普通车床主轴变速箱设计【3KW 35.5 1660 】【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 金属切削机床 课程设计说明书 设计题目 ： 普通车床主轴变速箱设计 专 业 ： 姓 名 ： 学 号 ： 指导老师 ： 金属切削机床课程设计任务书 一、 设计题目：普通车床主轴变速箱设计 二、 设计参数： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 主电机功率： 3 轴最高转速： 1660 r/轴最低转速： r/、 设计要求 1、主轴变速箱装配图 1 张（ 展开图和主要的横向剖视图） 2、主零件工作图（ 传动系统 图 (3、设计计算说明书 1 份 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 一、传动设计 机的选择 .动参数 .定结构式 . 传动结构式、结构网的选择 . 传动组和传动副数可能的方案 . 结构网和结构式各种方案的选择 . 各方案的分析比较 .速图和系统图的拟定 .定带轮直径 . 确定计算功率 . 选择 .确定带轮直径并验算带速 V. 确定带传动的中心距和带的基准长度 . 验算小带轮的包角 . 确定带的根数 . 计算带的张紧力0F. 计算作用在轴上的压轴力 .定各变速组传动副齿数 .制传动系统图 .、 动力设计 .定传动件计算转速 . 轴计算转速 . 各传动轴计算转速 . 各齿轮计算转速 . 核算主轴转速误差 .传动组齿轮模数的确定和校核 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轮强度校核 . 校核 a 传动组齿轮 . 校核 .校核 .轴挠度的校核 . 确定各轴最小直径 . 轴的校核 .式摩擦离合器的选择及计算 . 决定外摩擦片的内径0d. 选择摩擦片尺寸 . 计算摩 擦面对数 Z. 计算摩擦片片数 . 计算轴向压力 Q.、结构设计 .轮的设计 .轴换向机构的设计 .动机构的设计 .轮块的设计 .承的选择 .轴组件的设计 . 各部分尺寸的选择 .轴通孔直径 .颈直径 .承跨距及悬伸长度 . 主轴轴承的选择 .滑系统的设计 .、参考文献 .纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 一、传动设计 机的选择 （ 1）床身上最大回转直径： 400 2）主电机功率： 3 3）主轴最高转速： 1660r/动参数 变速范围 Rn=1660/1Z 对于中型车床， 此处取 转速级数 Z=12。查设计指导准数列表得转速系列为： 50, 71, 101, 143, 204, 289, 410, 582, 825, 1170 ,1660 定结构式 动结构式、结构网的选择 结构式、结构网对于分析 和选择简单的串联式的传 s 动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传 动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效了。 传动组和传动副数可能的方案 方案一： 631 22312 方案二：621 23212 方案三：613 23212 构网和结构式各种方案的选择 方案的分析比较 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 在一般的选择原则中，通常取扩大顺序与传动顺序一致，但在此次设计中，考虑到机床的启动、停止，要求轴上装有摩擦离合 器，所以，方案一中，由于装有摩擦离合器，必然导致轴上的轴向尺寸增大。方案二、三中，解决了方案一中轴向尺寸过大的问题，但考虑到轴到轴的传动中，方案二中可能会有较大的降速比。故选方案三作为此处设计的可行方案。 速图和系统图的拟定 由于车床轴转速一般取 7001000 r/在中型通用机床中，通常传动比 u = 1范围内， u=u 主 /430/825 =初选轴转速为 825r/ 拟定转速图如图 1 定带轮直径 定计算功率 机械设计表 8 7 查得工作情况系数 3 选择 V 带类型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 据 值由 机械设计图 8 10 选择 A 型带。 定带轮直径并验算带速 V 由机械设计表 8 6、表 8 8，取基准直径 1d 75 验算带速 V V 1d (60 1000) 75 1430/(60 1000) s 因为 5m/s V 25m/s,所以带轮合适。 定大带轮直径 2d 2d i 1d 75 115 据 机械设计表 8 8，取基准直径 2d 115 确定带传动的中心距和带的基准长度 设中心距为0a,则 0 7（ 21 ） a 2（ 21 ） 于是 133 a 380,初取中心距为 0 带长02122100 4)()(22 =700 查表取相近的基准长度dL，10 带传动实际中心距 a=a。 +( /2=205 验算小带轮的包角 一般小带轮的包角不应小于 120 。 21 a 。合适。 定带的根数 ( 00 其中： 0p- 1i 时传递功率的增量； ，查得的包角系数； 长度系数； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 为避免 制根数不大于 10。 ( 00 =5 算带的张紧力000 其 中： m/s； kg/m；取 q=m。 v = 1440r/ s。 20 )00 = 计算作用在轴上的压轴力 a/2)=定各变速组传动副齿数 传动组 a: 查表 82/1/1 21 2/1/1 21 ： 57、 60、 63、 66、 69、 72、 75、 78 58、 60、 63、 65、 67、 68、 70、 72、 73、 77 可取 2,于是可得轴齿轮齿数分别为： 24、 42。 