《金属切削机床》课程设计-设计某机床的主传动系统（完整图纸）.doc

目录cad图纸，联系153893706一 设计目的-（1）二 运动设计-（1） 1.分配传动比-（1）2. 绘制转速图-（1） 3确定各变速组传动副的齿数-（2）4绘制传动系统图- （3）三 动力设计-（2） 1确定轴的计算转速-（2） 2. 带轮设计-（3）3. 各传动组齿轮模数的确定和校核-（4）四 主轴最佳距的确定-（7）五 主轴刚度的校核-（8）六 轴承选择-（9）七 轴的校核-（9）八.设计心得-（11）九 参考文献-（11）设计说明计算结果一设计目的 机床设计目的是对所学的金属切削机床知识的一次综合性检验，它需要用基础课和专业课的知识联系生产实践实际，达到加深印象及拓宽知识领域的目的，设计过程中，查阅设计手册及相关资料，获得设计工作基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，为进行一般的机械设计打好基础。二.运动设计 1.分配传动比1确定转速范围 查表7-1，确定转速范围为1604000r/min。 2确定公比 =1.58。 3转速级数 z=8。 4结构分析式 （1）8=42 (2)8=222 第一方案虽可省去一根轴，但是一个传动组内有四个传动副如用四联滑移齿轮，则会增加周向尺寸，如用两个双联滑移齿轮则操纵结构必须互锁以防止两者同时啮合，所以不用，选择（2）。 确定结构网 8=222检查传动组变速防卫，只检验最后一个扩大组=1.588x2=4 p=2r=1.58=1.58=6.23810。2绘制转速图 （1）选择电动机 一般金属切削机床若我特殊要求，多采用y系列封闭式三相异步电动机。根据原则条件选择y-132-4型y系列鼠笼式三相异步电动机（2）分配总降速传动比设计说明计算结果由n=4000r/min ,n=160r/min。查表7-1，各级转速依次为2500 r/min，1600 r/min，1000 r/min ，630 r/min，400 r/min ，250 r/min ，160 r/min。 （3）确定传动轴数 轴数=4+1=5。（4）画转速图 1传动副前多后少，传动线前密后疏，降速要前慢后快等原则； 2升速时最大传动比i2；降速时最小传动比 i1/4； 3确定各变速组传动副的齿数传动组a,i=1, i=1/1.58。由表8-1 i=1.0, s=40、42、44、46、48、50、52 i=1/1.58, s=44、48、50、52 取s=62，则小齿轮的齿数为31，24。 即i=31/31，i=24/38。 传动组b, i=1.58, i=1/1.58。 i=1.58，s=41、44、49、52、54、57、59 i=1/1.58，s=41、44、49、52、54、57、59 取s=49，则小齿轮的齿数为19，19。 即i=30/19，i=19/30。设计说明计算结果 传动组c, i=1.58, i=1/1.58。 i=1.58，s=80、82、83、85、86、i=1/1.58，s=80、84、85、88取s=85，则小齿轮的齿数为33，17。 即i=52/33，i=17/68。 4绘制传动系统图 根据轴数齿轮副电动机等以知条件可有如下系统图。三.动力设计1确定轴的计算转速 （1）确定主轴的计算转速根据表8-2，中型机床主轴的计算转速是第一个三分之一范围内的最高一级转速即n=250r/min。 （2）各传动轴的计算转速 轴 n=630r/min 轴 n=1000r/min轴 n=1600r/min2.带轮设计 电动机转速为n=1440r/min，传递功率p=7.5kw，传动比i= 1.11,两班制，一天运转16小时，工作年树8年。1 确定计算功率 k=1.1 p=k=1.17.5=8.25。n=250r/minp=8.25设计说明计算结果2 选取v带型根据小带轮的转速和计算功率，选b型带。3 确定基准直径 d=140mm,d=i d=1.11140=156mm。 查手册符合带轮的直径标准。4 带速v=11.7592m/s速度小于25m/s35m/s。5 初定中心距0.5（d+d）a2（d+d）。取a=400mm。6 计算胶带长度 l=2 a+/2（d+d）+（d-d）/（4 a） = 2400+/2(156+140)+(156-144)/(4400) =1277.4mm 取标准值 l=1283mm。7 计算实际中心距a= a+(l- l)/2=400+(1283-1277.4)/2=402.8mm。8 计算包角=180-（d-d）/a57=180-（156-140）/402.857 =177.7120。9 确定带的根数z=(k=0.96,k=0.93)用插入法=p=2.197 =p=0.454 z=3.5 取4根3各传动组齿轮模数的确定和校核d=156mmv=11.7592m/sa=400mml=1283mma=402.8mm设计说明计算结果1. 模数的确定第一动组 m=16338z=24 n=1600 =6 查表得 =600mp m=16338=2.99 查手册取标准模数系列m=3mm。第二传动组m=16338z=22 n=1000 =6 查表得 =600mp m=16338=3.7 查手册取标准模数系列m=4mm。