普通车床主轴传动系统设计【1张CAD图纸+毕业答辩论文】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：450114
类型：共享资源
大小：321.51KB
格式：RAR
上传时间：2015-07-06
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
45
积分
- 关 键 词：
-
普通
车床
主轴
传动系统
设计
全套
cad
图纸
毕业
答辩
论文
- 资源描述：
-
目录
一.设计题目1
二.设计目的1
三.设计内容与基本要求1
(一) 运动设计1
(二) 动力设计1
(三) 结构设计2
(四) 校核主轴2
四. 设计参数2
五. 运动参数设计2
六. 动力参数设计2
(一) 传动件的计算转速4
(二) 计算各传动轴的输出功率5
(三) 计算各传动轴的扭矩5
七. 轴径设计及键的选取5
八. 带轮设计6
九. 计算齿轮模数7
十. 各级转速校核8
十一. 齿轮校核8
十二. 主轴校核11
十三. 轴承的选取13
十四. 电气设计14
参考文献15
- 内容简介：
-
I 目录 一 .设 计题目 . 1 二 .设 计目的 . 1 三 .设 计内容与基本要求 . 1 (一 ) 运动设计 . 1 (二 ) 动力设计 . 1 (三 ) 结构设计 . 2 (四 ) 校核主轴 . 2 四 . 设计参数 . 2 五 . 运动参数设计 . 2 六 . 动力参数设计 . 2 (一 ) 传动件的计算转速 . 4 (二 ) 计算各传动轴的输出功率 . 5 (三 ) 计算各传动轴的扭矩 . 5 七 . 轴径设计及键的选取 . 5 八 . 带轮设计 . 6 九 . 计算齿轮模数 . 7 十 . 各级转速校核 . 8 十一 . 齿轮校核 . 8 十二 . 主轴校核 . 11 十三 . 轴承的选取 . 13 十四 . 电气设计 . 14 参考文献 . 15 nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 1 普通车床 主传动系统设计说明书 一、 设计 题目 ： 设计一台普通车床的主传动系统， 完成变速级数为8-12 级 。 二、 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。 nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 1 普通车床 主传动系统设计说明书 一、 设计 题目 ： 设计一台普通车床的主传动系统， 完成变速级数为8-12级 。 二、 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： （一） 运动设计 （ 1） 传动方案设计（集中传动，分离式传动） （ 2） 转速 调速范围 maxminnRn n（ 3） 公比：大公比，小公比和及混合公比 （ 4） 确定结构网和结构式：（ 1）传动副：前多后少，前密后疏，（ 2）超速级解决方案： a:增加变速组， b:采用分枝传动和背轮机构 （ 5）绘制转速图：（ 1）降速：前缓后急（ 2）升速：前急后缓 （ 6） 三角带设计 :确定变速组齿轮齿数 （ 7）绘出传动系统图 （二） 动力设计 （ 1） 传动件的计算转速 ni ：各轴，各齿轮 （ 2） 传动轴轴径 （ 3）齿轮模数 （ 4） 主轴设计：轴径（前径，后径），内孔直径，前端前伸量 a(粗选： 100-120)，nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 2 支撑形式，计算合理支撑跨距 L （三）结构设计 （四） 校核一个齿轮（最小的），校核主轴（弯矩，扭矩） 基本要求： 1：根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。 2：正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析。 3：正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说 明书力求用工程术语，文字通顺简练 ，字迹工整。 4：完成 主传动系统图 1 张和机床正反转控制电气原理图 1 张。 四 、 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 1 400mm 1000,710,500,355,250,180 ,125,90 4.5kw,1500r/min 2 400mm 1000,500,355,250,180 ,125,90,45 4kw,1500r/min 3 320mm 2000,1420,1000,710,500,360 ,250,180,125,90,63,42 4kw,1500r/min 4 320mm 2000,1000,710,500,360,250 ,180,125,90,63,45,22 3kw,1500r/min 5 320mm 2000,1260,1000,800,630,500 400,320,250,200,160,100 4kw,1500r/min 6 320mm 2000,1250,800,630,500,400,320 ,250,200,160,100,63 3kw,1500r/min (选择第二组参数作为设计数据 ) 五 、 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 1000m a x2 2 . 