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普通车床主传动系统设计【400 4KW 45-100 1.41 8级 1500r 含CAD图纸)】

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普通 车床 传动系统 设计 kw 45 cad 图纸
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内容简介:
机床主传动设计说明书1普通车床主传动系统设计说明书一、设计题目设计一台普通车床的主传动系统,完成变速级数为812级。二、设计目的1通过设计实践,掌握机床主传动系统的设计方法。2培养综合运用机械制图、机械设计基础、及结构工艺等相关知识,进行工程设计的能力。3培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。4提高技术总结及编制技术文件的能力。5是毕业设计教学环节实施的技术准备。三、设计内容与基本要求设计内容(一)运动设计(1)传动方案设计(集中传动,分离式传动)(2)转速调速范围MAXINR(3)公比大公比,小公比和及混合公比(4)确定结构网和结构式(1)传动副前多后少,前密后疏,(2)超速级解决方案A增加变速组,B采用分枝传动和背轮机构(5)绘制转速图(1)降速前缓后急(2)升速前急后缓(6)三角带设计确定变速组齿轮齿数(7)绘出传动系统图机床主传动设计说明书2机床主传动设计说明书3(二)动力设计(1)传动件的计算转速各轴,各齿轮NI(2)传动轴轴径(3)齿轮模数(4)主轴设计轴径(前径,后径),内孔直径,前端前伸量A粗选100120,支撑形式,计算合理支撑跨距L(三)结构设计(四)校核一个齿轮(最小的),校核主轴(弯矩,扭矩)基本要求1根据设计任务书要求,合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。2正确利用结构式、转速图等设计工具,认真进行方案分析。3正确的运用手册、标准,设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语,文字通顺简练,字迹工整。4完成主传动系统图1张和机床正反转控制电气原理图1张。四、设计参数序号加工最大直径主轴转速系列(R/MIN)驱动电动机功率与同步转速1400MM1000,710,500,355,250,180,125,9045KW,1500R/MIN2400MM1000,500,355,250,180,125,90,454KW,1500R/MIN3320MM2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,424KW,1500R/MIN4320MM2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223KW,1500R/MIN5320MM2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004KW,1500R/MIN机床主传动设计说明书46320MM2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633KW,1500R/MIN选择第二组参数作为设计数据五、运动参数设计(1)传动方案设计(选择集中传动方案)(2)转速调速范围10MAX245INR(3)选用混合公比(4)确定结构网和结构式2348(5)绘制转速图如下图所示(6)确定变速组齿轮齿数1先计算第一扩大组的齿轮的齿数第一扩大组的降速比分别为,12U故齿数最小的齿轮在降速比为之中,查表取,则1MIN2Z6ZS机床主传动设计说明书5,则,14Z231ZUZS22基本组的降速比分别是,1821U故齿数最小的齿轮在降速比为之中,查表有,1MIN2Z84ZS则,16Z24Z3第二扩大组的降速比分别是,14U2故齿数最少的齿轮在之中,查表有,则11MIN0Z1ZS250,180Z25Z(7)传动系统图如下六、动力参数设计(1)传动件的计算转速机床主传动设计说明书6主轴的计算转速,取主轴的计算转0303MAXINI1454/MINR速为125R/MIN。各轴的计算转速如下轴序号电23主计算转速(R/MIN)14401000500177125最小齿轮的计算转如下轴序号及最小齿轮齿数1(22)222320主50计算转速(R/MIN)10005001801252计算各传动轴的输出功率14096380BRPNKW额23875GR351RK10937GRPNW主3计算各传动轴的扭矩(NMM)19503629JPN1T机床主传动设计说明书7(NMM)29506715JPN2T(NMM)38J3(NMM)9502746JPN主主主T七、轴径设计及键的选取轴一,取带入公式1380PKW10/MINJR09。【】有,,圆整取49JPDN23D24DM选花键60轴二,取带入公式235PKW2/MINJR09。【】有,,圆整取491JPDN73D3DM选花键8326轴三,取带入公式351PKW7/MINJR09。【】有,,圆整取49JPDN34D35DM选花键8607主轴选择主轴前端直径,后端直径19DM210758DD()取,则平均直径。2D65M5对于普通车床,主轴内孔直径,故本例之中,主轴内孔直径取06D为4D支承形式选择两支撑,初取悬伸量,支撑跨距。