第三传动组 m=16338z=17 n=630 =6 查表得 =600mpm=16338=4.7m=3mmm=4mm设计说明计算结果查手册取标准模数系列m=5mm。 2齿轮模数的校核 计算公式 =1 确定各项参数（1） p=7.5kw;n=630r/mint=9.5510p/n=9.55107.50.95/630=1.06910（2） 确定动载系数v=2.8m/s齿轮精度等级为7级查图表 k=1.25 k=1.1（3） b=5x6=30mm（4） 确定齿间分配系数 f=2t/d=21.06910/(517)=2.5210 k f/b=1.252.5210/30=1.0510 查表 k=1.0（5） 确定齿向载荷分配系数非对称k=1.12+0.18 (1+0.6)+0.23x10b=1.12+0.18(1+0.6x0.35)0.35+0.231030=1.15 b/m=2.67 查表 k=1.094（6） 确定动载系数k= k k k k=1.251.11.01.094=1.51 （7） 查表 y=2.97 y=1.52 y=2.25 y=1.75（8） 确定许用应力 n=603551300816=8.18x10m=5mmt=1.06910v=2.8m/sk=1.094k= 1.51设计说明计算结果 =420mp s=1.4 k=0.93 =279 mp n= n/4=2.04510 =350mp s=1.4 k=0.95 =237.5mp =61.80 =60.32 61.8060.32，所以取60.32。 2校核 60.32所以合格。四主轴最佳距的确定 有一300mm车床，p=7.5kw，主轴孔径为52mm，前支撑为3182120，后支撑为nn 3016/w33，主轴计算转速为250r/min，选择轴径直径，轴承型号和最佳跨距。（1）前轴颈应为75-110mm。初选d=110mm，后轴径d=(0.7-0.9) d,取后d=72mm，前轴承为3182120型，后轴承为nn 3016/w33型根据结构，定悬伸长度a=75mm。 （2）求轴承刚度 主轴最大输出转矩 床身上最大加工直径约为最大回转直径的60%，取180mm故半径0.09 mm。 切削力 背向力 故总的作用力 此力作用于顶在顶尖间的工件上。主轴，尾架各承受一半，故主轴轴端受力为 先假设/ a =3,l =375=225 设计说明计算结果 前后支承， 分别为 =1779.52669.25（n） =1779.5=889.75（n） 根据 =3.39 查线图，与原假设相符五主轴刚度的校核 1.各轴直径的确定 1.轴直径：， n=7.164 2.轴直径： n=7.057kw 3.轴直径： n=6.951kw 4.轴直径： n=6.847kw 5.主轴孔直径的确定：主轴空心直径，主轴外径 取系数为1.07 因为是单键联结，主轴直径可以增大1.05倍 主轴孔直径；六轴承选择 一轴：深沟球轴承前后支承6307，中支承6309 二轴：前支承深沟球轴承6207，后支承6208 三轴：前后支承深沟球轴承6208，中支承6210 主轴：前支承圆锥孔双列短圆柱滚子轴承nn 3016 k/w33，单向推力球轴承8318中支承圆柱滚子轴承n318e，后支承圆柱孔双列短圆柱滚子轴承nn 3016。七.轴的校核 轴的校核验算一轴挠度为例以下各轴同此：齿轮圆周力： 齿轮径向力； 计算一轴的挠度； b=135mm l=285mm x=142.5mme=200mp i=0.0545=2.0510许用挠度：y=（0.010.03）m 所以y0.03=0.015 故符合条件。主轴的刚度验算：（1）计算跨距 前支承圆锥孔双列短圆柱滚子轴承，后支承圆柱孔双列短圆柱滚子轴承。 l=540+17.5+18.5=576mm=0.576m （2）当量外径 （3）主轴刚度：由于 故根据式10-18， （4）对于机床的刚度要求。 取阻尼比=0.035，当v=50m/min,s=0.1mm/r时，k=2.46(n/umm)，=取 （5）计算 加上悬伸量共长242.8mm 可以看出该机床主轴是合格的。八.设计心得作为一名机械系，机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做类似的课程设计是十分有意义，而且是十分必要的。在已度过的大三的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？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次大作业的过程中，我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机床设计手册是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在作设计，但我们不是艺术家。他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。九.参考文献:1濮良贵 纪名刚主编.机械设计(第七版).北京:高等教育出版社,2001年6月2何志刚主编.互换性与测量技术(第三版).北京:中国农业出版社,1994年12月3大连理工大学工程画教研室主编.机械制图(第五版).北京:高等教育出版社,2003年8月4