行了计算和验算,利用CAD画图软件进行了零件的设计和处理。
关键词:车床;主轴箱;传动本科毕业设计(论文)通过答辩AbstractIn this paper, ¢ 400 lathe main drive system design, lathe widely used in the machining industry, the design of lathe spindle box main drive system design, design of the main machine parameters to determine the formulation of the main transmission scheme, the speed chart and transmission map formulation of the gear drive design, the design of the shaft, belt drive design. The main parts were calculated and checking CAD drawing software design and handling of parts.Key words:Lathe; Spindle box; Transmission本科毕业设计(论文)通过答辩目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 用途 (1)1.2 性能 (1)1.3 结构 (1)1.4 设计目的 (1)1.5 国内外发展 (2)1.6 研究目的和意义 (2)第2章机床的主参数和其他主要技术要求 (3)2.1 主参数和基本参数 (3)2.1.1 主参数 (3)2.1.2 基本参数 (3)2.1.3 普通车床的基本参数 (3)2.2 主传动的设计 (4)2.2.1 主轴极限的确定 (4)2.2.2 公比的确定 (4)2.2.3 主轴转速级数的确定 (5)2.2.4 主传动电动机功率的确定 (5)第3章主传动系统的拟定 (6)3.1 传动比 (6)3.2 变速的基本规律 (6)3.3 转速图的拟定 (6)3.4 分配各变速组的最小传动比 (7)3.5 确定齿轮齿数 (7)3.6 同一变速组内模数的齿轮齿数的确定 (8)第4章齿轮传动设计 (12)本科毕业设计(论文)通过答辩4.1 第一变速组齿轮的结构尺寸 (12)4.2 第二变速组齿轮结构尺寸的设计 (15)4.3 第三变速组齿轮设计 (19)第5章带传动设计 (23)第6章轴的设计 (26)6.1 Ⅰ轴的设计计算 (26)6.2 Ⅱ轴的设计计算 (28)6.3 Ⅲ轴的设计计算 (30)6.4 主轴的设计 (33)第7章箱体的结构设计 (36)7.1 箱体材料 (36)7.2 箱体结构 (37)第8章润滑与密封 (38)8.1 润滑与密封的设计 (38)8.2 润滑油的选择 (38)总结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)本科毕业设计(论文)通过答辩CONTENTSAbstract (Ⅱ)Chapter 1Introduction (1)1.1 Application (1)1.2 Performance (1)1.3 Structure (1)1.4 The purpose of design (1)1.5 The development of at home and abroad (2)1.6 Meaning and purpose of research (2)Chapter 2The main parameters of the machine tools and other technical requirements (3)2.1 The main parameters and the basic parameters (3)2.1.1 The main referances (3)2.1.2 The essential referances (3)2.1.3 The ordinary lathecommen referances (3)2.2 The design of the main drive (4)2.2.1 The determination of the spindle limit (4)2.2.2 Determination of common ratio (4)2.2.3 Series to determine the spindle speed (5)2.2.4 The main drive motor power (5)Chapter 3 The formulation of the main transmission system (6)3.1 Drive ratio (6)3.2 The commen law of trancform speeds (6)3.3 The formulation of the speed diagram (6)3.4 Allocation of the variable speed group minimum transmission ratio (7)3.5 Determine the number of gear teeth (7)3.6 The determination of the modulus within the group of the samevariable