9AM520LM机床主传动设计说明书8选择平键连接,214,0BHLM八、带轮设计(1)确定计算功率,K为工作情况系数,可取工作8小时,取K10P4KW104JKKW(2)选择三角带的型号由和查表选择B型带4JPKR/MINN额(3)取,则125D112408DM(4)核算胶带速度V194/60NVMS(5)初定中心矩,圆整取458MM。0125180457ADM(6)计算胶带的长度2210120180524581213964DLA取0143M(7)核算胶带的弯曲次数机床主传动设计说明书91111002943403MVUSSSL(8)计算实际中心距,圆整取47600654587222A(9)核算小带轮的包角21118058017320476D(10)确定胶带的根数Z,092P18C,取三根带。0142JZ(11)大带轮结构如下图所示九、计算齿轮模数45号钢整体淬火,10JMP机床主传动设计说明书10按接触疲劳计算齿轮模数M,查表计算可得12304,1KK12轴取,8M12ZIJN8JP由公式可得,M25MM313260JJMJKPI2J23轴取,M1Z850JN365JP由公式可得,M25MM323160JJMJIKPN2J3主轴取,8MZ40I5J351JP由公式可得,M30MM3123160JJMJIKPN26J十、各级转速校核各级实际转速R/MIN44891251772503605001000各级标准转速R/MIN45901251802503555001000误差221101701400以上各级的转速误差全部满足机床主传动设计说明书1110141实际转速标准转速标准转速十一、齿轮校核轴及齿数122133244233242222342362350320主轴50主轴80模数(MM)25252525252525253333分度圆直径MM558251108251055510515515060150240齿根圆直径MM4875762510375762598754875987514875142552514252325齿顶圆直径MM608751158751106011016015666156246(1)一轴到二轴的小齿轮从上表可知为齿数为22查设计手册可得以下数据1232,5,820,1/MIN,04,1JZUMBNRKK/10/9STP接触应力3170693810MTKC,8,5,64NNQK16STNNQK为传递的额定功率(KW)123201SJJUMPAZMBN机床主传动设计说明书1238N将以上数据代入公式可得1060JMPAPAS弯曲应力160692542MTNKC,83,7,0NNQK127STNNQK0395Y5129SWJMPAZMBY将以上数据代入公式可得164320WPAPAS(2)二轴到三轴的小齿轮从上表可知为齿数为22查设计手册可得以下数据123,28,5,1025,0/MIN,04,1JZUMBRKK/10/9STP接触应力317069310MTNKC,85,6NNQK089STNNQK为传递的额定功率(KW)123201SJJUMPAZMBN365N将以上数据代入公式可得94610JPAAS弯曲应力1606522MTNKC,85,7,0NNQK12STNNQK1239SWJMPAZMB机床主传动设计说明书13将以上数据代入公式可得197320WMPAPAS(3)三轴到主轴的小齿轮从上表可知为齿数为20查设计手册可得以下数据12320,43,824,50/MIN,04,1JZUMBRKK/1/90STP接触应力317069310MTNKC,95,8,6NNQK09STNNQK为传递的额定功率(KW)1232081SJJUMPAZMBN35N将以上数据代入公式可得89210JPAAS弯曲应力616052MTNKC,95,78,0NNQK126STNNQK123SWJMPAZMB将以上数据代入公式可得17320WPAPAS十二、主轴校核(A)主轴的前端部挠度51SY(B)主轴在前轴承处的倾角0RAD容许值轴承(C)在安装齿轮处的倾角容许值齿机床主传动设计说明书1465170850236851095D107879ILML平均总E取为,5210MPA444087511369066DI434992539282ZPFNDN主计件(),057YZN017XZFN由于小齿轮的传动力大,这里以小齿轮来进行计算44291295385201QPFMZN主计主主(将其分解为垂直分力和水平分力由公式,TATANQYNQZYF可得2105,647ZYFN8013523ZMLNM件YY件1762XXFD件主轴载荷图如下所示机床主传动设计说明书15由上图可知如下数据A364MM,B161MM,L525MM,C87MM计算(在垂直平面),16QZFABCLYEI23ZFCYLEI3236ZMCYLEI123017SZ,QZABIL齿236ZLCI齿23ZLCI齿35910齿Z齿1齿2齿3,6QZFABLEI轴承ZFCLEI轴承23ZMLI轴承5910轴承Z轴承1轴承2轴承3计算(在水平面)机床主传动设计说明书16,16QYFABCLEI23YFCLI3236YXMCLEI123017SY,QABIL齿236YLCEI齿23YXLCI齿35180齿Y齿1齿2齿3,6QYFABLEI轴承YFCLI轴承23YXMLEI轴承53810轴承Y轴承1轴承2轴承合成205SSZYY210齿齿齿31轴承轴承Z轴承Y十三、轴承的选取(1)带轮因于带轮不承受轴向力,故选用深沟球轴承,型号210。