简式机床主传动系统课程设计

机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 1 题 目 简式车床主传动系统设计简式车床主传动系统设计 专 业 机械设计制造及其自动 班 级 姓 名 学 号 指导教师 2017年6月30日 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 2 目录 设计目的设计目的 3 设计步骤设计步骤 4 1 确定传动公比 及其转速值 4 1 1确定传动公比 4 1 2选定主轴各级转速 4 2 选择主传动方案 5 2 1 变速方式 5 2 2开停 制动 5 3 拟定结构式 结构网 转速图 5 3 1拟定结构式 5 3 2画结构网 6 3 3拟定转速图 7 3 3 1确定定比传动 8 3 3 2确定各轴转速 8 3 3 3确定齿轮齿数 9 3 3 4校核主轴转速误差 11 4 确定各传动件计算转速 12 4 1各轴计算转速 12 4 2各个齿轮计算转速 13 5 传动系统图 14 结束语结束语 15 参考文献参考文献 17 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 3 设计目的 通过设计实践 掌握机床主传动系统的设计方法 培养综合运 用机械制图 金属切削技术 机械设计技术 及结构工艺相关知识 进行工程设计的能力 培养使用手册图册 有关资料及设计标准 规范的能力 提高技术总结及编制技术文件的能力 巩固所学理论 知识 为毕业设计积累经验 做准备 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 4 设计步骤 根据设计题目给定的机床种类 规格 主轴极限转速 nmin nmax 转速级数Z 确定其他有关运动参数 选定主轴各级转速 值 通过分析比较 选择传动方案 拟定结构式和结构网 拟定转 速图 确定齿数及带轮直径 绘制传动系统图 1 确定传动公比 及其转速值 1 1确定传动公比 根据给定的主轴极限转速Rn 37 5 1700r min 和转数级数Z 12 求得传动公比 33 45 5 37 1700 min max n n Rn 1 41 1 Z Rn 1 2选定主轴各级转速 查参考文献 1 可知标准公比为1 06 1 12 1 26 1 41 1 58 1 72 2 因为 1 41 1 06 6 查参考文献 1 表7 1标注数列表 首先找到最小极限转速37 5r min再每跳过5个数取一个转数 即可 得到公比为1 41的数列 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 5 37 7 53 75 106 150 212 300 425 600 850 1180 1700 r min 2 选择主传动方案 2 1 变速方式 采用有级变速方式 根据题目要求和简式车床结构特点 选用 滑移齿轮变速机构 2 2开停 制动 在开停方式 制动方式面分别选择为电动机开停 电动机制动 3 拟定结构式 结构网 转速图 3 1拟定结构式 1 符合级比规律 基本组的级比指数为1 2 查参考文献 2 可知减小传动件尺寸的原则 由T 955 10可知当传递功率一定时 提高传动件的转速 可降 4 n P 低其传递扭矩 减小传动件的结构尺寸 节约材料 所以Z 12可确定以下两组方案 1 12 6 2 12 2 6 12 4 3 12 3 4 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 6 2 12 3 2 2 12 2 3 2 12 2 2 3 所以 1 不符合尺寸最小原则 3 变速组传动要 前多后少 原则 所以选 2 12 3 2 2 4 变速组的传动线要 前密后疏 5 变速组的降速要 前快后慢 由于主传动系统主要是降速传动 故希望传动链前面的变速组 降速要慢些 后面的变速组变速要快些 故最后可确定为 12 3 2 2 136 6 检验最后扩大组的变速范围 允许10 88 6 1 2max 2 2 rr p x 3 2画结构网 根据上述结构式画出结构网 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 7 图图1 结构网结构网 3 3拟定转速图 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 8 图图2 2 转速图转速图 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 9 3 3 1确定定比传动确定定比传动 因为车床需要通过带传动将装于床腿底座中的电动机轴与变速 箱 轴连接起来 通常V带传动比u 1 7 3 5 平带u 2 5 滑动率为 3 1 考虑到 轴转速不宜过低 结构尺寸增大 也不宜过高02 0 带轮传动不平衡引起振动 噪声 初定n1 850r min 649 1 1 02 0 11430 850 1 n n u 0 1 0 带传动计算功率P 5kw 查表初步选取小带轮直径d1 132mm带传 动传动比i1 大带轮直径d2 217 7mm 查阅参考资料 3 选用 649 1 1 标准值212 3 3 2确定各轴转速确定各轴转速 确定中间各级转速时可以从电动机轴开始往后推 也可以从后 往前推 通常以往前推比较方便 即首先确定III轴的转速 第二扩 大组C的传动比 由于 8则这两对传动副的传动比必然是 i c r 6 1c i 4 1 4 1 2c 2 1 2 于是确定了III轴的6级转速只能是150 212 300 425 600 850 II轴转速为第一扩大组级比指数X 3 II轴的最低转速可以是 1 212 300 425 600 为避免升速 同时不使最小传动比太小 并 满足降速符合递减原则 因此取i i minb1b 3 1 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 10 i i 1 所以II轴的最低转速取425maxb 2b 根据升2降4原则I轴可以有425 600 850 1180 1700 五种 转速 所以I轴转速选850 3 3 3确定齿轮齿数确定齿轮齿数 基本主组有三个传动副 传动比是i i i 1 2 11 2 2 41 1 11 3 由参考文献 1 查得 i 时 Sz 57 60 63 66 69 72 75 2 1 i 