机械系统设计课程设计说明书dieq.docx

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1、机械系统统设计课课程设计计指导书书机械教研研室机械系统统设计课课程设计计指导书书(1)车床主轴轴箱设计计车床主轴轴箱设计计一、课程程设计的的目的1、 课程设计计属于机机械系统统设计课课的延续续，通过过设计实实践，进进一步学学习掌握握机械系系统设计计的一般般方法。 2、 培养综合合运用机机械制图图、机械械设计基基础、精精度设计计、金属属工艺学学、材料料热处理理及结构构工艺等等相关知知识，进进行工程程设计的的能力。3、 培养使用用手册、图图册、有有关资料料及设计计标准规规范的能能力。4、 提高技术术总结及及编制技技术文件件的能力力。5、 是毕业设设计教学学环节实实施的技技术准备备。二、设计计内容与

2、与基本要要求 设计内容容：独立立完成变变速级数数为6-12级级的机床床主传动动系统主主轴变速速箱设计计，包括括车削左左右螺纹纹的换向向机构及及与进给给联系的的输出轴轴。基本要求求：1、 课程设计计必须独独立的进进行，每每人必须须完成展展开图、截截面图图图样设计计各一张张，能够够较清楚楚地表达达各轴和和传动件件的空间间位置及及有关结结构。2、 根据设计计任务书书要求，合合理的确确定尺寸寸、运动动及动力力等有关关参数。3、 正确利用用结构式式、转速速图等设设计工具具，认真真进行方方案分析析。4、 正确的运运用手册册、标准准，设计计图样必必须符合合国家标标准规定定。说 明书书力求用用工程术术语，文文

3、字通顺顺简练，字字迹工整整。5、 完成典型型零件工工作图图图样设计计2 张张。三、设计计步骤 方案确确定1、 确定有关关尺寸参参数、运运动参数数及动力力参数。2、 据所求得得的有关关运动参参数及给给定的公公比，写写出结构构式，校校验转速速范围，绘绘制转速速图。3、 确定各变变速组传传动副的的传动比比值，定定齿轮齿齿数、带带轮直径径，校验验三联滑滑移齿轮轮齿顶是是否相碰碰，校验验各级转转速的转转速误差差。4、 绘制传动动系统图图。结构设计计1、 草图设计计估计计各轴及及齿轮尺尺寸，确确定视图图比例，确确定展开开图及截截面图的的总体布布局；据据各轴的的受力条条件，初初选轴承承，在有有关支撑撑部位画

4、画出轴承承轮廓。并并检验各各传动件件运动过过程中是是否干涉涉。2、 结构图设设计确定齿齿轮、轴轴承及轴轴的固定定方式；确定润润滑、密密封及轴轴承的调调整方式式；确定定主轴头头部形状状及尺寸寸，完成成展开图图及截面面图的绘绘制。3、 加黑，注注尺寸、公公差配合合，标注注件号，填填写明细细表及装装配图技技术要求求。零件图设设计编写设计计计算说说明书四、基本本参数确确定1、 基本参数数主参数DD床身身上最大大加工直直径（mmm）刀架上最最大工件件回转直直径 (D8000mm时时) 或通过主轴轴孔最大大奉料直直径 床身宽宽度 通用机床床主轴短短部结构构形状序号简图结构特点点应用范围围1前端短锥锥面定位

5、位，定心心精度高高；法兰上的的螺孔用用于紧固固卡盘，并并有一沉沉孔，以以安装端端而键传传递转矩矩。内孔孔为莫氏氏内锥孔孔，用以以安装顶顶尖、心心轴等；头部悬伸伸较短，刚刚性好；装卸卡盘盘方便大多数车车床、六六角车床床、多刀刀车床的的主轴2a,b为为定位面面，与卡卡盘配合合有间隙隙，定位位面易磨磨损，定定心精度度低；螺纹用于于锁紧卡卡盘，内内锥孔用用于安装装顶尖、心心轴和弹弹簧夹头头等；轴端悬伸伸长，刚刚性差；装拆卡盘盘较方便便车床、仪仪表机床床（在新新设计的的机床上上已逐渐渐淘汰）3长锥为定定位面，定定心精度度高；与卡盘连连接时用用套在主主轴上的的螺母拉拉紧，长长锥上的的键用以以传递扭扭矩；轴

