课程设计说明书---Z3040型摇臂钻床的设计.doc

课程设计说明书 一、课程设计的目的机床课程设计是在学完机床课程以后，进行一次学习设计的综合练习。通过设计，运用所学的基础知识、技术基础课和专业课的理论知识，生产学习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计，分析比较机床主传动系统某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行计算和编写技术文件。完成机床主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，学习查阅有关设计手册，获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术的能力。并进一步为一般机械设计创造一定的条件。 二、课程设计的题目与内容题目：z3040型摇臂钻床的设计，主要技术参数如下：（1） 钻床的技术参数内容参数单位最大钻孔直径40毫米主轴中心线到立柱母线的距离（z3040*12）3501250毫米主轴箱水平移动的距离900毫米主轴端面到底座面间距离3501250毫米摇臂升降距离600毫米摇臂升降速度1.2米/分摇臂回转角度360度主轴前端孔锥度莫氏4号主轴转速范围（16级）252000转/分进给量范围（16级）0,。043.2毫米/转主轴行程315毫米刻度盘每转钻孔深度122.5毫米主轴允许最大扭矩40公斤*米主轴允许最大进给抗力1600公斤力（2）所用到的电动机的有关参数：主电机：功率3千瓦 转速1430转/分 摇臂升降电机：功率1.1千瓦 转速1500转/分 液压系停用电机：功率0.6千瓦 转速1500转/分 冷却泵电机：功率0.125千瓦 转速3000转/分机床重量 3200公斤 机床外形尺寸（z3040*12的长*宽*高） 2170*1013*2625毫米（3）z3040型摇臂钻床的用途：该机床适应于加工中、小型零件。它可以进行钻孔、扩孔，铰孔、锪平面和攻螺纹等工作，装置其他工艺设备时，还可以进行镗孔。该机床主轴转速和进给量变换是采用液压预选变速机构；主轴箱、摇臂、内外立柱夹紧是采用液压菱形块夹紧机构，夹紧力大，夹紧前后主轴偏心量小；摇臂升降有保险螺母和电器保险机构，进给有钢珠安全离合器等保护装置。课程设计的内容有：主传动系统图（电子版）主轴零件图（打印）三、传动系统的设计1、转速图 该机床主运动转速共有十六级：25、40、63、80、100、125、160、200、250、320、400、500、630、800、1250、2000电动机的转速1430转/分。此图为z3040型摇臂钻床主运动转速图传动系统内一共有七根轴，电动机轴和轴1至轴7.其中轴7为主轴。1、2之间为传动组a2、3之间为传动组b3、4之间为传动组c4、5之间为传动组d5、6之间为传动组e6、7之间为传动组f，如下图所示为它的转速图。图中：(1)距离相等的一组竖线代表各轴。轴号写在上面，竖线间的距离不代表中心距。 (2)分级变速机距离相等的一组水平线代表各级转速。与竖线交的一点代表轴的转速。由于构的转速是按等比级数排列的，故采用对数坐标。相邻两条水平线间的距离间隔为lga,lgb。(3)各轴之间的连线的倾斜方式代表传动副的传动比。四、 主运动链转速图的拟定机床类：z3040型摇臂钻床z=16，a=1.25 b=1.61 主轴转速见上面，电动机转速1转/分：1.传动组和传动副数：因为主轴转速为16级，传动组和传动副数可能存在多种方案，且所使用的齿轮齿轮副各不相同，在轴上位置安排不一样,综合考虑采取下面这个方案16=2*2*2*2*1*1七跟轴六个传动组其齿轮安排如下轴上有一个齿轮上有一个齿轮和一个摩擦离合器一个单齿轮和一个双联滑移齿轮两个双联滑移齿轮两个双联滑移齿轮一个三联滑移齿轮一个三联滑移齿轮，轴与电动机相连，轴为主轴。因为轴和均各有一个齿轮，且轴一与电动机相连直接相连，故周一的转速即为电动机的转速，以下各轴的转速确定可以根据传动比来求出。2.结构网或结构式各种方案的选择需要综合考虑任一传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围，在降速传动时为防止被动齿轮的直径过大而使径向尺寸过大，常限制最小传动比i2,（直齿轮传动，因此传动链任传动组的最大变速范围r810，检查传动组变速范围只需要检查最后一个扩大组，其他传动组变速范围小。注：采用三联滑移齿轮的最大和次大齿轮之间的齿数查应大于或等于4.五、主轴主件的设计 （1）轴颈的确定 保证钻床传动轴的工作条件，主要是保证轴具有足够的扭转刚度。如果扭转刚度不够，则则会引起传动轴的扭振。则按扭转刚度估算轴的直径（mm）且算得轴径d为最小轴径等于电动机的额定功率与从电动机到第七根轴的传动效率之积除以轴的计算转速nj然后开四次方用其结果乘以键槽系数和许勇扭转角定的系数，确定主轴的最小轴径以后来确定其他各轴轴颈。（2）齿轮在轴上的布置 在传动组内齿轮布置的设计中，应防止因固定齿轮的间距不够，出现原啮合齿轮尚未完全脱开而与另一齿轮就要进入啮合的干涉现象。同时，也要注意不使间距过大而造成轴向尺寸过长或因滑移距离长给操纵机构的设计带来困难。在用三联滑移齿轮的最大和次大齿轮之间的齿数小于四时，可用宽式排列。一对啮合的齿轮，宽度应该是相同的。但是考虑到操纵机构的定位不可能很精确，拨叉也存在着误差和磨损，使用时往往会发生错位。这时不会全部齿宽参与工作，因此可以使小齿轮比相啮合的大齿轮宽12。（3）齿轮在轴上的定位 齿轮与轴多采用键连接（4）齿轮尺寸的确定 所用到计算公式为（已知齿轮的齿数和模数求其分度圆直径d=mz m为模数z齿数）根据所给的z3040摇臂钻床的传动系统图上所标注的齿数和模数来求解，齿顶圆da=(z+2ha*)m和齿根圆dn=(z+2ha*2c*)m轴承的选型与轴的轴向固定 转动轴轴承的选型通过查滚动轴承手册来确定。 六、 齿轮校核计算在两根轴间取传动扭矩最大且齿数较少的一对齿轮中的小齿轮进行弯曲和接触强度的校核。七、轴的校核计算选择受扭矩较大几根轴进行校核。八、绘制主轴箱装配图根据主轴变速简图(传动系统图) 和必要的设计计算 参考文献1 吴宗泽1 机械零件设计手册m 1 北京: 机械工业出版社, 200312 机床设计手册编写组1 机率设计手