CW6163B车床齿轮传动电动尾座设计【含CAD图纸】
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CW6163B
车床
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- 内容简介：
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引 言 毕业设计是培养学生实践性的重要环节之一，它是我们完成所学全部课程后，并在做过课程设计、毕业实习等一系列教学环节的基础上进行的。 毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所学的基础理论课，技术基础课和专业课的知识和技能来分析、解决问题。 解决一般工程技术问题，使我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序规则和方法，为走向工作岗位打下基础，通过毕业设计能进一步巩固扩大和深化自己所学的基础知识，基本理论和基本技能，提高自己的设计、计算、制图以及微机绘图能力，同时也使我们懂得如何编写技术文件，正确使用技术资料、手册及相关的工具书，更能培养我们严肃认真、一丝不苟和实事就是的工作作风，从而实现从学生向工程技术人员的过渡。 本次设计的题目为CW6163B电动尾座，它是在学完全部专业课的基础上，结合企业（安阳机床集团有限责任公司）的实际情况，针对用户需求而提出的毕业设计，是一次综合性、应用性和实践性较强的设计过程。本次设计得到安阳机床厂的帮助和支持，本次设计得到田坤老师及其它老师的精心指导，并提出了许多宝贵意见和建议，为此由衷感谢。由于设计能力有限，实践经验不足，设计中难免出现一些错误，敬请批评指正。 1 确定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和确定传动方案，根据已知条件齿轮在齿条上运动速度为2m/min,可选取驱动齿轮的模数m=3，假定驱动齿轮齿数为20，则分度圆直径d=60mm,可先由已知条件计算其驱动齿轮的转速Nw,即 Nw=一般常用选用同步转速为10001500r/min的电动机为原动机，因此传动装置总传动比范围为91136。根据总传动比数值，可初步确定出以四级传动或三级传动的传动方案如图11、图12所示，考虑到体积大小，三级传动体积较大，而四级传动体积较小，从而采用四级传动，如下图1-1所示。方案采用四级展开式圆柱齿轮传动，结构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便等特点。 图1-1 设计方案1图1-2 设计方案22 选择电动机3.1 尾座牵引力F设尾座移动所需牵引力为F，因车床导轨采用矩形和三角型导轨，参考机械设计手册第四版，第一卷表1-1-7，取尾座与导轨接触的摩擦系数为=0.25,故牵引力F为 F=mg+2 = =695N3.2 尾座移动消耗功率Pw Pw=FV=6953.3电动机输出功率Pd=Pw/由械械设计课程设计指导书表2-4查得，电动机与输入轴的联接处,滚动轴承,圆柱齿轮传动,轴瓦,齿轮齿条。 则 = =0.59 故Pd=3.4电动机额定功率Ped由于考虑到电动机的起动惯量较大，经查机械设计手册第四章第5卷，表22-1-108选取电动机额定功率Ped=90W。3.5选定电动机型号按工作要求和工作条件，选用一般用途的YS系列三相异步电动机，它为卧式封闭结构。如下表1-1所示。表 1-1电机型号 额定功率（W）电动机转速（r/min）效率 重量（kg）YS56IBM14型 90 14000.58 3.23.6电动机的技术数据和外形安装尺寸由机械设计手册表22-1-108，表22-1-113查出YS56IBM14的主要技术数据和外形安装尺寸，并列表记录备用。（略）3 计算传动装置总传动比和分配各级传动比4.1传动装置总传动比i 4.2分配各级传动比 设四级圆柱齿轮减速器自高速级到低速级传动比依次为、，按照高等教育出版社出版的机械设计课程设计表2-1传动比的分配原则，结合本次设计的具体情况，各级传动比分别为：=4.00, =3.35, =3.11，=3.05。4 计算传动装置的运动和动力参数5.1各轴转速假定电动机轴为0轴，减速器由高速轴到低速轴依次为、。各轴转速为： 5.2各轴输入功率按电动机额定功率Ped计算各轴输入功率，即 5.3各轴的转矩 =613.93 =607.79 = =22833.18 =5 齿轮传动的设计5.1高速级（轴和轴之间）齿轮传动设计5.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）按机械设计图3-60所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（注：齿轮部分设计所参考资料均来自实用机械设计教材）（2）车床尾座传动为一般工作机器，速度不高，故齿轮选用8级精度。