speed gear (8)Chapter 4 Gear design (12)本科毕业设计(论文)通过答辩4.1 The structure and size of the first variable speed group gear (12)4.2 Structural dimensions of second variable speed group gear design (15)4.3 Third variable speed group gear design (19)Chapter 5 Belt Drive Design (23)Chapter 6 The design of anle (26)6.1 The design and calculate of Ⅰaxis (26)6.2 The design and calculate of Ⅱaxis (28)6.3 The design and calculate of Ⅲaxis (30)6.4 The design of spindle (33)Chapter 7 Shaft structure design (36)7.1 The shaft of material (36)7.2 The shaft of structure (37)Chapter 8 Lubricate and hermetic sealing (38)8.1 The design of lubricate and hermetic sealing (38)8.2 The choice of lubrication oil (38)Conclusion (39)Thanks (40)References (41)本科毕业设计(论文)通过答辩第1章绪论1.1 用途CA6140型卧式车床万能性大,适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。
制造装备课程设计任务书(2015~2016学年)设计题目普通车床主传动系统的设计学院名称电气工程与自动化学院机械工程系专业(班级)机械设计制造及自动化姓名(学号)Z41214054XX起讫日期指导教师下发任务书日期 201X年 X月 X 日安徽大学制造装备课程设计任务书安徽大学审阅课程设计成绩评定答辩目录1、参数的拟定2、运动的设计3、传动件的估算和验算4、展开图的设计5、总结一、参数拟定1、确定公比φ已知Z=8级(采用集中传动)n max =1250 n min=40R n=φz-1所以算得φ≈1.262、确定电机功率N已知电机功率N=4.4kw二、运动的设计1、列出结构式8=2[2] 3[] 2[4]因为:在I轴上如果安置换向摩擦离合器时,为减小轴向尺寸,第一传动组的传动副数不能多,以2为宜。
在机床设计中,因要求的R较大,最后扩大组应取2更为合适。
由于I轴装有摩擦离合器,在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。
2、拟定转速图1)主电机的选定电动机功率N:4.4KW电机转速n d:因为n max =1250vr/min ,根据N=4.4KW ,由于要使电机转速n d 与主轴最高转速相近或相宜,以免采用过大的升速或过小的降速传动。
所以初步定电机为:Y132m-4,电机转速1440r/min 。
2)定比传动在变速传动系统中采用定比传动,主要考虑传动、结构和性能等方面要求,以及满足不同用户的使用要求。
为使中间两个变速组做到降速缓慢,以利于减少变速箱的径向尺寸,故在Ⅰ-Ⅱ轴间增加一对降速传动齿轮。
3)分配降速比8级降速为:250315400500 630 8001000 315 1250 (r/min )画出转速图 8=2[2]2[2]2[4]电ⅡⅢⅣⅠ250315400500630800100012501440r/min结构大体示意图:4、计算各传动副的传动比 见下述步骤5、计算齿轮齿数 见下述步骤6、带轮直径和齿轮齿数的确定 1)选择三角带型号根据电机转速1440 r/min 和功率n=4.4查图可确定三角带型号为Zt 型。
普通车床主传动系统设计说明书一、 设计题目:设计一台普通车床的主传动系统,完成变速级数为8-12级。
二、 设计目的:1:通过设计实践,掌握机床主传动系统的设计方法。
2:培养综合运用机械制图、机械设计基础、及结构工艺等相关知识,进行工程设计的能力。
3:培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。
4:提高技术总结及编制技术文件的能力。
5:是毕业设计教学环节实施的技术准备。
三、设计内容与基本要求:设计内容: (一)运动设计(1)传动方案设计(集中传动,分离式传动)(2)转速调速范围max minn Rn n(3)公比:大公比,小公比和及混合公比(4)确定结构网和结构式:(1)传动副:前多后少,前密后疏,(2)超速级解决方案:a:增加变速组,b:采用分枝传动和背轮机构(5)绘制转速图:(1)降速:前缓后急(2)升速:前急后缓(6)三角带设计:确定变速组齿轮齿数(7)绘出传动系统图(二)动力设计(1)传动件的计算转速n i:各轴,各齿轮(2)传动轴轴径(3)齿轮模数(4)主轴设计:轴径(前径,后径),内孔直径,前端前伸量a(粗选:100-120),支撑形式,计算合理支撑跨距L(三)结构设计(四)校核一个齿轮(最小的),校核主轴(弯矩,扭矩)基本要求:1:根据设计任务书要求,合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。