6、端悬伸伸较长，刚刚性较差差；装拆卡盘盘较方便便车床47：244锥孔作作定位面面，供安安装铣刀刀或铣刀刀心轴的的尾椎，再再用拉杆杆从主轴轴后端拉拉紧，四四个螺孔孔供安装装端铣刀刀用，两两个长槽槽供安装装端面键键以传递递扭矩铣床5模氏锥孔孔作定位位面并传传递一定定的转矩矩，锥孔孔内部的的退锥槽槽，借助助楔铁使使刀具安安装可靠靠，尾部部的退锥锥槽便于于拆卸刀刀具，并并与刀具具扁尾一起起传递扭扭矩。钻床、镗镗床2、 尺寸参数数机床主轴轴端部结结构形状状：主轴中心心孔前段段锥度，摩摩氏3-6度。为装配方方便，车车床主轴轴直径通通常是从从前向后后逐段递递减。一一般车、铣铣床主轴轴后轴颈颈的直径径，为前轴轴

7、颈尺寸寸。主轴前轴轴颈尺寸寸应按所所传递的的功率确确定，初初选时可可参照下下表初定定。主轴前轴轴径的直直径 mm 功率率KW Di机床 1.477-2.52.6-3.663.7-5.555.6-7.337.4-1111-114.7714.88-188.418.55-22222-229.55卧式车床床60-88070-99070-110595-1130110-1455140-1655150-1900220230铣床50-99060-99060-99575-110090-1105100-1155-外圆磨床床-50-99055-77070-88075-99075-110090-1100105105主

8、轴前端端面到前前支撑径径向支反反力作用用点之间间的距离离为主轴轴悬伸量量，减小小悬伸量量对提高高主轴组组件的刚刚度与抗抗振性有有明显效效果。主主轴悬伸伸量的选选择，可可参照下下表确定定。主轴悬申申量与前前轴颈直直径之比比机床和主主轴的类类型/D通用和精精密车床床，自动动车床和和短主轴轴端铣床床，用滚滚动轴承承支承，适适用于高高精度和和普通精精度要求求0.6-1.225中等长度度和较长长主轴端端的车床床和铣床床，悬申申不太长长（不是是细长）的的精密镗镗床和内内圆磨床床，用滚滚动轴承承和滑动动轴承支支撑，适适用于绝绝大部普普通生产产的要求求。1.255-2.5孔加工机机床，专专用加工工细长深深孔的

9、机机床，由由加工技技术决定定，需要要有长的的悬伸刀刀杆或主主轴可移移动，因因切削较较重而不不适用于于有高精精度要求求的机床床。2.55主轴最佳佳跨距可可据下列列经验公公式初定定 式中中 L00最佳佳跨距 a悬伸伸量（悬伸量量大的机机床 若实际跨跨距L实实与最佳佳跨距LL0不能相相等时，可可取合理理跨距。若L实L0时，应应适当加加强主轴轴刚度；反之，LL实4校验各级级转速的的转速误误差主轴轴实际转转速（rr/miin）主轴轴标准转转速（rr/miin）公比比绘制传动动系统图图。六、草图图设计 要求绘绘制展开开图、截截面图各各一张，以以表达所所设计主主轴变速速箱的基基本结构构。两图图应并行行绘制。

