级机床课程设计方案说明书 .docx

精品名师归纳总结2021 年 12月 30 日目 录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、设计目的 -3-二、设计步骤 -3-1. 运动设计 -3-1.1 已知条件 -3-1.2 结构分析式 -4-1.3 绘制传动系统图 -52. 动力设计 -6-2.1 确定各轴转速 -5-2.2 各传动组齿轮模数的确定和校核-7-3. 齿轮强度校核 -8-3.1 校核 a 传动组齿轮 -9-4. 主轴挠度的校核 -10-4.1 确定各轴最小直径 -14-5. 主轴正确跨距的确定 -15-5.1 挑选轴颈直径 , 轴承型号和正确跨距 -15-6. 各传动轴支承处轴承的挑选 -15-三、总结 -16-四、参考文献 -17-一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件运算、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，把握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和运算才能。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、设计步骤1. 运动设计1.1 已知条件1 确定转速范畴：主轴最小转速电动机转速。2 床身上工件的最大回转直径 D=400mm3 电动机的功率为 7.5kw4 确定公比：5 转速级数：1.2 结构分析式3从电动机到主轴主要为降速传动，如使传动副较多的传动组放在较接近电动 机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节约材料，也就是满意传动副前多 后少的原就，因此取方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比。在升速时为防止产生过大的噪音和震惊常 限 制 最 大 转 速 比。 在 主 传 动 链 任 一 传 动 组 的 最 大 变 速 范 围。在设计时必需保证中间传动轴的变速范畴最小，根 据 中 间 传 动 轴 变 速 范 围 小 的 原 就 选 择 结 构 网 。 从 而 确 定检查传动组的变速范畴时，只检查最终一个扩大组：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22R2=X<P -1）其中，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，合适。1.3 绘制转速图1 安排总降速传动比总降速传动比可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结又电动机转速不符合转速数列标准，因而增加肯定比传动副。2 确定传动轴轴数传动轴轴数 =变速组数 +定比传动副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。3 确定各级转速并绘制转速图由z = 24确定各级转速：80、90、100、112、125、140、160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500、560、630、710、800、900、1000、1120r/min 。在五根轴中，除去电动机轴，其余四轴按传动次序依次设为、 、。与、与、与、与轴之间的传动组分别设为a、b、c、d。现由 <主轴）开头，确定、轴的转速： 先来确定轴的转速传动组 d 的变速范畴为 12，结合结构式， 轴的转速只有一和可能：160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500、560r/min 。 确定轴的转速传动组 c 的级比指数为6，期望中间轴转速较小，因而为了防止升速，又不致传动比太小，可取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=Cf1= 1/ 4=1/1.12 ， Cf2= 21.25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结轴的转速确定为： 250、280、315、355、400、450r/min 。确定轴的转速对于轴，其级比指数为 3, 可取bf1 =1/ 3=1/1.41,bf2 =1确定轴转速为 355、400、450r/min 。确定轴的转速对于轴，其级比指数为 1，可取af1 = 1/ 2=1/1.25af2 = 1确定轴转速为 450r/min 。由此也可确定加在电动机与主轴之间的定传动比。下面画出转速图 <电动机转速与主轴最高转速相近）。4 确定各变速组传动副齿数传动组 a:传动组 a 的降速比分别是： u1=1/1.3，u2=1/1.12, u3=1/1故齿数最小的齿轮在降速比为u1=1/1.3 之中，查表有Z 1=Z min=29，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Sz=66， 就 Z2=66-Z 1=37,Z 3=31 。 