于是 48/241 2/30 可得轴上的两联齿轮齿数分别为： 48、 30。 传动组 b: 查表 8 , ： 69、 72、 73、 76、 77、 80、 81、 84、 87 ： 60、 63、 66、 69、 72、 75、 78、 80、 82、 84、 86 ： 63、 65、 67、 68、 70、 72、 73、 77、 79、 82、 84 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 可取 4，于是可得轴上齿轮的齿数分别为： 22、 28、 35。 于是 62/221 8/56， 5/49 得轴上齿轮的齿数分别为： 62、56、 49。 传动组 c: 查表 84/11 22 1 ： 84、 85、 89、 90、 94、 95 22 ： 72、 75、 78、 81、 84、 87、 89、 90 可取 0. 4/11 降速传动，取轴齿轮齿数为 18； 22 升速传动，取轴齿轮齿数为 30。 于 是得 72/181 30/602 联动齿轮的齿数分别为 18， 60； 得轴两齿轮齿数分别为 72， 30。 二、 动力设计 定传动件计算转速 轴计算转速 主轴计算转速是第一个三分之一转速范围内的最高一级转速，即 3Z =118r/ 18r/传动轴计算转速 轴可从主轴 118r/ 72/18的传动副找上去，轴的计算转速 170r/的计算转速为 475r/的计算转速为 950r/ 齿轮计算转速 传动组 c 中， 18/72 只需计算 z = 18 的齿轮，计算转速为 475r/60/30 只需计算 z = 30 的齿轮，计算转速为 355r/动组 b 计算 z = 22 的齿轮，计算转速为 475r/动组 z = 24 的齿轮，计算转速为 950r/ 算主轴转速误差 1430*75/115*42/30*35/49*60/30=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 1900r/5%001 4 0 0 )1 4 0 1 7(%100)( 标标实所以合适。 传动组齿轮模数的确定和校核 模数的确定： 别计算各齿轮模数 先计算 24齿齿轮的模数： 3 221 )1(16338m 其中 : ； = 2； 3 m ， 取 = 600全系数 S = 1。 由应力循环次数选取 K ，取 S=1， M P N 5 4 01 6 0 i m 。 m = 2 按齿数 42的计算， m = 2 于是传动组 m = 2b = 16 轴上齿轮的直径： *24=48mm,*42=84 轴上两联齿轮的直径分别为： *48=96*30=60文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 确定轴上另两联齿轮的模数。 3 22 )1(16338m 按 22齿数的齿轮计算： U=75r/得 m = 取 m = 3 按 28齿数的齿轮计算： 可得 m = 按 35齿数的齿轮计算： 可得 m = 于是轴齿轮的模数统一取为 m = 3 于是轴齿轮的直径分别为： *22=66mm,*28=84mm,*35=105上与轴三联齿轮啮合的两齿轮直径分别为： *62=186*56=168*49=147mm 取 m = 3 轴上齿轮的直径分别为： *18=54mm,*60=180四上两齿轮的直径分别为： *72=216*30=90轮强度校核 ： 计算公式2a 传动组齿轮 校核齿数为 24的即可，确定各项参数 P=n=950r/T=06*50=0确定动载系数： v=d*n/(60*1000)=s 齿轮精度为 7级，由机械设计查得使用系数 b=8*2=16文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 确定齿向载荷分配系数 :取齿宽系数 1d非对称 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 0 . 2 3 1 0H d =b/h=16/(2*2)=4,查机械设计得 确定齿间载荷分配系数 : T/d=1200N t/b=75100N/机械设计查得 1 确定动载系数 : 表 10 计算弯曲疲劳许用应力 由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限。 图 10K,S = 1.3 4 74 ， 故合适。 核 b 传动组齿轮 校核齿数为 22的即可，确定各项参数 P=n=475r/T=06*55=0确定动载系数： v=d*n/(60*1000)=s 齿轮精度为 7级，由机械设计查得使用系数 0.1b=8*3=24确定齿向载荷分配系数 :取齿宽系数 1d非对称 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 0 . 2 3 1 0H d =b/h=24/(3*机械设计得 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 确定齿间载荷分配系数 : T/d=A*Ft/b=00N/机械设计查得 K 确定动载系数 : 表 10 计算弯曲疲劳许用应力 由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限。 图 10K,S = 1.3 4 74 ， 故合适。 c 传动组齿轮 校核齿数为 18的即可，确定各项参数 P=n=170r/T=06*55=0确定动载系数： v=d*n/(60*1000)=s 齿轮精度为 7级，由机械设计查得使用系数 9.0b=8*3=24 确定齿向载荷分配系数 :取齿宽系数 1d非对称 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 0 . 