_机械设计课程设计-简易卧式铣床传动装置的设计（全套图纸） .doc

专业课程设计说明书设计题目：简易卧式铣床的传动装置的设计汽车学院院（系）104040206班设计者：指导教师：2008年1月9日重庆工学院机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定.2二、铣刀选择.2三、电动机选择3四、公比和铣床转速的确定.3五、运动参数及动力参数计算.3六、传动零件的设计计算.4七、输入轴的设计计算.7八、校核轴的疲劳强度.8九、输出轴的设计计算.10十、轴承的校核.10十一、箱体尺寸选取.11十二、操纵机构.13十三、三维建模.13主要参考文献.15组员设计心得.162计算过程及计算说明一、传动方案拟定简易卧式铣床的传动装置（1）工作条件：室内工作，动力源为三相交流电动机，电动机双向运转，载荷较平稳，间歇工作。（2）设计数据：丝杆直径50mm，丝杆转矩T=500Nm，转速n=20r/min。（3）使用期限：设计寿命为12000h,每年工作300天；检修期间隔为三年。（4）生产批量及加工条件：中等规模的机械厂，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。二、铣刀选择盘形铣刀JB/T7970.7-1995硬质合金铣刀基本参数：模数1.0，大径50mm，内径22mm，厚度4mm，齿数14，铣切深度2.2mm每齿进给量0.3mm/r平均切削力：F=B*tSz*z/de=0.237cos=(de-2t)/de=0.912最大切削厚度a=Sz*sin=0.041查表得单位切削压F620710Mpa取700MpaF（切）=F*F（平均）=700*0.237*10N=1659N=500Nmn=20r/minD=50mmde=50mmD=22mmSz=0.3mm/rB=4mmZ=14T=2.2mm3T=F（切）*R=1659*25Nmm=41.475NmmP（切）=T*n/9550000=1.086kwP(电机)=P（切）/=1.55kw三、电动机选择根据铣刀查表选择电动机取Y132S8P（额）=2.2kwn（额）=750r/min其主要性能：额定功率：2.2KW，额定转速750r/min满载转速750r/min，额定转矩2.0。四、公比和铣床转速的确定为了使转速损失小，机床结构有不过于复杂根据要求取=2，根据公比查表取铣床的三级转速为：63r/min；125r/min；250r/min。与此相对应的三个传动比为：1/1.41；1/2；1/4。五、运动参数及动力参数计算1、各轴的功率（KW）PI=P工作*=2.2×0.97=2.13KWPII=PI×=2.13×0.97=2.07KW2、计算各轴扭矩（N·mm）TI=9.55×106Pd/nI=323.49N·mTII=9.55×106PII/nII=313.786N·mP（额）=2.2kwn（额）=750r/min电动机型号Y132S8PI=2.13KWPII=2.07KWTI=323.49N·mTII=313.786N·m4六、传动零件的设计计算1、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级1考虑减速器传递功率不高，速度不大，所以小齿轮用40Cr,齿面要求调质，硬度为280HBS；大齿轮用45,调质后240HBS.两者的硬度差40HBS.所以符合要求。2.齿轮齿数的确定为了便于设计和制造，主传动系统中所采用齿轮模数的种类尽可能少一些，因此三对齿轮的模数均为2，当各对齿轮的模数相同，且不采用变位齿轮时，则各对齿轮的齿数和必然相等。为了节省材料和使结构紧凑，确定变速组的齿数和时，应尽可能小，所以取最小齿轮的齿数为32，与之相对应的齿轮齿数为88，所以配对的齿轮齿数和为1203、第一对齿轮传动的设计计算(1)按齿面接触疲劳强度设计由d12.32(kT1(u+1)/duH2)1/3确定有关参数如下：传动比u=1.41取小齿轮齿数:Z1=5012041.11141.11120111uu则大齿轮齿数：Z1-1=iZ1=1.41×50=70实际传动比I0=70/50=1.45传动比误差：i-i0/I=|1.41-1.4|/1.41=+0.71%<5%可用齿数比：u=i0=1.41取d=1(2)转矩T1T1=83522N·m(3)载荷系数k取k=1.3(4)许用接触应力HH=HlimZNT/SHHlimZ1=600MpaHlimZ2=550Mpa计算应力循环次数NLNL1=60n1jL=60×250×1×12000=1.8×108NL1-1=NL1/i=1.8×108/1.41=1.277×108查得接触疲劳的寿命系数：ZNT1=0.91ZNT2=0.94通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1H1=Hlim1ZNT1/SH=600×0.91/1Mpa=546MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=550×0.94/1Mpa=517MpaHlimZ1=600MpaHlimZ2=550MpaNL1=2.07×109NL2=4.744×108ZNT1=0.91ZNT2=0.946故得：d12.32(kT1(u+1)/duH2)1/3=2.321.3×83522×(1+1.41)/1.41×（189.8/51721/3mm=100.202mm模数：m=d1/Z1=100.202/50=2.004mm齿高h=2.25m=4.509mmb/h=64/4.509=14.19mm(5)校核齿根弯曲疲劳强度F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH确定有关参数和系数分度圆直径：d1-1=mZ1-1=2×70mm=140mm齿宽：b=dd1=1×64mm=64mm取b1=64mmb1-1=70mm(6)齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=50Z1-1=70由表6-9相得YFa1=2.32YSa1=1.70YFa1-1=2.24YSa1-1=1.75(7)许用弯曲应力FF=FlimYSTYNT/SF查得：Flim1=550MpaFlim1-1=500Mpa查得：YNT1=0.84YNT1-1=0.87d1100.202mmm=2mmd1=100mmd1-1=140mmb1=64mmb1-1=70mmYFa1=2.32YSa1=1.70YFa1-1=2.24YSa1-1=1.75