245m i nnRn n nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 3 （ 3） 选用 混合公比 1.41 （ 4） 确定结构网和结构式：2348 2 2 2 （ 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：1 12u ，2 1u 故齿数最小的齿轮在降速比为1 12u 之中，查表取1 m in 22zz， 66zs ，则1 44z ，则 22 2 331 zuzsu ， 2 33z 2 基本 组的降速比分别是：1 12.8u ，2 1u 故齿数最小的齿轮在降速比为1 12.8u 之中，查表有1 m in 22zz， 84zs ，则1 62z ， 2242zz 3第二扩大组的降速比分别是1 14u ，2 1u 故齿数最少的齿轮在1 14u 之中，查表有1 m in 20zz， 100zs ，2 50z 则1 80z ， 2 50z nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 4 （ 7）传动系统图 如下： 六 、 动力 参数 设计 （ 1）传动件的计算转速 主轴的计算转速： 0 . 3 0 . 3m a xm i nm i n10004 5 1 1 4 / m i n45nn n rn ，取主轴的计算转速为 125r/min。 各轴的计 算转速如下： 轴序号 电 2 3 主 计算转速（ r/min） 1440 1000 500 177 125 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） 1000 500 180 125 nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 5 (2)计算各传动轴的输出功率 1 4 . 0 0 . 9 6 0 . 9 9 3 . 8 0 ( )brp p n n k w 额21 3 . 8 0 0 . 9 7 0 . 9 9 3 . 6 5 ( )grp p n n k w 32 3 . 6 5 0 . 9 7 0 . 9 9 3 . 5 1 ( )grp p n n k w 3 3 . 5 1 0 . 9 7 0 . 9 9 3 . 3 7 ( )grp p n n k w 主(3)计算各传动轴的扭矩 119 5 5 0 3 6 2 9 0jPn1T（ n.mm） 229 5 5 0 6 9 7 1 5jPn2T（ n.mm） 339 5 5 0 1 8 9 3 8 1jPn3T（ n.mm） 9 5 5 0 2 5 7 4 6 8jPn主主 主T（ n.mm） 七、 轴径 设计 及键的选取 轴一：1 3.80p kw，1 1 0 0 0 / m i njnr，取 0.9 。【 】 带入公式： 491jPdn 有， 23.2d mm ,圆 整取 24d mm 选花键 ： 6 26 30 6 轴二：2 3.65p kw，2 5 0 0 / m injnr，取 0.9 。【 】 带入公式： 491jPdn 有， 27.3d mm ,圆 整取 30d mm 选花键： 8 32 36 6 轴三 ：3 3.51p kw，3 1 7 7 / m injnr，取 0.9 。【 】 带入公式： 491jPdn 有， 34.7d mm ,圆 整取 35d mm 选花键： 8 36 40 7 主轴： 选择主轴前端直径1 90D mm，后端直径210 . 7 5 0 . 8 5DD :（ ）nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 6 取2D 65mm，则平均直径 77.5D mm 。 对于普通车床，主轴内孔直径 ( 0 .5 5 0 .6 )dD,故本例之中，主轴内孔直径取为 45d mm 支承形式 选择两支撑， 初取悬伸量 90a mm ，支撑跨距 520L mm 。 选择平键连接， 2 2 1 4 , 1 0 0b h l m m 八 、 带轮设计 （ 1）确定计算功率 : P=4kw ,K为工作情况系数，可取工作 8小时，取 K=1.0 1 . 0 4 . 0 4 . 0jP K P k w （ 2）选择三角带的型号 : 由 4.0jP kw和 1 4 4 0 r /m inn 额查表选择 B型带 （ 3）取1 125D mm，则11 1 121440 1801000nD D D m mn （ 4）核算胶带速度 V 11 9 . 4 /60000Dnv m s（ 5）初定中心矩 0 1 21 . 5 1 . 5 1 2 5 1 8 0 4 5 7 . 5A D D m m ，圆整取 458mm。 （ 6）计算胶带的长度 22210 0 1 201 8 0 1 2 5()2 2 4 5 8 1 2 5 1 8 0 1 3 9 6 . 52 4 2 4 4 5 8DDL A D DA 取0 1433L mm（ 7）核算胶带的弯曲次数 nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 7 1 1 1 11 0 0 0 1 0 0 0 2 9 . 4 1 3 . 1 4 0 1433mvU s s s sL （ 8）计算实际中心距 00 1 4 3 3 1 3 9 6 . 54 5 8 4 7 6 . 2 522LLAA ，圆整取 476 （ 9）核算小带轮的包角 211 1 8 0 1 8 0 1 2 5 1 8 01 8 0 1 2 0 1 8 0 1 7 3 1 2 0476DD A o o o o o o（ 10）确定 胶带的根数 Z 0 1.92p ，1 0.98c 014 2 . 