2 3 1 0H d =b/h=24/(3*4)=2,查机械设计得 定齿间载荷分配系数 : T/d=3311N t/b=00N/机械设计查得 K 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 确定动载系数 : 2 5 7 表 10 计算弯曲疲劳许用应力 由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限。 图 10K,S = 1.3 4 74 ， 4 故合适。 定各轴最小直径 1轴的直径： 1=950r/ j =91*4（ 3*096/950） =222轴的直径： 2=475r/ j =91*4（ 3*75） =263轴的直径： 3=170r/ j =91*4（ 3*70） =334主轴的直径： j =91*4（ 3*=46文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 轴的校核：通过受力分析，在一轴的三对啮合齿轮副 中，中间的两对齿轮对轴中点处的挠度影响最大，所以，选择中间齿轮啮合来进行校核 T=06*50=0t=2T/d=1200N P=F= ( +)=知 ： d=30E=200*109y=300mm,b=228 所以合格, 。 轴、轴的校核同上。 式摩擦离合器的选择及计 算 外摩擦片的内径0 大 2 6 0d D+(2 6) 36+(2 6) 38 42 取0d 42选择摩擦 片尺寸 参考 设计指导 摩擦片尺寸及花键规格自行设计摩擦片的尺寸如图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 6内摩擦片外摩擦片厚度 1. 52490 9890 算摩擦面对数 Z K v K n K)D(10123033式中 额定动扭矩； 9550 9550 m K K f 摩擦片间的摩擦系数；查 设计指导表 12 f 擦片材料 10 钢，油润） P 摩擦片基本许用比压；查 设计指导表 12 P 擦片材料 10钢，油润）； D 摩擦片内片外径 0d 外摩擦片的内径 速度修正系数；根据平均圆周速度（ s）查 设计指导 表 13 近似取为 结合次数修正系数； 查 设计指导表 13 取为 接合面修正系数； 把数据代入公式得 查 设计指导表 13 取 Z 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 算摩擦片片数 摩擦片总片数（ Z 1） 15 片 算轴向压力 Q Q )(40 202 p )4290(40 22 478N 三、结构设计 轮的设计 根据 V 带计算，选用 5 根 A 型 V 带。由于 轴安装摩擦离合器及传动齿轮，为了改善它们的工作条件，保证加工精度，采用卸荷式带轮结构输入。如图所示，带轮支承在轴承外圆上，而两轴承装在与箱体固定的法兰盘上，扭矩从端头花键传入。 轴换向机构的设计 主轴换向比较频繁，才用双向片式摩擦离合器。这种离合器由内摩擦片、外 摩擦片、滑动套筒、螺母、钢球和空套齿轮等组成。离合器左右两部门结构是相同的。左离合器传动主轴正转，用于切削加工。需要传递的转矩较大，片数较多。右离合器用来传动主轴反转，主要用于退回，片数较少。 这种离合器的工作原理是，内摩擦片的花键孔装在轴的花键上，随轴旋转。外摩擦片的孔为圆孔，直径略大于花键外径。外圆上有 4 个凸起，嵌在空套齿轮的缺口之中。内外摩擦片相间安装。移动套筒 4 时，钢球沿斜面向中心移动并使滑块 3、螺母 1向左移动，将内片与外片相互压紧。轴的转矩便通过摩擦片间的摩擦力矩传递给齿轮，使主轴正传。同理， 当滑块 7、螺母 8 向右时，使主轴反转。处于中间位置时，左、右离合器都脱开，轴以后的各轴停转。摩擦片的间隙可通过放松销 6 和螺母 8 来进行调整。 摩擦片的轴向定位是由两个带花键孔的圆盘实现。其中一个圆盘装在花键上，另一个装在花键轴的一个环形沟槽里，并转过一个花键齿，和轴上的花键对正，然后用螺钉把错开的两个圆盘连接起来。 动机构的设计 根据制动器的设计原理，将其安装在靠近主轴的较高转速的轴，在离合器脱开时买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 制动主轴，以缩短辅助时间。此次设计采用带式制动器。该制动器制动盘是一个钢制圆盘，与轴用花键联接，周边 围着制动带。制动带是一条刚带，内侧有一层酚醛石棉以增加摩擦。制动带的一端与杠杆连接。另一端与箱体连接。为了操纵方便并保证离合器与制动器的联锁运动，采用一个操纵手柄控制。当离合器脱开时，齿条处于中间位置，将制动带拉紧。齿条轴凸起的左、右边都是凹槽。左、右离合器中任一个结合时，杠杆都按顺时针方向摆动，使制动带放松。 轮块的设计 机床的变速系统采用了滑移齿轮变速机构。根据各传动轴的工作特点，基本组 (传动组 b)滑移齿轮采用平键联接装配式齿轮，固定齿轮用独立式；第一扩大组 (传动组 a)的滑移齿轮采用了整体式滑移 齿轮；第二扩大组 (传动组 c)传动转矩较大用平键联接装配式齿轮，此时平键传递转矩，弹性挡圈轴向固定，简单、工艺性好、结构方便。所有滑移齿轮与传动轴间均采用花键联接。 从工艺角度考虑，其他固定齿轮（主轴上的齿轮除外）也采用花键联接。由于主轴直径较大，为了降低加工成本而采用了单键联接。 由各轴的圆周速度参考设计指导 轴间传动齿轮精度为 8 7 7轴间齿轮精度为 7 6 6 齿轮材料为 45 钢，采用整体淬火处理。 承的选择 为了方便安装， 轴上传动件的外径均小于箱体左侧支承孔 直径，均采用深沟球