Z4=66-31=35,Z 5=33,Z 6=66- 33=33于是，可得轴上的三联齿轮齿数分别为： 37、35、33 传动组 b:传动组 b 的降速比分别为： u1=1/1.41， u2=1/1故齿数最小的齿轮在降速比为u1=1/1.41 之中，查表取 Z 7=Z min=28，就Sz=68,就 Z8=68-28=40， Z9=34,Z 10=68-34=34于是 i b1=28/40 ，i b2=34/34 ，得轴上两齿轮的齿数分别为： 34、40。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 传动组 c:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传动组 c 的降速比分别是 u1=1/1.6，u2=1.25故齿数最少的齿轮在u1=1/1.6 和 u2=1.25 之中，查表有 Z 11=Z min=28， 就Sz=72，就 Z12=72-28=44。Z13=40,Z 14=70-40=32于是得 i c1=28/44,i c2=40/32得轴两齿轮齿数分别为 44， 32。 传动组 d:传动组 d 的降速比分别为： u1=1/2， u2=2故齿数最小的齿轮在降速比为u1=1/2 之中，查表取 Z 15=Z min=30，就Sz=90,就 Z16=90-30=60， Z 17=60,Z 18=90-60=30于是 i d1=30/60 ，i d2=60/30 ，得轴上两齿轮的齿数分别为： 60、30。1.4 绘制传动系统图依据轴数，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 确定各轴转速确定主轴运算转速：主轴的运算转速为450355250160180各传动轴的运算转速： 轴序号电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结计 算 转 速<r/min ）1480可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 各齿轮的运算转速轴序号及最小齿轮齿数<29）28> 28>30>运算转速 <r/min ）4504002563554 核算主轴转速误差主轴各级实际转速值用下式运算：n= nE *1- >u1 u 2 u 3式中 u 1 u 2 u 3 分别为第一、其次、第三变速组齿轮传动比。取 0.05转速误差用主轴实际转速与标准转速相对误差的肯定值表示： n = | 10< -1 ） %其中主轴标准转速主轴转速n1转速误差表n2n3n4n5n6转速误差 %002.31.161.16-2.2主轴转速n7n8n9n10n11n122.02.10.3-1.5801.53n13n14n15n16n17n18-0.41.161.8-0.262.080.3n19N20N 21N22N 23N24-0.252.01.7-0.311.980.28转速误差 % 主轴转速 转速误差 % 主轴转速 转速误差 %转速误差满意要求所以合适。2.2 各传动组齿轮模数的确定和校核模数的确定：a 传动组：分别运算各齿轮模数先运算 29 齿齿轮的模数：其中:- 公比 。= 1.25 。- 齿宽系数 8-10 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结- 齿轮传动许允应力。- 运算齿轮运算转速。=450r/min, 取，Kn=0.9=540MPa取 m =4mm。按齿数 31 的运算，可取 m =4mm。按齿数 33 的运算，可取 m =4mm。于是传动组 a 的齿轮模数取 m =4mm，b =32mm。轴上齿轮的直径：轴上三联齿轮的直径d1-1 =4× 29=116mm。d1-2 = 4 × 37=148mm d2-1 = 4 ×31=124mmd2-2 = 4 ×35=140mmd3-1 =4×33=132mmd3-2 = 4 ×33=132mmb 传动组：分别运算各齿轮模数先运算 28 齿齿轮的模数：其中:- 公比 。= 1.41 。- 齿宽系数 8-10 。- 齿轮传动许允应力。- 运算齿轮运算转速。=400r/min, 取， Kn=0.9=540MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取 m =4mm。按齿数 34 的运算，可取 m =4mm。 于是传动组 a 的齿轮模数取 m =4mm， b =32mm。轴上齿轮的直径：轴上三联齿轮的直径d1-1 = 4 ×28=112mm。d1-2 = 4 ×40=160mm d2-1 = 4 ×34=136mmd2-2 = 4 ×34=136mmc 传动组：分别运算各齿轮模数先运算 28 齿齿轮的模数：其中:- 公比 。= 1.6 。- 齿宽系数 8-10 。- 齿轮传动许允应力。- 运算齿轮运算转速。=250r/min, 取， Kn=0.9=540MPa取 m =4mm。按齿数 40 的运算，可取 m =5mm。 于是传动组 a 的齿轮模数取 m =5mm， b =40mm。轴上齿轮的直径：轴上三联齿轮的直径d1-1 = 5 ×28=140mm。d1-2 = 5 ×44=220mm d2-1 = 5 ×40=200mmd2-2 = 5 × 32=160mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d 传动组：分别运算各齿轮模数先运算 30 齿齿轮的模数：其中:- 公比 。= 2 。- 齿宽系数 8-10 。- 齿轮传动许允应力。- 运算齿轮运算转速。=355r/min, 取， Kn=0.9=540MPa取 m =4mm。按齿数 60 的运算，可取 m =4mm。 