10、其其中展开开图以将将各轴展展开到同同一平面面的展开开形势绘绘制，所所表达的的是各轴轴及轴上上所有零零件的实实际形状状，及轴轴向位置置及尺寸寸。截面面图则反反映各轴轴的空间间关系及及经向尺尺寸。 设设计展开开图时，应应考虑主主轴的悬悬伸量、合合理跨距距；各传传动轴上上齿轮宽宽度、滑滑移齿轮轮必须保保证一对对齿轮彻彻底脱开开、另一一对齿轮轮才能进进入啮合合、 并并留有11-2mmm间隙隙，不相相邻轴上上的齿轮轮在滑动动中不干干涉等需需要，轴轴承布置置，皮带带轮的位位置等因因素综合合确定轴轴向尺寸寸。据各轴的的轴间距距及传动动件径向向尺寸，合合理的布布置展开开图的位位置。在截面图图上须注注意，主主轴

11、必须须在两导导轨中央央，主轴轴距导轨轨面高度度应等于于主参数数之半。带带轮一般般在主轴轴箱后上上方，要要便于防防护。布布置各传传动轴位位置时应应注意检检查不相相邻轴之之间齿轮轮或轴是是否干涉涉。运动件与与相壁之之间距离离不小于于15mmm。结构草图图确定后后，对有有关轴及及齿轮进进行校验验计算。七、结构构图设计计箱壁各安安装轴承承处可适适当设凸凸缘，加加筋条。主主轴箱应应留有在在床身上上安装定定位的基基准面。主传动系系统应设设有刹车车制动装装置，安安放位置置最好在在接近执执行件，转转速较高高且变速速范围较较小的传传动轴上上。在向进给给系统输输出的部部位有加加工左右右螺纹的的换向装装置，一一般采

12、用用介轮换换向，而而且介轮轮放在反反向传动动中。主轴轴承承可采用用滚动轴轴承，亦亦可采用用滑动轴轴承，配配置形式式可以是是两支撑撑，亦可可以是三三支撑。常常见的主主轴滚动动轴承配配置形式式及工作作性能见见表。为提高角角接触球球轴承的的刚度，角角接触球球轴承的的组配形形式以背背对背使使用为好好。主轴轴轴承精精度选择择：主轴轴承承精度机床精度度等级前轴承后轴承普通精度度级P5或PP4（SSP）P5或PP4（SSP）精密级P4（SSP）或或P2(UP)P4（SSP）高精度级级P2(UUP)P2(UUP)常见的主主轴滚动动轴承配配置形式式及工作作性能表表序号轴承配置置前支承后支承前支承承承载能力力刚度

13、振摆温升极限转速速热变形前前端位移移径向轴向径向轴向径向轴向径向轴向径向轴向总的前支承1318221000226880000318221000-1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0231822100080000318221000-1.01.00.93.01.01.01.1551.2.653318221000-460000-1.00.60.80.71.01.00.60.51.03.0470000(300000)-70000-0.81.00.71.01.01.00.8.750.60.85269770000-70000-1.51.01.1331.01.01.41.40.60.

14、80.86460000-460000-0.70.7.451.01.01.00.70.51.20.87460000-460000-0.71.0.352.01.01.00.70.51.20.884600008000000000800000.71.0.351.51.01.01.00.7.750.8984000080000840000800000.61.01.01.01.01.01.01.00.50.9主轴轴承承必须能能进行预预紧和间间隙调整整。因机床工工作属于于轻载，故故各轴的的轴承通通常可按按轻系列列和特轻轻系列选选择。各轴承及及固定的的传动件件，必须须有可靠靠的轴向向定位环环节，其其方式可可采用

15、轴轴肩、套套筒、螺螺母、螺螺钉、弹弹簧卡圈圈、楔形形键块等等等。参参照有关关图册设设计。标注尺寸寸、配合合；加黑黑;编制制件号；编制明明细表。标标注装配配技术条条件。八、零件件工作图图设计由指导教教师指定定零件，一一般设计计一个轴轴一个齿齿轮。图图幅A33.九、撰写写设计计计算说明明书要求：说说明简要要，计算算合理、准准确，表表达清晰晰，文字字简练通通顺。内容：11、设计计任务；2、主主要规格格参数；3、工工作性能能及范围围；4、各各有关参参数的计计算与确确定；55、方案案论证（可可结合结结构式及及转速图图进行）；6、转转速图、传传动系统统图，转转速误差差计算；7、各各轴及齿齿轮的计计算转速速

