简易半自动三轴钻床工作台传动装置设计毕业论.doc

第 11 页摘要： 本文主要讲述的是简易半自动三轴钻床工作台传动装置的设计工作。首先，要拟定总的传动方案。本文选择的传动装置是蜗杆-齿轮减速器。然后是电动机的选择、工作机的选择、传动件的设计与强度校核、轴承、联轴器以及键的设计与强度校核、各种传动和轴承的润滑。本文的减速器是要根据参数要求、工作环境和成本来综合确定的。最后，本文还运用了Auto CAD软件对减速器进行了平面设计。 本次毕业设计运用了机械设计、机械原理和机械制图等等机械知识。从中我学会了将理论知识结合生产实际解决问题，学会了查阅资料和图表，学会了数据的处理和各种工具的运用。关键词： 机械传动装置；减速器；工作台 The Design of Worktable Transmission Device for Simple Semi-automatic Triaxial Drilling Machine Director: Teaching Assistant）Abstract: This article mainly tells the simple semi-automatic three axis of drilling machine workbench transmission device design work. First of all, to formulate the overall transmission scheme. This paper choose the actuator is worm - gear reducer. Then is the choice of motor, the choice of working machine, the design of transmission parts and intensity, bearing, coupling, and key of the design and strength check, all kinds of transmission and lubrication of bearings. In this paper, the speed reducer is according to the parameter requirements, work environment and comprehensive determine cost. Finally, this article also use Auto CAD software reducer for the plane design. The graduation design USES a mechanical design, mechanical principle and mechanical drawing mechanical knowledge, and so on. I learned from the theoretical knowledge combined with the actual production to solve the problem, learned to check data and charts, data processing and the use of a variety of tools. Keywords: mechanical transmission device；speed reducer； the workbench1 引言 1.1选题的意义 本文的题目是简易半自动三轴钻床工作台传动装置的设计，传动装置中的核 心部分就是减速器的设计。减速器是一个封闭的、独立的用于增大转矩、降低速度的传动装置。 国外的减速器犹以德国和日本的技术处于领先地位，不管是材料和工艺还是效率和寿命都领先于其他国家。且由于他们的减速器的传动形式以定轴齿轮传动为主，那么体积和重量就成了待解决问题。国内的减速器多以齿轮、蜗杆传动为主，但是功率与重量比小、传动比大而机械效率过低的问题也普遍存在。同时，材料和工艺、寿命和效率也存在着不小的问题。所以不管是国外还是国内，在减速器的制造上都是有各自的缺陷的，我们可以通过精选材料，改善加工工艺水平以及传动原理、结构的创新来提高减速器的品质。因此生产出大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长、高水平和高性能的减速器以满足机床等需要传动装置的机器就是本文选题的意义之所在。1.2 研究内容本文研究的内容是简易半自动三轴钻床工作台传动装置的设计，主要研究内容是减速器的设计。具体的内容是：减速器内传动件和轴的设计与校核、减速器外部传动件的设计、原动机的选择、工作机的设计以及整个传动装置的润滑保养等等。这其中还要包括相应的数据处理，图表建立，受力分析以及传动方案的拟定等等。1.3 研究思路 首先，根据任务书给定的设计参数结合机器工作的环境查阅相关资料确定总的传动方案。然后，根据传动方案确定传动装置即减速器类型，根据工作台所要实现的工作动作选用合适的工作机。最后，通过给定的设计参数和所选的工作机、减速器计算相应的运动与动力参数。依据这些计算出的运动与动力参数计算分析设计校核具体零部件，直到最后完成整个设计过程。2 传动装置的总体设计 2.1设计任务 2.1.1 设计内容1) 拟定工作台部分传动方案；2) 根据传动方案进行结构设计绘出装配图（A0图纸）； 3) 绘制零件图两张（A3图纸）。4) 编写设计计算说明书一份。 2.1.2 设计参数 参数如图表2-1所示切削速度V(m/s)孔径D/mm总切削力矩T/(N*m)工作台及附件重量/Kg工作台进给速度/(m/s)切削时间/S工作台切削阻力/N0.2236.51054750.155.51235 2.2 总体传动方案 根据题目所给的参数，本文的传动装置是由蜗杆-齿轮减速器、V带传动和凸轮在组成的。传动方案如图2-1所示。 2.3 电动机的选择 2.3.1 电动机的选择 经过比较，我选择Y系列三相异步电动机适用于电源电压380V要求的机器上。电动机容量计算如下：1 电动机所需输出的功率为 由任务书所给的数据可算出kwkw所选零部件的传递效率如下：V带即 联轴器即 齿轮即 蜗杆即则 由以上数据可得：kw 2.3.2 电动机型号的确定 由于电动机所需输出的功率为9.146kw查表选Y160M-4电动机，kw满载转速r/min3 传动装置的传动比及其分配 3.1 计算总传动比 3.2 合理分配各级传动比1 V带的传动比 2 涡轮蜗杆的传动比3 齿轮传动比 3.3 传动装置的动力和运动参数的计算3.3.1 各轴转速的计算 0轴 r/min 1轴 r/min 2轴 r/min 3轴 r/min 4轴 r/min 3.3.2 各轴输入功率的计算 0 轴 kw 1 轴 kw kw 2 轴 kw 3 轴 kw 4 轴 kw 3.3.3 各轴输入转矩的计算 0 轴 1 轴 2 轴 3 轴 4 轴 经上述的计算和设计得到总体参数如表3-1所示 表3-1 总体参数 功率P/KW输入 输出转矩T/N*m输入 输出转速n/(r/min)传动比i效率 0轴1轴2轴3轴4轴4 传动件的设计及其计算 4.1凸轮的设计及计算 4.1.1 凸轮的设计参数参数如表4-1所示：项目快进工作停顿快退停止时间2s7s2s4s5s高度5mm15mm020mm0角度 4.1.2 凸轮的轮廓设计经过综合分析选择的是偏置直动尖底从动件盘型凸轮机构，轮廓设计运用翻转法原理。取凸轮的基圆半径即轮廓线的最小半径mm，凸轮圆心O偏于从动件右端，凸轮按顺时针转动，转速r/min。 凸轮轮廓线的设计步骤如下所示：1 选取合适比例尺用于位移和凸轮转角，且二者比例尺相同。位移曲线如图4-1所示，将位移曲线的横坐标等分成20段分别表为1-20二十个数。2 以O为圆心=40mm位半径画出轮廓线的基圆，基圆与从动件的中心轴线交于点如图所示。同样以O为圆心mm为半径画偏距圆，偏距圆切从动件中心轴线与Q，从Q开