1 21 . 9 2 0 . 9 8jpZpc ，取三根带。 （ 11）大带轮结构如下图所示： 九 、 计算齿轮模数 45 号钢整体淬火， 1 1 0 0j MP 按接触疲劳计算齿轮模数 m,查表计算可得1 2 31 . 0 4 , 1 . 3 , 1 . 3k k k 1-2轴 取 8m ，1 22Z ， 2i ， 1000jn ， 3.80jp nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 8 由公式 3 1 2 321( 1 )16300jjm j ji k k k pmZ i n 可得 2.2jm ， m=2.5mm 2-3 轴 取 10m ，1 22Z ， 2.82i ， 500jn ， 3.65jp 由公式 3 1 2 321( 1 )16300jjm j ji k k k pmZ i n 可得 2.35jm ， m=2.5mm 3-主轴 取 8m ，1 20Z ， 4.0i ， 500jn ， 3.51jp 由公式 3 1 2 321( 1 )16300jjm j ji k k k pmZ i n 可得 2.6jm ， m=3.0mm 十 、 各级 转速校核 各级实际转速r/min 44 89 125 177 250 360 500 1000 各级 标准 转速r/min 45 90 125 180 250 355 500 1000 误差 2.2% 1.1% 0% 1.7% 0% 1.4% 0% 0% 以上各级的转速误差全部满足 1 0 ( 1 ) % 1 0 ( 1 . 4 1 1 ) % 4 . 1 % 实 际 转 速 标 准 转 速标 准 转 速 十 一 、 齿轮 校核 轴及齿数 1 22 1 33 2 44 2 33 2 42 2 22 3 42 3 62 3 50 3 20 主轴 50 主轴 80 模数（ mm） 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3 分度圆直径(mm) 55 82.5 110 82.5 105 55 105 155 150 60 150 240 齿根圆直径 (mm) 48.75 76.25 103.75 76.25 98.75 48.75 98.75 148.75 142.5 52.5 142.5 232.5 nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 9 齿顶圆直径 (mm) 60 87.5 115 87.5 110 60 110 160 156 66 156 246 （ 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： 1 2 32 2 , 2 , 2 . 5 , 8 2 . 5 2 0 , 1 0 0 0 / m i n , 1 . 0 4 , 1 . 3 , 1 . 3jZ u m B n r K K K / 1 8 0 0 0 / 2 9 0 0 0ST T P 接触应力： 317060 6 0 1 0 0 0 9 0 0 0 3 . 7 810mTnTKC 0 . 8 3 , 0 . 5 8 , 0 . 6 4n N qK K K ， 1 . 1 6S T n N qK K K K K1 2 3( 1 )2 0 8 8 1 0 0 0 ()sjju K K K K N M P aZ m u B n N 为传递的额定功率（ KW） 3.8N 将以上数据 代入公式可得 1 0 0 6 1 1 0 0 ( )j M p a M p a P A S S 弯曲应力： 616060 6 0 1 0 0 0 9 0 0 0 2 . 5 42 1 0mTnTKC 0 . 8 3 , 0 . 7 8 , 0 . 7 7n N qK K K ， 1 . 2 7S T n N qK K K K K， 0.395Y 51 2 321 9 1 1 0 ()SwjK K K K N M P aZ m B Y n 将以上数据 代入公式可得 1 6 4 3 2 0 ( )w M p a M p a P A S S （ 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： 1 2 32 2 , 2 . 8 2 , 2 . 5 , 1 0 2 . 5 2 5 , 5 0 0 / m i n , 1 . 0 4 , 1 . 3 , 1 . 3jZ u m B n r K K K / 1 8 0 0 0 / 2 9 0 0 0ST T P 接触应力： 317060 6 0 5 0 0 9 0 0 0 310mTnTKC 0 . 8 5 , 0 . 5 8 , 0 . 6 0n N qK K K ， 0 . 8 9S T n N qK K K K Knts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 10 1 2 3( 1 )2 0 8 8 1 0 0 0 ()sjju K K K K N M P aZ m u B n N 为传递的额定功率（ KW） 3.65N 将以上数据 代入公式可得 9 4 6 1 1 0 0 ( )j M p a M p a P A S S 弯曲应力： 616060 6 0 5 0 0 9 0 0 0 2 . 2 62 1 0mTnTKC 0 . 8 5 , 0 . 7 8 , 0 . 7 5n N qK K K ， 1 . 