(2)一轴一轴的前后端与箱体外壁配合,配合处传动轴的轴径是25MM,同时一轴也不会承受轴向力故也选用深沟球轴承,型号205。(3)二轴二轴与一轴相似,但是由于工作过程之中传动可能右误差,二轴会承受轴向力,因此二轴与外壁配合处采用圆锥滚子轴承,型号7206E。(4)三轴三轴与外壁配合处采用圆锥滚子轴承,型号7207E。(5)主轴主轴是传动系统之中最为关键的部分,因此应该合理的选择轴承。从主轴末端到前端依次选择轴承为圆锥滚子轴承,型号7214E推力球轴承,型号38215;圆柱滚子轴承,型号3182113,其示意图如机床主传动设计说明书17十四、电气设计(1)FU1,FU2,FU3,FU4,FU5为熔断器,起短路保护。(2)FR为热继电器。起过载保护。(3)KM1,KM2为主电机M的正转和反转的接触器。机床主传动设计说明书18(4)SB为停止开关。(5)SB1为电机正转开关。(6)SB2为电机反转开关。(7)HL1,HL2分别为电机正转和反转的指示灯。(8)EL为照明灯。参考书籍【1】金属切削机床课程设计指导书哈尔滨工业大学出版社【2】金属切削机床设计指导上海交通大学出版社【3】机床设计手册(两册共四本)机械工业出版社【4】机床设计图册上海科学技术出版社【5】金属切削机床设计上海科学技术出版社【6】机械课程设计浙江大学出版社【7】机械设计(第四版)高等教育出版社机床主传动设计说明书19【8】机械制造装备中国铁道出版社【9】机械制图高等教育出版社【10】机床电力拖动与控制西南交通大学出版社机床主传动设计说明书1普通车床主传动系统设计说明书设计题目设计一台普通车床的主传动系统,完成变速级数为812级。设计目的1通过设计实践,掌握机床主传动系统的设计方法。2培养综合运用机械制图、机械设计基础、及结构工艺等相关知识,进行工程设计的能力。3培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。4提高技术总结及编制技术文件的能力。5是毕业设计教学环节实施的技术准备。三、设计内容与基本要求设计内容(一)运动设计(1)传动方案设计(集中传动,分离式传动)(2)转速调速范围MAXINR(3)公比大公比,小公比和及混合公比(4)确定结构网和结构式(1)传动副前多后少,前密后疏,(2)超速级解决方案A增加变速组,B采用分枝传动和背轮机构(5)绘制转速图(1)降速前缓后急(2)升速前急后缓(6)三角带设计确定变速组齿轮齿数(7)绘出传动系统图(二)动力设计机床主传动设计说明书2(1)传动件的计算转速各轴,各齿轮NI(2)传动轴轴径(3)齿轮模数(4)主轴设计轴径(前径,后径),内孔直径,前端前伸量A粗选100120,支撑形式,计算合理支撑跨距L(三)结构设计(四)校核一个齿轮(最小的),校核主轴(弯矩,扭矩)基本要求1根据设计任务书要求,合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。2正确利用结构式、转速图等设计工具,认真进行方案分析。3正确的运用手册、标准,设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语,文字通顺简练,字迹工整。4完成主传动系统图1张和机床正反转控制电气原理图1张。四、设计参数序号加工最大直径主轴转速系列(R/MIN)驱动电动机功率与同步转速1400MM1000,710,500,355,250,180,125,9045KW,1500R/MIN2400MM1000,500,355,250,180,125,90,454KW,1500R/MIN3320MM2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,424KW,1500R/MIN4320MM2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223KW,1500R/MIN5320MM2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004KW,1500R/MIN6320MM2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633KW,1500R/MIN机床主传动设计说明书3选择第二组参数作为设计数据五、运动参数设计(1)传动方案设计(选择集中传动方案)(2)转速调速范围10MAX245INR(3)选用混合公比(4)确定结构网和结构式2348(5)绘制转速图如下图所示(6)确定变速组齿轮齿数1先计算第一扩大组的齿轮的齿数第一扩大组的降速比分别为,12U故齿数最小的齿轮在降速比为之中,查表取,则1MIN2Z6ZS,则,14Z231ZZSU2机床主传动设计说明书42基本组的降速比分别是,128U1故齿数最小的齿轮在降速比为之中,查表有,则1MIN2Z84ZS,16Z24Z3第二扩大组的降速比分别是,14U2故齿数最少的齿轮在之中,查表有,则11MIN0Z1ZS250,180Z25(7)传动系统图如下六、动力参数设计(1)传动件的计算转速主轴的计算转速,取主轴的计算转速0303MAXINI1454/MINR机床主传动设计说明书5为125R/MIN。各轴的计算转速如下轴序号电23主计算转速(R/MIN)14401000500177125最小齿轮的计算转如下轴序号及最小齿轮齿数1(22)222320主50计算转速(R/MIN)10005001801252计算各传动轴的输出功率14096380BRPNKW额23875GR351RK10937GRPNW主3计算各传动轴的扭矩(NMM)19503629JPN1T(NMM)275J2(NMM)395018JPN3T(NMM)2746J主主主机床主传动设计说明书6七、轴径设计及键的选取轴一,取带入公式1380PKW10/MINJNR09。