（3）齿轮选用适于制造且价格便宜的材料。由表3-2选取小齿轮材料为45钢（调质）=240;大齿轮材料为45钢（常化），=200。（4）选取小齿轮齿数;大齿轮齿数。 因系齿面硬度小于350HBS的闭式传动，所以按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。5.1.2按齿面接触疲劳强度设计由式（16-10a）得设计公式为： 2.32 mm（1）确定公式内各参数值试选定载荷系数；计算小齿轮传递的转矩: 由表3-9金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，可小到0.2，取=0.2。 由表3-7查得弹性影响系数； 由图3-59查得接触疲劳强度极限=590MPa;由图3-59b查得接触疲劳强度极限=470MPa; 由式3-29计算应力循环次数： 由图3-57查得寿命系数 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1,由式3-30得： = （2）计算试计算小齿轮分度圆直径2.32 =2.32 =21.62mm计算圆周速度 =1.58m/s计算载荷系数。根据=1.5817/100=0.27m/s,由图3-10查得=1.02；因是直齿圆柱齿轮，取=1；同时由表3-5查得=1；由图3-12查得；。故载荷系数K=11.0211.02=1.04。按实际的载荷系数校正所计算的分度圆直径，由式3-27b得： 21.6计算模数 m= 取模数为标准值m=1.5mm计算分度圆直径 计算中心距 a=计算齿轮宽度 b=圆整取 =15mm5.1.3校核齿根弯曲疲劳强度 由式（16-4）得校核公式为： =MPa（1）确定公式内的各参数数值计算圆周力 查取应力校正系数，由表3-8查得： =2.97; =1.52; =2.85; =1.75。 计算载荷系数： 取弯曲疲劳强度极限及寿命系数。由图3-58查得；由图3-58b查得；由图3-56查得。计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=， 由式3-28得： =321.43MPa =278.57MPa 校核计算 =15.07 MPa =15.07=16.65MPa (1200020000)故此轴承可满足使用要求。8 键联接的校核8.1 电机轴联接处的校核 键的规格为普通平键315 GB1096-79，电机轴传递的转矩T=613.9,由机械设计表10-6知钢质轴键联接时许用挤压应力。 由校核公式 （式中为键的工作长度取, K为键与轴的接触高度取k=mm。）得： =6.7MPa故此键可满足使用要求。8.2 轴上键的校核 键的规格为普通平键825 GB1096-79，轴的转矩T=33920。 =36.9MPa故此键可满足使用要求。10 减速器附件的选择本传动装置所需附件有：油面指示器和油塞，因本传动装置发热量很小，所以不需要设置通气螺塞。参考机械设计课程设计9-12及9-17，油面指示器采用压配式圆形油标，标记为A16GB1160.1-89。油塞采用锥螺纹油塞，此类油塞不需密封油垫，使用简便，螺纹基本尺寸摘自GB7306-87，尺寸代号为R1/2。11 润滑油的选择依据浸油齿轮的圆周速度和材料的强度极限，由机械设计课程设计表16-2选定闭式齿轮传动润滑油运动粘度为500,由于传动装置对润滑油无特殊要求，该传动装置为低负载机械运动，故由机械设计课程设计表16-1选定润滑油的名称为全损耗系统用油(GB43-89)，牌号为L-AN100。结论本次设计研究了CW6163B型普通车床手动尾座改进为电动尾座的问题，在深入的分析了电动尾座的设计方法的基础上，提出了传动装置的总体设计及传动零件的设计方案，设计了电动尾座传动减速箱，解决了CW6163B型普通车床手动尾座不方便远距离移动的缺点，该设计过程结构合理、内容详细。改进后的电动尾座结构简单，手动与电动可以相互转化，达到了尾座在导轨上的远距离自动移动，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率的目的。 参考文献1、刘明保、李宏德主编 实用机械设计 吉林科学技术出版社2003；2、王昆、何小柏主编 机械设计课程设计 高等教育出版社1995；3、陈秀宁、施高义主编 机械设计课程设计 浙江大学出版社2003；4、成大先主编 机械设计手册第四版 化学工业出版社2002；5、徐灏主编 机械设计手册 机械工业
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