1 2S T n N qK K K K K51 2 321 9 1 1 0 ()SwjK K K K N M P aZ m B n 将以上数据 代入公式可得 1 9 7 3 2 0 ( )w M p a M p a P A S S （ 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： 1 2 32 0 , 4 , 3 , 8 3 2 4 , 5 0 0 / m i n , 1 . 0 4 , 1 . 3 , 1 . 3jZ u m B n r K K K / 1 8 0 0 0 / 2 9 0 0 0ST T P 接触应力： 317060 6 0 5 0 0 9 0 0 0 310mTnTKC 0 . 9 5 , 0 . 5 8 , 0 . 6 0n N qK K K ， 0 . 9 9S T n N qK K K K K1 2 3( 1 )2 0 8 8 1 0 0 0 ()sjju K K K K N M P aZ m u B n N 为传递的额定功率（ KW） 3.51N 将以上数据 代入公式可得 8 9 2 1 1 0 0 ( )j M p a M p a P A S S 弯曲应力： 616060 6 0 5 0 0 9 0 0 0 2 . 2 62 1 0mTnTKC 0 . 9 5 , 0 . 7 8 , 0 . 7 5n N qK K K ， 1 . 2 6S T n N qK K K K K51 2 321 9 1 1 0 ()SwjK K K K N M P aZ m B n 将以上数据 代入公式可得 1 7 7 3 2 0 ( )w M p a M p a P A S S nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 11 十二、主轴校核 （ a） 主轴的 前端部挠度 0 . 0 0 0 2 5 2 5 0 . 1 0 5syy （ b） 主轴在前轴承处的倾角 0 . 0 0 1 r a d容 许 值 轴 承 （ c） 在安装齿轮处的倾角 0 . 0 0 1 r a d容 许 值 齿 6 5 1 6 7 0 7 8 7 5 5 0 8 0 2 3 6 8 5 1 6 0 9 0 1 5 0D 1 . 0 7 8 7690D i l immL 平 均总E 取为 52 .1 1 0E M P a ， 44 40 8 7 4 5( 1 ) ( 1 ) 1 3 5 6 9 0 4 ( )6 4 6 4 8 7ddI m md 43 432 9 5 5 1 0 0 . 9 9 5 2 9 5 5 1 0 3 . 3 7 0 . 9 9 5 12684 0 0 1 2 5zpFNdn 主 计件 （ ）0 . 4 5 0 7 ( )yzF F N， 0 . 2 5 2 1 7 ( )xzF F N 由于小齿轮的传动力大，这里以小齿轮来进行计算 4 42 9 5 5 1 0 2 9 5 5 1 0 3 . 3 7 8 5 8 2 )3 2 0 1 2 5QPFNm z n 主计主 主 （将其分解为垂直分力和水平分力 由公式,t a n t a nQ y Q y n Q Q z Q y nF F F F F 可得 2 1 0 5 ( ) , 6 4 7 7 ( )Q z Q yF N F N22 1 2 6 8 1 6 0 1 3 5 2 5 3 ( )33ZZM F l N m m g件22 5 0 7 1 6 0 5 4 0 8 0 ( )33yyM F l N m m g件11 3 1 7 1 3 0 2 0 6 0 5 ( )22xxM F d N m m g件主轴载荷图如下所示： nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 12 由上图可知如下数据： a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm 计算（在垂直平面） 1()6QZF a b c l ayE Il , 22 ()3 ZFcy l cE Il,3 ( 2 3 )6 zMcy l cEI1 2 3 0 . 0 0 1 7 3szy y y y ()3QZF a b baE Il 齿 1 ， ( 2 3 )6 ZF lcEI 齿 2 ， ( 3 )3 ZM lcEI 齿 3 56 . 9 1 0 齿 Z 齿 1 齿 2 齿 3 ()6QZF a b l aE Il轴 承 1，3 zF clEI 轴 承 2，3 ZMlEI 轴 承 352 . 9 1 0 轴 承 Z 轴 承 1 轴 承 2 轴 承 3 计算（在水平面） 1()6QyF a b c l ayE Il , 22 ()3 yFcy l cE Il,3() ( 2 3 )6yxM M cy l cEI nts机 床 主 传 动 设 计 说 明 书 13 1 2 3 0 . 0 1 7syy y y y ()3QyF a b baE Il 齿 1 ， ( 2 3 )6 yF lcEI 齿 2 ， ()( 3 )3yxMM lcEI 齿 3 51 3 . 8 6 1 0 齿 y 齿 1 齿 2 齿 3 ()6QyF a b l aE Il轴 承 1，3 yF clEI 轴 承 2， ()3yxM M lEI轴 承 353 2 . 8 1 0 轴 承 y 轴 承 1 轴 承 2 轴 承 3 合成： 22 0 . 0 1 8 0 .
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号