16、;8、有有关校验验计算；9、轴轴承选择择使用及及有关结结构说明明。十、工作作进程安安排方案设计计：包括括参数确确定、转转速图拟拟定、传传动系统统图拟定定。 22天 结构草图图设计： 3天校验计算算： 11天结构设计计：包括括完善草草图，注注尺寸、公公差配合合，加黑黑，编制件号号，明细细及技术术要求等等。 4天天零件工作作图设计计： 11天编写说明明书： 2天天机动： 1天天答辩： 1天天十一、课课程设计计选题 C661255型、CC61228型、CC61332型、CC61336型、CC61440型普普通车床床 在在每种型型号车床床中限定定公比=1.41、11.588、1.78和和=2的的各一种

17、种。 为为保证顺顺利地完完成设计计任务，转转速级数数均限制制在122级以内内。机械系统统设计课课程设计计指导书书（2）和 面 机 设设 计一、机械械系统设设计课程程设计的的目的及及内容 11、目的的机械系统统设计课课程设计计是专业业课最后后一个实实践性教教学环节节，是机机械零件件课程设设计的延延伸，是是机械系系统设计计的一次次全面训训练，为为毕业设设计打下下良好基基础，其其目的是是：（1） 联系生产产实际，运运用所学学过的知知识，培培养独立立的分析析问题、解解决问题题的能力力。（2） 利用“机机械系统统设计”、“食品机机械”及“机械设设计”等前序序课的知知识，学学会并掌掌握机械械系统设设计的特

18、特点及方方法，学学会并掌掌握机械械系统设设计中“参数设设计”、“方案设设计”及“结构设设计”的方法法。（3） 加强机械械设计中中基本技技能的训训练。加加强计算算能力，加加强运用用有关设设计资料料、设计计手册、标标准、规规范及经经验数据据的能力力，加强强机械绘绘图的能能力。（4） 巩固和加加强机械械零件的的设计及及制造工工艺方向向的知识识。2、内容容本课程设设计的内内容，选选择具有有代表性性的中小小型和面面机作为为设计课课题。使使学生能能在比较较少的时时间内（三三周），完完成和面面机整机机设计全全部过程程的基本本训练。（1）参参数设计计根据课题题所确定定的和面面机种类类、用途途及生产产能力来来确

19、定和和面机主主要构件件（例如如浆叶、容容器）结结构形式式和尺寸寸参数、运运动参数数（例如如浆叶转转数）及及动力参参数（电电机功率率）。（2）方方案设计计根据和面面机主要要构件（例例如浆叶叶）的形形式、性性质及运运动参数数，拟定定整机的的机械传传动链和和传动系系统图。计计算并确确定各级级传动的的传动比比，皮带带传动、齿齿轮传动动、蜗杆杆传动等等传动构构件的结结构参数数及尺寸寸，拟定定机器的的结构方方案图。（3）结结构设计计根据结构构的方案案图，在在正式图图纸上拟拟定传动动构件与与执行构构件的位位置，然然后依次次进行执执行构件件及传动动系统设设计机体体，操纵纵机构设设计，密密封及润润滑的结结构设计

20、计。二、 基本要求求1、 设计题目目：（1）和和面机生生产能力力，以每每次调和和面粉的的重量为为准。12 /次 、255 /次 、550 /次三三种（2）机机型：卧卧式和面面机（3）搅搅拌浆形形式：滚笼式、浆浆叶式、椭椭圆式、花花环式、叶叶片式五五种（4）工工艺要求求：调和面团团分别为为：水面面团、韧韧性面团团、酥性性面团三三种（5）根根据学生生人数，用用不同的的生产能能力，工工艺要求求及搅拌拌浆形式式不同进进行搭配配，做到到每人一一个设计计课题，不不重复。2、 图样设计计要求（1）图图量 完成 0 图纸一一张，进进行和面面机总装装配图设设计。完成 3 号号图二张张，进行行（二个个零件的的）零

