最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计(全套图纸)(27页).doc
《最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计(全套图纸)(27页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计(全套图纸)(27页).doc(27页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、-最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计(全套图纸)-第 27 页宁XX大学课程设计(论文)400普通车床主轴箱设计【4kw 公比1.41】所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要本设计着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法,根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标,拟定变速系统的变速方案,以获得最优方案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中,为减少齿轮数目,简化结构,缩短轴向尺寸,用齿轮齿数的设计方法是试算,凑算法,计算麻烦且不易找出合理的设计方案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究,绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。关
2、键词:传动系统设计,传动副,结构网,结构式,全套图纸,加153893706目 录摘 要2目 录4第1章 绪论61.1 课程设计的目的61.2课程设计的内容61.2.1 理论分析与设计计算61.2.2 图样技术设计61.2.3编制技术文件61.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求6第2章 车床参数的拟定82.1车床主参数和基本参数82.2车床的变速范围R和级数Z82.3确定级数主要其他参数82.3.1 拟定主轴的各级转速82.3.2 主电机功率动力参数的确定82.3.3确定结构式82.3.4确定结构网102.3.5绘制转速图和传动系统图102.4 确定各变速组此论传动副齿数122.5 核算主
3、轴转速误差12第3章 传动件的计算133.1 带传动设计133.2选择带型143.3确定带轮的基准直径并验证带速143.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角153.5确定带的根数z163.6确定带轮的结构和尺寸163.7确定带的张紧装置163.8计算压轴力173.9 计算转速的计算183.10 齿轮模数计算及验算193.11 传动轴最小轴径的初定223.12 主轴合理跨距的计算23第4章 主要零部件的选择244.1 轴承的选择244.2 键的规格244.3 主轴弯曲刚度校核254.4.轴承校核254.5 润滑与密封25第5章 摩擦离合器(多片式)的计算26第6章 主要零部件的选择276.
4、1电动机的选择276.2 轴承的选择276.3变速操纵机构的选择286.4 轴的校核286.5 轴承寿命校核30第7章 主轴箱结构设计及说明317.1 结构设计的内容、技术要求和方案317.2 展开图及其布置31结束语33参考文献34第1章 绪论1.1 课程设计的目的课程设计是在学完本课程后,进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计,使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识,及生产实习等实践技能,达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计,分析比较机械系统中的某些典型机构,进行选择和改进;结合结构设计,进行设计计算并编写技术文件;完成系统主传动设计,达到学习设计步
5、骤和方法的目的。通过设计,掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法,达到积累设计知识和设计技巧,提高学生设计能力的目的。通过设计,使学生获得机械系统基本设计技能的训练,提高分析和解决工程技术问题的能力,并为进行机械系统设计创造一定的条件。1.2课程设计的内容机械系统设计课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。1.2.1 理论分析与设计计算(1)机械系统的方案设计。设计方案的分析,最佳功能原理方案的确定。(2)根据总体设计参数,进行传动系统运动设计和计算。(3)根据设计方案和零部件选择情况,进行有关动力计算和校核。1.2.2 图样技术设计(1)选择系统中的主
6、要机件。(2)工程技术图样的设计与绘制。1.2.3编制技术文件(1)对于课程设计内容进行自我经济技术评价。(2)编制设计计算说明书。1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求题目:中型普通车床主轴箱设计车床的主参数(规格尺寸)和基本参数如下:工件最大回转直径D(mm)正转最高转速Nmax( )正转最低转速nmin( )电机功率N(kw)公比400160035.541.41第2章 车床参数的拟定2.1车床主参数和基本参数车床的主参数(规格尺寸)和基本参数如下:工件最大回转直径D(mm)正转最高转速nmax ( )正转最低转速nmin( )电机功率N(kw)公比400160035.541.412
7、.2车床的变速范围R和级数Z R=由公式R=,其中 =1.41,R=45.07,可以计算z=122.3确定级数主要其他参数2.3.1 拟定主轴的各级转速依据题目要求选级数Z=12, =1.41=1.066考虑到设计的结构复杂程度要适中,故采用常规的扩大传动。各级转速数列可直接从标准的数列表中查出,按标准转速数列为:35.5,50,71,100,140,200,280,400,560,800,1120,16002.3.2 主电机功率动力参数的确定合理地确定电机功率N,使机床既能充分发挥其性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。根据题设条件电机功率为4KW可选取电机为:Y112M-
8、4额定功率为4KW,满载转速为1440r/min.2.3.3确定结构式已知Z=x3ba、b为正整数,即Z应可以分解为2和3的因子,以便用2、3联滑移齿轮实现变速。取Z=12级 则Z=22(1) 拟订结构式:1) 确定变速组传动副数目:实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合: A12=3*4 B. 12=4*3 C。12=3*2*2 D12=2*3*2 E。12=2*2*3 方案A、B可节省一根传动轴。但是,其中一个传动组内有四个变速传动副,增大了该轴的轴向尺寸。这种方案不宜采用。根据传动副数目分配应“前多后少”的原则,方案C是可取的。但是,由于主轴换向采用双向离合器结构,致使轴
9、尺寸加大,此方案也不宜采用,而应选用方案D2) 确定变速组扩大顺序:12=2*3*2的传动副组合,其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式: A12=21*32*26 B。12=21*34*22 C12 =23*31*26 D。12=26*31*23 E22*34*21 F。12=26*32*21根据级比指数非陪要“前疏后密”的原则,应选用第一种方案。然而,对于所设计的机构,将会出现两个问题: 第一变速组采用降速传动(图1a)时,由于摩擦离合器径向结构尺寸限制,使得轴上的齿轮直径不能太小,轴上的齿轮则会成倍增大。这样,不仅使-轴间中心距加大,而且-轴间的中心距也会加大,从而使整个传动系统结构尺寸