2:正确利用结构式、转速图等设计工具,认真进行方案分析。
3:正确的运用手册、标准,设计图样必须符合国家标准规定。
说明书力求用工程术语,文字通顺简练,字迹工整。
4:完成主传动系统图1张和机床正反转控制电气原理图1张。
四、设计参数:6 320mm2000,1250,800,630,500,400,320 ,250,200,160,100,633kw,1500r/min (选择第二组参数作为设计数据)五、运动参数设计(1)传动方案设计(选择集中传动方案) (2)转速调速范围1000max 22.245min n Rn n ===(3)选用混合公比 1.41ϕ=(4)确定结构网和结构式:2348222=⨯⨯ (5)绘制转速图: 如下图所示(6)确定变速组齿轮齿数1.先计算第一扩大组的齿轮的齿数第一扩大组的降速比分别为:112u =,21u = 故齿数最小的齿轮在降速比为112u =之中,查表取1min 22z z ==,66z s =,则'144z =,则222331z u z s u ==+,'233z = 2.基本组的降速比分别是:112.8u =,21u = 故齿数最小的齿轮在降速比为112.8u =之中,查表有1min 22z z ==,84z s =,则'162z =,'2242z z ==3.第二扩大组的降速比分别是114u =,21u = 故齿数最少的齿轮在114u =之中,查表有1min 20z z ==,100z s =,250z =则'180z =,'250z =(7)传动系统图如下:六、动力参数设计(1)传动件的计算转速主轴的计算转速:0.30.3max min min 100045114/min 45n n n r n ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,取主轴的计算转速为125r/min 。
C6132普通车床主传动系统设计说明书(有全套图纸)安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)2010 年 6 月日主传动系统设计是机床设计中非常重要的组成部分,本次设计主要由机床的级数入手,于结构式、结构网拟定,再到齿轮和轴的设计,再选择各种主传动配合件,对轴和齿轮及配合件进行校核,将主传动方案“结构化”,设计主轴变速箱装配图及零件图,侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移齿轮零件的设计,完成设计任务。
本次突出了结构设计的要求,在保证机床的基本要求下,根据机床设计的原则,拟定机构式和结构网,对机床的机构进行精简,力求降低生产成本;主轴和齿轮设计在满足强度需要的同时,材料的选择也是采用折中的原则,没有选择过高强度的材料从而造成浪费。
【关键词】车床、主传动系统、。
AbstractMain drive system design is Very important part of the Machine Design,The design of the series to start primarily by machine,In the structure, the structure network developed, to the design of gears and shafts,Choose a variety of main drive with the pieces of the shaft and gear, and checked with the parts ,design and motive of completion sport spread the lord to move the project"the structure turn" , Design a principal axis to become soon a box assemble diagram and spare parts diagram and lay particular emphasis on to carry on spread tomove stalk module, principal axis module and become soon organization, box a body, lubricate and seal completely, spread to move stalk and slippery move wheel gear spare parts of design to complete design tasks.This highlights the structural design requirements,under the basic requirements for ensuring the machine ,According to the principles of machine tool design,Development of institutional and structural net,Streamlining of the machine tool sector,Strive to reduce production costs,No choice of materials resulting in high strength waste.【Keywords】lather, Main drive system,Structure , Electric motor目录绪论首先我要感谢我的毕业设计指导魏常武对我的悉心教导,并且感谢所有给予我帮助的老师们,在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。