于是传动组 a 的齿轮模数取 m =4mm， b =32mm。轴上齿轮的直径：轴上三联齿轮的直径d1-1= 4 ×30=120mm。d1-2= 4 ×60=240mmd2-1= 4 ×60=240mmd2-2= 4 ×30=120mm轴号齿数dDa=d+2mDf=d-2.5mm331321401121291161241063112413210933132140117437148156133235140148125341361441212811212097可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结341361441254016016814540200210187.528140150127.532160170147.544220230207.560240248230301201281103012012811060240248230354453. 齿轮强度校核 ：运算公式3.1 校核 a 传动组齿轮校核齿数为 29 的即可，确定各项参数 P=7.5KW,n=450r/min,确定动载系数：由机械设计查得使用系数3 确定动载系数 :4 查表 10-55 运算弯曲疲惫许用应力由图查得小齿轮的弯曲疲惫强度极限52=2×1.82 ×1.6 × 10 × 2.65 ×1.58/37 ×4 × 29可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=142Mpa<故合适。4.1 确定各轴最小直径1 轴的直径：取 d=35mm2 轴的直径：取 d=35mm3 轴的直径：取 d=40mm4 轴的直径：取 d=40mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5 轴的直径：5.1挑选轴颈直径 , 轴承型号和正确跨距前轴颈应为75-100mm,初选=100mm后, 轴颈取,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结前轴承为 NN3020K后,轴承为 NN3016K根,据结构 , 定悬伸长度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6.各传动轴支承处轴承的挑选主轴前支承： NN3020K。中支承： N219E。后支承： NN3016K轴前支承： 30207。后支承： 30207轴前支承： 30207。中支承： N209E。后支承： 30207轴 前支承： 30208。后支承： 30208轴前支承： 30208。后支承： 302087.2运算跨距前支承为： NN3020K，后支承为： NN3016K主轴长度 L=987mm主轴当量外径 D=88.2mm主轴刚度：由于故依据式 <10-8）对于机床的刚度要求，取阻尼比当 v=50m/min,s=0.1mm/r 时,取运算卡盘厚度为 80mm，如工件长度为 120mm，就 aB=300mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B /a A +220.41+a B/L> / 1+aA2/L> =318.62KA=KB0.6a可以看出，该机床主轴需要加帮助支撑来提高轴的刚度。所以在轴中间加一圆柱滚子轴承 N219E,这样轴才合格。三、课程设计总结即将步入社会，走向工作岗位的时候能够将学问系统的整理并加以运用，对我来说是一个本质上的提升。最大的收成就是提升了资料查阅和AUTOCAD的运用才能，同时对许多设计过程中应留意的问题有了一个更深刻的熟悉。机床主轴箱的课程设计任务完成了，虽然设计的过程比较繁琐，而且刚开头仍有些不知所措，但是在同学们的共同努力下，再加上老师的尽心指导，我最终顺当的完成了这次设计任务。本次设计巩固和深化了课堂理论教案的内容，锤炼和培育了我综合运用所学过的学问和理论的才能，是我独立分析、解决问题的才能得到了强化，我们在课堂上把握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锤炼我们的实践面了？如何把我们所学到的专业基础理论学问用到实践中去了？我想做类似的课程设计就为我们供应了良好的实践平台。在这次课程设计中，我感受最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机床设计手册是非常必要的，同时也是必不行少的。我们是在做设计， 但我们不是艺术家，他们可以抛开实际，纵情在幻想的世界里飞翔， 我们是工程师，一切都要有据可依，有理可循，不切实际的构想永久只能是构想，永久无法升级为设计。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四、参考文献1工程学院机械制造教研室主编. 金属切削机床指导书 .2濮良贵 纪名刚主编 . 机械设计 第七版>. 北京: 高等训练出版社 ,2001年6 月3 毛谦德 李振清主编 . 袖珍机械设计师手册其次版. 机械工业出版社,2002 年 5 月 4减速器有用技术手册编辑委员会编.减速器有用技术手册 .北京:机械工业出版社 ,1992 年5戴曙 主编.金属切削机床 .北京:机械工业出版社 ,2005 年 1 月6 机床设计手册编写组主编 . 机床设计手册 . 北京 : 机械工业出版社,1980 年 8 月7华东纺织工学院 哈尔滨工业高校 天津高校主编 .机床设计图册 .上海:上海科学技术出版社 ,1979 年 6 月可编辑资料 - - - 欢迎下载