1 1 41时 Sz 58 60 63 65 67 68 70 72 73 2 i 1时Sz 58 60 62 64 66 68 70 72 74 3 从以上三行中可以挑出Sz 60和72是共同适用的 a 根据齿数和Sz并且最小齿数大于 120 100 22 20 b 三联滑移齿轮顺利通过的条件 4 1 Z 2 Z 所以Sz 72 从表中查出各对齿轮副中小齿轮的齿数为 24 30 36 i i i 48 24 2 42 30 3 36 36 第一扩大组i i 1 1b 3 1 82 2 1 2b i Sz 57 61 66 68 69 72 73 76 77 80 81 8 1b 82 2 1 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 11 4 87 88 i 1 Sz 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 2b 82 84 86 88 同理 由a b 可得取Sz 84 则相应小齿轮的齿数为22 42 i i 1b 62 22 2b 42 42 第二扩大组i i 1c 4 1 98 3 1 2c 1 2 1 2 i 1c 98 3 1 Sz 74 75 79 80 84 85 89 90 94 95 100 104 105 109 110 i Sz 75 78 81 84 86 87 89 90 92 93 95 96 2c 1 2 98 99 101 102 104 105 107 108 同理 由a b 可得取Sz 105 则相应小齿轮的齿数为21 35 i i 1c 84 21 2c 34 70 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 12 3 3 4校核主轴转速误差校核主轴转速误差 实际传动比造成的转速误差 要求不超过 10 1 10 1 41 1 4 1 主轴转速误差与规定值之间的比较 表3 1 标准转速 r m in 实际转速 r m in 主轴转速误差是否符合 170017201 符合 118012294 符合 8508601 符合 6006091 5 符合 4254362 6 符合 3003062 符合 2122182 8 符合 1501553 3 符合 1061092 8 符合 75772 6 符合 53563 4 符合 37 5394 符合 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 13 4 确定各传动件计算转速 机床主轴的计算转速值银机床不同而异 对于大型机床 因其 工艺范围大 变速范围宽 计算转速可取大一些 对于精密机床 钻床 滚齿机等 因工艺范围较窄 变速范围较小 计算转速可取 小一些 查阅参考文献 1 可选择如下计算公式 r min 105 5 37 41 1 nn 1 3 12 1 3 z minj 由传动系统图可知主轴的计算转速取106 r min 当主轴的计算转速确定后 就可以从转速图上确定各传动件的 计算转速 确定的方法 一般是先确定主轴前一轴上传动件计算转 速 再按顺序往前推 逐步确定其余传动轴和传动件的计算转速 在确定传动件转速的操作中可以先找出该传动件有几级转速 再找 出哪几级转速传递了全部功率 最后找出传递全部功率的最低转速 就是该传动件的计算转速 4 1各轴计算转速 表4 1 I轴 r min II轴 r min III轴 r min IV轴 r min 850425150106 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 14 4 2各个齿轮计算转速 表4 2 齿轮副计算转速 84 21 425 106 70 35 150 300 62 22 425 150 42 42 425 425 48 24 850 425 42 30 850 600 36 36 850 850 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 15 5 传动系统图 图图3 3 传动系统图传动系统图 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 16 结束语 这次的课程设计 不仅加深了我对课本知识的了解 而且 以往对知识的疏忽也得以补充 在设计过程中 遇到了一些印 象模糊的公式和专业用语 在使用手册时 有的数据很难查出 但是这些问题经过这次设计 都一一得以解决 我相信这本 书中还有很多我尚未搞清楚的问题 但是通过这次的课程设计 我学习到了很多的基础知识 这都为我以后工作与就业打下 了坚实的基础 虽然这次课程是那么短暂 仅仅2周时间 但是我却感觉到这些 天我的所学胜过我这一学期所学 这次任务原则上是设计 其 实就是一次大的作业 是对课本知识的巩固和对基本公式的熟 悉和应用 计算力学和运动学及预选电动机过程中的那些繁琐 的数据 使我做事的耐心和仔细程度得以提高 课程设计是培训学生运用本专业所学的理论知识和专业知 识来分析解决实际问题的重要教学环节 是对所学知识的复习 和巩固 同样 也促使了同学们的相互探讨 相互学习 因此 我们必须认真 谨慎 踏实 一步一步的完成设计 如果时 间可以重来 我可能会认真的去学习和研究 也可能会自己独 立的完成一个项目 我相信无论是谁看到自己做出的成果时心 机械加工设备课程设计 沈阳大学课程设计 17 里一定会很兴奋 此次设计让我明白了一个很深刻的道理 团队精神固然很 是重要 但是 自己的努力往往更加可靠 读万卷书不如行万 里路 自己亲身去经历 这样自己的心里才会踏实 学到的东 西才会更多 课程设计是一个重要的教学环节 通过课程设计 能使我们更加深刻地了解到实际与理论之间的差异 通过课 程设计 不仅可以巩固专业知识 为以后的工作打下了坚实的 基础 而且还可以培养和熟练使用资料以及运用工具书的能力 把我们所学的课本知识与实践结合起来 起到温故而知新的 作用 课程设计诚然是一门专业课 给我很多专业知识以及专业 技能上的提升 同时又教会了我很多道理 给了我许多启发 同时 设计过程中 我对抽象的理论有了更加具体的认识 我 们要比较系统的了解设计中的每一个环节 总之 这次课程设 计使我收获很多 学会很多 比以往更有耐心很多 感谢学校 及老师给我们这次课程设计的机会 最真挚的感谢我们的辅导 老师 老师 在设计过程中 正是老师精心的辅导和不厌其烦 地的