普通车床主传动系统设计说明书概述机床课程设计在金属切削机床课程之后的实践性教学部分, 其目的在于经过设计机床传动系统的结构设计, 使学生在拟定传动和变速的结构方案过程中, 训练设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术论文和查阅文献资料等方面综合能力。
一、设计题目设计一台普通车床的主传动系统, 设计参数如下表:(本小组选择第五组参数作为设计数据)二、运动设计2.1传动方案设计( 1) 集中传动方式主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内, 称为集中传动方式。
通用机床中多数机床的主变速传动系都采用这种方式。
适用于普通精度的大中型机床。
特点是结构紧凑, 便于实现集中操纵, 安装调整方便。
缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振动、热量, 会使主轴产生变形, 使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度。
(2)分离传动方式主传动系中的大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中, 然后经过带传动将运动传到主轴箱的传动方式, 称为分离传动方式。
特点是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴, 从而减少主轴的振动和热变形, 有利于提高机床的工作精度。
运动由皮带经齿轮离合器直接传动, 主轴传动链短, 使主轴在高速运转时比较平稳, 空载损失小; 当主轴需作低速运转时, 运动则由皮带轮经背轮机构的两对降速齿轮传动后, 转速显著降低, 达到扩大变速范围的目的。
本课程设计的机床为普通精度的大中型机床, 即采用集中传动方式。
2.2转速调整范围变速组中最大与最小传动比的比值, 称为该变速组的变速范围即:2000max 20100min n Rn n === 2.3选用混合公比根据《机械制造装备设计》78P 公式( 3-2) 因为已知1Z n R ϕ-=, 推到公式如下:lg1lg n R Z ϕ=+ (Z 1.31ϕ=== 根据《机械制造装备设计》77P 表3-5 标准公比ϕ。
.WORD 格式整理 ..普通车床主传动系统设计说明书一、设计题目:设计一台普通车床的主传动系统,设计参数:序号加工最大直径主轴转速系列( r/min )驱动电动机功率与同步转速1400mm1000,710,500,355,250,180 4.5kw,1500r/min,125,902400mm1000,500,355,250,1804kw,1500r/min,125,90,453320mm2000,1420,1000,710,500,3604kw,1500r/min,250,180,125,90,63,454320mm2000,1000,710,500,360,2503kw,1500r/min,180,125,90,63,45,225320mm2000,1260,1000,800,630,5004kw,1500r/min400,320,250,200,160,1006320mm2000,1250,800,630,500,400,3203kw,1500r/min,250,200,160,100,63(选择第三组参数作为设计数据)二、运动设计(1)传动方案设计(选择集中传动方案)(2)转速调速范围Rn nmax200044.44n min45(3)根据《机械制造装备设计》P78公式(3-2)因为已知lg R nR zZ= lg+1∴ =(Z 1)R n=1144.4=1.411n∴根据《机械制造装备设计》P77表 3-5标准公比。
这里我们取标准公比系列=1.41 ,因为=1.41=1.06 6 ,根据《机械制造装备设计》P77表 3-6 标准数列。
首先找到最小极限转速 25 ,再每跳过 5 个数( 1.26 ~ 1.06 6)取一个转速,即可得到公比为1.41的数列: 45、63 、90 、125 、180 、250 、355 、500 、710 、1000 、1400 、2000 。
(4)结构式采用:123123261)确定系数 x 0'x 0'ln R nZ1111210ln2)确定结构网和结构式:确定基本组传动副数,一般取P 02,在这里取P 033) 基型传动系统的结构式应为 :1221 32 264)变型传动系统的结构式 ,应在原结构式的基础上,将元基本组基比指数加上x 0'而成,应为 x 0' 为 0,故不发生改变。
普通车床的主动传动系统设计书一、专用镗床I型的主轴箱部件设计2. 工艺要求1. 加工工件材料为铸铁,粗加工、可加工通孔、沉孔、倒角。
2.加工零件的孔径为Φ150,要求正反转。
3.设备装备型式:主轴箱安置在主柱上,可作上、下移动。
二、设计内容1)运动设计:根据给定的转速确定主传动的结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数。
