课程设计--普通车床主传动系统设计.doc

机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 课程设计任务说明书 普通车床主传动系统设计说明书一、 设计题目：设计一台加工直径范围为320的普通车床的主传动系统，完成变速级数为12级，转速范围：N401800rpm，电动机功率：P4KW二、 被加工零件的材料：钢、铸铁刀具材料：高速钢、硬质合金三、 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：1、运动设计：确定公比、拟定转速图、绘制传动系统图、计算齿轮齿数。、动力设计：确定各传动件的计算转速、对主要零件进行计算（初算和验算）。、绘制图纸：主轴箱展开图1张（A1）、编制设计说明书。、以上资料全部装入资料袋中一、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1400mm1000,710,500,355,250,180,125,904.5kw,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(选择第三组参数作为设计数据)二、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（3）选用混合公比（4）确定结构网和结构式： （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：， 故齿数最小的齿轮在降速比为之中，查表取，则，则，2基本组的降速比分别是：，故齿数最小的齿轮在降速比为之中，查表有，则，3第二扩大组的降速比分别是，故齿数最少的齿轮在之中，查表有，则， （7）传动系统图如下：三、动力参数设计（1）传动件的计算转速 主轴的计算转速：，取主轴的计算转速为180r/min。各轴的计算转速如下：轴序号电23主计算转速（r/min）144020001000354180最小齿轮的计算转如下：轴序号及最小齿轮齿数1（22）2(22)3(20)主(50)计算转速（r/min）20001000360180(2)计算各传动轴的输出功率 (3)计算各传动轴的扭矩 （n.mm） （n.mm）（n.mm）（n.mm）四、轴径设计及键的选取轴一：，取带入公式： 有，,圆整取选花键：轴二：，取带入公式： 有，,圆整取 选花键：轴三：，取带入公式： 有，,圆整取选花键：主轴：选择主轴前端直径，后端直径取，则平均直径。对于普通车床，主轴内孔直径,故本例之中，主轴内孔直径取为支承形式选择两支撑，初取悬伸量，支撑跨距。 选择平键连接，五、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K=1.0 （2）选择三角带的型号: 由和查表选择B型带（3）取，则（4）核算胶带速度V （5）初定中心矩（6）计算胶带的长度取 （7）核算胶带的弯曲次数 （8）计算实际中心距，圆整取465（9）核算小带轮的包角 （10）确定胶带的根数Z， ，取三根带。（11）大带轮结构如下图所示： 六、计算齿轮模数 45号钢整体淬火， 按接触疲劳计算齿轮模数m,查表计算可得 1-2轴 取，由公式可得，m=2.5mm2-3轴 取，由公式可得，m=2.5mm3-主轴 取，由公式可得，m=3.0mm七、各级转速校核各级实际转速r/min386089125177250360500710100014202000各级标准转速r/min426390125180250355500710100014202000误差2.2%4.8%1.1%0%1.7%0%1.4%0%0%0%0%0%以上各级的转速误差全部满足八、齿轮校核轴及齿数122133244233242222342362350320主轴50主轴80模数（mm）2.52.52.52.52.52.52.52.53333分度圆直径(mm)5582.511082.51055510515515060150240齿根圆直径(mm)48.7576.25103.7576.2598.7548.7598.75148.75142.552.5142.5232.5齿顶圆直径(mm)6087.511587.51106011016015666156246（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： 接触应力： ， 为传递的额定功率（KW）将以上数据代入公式可得弯曲应力： ， 将以上数据代入公式可得（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： 接触应力： ， 为传递的额定功率（KW）将以上数据代入公式可得弯曲应力： ， 将以上数据代入公式可得（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： 接触应力： ， 为传递的额定功率（KW）将以上数据代入公式可得弯曲应力： ， 将以上数据代入公式可得九、主轴校核（a） 主轴的前端部挠度（b） 主轴在前轴承处的倾角（c） 在安装齿轮处的倾角E取为，由于小齿轮的传动力大，这里以小齿轮来进行计算将其分解为垂直分力和水平分力由公式可得主轴载荷图如下所示：由上图可知如下数据：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm计算（在垂直平面）,，计算（在水平面）,，合成：十、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 机械课程设计心得体会作为一名机械工程系，机械设计与制造的学生，我觉得做与机械密切相关的课程设计是非常有意义的，也是非常有必要的。现在，两周的课程设计已经结束了，虽然是短短的两周时间，但我也觉得获益匪浅。现在的我觉得很充实！ 俗话说的好：“态度决定一切”。无论做什么，人的心态最重要。如果心态不正，做事肯定完成不了。课程设计一开始的时候，脑子一片空白，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我更感到“书到用时方恨少”，于是想到了没办法中的办法了重拾教材与设计手册，希望真的能温故而知新。对课本的相关知识基本进行了一次不算是很清楚的梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，最终理清了些头绪，找到了设计的灵感，茅塞顿开，柳暗花明。真是没有思路便无出路，原来思路即出路。 两周的课程设计基础课程设计终于结束了，虽然有点忙碌、也很疲劳，甚至觉得有点乏味，但是收获也还不少。每天的查阅书本和自己动手画图，让我对机械设计基础课程设计有了重新的认识，对普通机床的结构有了深刻的理解。在理论学习的过程中我们只是简单的学到了关于齿轮、V型带、轴和连轴器以及机床的基本结构等简单知识，只能简单的对其进行单独的想象和设计，但是本次课程设计是对一些机构连接组合在一起进行总体设计的，不能单独考虑一个或几个基本构件的情况，要综合考虑，对其传动比和传动关系进行认真考虑，进行整体构思。在已度过的大学时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论方面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。在做本次的课程设计的过程中，我感触最深的当数查阅设计手册和机械零件手册了。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计手册和机械零件手册是十分必要的，同时也是必不可少的，这样才叫设计嘛。在这次课程设计作业的过程中由于在设计方面我们没有经验，理论基础知识掌握得不牢固，在设计中经常出现我们意想不到的问题，所以我们在平时的学习中更应该注重学以致用，把理论与实际结合起来，做到这样，我们的大学时光才不会被虚度。参考书籍：【