【】有,,圆整取49JPD23D24DM选花键60轴二,取带入公式235PKW2/MINJNR09。【】有,,圆整取491JPD73D3DM选花键8326轴三,取带入公式351PKW7/MINJNR09。【】有,,圆整取49JPD34D35DM选花键8607主轴选择主轴前端直径,后端直径19DM210758DD()取,则平均直径。2D65M5对于普通车床,主轴内孔直径,故本例之中,主轴内孔直径取为06D4D支承形式选择两支撑,初取悬伸量,支撑跨距。9AM520LM选择平键连接,214,0BHLM八、带轮设计机床主传动设计说明书7(1)确定计算功率,K为工作情况系数,可取工作8小时,取K10P4KW104JKKW(2)选择三角带的型号由和查表选择B型带4JPKR/MINN额(3)取,则125DM112408D(4)核算胶带速度V194/60NVS(5)初定中心矩,圆整取458MM。0125180457ADM(6)计算胶带的长度2210120180524581213964DLA取0143M(7)核算胶带的弯曲次数111102943403VUSSSL(8)计算实际中心距,圆整取47600654587222A(9)核算小带轮的包角21118058017320476D(10)确定胶带的根数Z,092P18C机床主传动设计说明书8,取三根带。0142198JPZC(11)大带轮结构如下图所示九、计算齿轮模数45号钢整体淬火,10JMP按接触疲劳计算齿轮模数M,查表计算可得12304,1KK12轴取,8M12ZIJN8JP由公式可得,M25MM313260JJMJKI2J23轴取,M1Z850JN365JP由公式可得,M25MM323160JJMJIKP2J3主轴取,8MZ40I5JN31JP机床主传动设计说明书9由公式可得,M30MM3123160JJMJIKPZN26J十、各级转速校核各级实际转速R/MIN44891251772503605001000各级标准转速R/MIN45901251802503555001000误差221101701400以上各级的转速误差全部满足10141实际转速标准转速标准转速十一、齿轮校核轴及齿数122133244233242222342362350320主轴50主轴80模数(MM)25252525252525253333分度圆直径MM558251108251055510515515060150240齿根圆直径MM4875762510375762598754875987514875142552514252325齿顶608751158751106011016015666156246机床主传动设计说明书10圆直径MM1一轴到二轴的小齿轮从上表可知为齿数为22查设计手册可得以下数据1232,5,820,1/MIN,04,1JZUMBNRKK/10/9STP接触应力3170609381MTNKC,8,5,64NNQK16STNNQK为传递的额定功率(KW)123201SJJUMPAZMBN38N将以上数据代入公式可得0610JPAS弯曲应力616092542MTKC,83,7,0NNQK127STNNQK0395Y5129SWJMPAZMBY将以上数据代入公式可得164320WPAPAS(2)二轴到三轴的小齿轮从上表可知为齿数为22查设计手册可得以下数据123,82,5,1025,0/MIN,04,1JZUMBRKK/10/9STP接触应力3170650931MTNKC机床主传动设计说明书11,085,06NNQKK089STNNQK为传递的额定功率(KW)12321SJJUMPAZMBN365N将以上数据代入公式可得94610JPAS弯曲应力1606522MTNKC,85,7,0NNQK12STNNQK1239SWJMPAZMB将以上数据代入公式可得197320WPAPAS(3)三轴到主轴的小齿轮从上表可知为齿数为20查设计手册可得以下数据12320,43,824,50/MIN,04,1JZUMBRKK/1/90STP接触应力3170650931MTNKC,95,8,6NNQK09STNNQK为传递的额定功率(KW)1232081SJJUMPAZMBN35N将以上数据代入公式可得8910JPAS弯曲应力6160522MTNKC,95,78,0NNQK126STNNQK机床主传动设计说明书12512390SWJKNMPAZMBN将以上数据代入公式可得17320WPAPAS十二、主轴校核A主轴的前端部挠度51SYB主轴在前轴承处的倾角0RAD容许值轴承C在安装齿轮处的倾角容许值齿65170850236851095D107879ILML平均总E取为,5210MPA444087511369066DI434992539282ZPFNDN主计件(),057YZN017XZFN由于小齿轮的传动力大,这里以小齿轮来进行计算44291295385201QPFMZN主计主主(将其分解为垂直分力和水平分力由公式,TATANQYNQZYF可得2105,647ZYFN8013523ZMLNM件YY件1762XXFD件主轴载荷图如下所示机床主传动设计说明书13由上图可知如下数据
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