2)动力计算:选择电动机型号,对主要零件(如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等)进行计算(出算和验算)。
3)绘制下列图纸:①机床主传动系统图(画在说明书上)。
②操纵机构设计、主轴箱上、下移动机构设计(以原理图形式画在说明书上)。
③主轴箱部件展开图及主要剖面图。
④主轴零件图。
4)编写设计说明书一份。
一、概述1.1机床课程设计的目的课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节,是大学生的必修环节,其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计,使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中,得到设计构思,方案分析,结构工艺性,机械制图,零件计算,编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的结构分析,结构设计和计算能力。
二、参数拟定 2.1确定转速范围确定转速范围:主轴最小转速n nim (r/min )=140r/min 、n max (r/min )=1800r/min 查机械制造装备设计书表2-5得:140r/min ,180r/min ,224r/min ,280r/min ,355r/min ,450r/min ,560r/min ,710r/min ,900r/min ,1120r/min ,1400r/min , 1800r/min 。
2.2 主电机的选择合理的确定电机功率,使机床既能充分发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
已知电动机的功率是3KW ,根据《机械设计手册》第3版,选Y100L2-4,额定功率3KW ,满载转速1450r/min ,堵转转矩/额定转矩=2.2 最大转矩/额定转矩=2.3镗床的主参数(规格尺寸)和基本参数表三、传动设计 3.1 主传动方案拟定拟定传动方案,包括传动形式的选择以及开停、换向、制动、操作等整个传动系统的确定。
传动形式指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动形式、变速类型。
传动方案和形式与结构的复杂程度密切相关,和工作性能也有关系。
因此,确定传动方案和形式,要从结构、工艺、性能及经济等方面统一考虑。
传动方案有多种,传动形式更是众多,比如:传动形式上有集中传动、分离传动;扩大变速范围可用增加传动组数,也可用背轮结构、分支传动等形式;变速箱上既可用多速电机,也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。
显然,可能的方案有很多,优化的方案也因条件而异。
此次设计中,我们采用集中传动形式的主轴变速箱。
3.2 传动结构式、结构网的选择结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法,但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案,就并非十分有效。
3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目级数为Z 的传动系统由若干个顺序的传动组组成,各传动组分别有1Z 、2Z 、……个传动副。
传动副中由于结构的限制以2或3为合适,即变速级数Z 应为2和3的因子:b a Z 3⨯2=有以下三种方案:12=3×2×2. 3.2.2 传动式的拟定12级转速传动系统的传动组,选择传动组安排方式时,考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。
主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大,因此主轴上的齿轮少些为好。
最后一个传动组的传动副常选用2。
综上所述,传动式为12=3×2⨯2。
3.2.3 结构式的拟定传动副应前多后少的原则,故12=3⨯2⨯2传动式,有6种结构式和对应的结构网。
又因为传动顺序应前密后疏,变速组的降速要前慢后快,所以结构式为: 12=31⨯23⨯263.3 转速图的拟定图1正转转速图[5]确定各变速组传动副齿数 ①传动组a:查表8-1, 2/1/121==ϕi a ,26.1/1/12==ϕi a ,1/13=i a2/1/121==ϕi a 时:=z S ……57、60、63、66、69、72、75、78……26.1/1/12==ϕi a 时:=z S ……58、60、63、65、67、68、70、72、73、77…… 1/13=i a 时:=z S ……58、60、62、64、66、68、70、72、74、76……可取=z S 72,于是可得轴Ⅰ齿轮齿数分别为:24、30、36。
于是48/241=a i ,42/302=a i ,36/363=a i 可得轴Ⅱ上的三联齿轮齿数分别为:48、42、36。
②传动组b:查表8-1, 8.2/1/131==ϕi b ,1/12=i b8.2/1/131==ϕi b 时:=z S ……69、72、73、76、77、80、81、84、87……1/12=i b 时:=z S ……70、72、74、76、78、80、82、84、86……可取 =z S 84,于是可得轴Ⅱ上两联齿轮的齿数分别为:22、42。
