_金属切削机床课程设计-车床主传动系统设计（全套图纸） .doc

机床设计课程设计1计算及说明计算结果一、设计目的机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，使学生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，并培养学生具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。二、设计步骤（一）、运动设计机床主轴箱参数如下：1、转速级数Z：z=122、确定转速范围：min/315minrn公比：12.1确定转速范围为n=3151120r/min3、结构分析式（1）12=223（2）12=322从电动机到主轴，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，由可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件少些，节省材料，也就是满足前多后少的原则，因此，取12=223方案，在降速传动中，防止齿轮的直径过大而使径向尺寸带常限制最小传动比4/1mini，在升速时，为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比2maxi，在主传动链任一转动组的最大变速范围108)/(minmaxmaxiiR。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，因此，传动系统的结构网如下图所示：根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网根据（1）电动机到主轴，一般为降速运动。接近电动机处的零件，转速.z=12min/315minrn公比：12.1n=3151120r/min12=223机床设计课程设计2较高，从而转矩较小，尺寸也就越小（2）运动副较多的传动组放在接近电动机处才，可使小尺寸的零件多些就可省材料。从而确定结构网如下：12=223检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组：)1(222PXR其中12.162X22P所以10872.61612.12R是可行的4、绘制转速图4.1选择电动机一般金属切削机床若无特殊要求，多采用Y系列封闭式三相异步电动机。根据原则条件选择Y132S-4型Y系列鼠笼式三相异步电动机。额定功率P=7.5KW，同步转速1500r/min，工作寿命20年，两班制（每年按300天计算）。4.2分配总降速传动比由min/1120maxrn，及21.121.06，结合金属切削机床表7-1个级转速传动依次为min,/560min,/630min,/710min,/800min,/900min,/1000min,/1120rrrrrrrmin/315min,/355min,/400min,/450min,/500rrrrr轴数=3+1=4机床设计课程设计34.3确定传动轴轴数传动轴数=变速组数+定比传动副数+1所以轴数=3+1=44.4绘制转速图<1>传动副前多后少，传动线前密后疏，降速要前慢后快等原则；<2>升速时最大传动比2maxi；降速时最大传动比4/1mini；画转速图如下所示：其中轴定传动比=1440/710=25、确定各变速组传动副的齿数5.1如图传动组a1:11ai12.1/12ai31/1.25ai由金属切削机床表8-1又得，112.125.1三行结果如下：11:1ai.74,72,70,68,66zS21:1.12ai.74,72,70,68,66.zS31:1.25ai.74,72,70,68,66.zS取72zaS，则从表中查出小齿轮齿数分别为36，34，32，即136/36ai，38/342ai，332/40ai传动组b11.12:1bi68,70,72,74,77,79,81,83,91zS、21:1.25bi68,70,72,74,77,79,81,83,91zS、1:11ai12.1/12ai31/1.25ai136/36ai，38/342ai，332/40ai11.12:1bi21:1.25bi143/38bi，236/45bi机床设计课程设计4同理，取81zbS，则从表中查出小齿轮齿数分别为43，36即143/38bi，236/45bi传动组c11.41:1ci82,84,85,87,89,90,91,92.zS21:1.41ci82,84,85,87,89,90,91,92.zS同理，取89zcS，则表中查出小齿轮齿数分别为37，37即137/52ci，252/37ci6、绘制传动系统图根据轴数、齿轮数、电动机等已知条件可有如下系统图（二）传动零件的初步计算1、传动轴直径初定（1）确定主轴的计算转速主轴的计算转速min/56.44212.1315131213min4rnnz中型车床主轴的计算转速是第一个三分之一转速范围内的最高一级转速。11.41:1ci21:1.41ci137/52ci，252/37cin4=450r/minn3=450r/minn2=560r/min机床设计课程设计5所以主轴的计算转速n4=450r/min。（2）各传动轴的计算转速、轴根据主轴计算转速为450r/min按52/37的运动副找上去，计算转速为450r/min、轴同上，确定计算转速为560r/min、轴计算转速为710r/min（3）电动机功率7.5kw三角带功率=0.96；轴承=0.995；齿轮=0.98；1=0.96；2=0.96×0.98×0.9952=0.933=0.93×0.98×0.9952=0.94=0.9×0.98×0.9952=0.87P1=P1=7.2；P2=P2=6.984；P3=P3=6.77；P4=P4=6.57(4)各轴直径的初定)(914mmnjNd轴直径：0.8，P1=7.2kw,n1=710r/min47.29130.67100.8dmm取d1=35mm轴直径：0.8，P2=6.984kw，2560/minnr46.9849132.235600.8dmm取d2=40mm轴直径：0.8，P=6.77kw，3450/minnr46.779133.794500.8dmm取d3=40mm主轴直径:根据金属切削机床设计书表3-2得主轴前颈D1=90mm主轴后轴颈D2=D1×0.7=63mm取D2=60mm主轴平均轴颈D=(D1+D2)/2=75mm主轴内孔直径d=0.5×75=37.5mm取d=40mm2.各传动组齿轮模数的确定第1传动组n1=710r/min三角带功率=0.96；轴承=0.995；齿轮=0.98；d1=35mmd2=40mmd3=40mmD1=90mmD2=60mmd=40mm机床设计课程设计6根据公式：32211)1(16338jjmdnuZNum321Z；60710128300207.210N8查表可知：lim11150HaMp；0.95nk又因为，1:limSSKN0.9511501092.51aHMp；1710(/min)nr7.5Nkw；25.1u所以：3122(1.251)7.516338210321.257101092.5m.04查手册标准模数系列取m1=2。第2传动组根据公式：32211)1(16338jjmdnuZNum238Z,1.12u；7.5Nkw查表可知：lim11150HaMp；0.95nk又因为，1:limSSKN0.9511501092.51aHMp；2630(/min)nr3222(1.121)7.5163381.9210381.121092.5630m236Z,1.25u；7.5Nkw查表可知：lim11150HaMp；0.95nk又因为，1:limSSKN0.9511501092.51aHMp；2560(/min)nrm1=2m2=2机床设计课程设计73222(1.251)7.5163382.0410361.251092.5560m查手册标准模数系列取m2=2。第3传动组根据公式：32211)1(16338jjmdnuZNum321Z；60710128300207.210N8查表可知：lim11150HaMp；0.95nk又因为，1:limSSKN0.9511501092.51aHMp；3450(/min)nr7.5Nkw；1.4u所以：3122(1.41)7.5163382.1210371.44501092.5m查手册标准模数系列取m2=2。（三）、零件的验算1、三角胶带传动的计算和选定电动机转速min/1440rn，传递功率P=7.5kw，传动比i=2.03，两班制，一天运转16小时，工作年数20年（每年按300天计算）。（1）确定计算功率11.2aK1.27.59caapPKkw（2）选取普通V带型根据小带轮的转速和计算功率，选B型带。（3）确定基准直径1125ddmm，212125254dddidmm查手册，取dd2=250mm(4)转速误差校核：i=250/125=2n1=1440/2=720r/minn1=710r/min（720-710）/710×100%=1.42%<5%在误差范围之内m2=2普通V带型B型带1125ddmmdd2=250mmV=9.42m/s