21、件件图设计计。（2）要要求 方案设计计必须合合理 装配图必必须标明明机器的的全部结结构、原原理；标标明每个个机械零零件的功功能、形形状、尺尺寸、位位置及相相互联接接的方法法，相互互配合的的性质及及运动关关系。 必须标明明所有配配合尺寸寸，定位位及联结结尺寸、总总体尺寸寸 必须由视视图及剖剖视图组组成，视视图完整整，投影影关系准准确，线线条及画画法，尺尺寸及配配合的标标注必须须符合国国家标准准，技术术条件齐齐全。 零件图必必须标清清零件的的形状、大大小及结结构，尺尺寸精度度，表面面粗糙度度；形状状及位置置公差，按按国家标标准绘制制，技术术条件齐齐全3、 设计说明明书要求求。设计说明明书是设设计的

22、主主要依据据，内容容必须详详尽准确确，其中中包括：（1） 设计题目目：和面面机的用用途、规规格（生生产能力力）（2） 运动参数数、动力力参数及及主要结结构尺寸寸的确定定。（3） 整机结构构形式、传传动方式式、传动动系统的的拟定，进进行方案案许证，画画结构（方方案）草草图。（4） 机构及主主要零部部件的设设计、选选用。（5） 主要零件件、部件件的强度度、刚度度设计计计算或验验算。（6） 操纵机构构及润滑滑方式的的设计计计算，（7） 说明书中中的理论论及计算算公式要要注明出出处。（8） 注明资料料来源、参参考文献献及资料料的目录录。（9） 总的文字字不少于于 50000 字。三、设计计方法及及步骤

23、 （一）、总总体方案案设计1、搅拌拌浆形式式根据设计计课题给给定形式式或根据据给定面面团的性性质来确确定搅拌拌浆形式式：（1） 水面团：依次采采用滚笼笼式、花花环式、椭椭圆式、叶叶片式（2） 韧性面团团：顺序序同上（3） 酥性面团团：浆叶叶式 2、搅拌拌容器的的总体尺尺寸及翻翻缸形式式 （1）宽宽度（ B ）B = 2 ( R+) 式式中 RR = 搅拌浆浆半径 R的大大小取决决于面团团性质及及生产能能力= 浆浆叶与容容器的间间隙 = 110220 毫毫米，大小取取决与 R (2) 高度度（ HH ）H = h +2 RR 式式中 hh=(00.51)RR（3）长长度（ L ）L = (22.

24、55)R 推荐值值 （44）手动动翻缸（5）滚滚笼式搅搅拌器短臂 R11/2长臂 (00.70.88) RR1 RR1 容器器半径4、 确定和面面机总体体方案图图（1） 初步确定定机器的的总体高高度，即即搅拌容容器上口口的地面面高度。由由于生产产能力不不同，容容器大小小不同，总总体高度度也不同同，为方方便工人人操作方方便省力力，推荐荐机器总总体高度度为 880010000 。（2） 确定机座座高度 保证面缸缸放倒后后低于水水平面 15 200 。 保证机座座上安装装电机有有足够的的尺寸及及空间。（3） 初步步拟定传传动方式式，主要要传动件件位置。（二）、运运动参数数设计1、传动动系统中中传动链

25、链的设计计及各传传动比的的分配设设计（1）搅搅拌浆转转速 nn浆=200500 rppm 水水面团的的转速低低些，酥酥性面团团的转速速高些（2）电电机转速速 n电=15500 rpmm (同步转转速) 四级电电机(3) 传动链链总传动动比 i总=n电/n浆=i皮* i齿1*i齿2*i(4)传传动比分分配：高速级级：推荐荐采用皮皮带传动动（减速速）i皮 3低速级级：推荐荐采用齿齿轮传动动单级圆柱柱齿轮 i单6蜗杆传动动 ii杆402、设计计计算各各传动轴轴的转速速（三）、动动力参数数设计1、电机机功率的的确定和面机的的动力参参数计算算时，电电机功率率的确定定均采用用经验公公式，即即类比法法主要取