于是 62/221=i b ,42/422=i b ,得轴Ⅲ上两齿轮的齿数分别为:62、42。
③传动组c:查表8-1,4/11=i c ,22=c i4/11=i c 时:=z S ……84、85、89、90、94、95…… 22=c i 时: =z S ……72、75、78、81、84、87、89、90……可取 =z S 90.4/11=i c 为降速传动,取轴Ⅲ齿轮齿数为18; 22=c i 为升速传动,取轴Ⅳ齿轮齿数为30。
于是得72/181=i c ,30/602=c i得轴Ⅲ两联动齿轮的齿数分别为18,60; 得轴Ⅳ两齿轮齿数分别为72,30。
1.4 绘制传动系统图根据轴数,齿轮副,电动机等已知条件可有如下系统图:2.动力设计2.1 确定各轴转速⑴确定主轴计算转速:主轴的计算转速为min /60r 17.128.0n n 131213z min =⨯==--ϕIV⑵各传动轴的计算转速:轴Ⅲ可从主轴90r/min 按72/18的传动副找上去,轴Ⅲ的计算转速 125r/min ;轴Ⅱ的计算转速为355r/min ;轴Ⅰ的计算转速为710r/min 。
[3]各齿轮的计算转速传动组c 中,18/72只需计算z = 18 的齿轮,计算转速为355r/min ;60/30只需计算z = 30的齿轮,计算转速为250r/min ;传动组b 计算z = 22的齿轮,计算转速为355r/min ;传动组a 应计算z = 24的齿轮,计算转速为710r/min 。
[4]核算主轴转速误差min /5.141730/6042/4236/36256/1261450r n =⨯⨯⨯⨯=ϕϕ实 m in /1400r n =标%5%25.1%1001400)14005.1417(%100)(<=⨯-=⨯-标标实n n n所以合适。
2.2 带传动设计电动机转速n=1450r/min,传递功率P=3KW,传动比i=2.03,两班制, 一天运转16.1小时,工作年数10年。
⑴确定计算功率 取=A K 1.1,则 4.4KW 41.1P K P A ca =⨯== ⑵选取V 带型根据小带轮的转速和计算功率,选B 型带。
⑶确定带轮直径和验算带速查表小带轮基准直径mm d 1251=,mm i d 25403.21251252=⨯=⨯= 验算带速成10006011⨯=n d v π其中 1n -小带轮转速,r/min ; 1d -小带轮直径,mm ; ]25,5[/42.9100060144012514.3∈=⨯⨯⨯=s m v ,合适。
[4]确定带传动的中心距和带的基准长度 设中心距为0a ,则0.55(21d d +)≤a ≤2(21d d +)于是 208.45≤a ≤758,初取中心距为=0a 400mm 。
带长021221004)()(22a d d d d a L -+++=πmm 14054004)125254()254125(214.340022=⨯-++⨯+⨯= 查表取相近的基准长度d L ,mm L d 1400=。
带传动实际中心距mm L L a a d 5.39720=-+= [5]验算小带轮的包角一般小带轮的包角不应小于ο120。
οοοοφ1204.1613.57180121=⨯--≈ad d α。
合适。
[6]确定带的根数 Lcak k p p p Z α)(00∆+=其中: 0p ∆-1≠i 时传递功率的增量; αk -按小轮包角α,查得的包角系数; L k -长度系数;为避免V 型带工作时各根带受力严重不均匀,限制根数不大于10。
490.095.0)46.019.2(3.3=⨯⨯+=Z[7]计算带的张紧力0F 20)5.2(500qv k k vZ p F ca +-=αα其中: ca p -带的传动功率,KW ; v-带速,m/s ;q-每米带的质量,kg/m ;取q=0.17kg/m 。
v = 1440r/min = 9.42m/s 。
N F 7.19342.917.0)95.09.05.2(442.93.350020=⨯+-⨯⨯⨯=[8]计算作用在轴上的压轴力N ZF F Q 153024.161sin 7.193422sin 210=⨯⨯⨯≈≈οα 2.3 各传动组齿轮模数的确定和校核 ⑴模数的确定:a 传动组:分别计算各齿轮模数 先计算24齿齿轮的模数:3221][)1(16338jm dn z N m σμϕμ+=其中: μ-公比 ; μ = 2; d N -电动机功率;d N = 4KW ; m ϕ-齿宽系数; ][σ-齿轮传动许允应力; j n -计算齿轮计算转速。
SK N lim][σσ=, 取lim σ= 600MPa,安全系数S = 1。
由应力循环次数选取9.0=N K MPa 54016009.0][=⨯=σ 90.0=N K ,取S=1,[]MPa MPa S K H N 540160090.01lim =⨯==σσ。
mm m 72.371054022485.7)12(163383221=⨯⨯⨯⨯⨯+=取m = 4mm 。
按齿数30的计算,mm m 13.32=,可取m = 4mm ; 按齿数36的计算,mm m 39.33=, 可取m = 4mm 。
于是传动组a 的齿轮模数取m = 4mm ,b = 32mm 。
轴Ⅰ上齿轮的直径:mm d mm d mm d a a a 96244120304144364321=⨯==⨯==⨯=;;。