_金属切削机床课程设计-机床主运动机械变速传动系统的结构设计（全套图纸） .doc

机床设计课程设计1计算及说明计算结果设计目的一、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.z=12min/315minrn公比：12.1n=3151120r/min12=223机床设计课程设计2（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,/1120rrrrrrr轴数=3+1=4机床设计课程设计3min/315min,/355min,/400min,/450min,/500rrrrr4.3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绘制转速图传动副前多后少，传动线前密后疏，降速要前慢后快等原则；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、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421:1.25bi68,70,72,74,77,79,81,83,91zS、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一11.41:1ci21:1.41ci137/52ci，252/37cin4=450r/minn3=450r/minn2=560r/min机床设计课程设计5级转速。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=0.960.980.9952=0.933=0.930.980.9952=0.94=0.90.980.9952=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=D10.7=63mm取D2=60mm主轴平均轴颈D=(D1+D2)/2=75mm主轴内孔直径d=0.575=37.5mm取d=40mm2.各传动组齿轮模数的确定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第1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；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:limSSKNm1=2m2=2机床设计课程设计70.9511501092.51aHMp；2560(/min)nr3222(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11.2