26、取决于和和面机的的生产力力，推荐荐值如下下：生产力（/次次）12.55255075100主电机 （千千瓦）1.12.2345.57.52、 计算各转转动轴的的扭矩（参参考机械械零件设设计）。3、 行各传动动轴的轴轴上传动动件，支支撑件（轴轴承等）的的受力分分析，强强度计算算（粗算算）。4、 各传动轴轴的受力力分析，强强度计算算粗算。（四）、结结构设计计当方案设设计结束束后，经经审定方方案设计计合理，进进行结构构设计。图图样的绘绘制与相相关的设设计、计计算交替替进行，相相辅相成成。1、传动动系统设设计 传动系统统设计在在机械械零件设设计的的基础上上完成，各各传动件件的设计计计算，主主要包括括：（

27、1） 皮带传传动设计计设计计算算：皮带带轮中心心距、皮皮带轮直直径、皮皮带型号号数、长长度、带带轮结构构尺寸（2） 齿轮传传动设计计设计计算算：直齿齿、斜齿齿、圆柱柱齿轮传传动、蜗蜗杆传动动的中心心距、模模数、齿齿数及各各传动件件的结构构尺寸（如如分度圆圆、顶圆圆、根圆圆、齿宽宽等）（3） 根据各传传动轴上上各零件件的结构构尺寸，轴轴承的尺尺寸，确确定各轴轴的结构构尺寸。（4） 对各轴的的轴承润润滑及密密封进行行设计。（5） 对主要传传动轴画画出受力力分析图图，进行行强度校校核。（6） 对主主要传动动轴的轴轴承进行行受力分分析，强强度及寿寿命演算算（校核核）。2、执行行件（浆浆叶容器器）及机机

28、体的总总体结构构设计（1） 完成搅拌拌器（面面缸）结结构设计计。其中包括括：容器器的结构构设计、支支撑结构构及密封封结构设设计。 结构构设计 整整体式结结构： V 型型板槽一一件，与与两个端端板焊接接而成，这这种结构构一般为为小型容容器（112 /次）采采用。组合式结结构： V 型型板槽一一件（板板槽较厚厚1），两两个端板板最小壁壁厚（55）采用用铸铁，内内层用不不锈钢薄薄板（ = 0.55）衬在在里面。VV 型板板槽与二二个端板板用螺钉钉联接成成容器。 材质质整体式：中小型型容器采采用不锈锈钢板（ 1 CCr188Ni99Ti ）焊接接而成。组合式：中小型型容器 V 型型板槽及及端板内内衬用

29、不不锈钢（ 1 CCr188Ni99Ti ），端端板用灰灰口铸铁铁。（2）搅搅拌容器器（面缸缸）与输输出口的的结构设设计 搅拌拌器结构构、尺寸寸设计。 搅拌拌器与输输出轴的的联结形形式。 搅拌拌器（浆浆叶支撑撑端）与与容器端端板间的的动密封封结构。 容器器的翻转转、定位位、结构构设计。（3）搅搅拌容器器的支承承结构设设计（4）传传动系统统与机体体（或机机座）的的联结，容容器支承承结构与与机体定定位联结结（5）参参见附图图 1 ，2（五）、零零件工作作图设计计 1、零零件形式式：轴类类零件一一件、传传动零件件一件 为防防止学生生之间有有重复，零零件的确确定必须须经指导导教师指指定。 2、要要求（1）零零件工作作图视图图完整，必必须标明明零件的的结构、形形状、大大小。（2）注注明零件件所有表表面的尺尺寸、尺尺寸公差差、表面面粗糙度度、形状状及位置置公差。（3）技技术条件件齐全。四、日程程安排1、时间间总计为为三周（ 15 天）2、方案案设计 3 天天（其中中调研 1 天天）3、结构构设计99天4、零件件工作图图设计11天5、编写写设计说说明书11天6、答辩辩1天26