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_金属切削机床设计课程设计-中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计(全套图纸) .doc

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_金属切削机床设计课程设计-中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计(全套图纸) .doc

中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计1一、设计目的.................................................................................................................................2二、设计步骤.................................................................................................................................21.运动设计..............................................................................................................................21.1已知主要技术参数....................................................................................................21.2结构分析式................................................................................................................21.3转速图........................................................................................................................31.4传动系统图................................................................................................................42.动力计算..............................................................................................................................52.1电机的选取................................................................................................................52.2各传动轴的设计........................................................................................................52.2.1轴Ⅱ.................................................................................................................62.2.2轴Ⅴ.................................................................................................................62.2.3轴Ⅳ.................................................................................................................62.2.4轴Ⅲ.................................................................................................................72.3确定各齿轮齿数........................................................................................................72.3.121ZZ、43ZZ(第一扩大组).....................................................................72.3.265ZZ、87ZZ、109ZZ(基本组)..............................................................72.3.3换向齿轮11Z、12Z......................................................................................82.4带传动设计..............................................................................................................83.齿轮和轴的强度校核..........................................................................................................103.1基本组齿轮65ZZ的校核.........................................................................................103.1.1齿面接触疲劳强度的校核............................................................................103.1.2齿根疲劳强度的校核...................................................................................113.2轴强度校核...............................................................................................................123.2.1确定外加载荷...............................................................................................123.2.2计算弯矩.......................................................................................................133.2.3校核轴的弯曲强度.......................................................................................154.轴承的选择和校核............................................................................................................164.1轴承的选择...............................................................................................................164.2轴承的校核..............................................................................................................16三、总结.......................................................................................................................................17四、参考文献...............................................................................................................................18中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计2一、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、零件计算、编写与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,并且具有初步的结构分析、结构设计和计算能力,为以后的毕业设计,以及将来的工作打下基础。二、设计步骤1.运动设计1.1已知主要技术参数主动电动机功率P2.2kw,主电机功率min/r1000n,min/801rn,min,/1602rnmin/2603rn,min/3604rn,280160121nn,同理,67.13,38.1,625.132132,参考金属切削机床设计指导书,确定公比41.1,转速级数4z。1.2结构分析式由于设计转速之间不存在标准公比,故设计时设计成6级转速有两种方案可以选择(1)41236(2)41326根据传动副较多的变速组安排在前面,传动副较少的变速组安排在后面的原则,选择(1)41236方案。在降速中为了防止降速过快而导致齿轮径向尺寸中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计3增大,常限制最小传动比41mini在升速时为了防止过大的噪声和震动,常限制最大传动比2maxi。在主传动链任一传动组的最大变速范围108/minmaxmaxiiR。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小,根据中间传动轴的变速范围小的原则选择结构网。并且在一般情况下,应尽量使基本组安排在传动顺序最高的位置,使传动件的转矩也较小。从而确定结构网如下ⅠⅡⅢⅣ结构网检查传动组的变速范围时,最后一个扩大组变速范围最大,故只检查最后一个扩大组0.44maxR,式中41.1经检验其合适。1.3转速图(1)确定传动轴轴数N本次设计不考虑车床正反转,故设计时不需设有换向离合器和换向齿轮,所以传动轴数N变速组数电机轴数121115在5根轴中,除去电动机轴Ⅰ,其余四轴按传动顺序依次设为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。Ⅰ与Ⅱ之间为V带传动,取传动比2.3ⅡⅠu,Ⅱ与Ⅲ之间为齿轮传动,传动比1ⅢⅡu,Ⅲ与Ⅳ轴之间为基本组,Ⅳ与Ⅴ之间为第一扩大组,级比指数取4。(2)确定各级转速并绘制转速图由min/801minrnn41.16z确定各级转速360、260、160、80r/min,中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计4相应的标准转速参考金属切削机床设计选取450、315、224、160、112、80r/min。参考设计转速与标准转速,我们取基组级比指数为1,第一扩大组级比指数为4,得到转速图如下转速图1.4传动系统图根据轴数,齿轮副,电动机等已知条件可绘制出传动系统图电动机先通过中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计5V带降速传动到Ⅱ轴,Ⅲ轴与Ⅳ轴之间通过三对齿轮进行降速,其为基本组,而Ⅳ与Ⅴ之间为第一扩大组,通过两对齿轮进行传递,从而带动主轴转动,传动系统图如下图所示传动系统图2.动力计算2.1电机的选取根据已给参数,主电动机功率为kwP2.2,查手册选取电动机型号为Y112M6,额定满载转速为960minr选取滚动轴承的效率995.0rV带传动的效率96.0b齿轮传动的效率97.0g背吃刀量mmap3,f0.25,切削力NfaFpz201525.031900190075.075.0当最低转速min/80minrn时,切削速度min11.2008.080minrDnv因此切削功率kwvFPz66.06120011.2020156120002.2各传动轴的设计中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计62.2.1轴Ⅱ(1)材料选取采用45钢,调质处理,其许用剪切应力MPa60。(2)计算直径转速越高,传递的扭矩越小,在取用相同材料的情况下,相应的轴径也可设计的小些。Ⅱ为高速轴,为了保证强度足够,选取mmD2522.2.2轴Ⅴ(1)材料选取主轴采用45钢,调质处理。(2)计算直径根据功率kwP3,参考机械制造装备表25得主轴前轴颈直径mmD801,主轴后颈直径mmDD648.012。2.2.3轴Ⅳ(1)材料选取采用45钢,调质处理,其许用剪切应力MPa60。(2)计算直径Ⅳ轴的输入功率kwPPgr69.097.0995.066.02204Ⅳ轴的转速min/16041.11802154runnbⅣ轴的输入扭矩mNnpT2.4116069.095509550444根据16344maxDT得mmTD2.15602.4116163344取mmD354中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计72.2.4轴Ⅲ(1)材料选取采用45钢,调质处理,其许用剪切应力MPa60。(2)计算直径Ⅲ轴的输入功率kwPPgr71.097.0995.069.043Ⅲ轴的转速min/45041.111603143runnaⅢ轴的输入转矩mNnPT1.1545071.095509550333根据16333maxDT得mmTD9.10601.1516163333同样取mmD2532.3确定各齿轮齿数2.3.121ZZ、43ZZ(第一扩大组)根据mmD801,查机床主轴变速箱设计简明手册表B9得61t,故1TmmDt46211取模数3m,故最小齿数34625.625.61minmTZ37.2参考金属切削机床设计取38minZ。38min1ZZ在降速最大的一对齿轮副中,7641.11382112buZZ,故114763821ZZSz,对于2241.1bu的齿轮副,11443ZZSz,99.141.12432ZZub,得38,7643ZZ。2.3.265ZZ、87ZZ、109ZZ(基本组)根据mmD253,参考机床主轴变速箱设计简明手册表B9得41t,

注意事项

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