10、增大。这种传动不宜采用。 如果第一变速组采用升速传动(图1b),则轴至主轴间的降速传动只能由后两个变速组承担。为了避免出现降速比小于允许的极限值,常常需要增加一个定比降速传动组,使系统结构复杂。这种传动也不是理想的。如果采用方案C,即12 =23*31*26。(2) 绘制转速图:1) 验算传动组变速范围:第二扩大组的变速范围是R2 = =8,符合设计原则要求。综合上述可得:主传动部件的运动参数 =35.5 Z=12 =1.412.3.4确定结构网根据“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,结构紧凑的原则,选取传动方案 Z=233126,易知第二扩大组的变速范围r=(P3-1)x=1.26
11、4=3.958 满足要求,其结构网如图2-1。Z=2331262.3.5绘制转速图和传动系统图(1)选择电动机:采用Y系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。(2)绘制转速图:(3)画主传动系统图。根据系统转速图及已知的技术参数,画主传动系统图如图2-3:1-2轴最小中心距:A1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)轴最小齿数和:Szmin(Zmax+2+D/m) 图2-3 主传动系统图2.4 确定各变速组此论传动副齿数(1)Sz100-120,中型机床Sz=70-100(2)直齿圆柱齿轮Zmin18-20,m4(7)齿轮齿数的确定。变速组内取模数相等,据设计要求Zmin1820,齿数和Sz1
12、00120,由表4.1,根据各变速组公比,可得各传动比和齿轮齿数,各齿轮齿数如表2-2。 表2-2 齿轮齿数传动比基本组第一扩大组1.41:11:21:11:1.411:2代号ZZZZZZZZZ5Z5齿数5539 31 63 42423549 2856第二扩大组2:11:4ZZZ7Z592918702.5 核算主轴转速误差实际传动比所造成的主轴转速误差,一般不应超过10(-1),即10(-1)=2.6n 1600112080056040028020035.5n1664.21127.8804.5566.05403.6283.2208.637.5误差0.41.41.40.41.40.41.40.4
13、各级转速误差转速误差小于2.6,因此不需要修改齿数。第3章 传动件的计算3.1 带传动设计输出功率P=4kW,转速n1=1440r/min,n2=560r/min3.1.1计算设计功率Pd表4 工作情况系数工作机原动机类类一天工作时间/h10161016载荷平稳液体搅拌机;离心式水泵;通风机和鼓风机();离心式压缩机;轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机(运送砂石、谷物),通风机();发电机;旋转式水泵;金属切削机床;剪床;压力机;印刷机;振动筛1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式运输机;斗式上料机;往复式水泵和压缩机;锻锤;磨粉机;锯木机和木工
14、机械;纺织机械1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机(旋转式、颚式等);球磨机;棒磨机;起重机;挖掘机;橡胶辊压机1.31.41.51.51.61.8根据V带的载荷平稳,两班工作制(16小时),查机械设计P296表4,取KA1.1。即3.2选择带型普通V带的带型根据传动的设计功率Pd和小带轮的转速n1按机械设计P297图1311选取。根据算出的Pd4.4kW及小带轮转速n11440r/min ,查图得:dd=80100可知应选取A型V带。3.3确定带轮的基准直径并验证带速由机械设计P298表137查得,小带轮基准直径为80100mm则取dd1=100mm ddmin.=75 m
15、m(dd1根据P295表13-4查得)表3 V带带轮最小基准直径槽型YZABCDE205075125200355500由机械设计P295表13-4查“V带轮的基准直径”,得=250mm 误差验算传动比: (为弹性滑动率)误差 符合要求 带速 满足5m/sv300mm,所以宜选用E型轮辐式带轮。总之,小带轮选H型孔板式结构,大带轮选择E型轮辐式结构。带轮的材料:选用灰铸铁,HT200。3.7确定带的张紧装置 选用结构简单,调整方便的定期调整中心距的张紧装置。3.8计算压轴力 由机械设计P303表1312查得,A型带的初拉力F0125.15N,上面已得到=159.44,z=4,则对带轮的主要要求是
16、质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高,以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡,对于铸造和焊接带轮的内应力要小, 带轮由轮缘、腹板(轮辐)和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘,轮缘是带轮的工作部分,用以安装传动带,制有梯形轮槽。由于普通V带两侧面间的夹角是40,为了适应V带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小,故规定普通V带轮槽角 为32、34、36、38(按带的型号及带轮直径确定),轮槽尺寸见表7-3。装在轴上的筒形部分称为轮毂,是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅(腹板),用来联接轮缘与轮毂成一整体。表 普通V带轮的轮槽尺寸(摘自GB/T13575.1-92) 项
17、目 符号 槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基准线上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基准线下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽间距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽对称面至端面的距离 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小轮缘厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 带轮宽 B B =( z -1) e + 2
18、f z 轮槽数 外径 d a 轮 槽 角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 0.5 V带轮按腹板(轮辐)结构的不同分为以下几种型式: (1) 实心带轮:用于尺寸较小的带轮(dd(2.53)d时),如图7 -6a。 (2) 腹板带轮:用于中小尺寸的带轮(dd 300mm 时),如图7-6b。 (3) 孔板带轮:用于尺寸较大的带轮(ddd) 100 mm 时),如图7 -6c 。 (4) 椭圆轮辐带轮:用于尺寸大
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 最大 加工 直径 400 mm 普通 车床 主轴 部件 设计 全套 图纸 27
限制150内