课程设计说明书参考讲解

1、机械结构课程设计班级：机械设计一班姓名：郑伟学号： 1114010115指导教师：王蕾完成日期2014 年 6 月 29 日目录设计题目1确定结构式2拟定转速图2确定带轮直径与齿轮齿数3传动轴的估算与验算8估算齿轮模数9齿根圆验算10轴上零件的定位12操纵机构设计13润滑方式15设计小结15参考资料16机械结构课程设计题目： 设计一台普通卧式车床主传动系统 已知参数：最大加工直径： D=400mm转速范围： n=26.51180r/min 公比： = 1.41 电动机额定功率： W=3kw、结构式确定取 z 12由公式 z 1 Rn nmax 1180 44.53，得 z = 12.05， n

2、min26.5结构式 12 31 23 26检查最后扩大组的变速范围 r2 x2 p2 1 1.416 2 1 7.86 8 ，合乎要求。所以，可选定上述结构式方案、 转速图1查标准数列表1.41 1.06每隔5个 数 值 取 一 个 数得 26.5 37.5 53 75 106 150212 300 425 600 850 1180 2根据已知参数，查表 Y 系列三相异步电动机取 Y100L24额定功率： 3 千瓦满载转速： 1420 r/min三带轮直径与齿轮齿数的确定1选择三角带类型根据电机转速和功率 查 图 4-1，三角带取 A 型2确定带轮的计算直径 D1, D2 查表A型 Dmin

3、 推荐值 100取 Dmin 100允许值 80D2 n1 D1 1 其中 0.02 n21420D2100 1 2% 231.9600圆整成整数 D2 2323确定三角带速度7.4msD1 n1100 1420v60 1000 60 1 0 0 04初定中心距 A0A0 0.6 2 D1 D2取 A0 2 100 231.9 663.85确定三角带的计算长度 L0 及内周长 Ln2L0 2A0 2(D1 D2)(D2 D1)24 A02 663.82(100 231.9)(231.9 100)24 663.81 8 5.5将算出的 L0 数值圆整到标准的计算长度 L， L=1825查表，得

4、LN=18006验算三角带的绕曲次数 u，其中 m 表示带轮个数1825v 1000m v 1000 1 7.4 4.05 40 L7确定实际中心距 AA A0 L L0 663.8 1825 1855.5 648.5527. 验算小带轮包角 1D2 D11 180 2 1 57.3 1 68.3 120 A如果 1 过小，应加大中心距或加张紧装置8、确定三角带根数 ZZ Ni式中 N0表示三角带在 1 180 ，特定长度、 平稳工作情况下N 0 C11传递的功率值C1 表示包角系数，N 3 1.1ZNi3 1.1 2.88 ， 取 3 根N0 C1 1.23 0.93【注】 大带轮直径不得小

5、于 140mm ，且一般不大于 300mm 。9. 确定齿轮齿数首先确定齿数和：越往后齿数和越大， 最后变速组齿数和取 110 120。第一变速组由于结构原因，齿数和不能太小。Z1Z2Z3Z4Z5Z6424235492856Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14484825713876239110. 主轴转速系列的验算 主轴转速在使用上并不要求十分精确，转速稍高或稍低并无太大影响 由确定的齿轮齿数所得的实际转速与传动设计理论值难以完全相符， 需要验 算主轴各级转速，最大误差不得超过 10 1% 10 1.41 1% 4.1%即n 实际 n理论10 1%n理论100 42 48 76 n实1

6、180 1420 0.98 1199.7 实1180232 42 48 38n实 850 1420 100 0.98 35 4823249481002848n 实 600 14200.9823256481004225n实 425 14200.9823242711003525n 实 300 14200.9823249711199.7 1180 0.017% 4.1% ； 118076 856.938856.9 8500.81% 4.1% ；85076599.838599.8 6000.033% 4.1% ；60076422.438422.4 4250.611% 4.1% ；42576301.73

7、8301.7 3000.57% 4.1% ；300108.3 1061062.17% 4.1% ；100282576n 实 21214200.98211.2232567138211.2 2120.38% 4.1% ；212100424823n实15014200.98151.6232424891151.6 1501.07% 4.1% ；150100354823n实10614200.98108.323249489110028 48 23n实 75 1420 0.98 75.823256 48 9175.8 75 1.07% 4.1% ；75100 42 25 23n实 53 1420 0.98 5

8、3.4 实 53232 42 71 9153.4 5353.4 53 0.08% 0.75% ；531026.7 26.526.50.75% 4.1% ；100352523n实 37.5 1420 0.9838.123249719138.1 37.51.6% 4.1% ；37.5100282523n实26.5 1420 232 0.98 56 71 91 26.7四、传动轴的估算与验算传动轴直径按扭转刚度用下列公式估算传动轴直径：其中 N该传动轴的输入功率N Ndkw 从电动机到该传动轴之间传动件的 效率的乘积nj 该传动轴的计算转速 r min11n600300106111d24.228.8

9、37.3上表中计算出的是轴的最小直径，根据此值 确定轴颈 选择对应花键参数查表，主轴直径取 90五、齿轮模数的估算和计算1、估算a） 弯曲疲劳齿轮弯曲疲劳的估算：mw 32 3 z NnjZ6mw 32 3 56 300 1.80Z10mw 32 3 71 3106 2.36Z14mw 32 3 91 753 2.43b）齿面点素蚀估算齿面点素蚀估算：A 370 3 N ； njmj2Az1 z2Z6A 3703 3030 79.7mj2 79.7 1.928 56Z10A 3703 106 112.8mj2 112.8 2.3525 71Z14A 3703 3 126.575mj2 126.

10、5 2.2j 23 912. 计算（验算）12变速组 a变速组 b变速组 cmw1.802.362.43mj1.92.352.2m22.52.5注模数越往后越大。最终取值： 2 m 3.5六、齿根圆验算b) 、轴上齿轮使用花键周向定位13轴直径 d253040花键（ Z D ）6 326 386 48db28 733 1042 12齿根圆 d1 m zZ5Z9Z132.5m2 56 2.52.5 25 2.52.5 23 2.52 1072.5 56.252.5 51.25d1 Dd1 D 9.52d1 D2d1 D222m9.125 2m3.125 2m合格合格不合格将 与啮合的齿轮模数增大

11、为 3.5则 Z13 齿根圆 d1 m z 2.5m 3.5 23 2.5 3.5 71.75d1 D271.75 45213.375 2m合格14c） 轴上齿轮使用平键周向定位轴直径 d90t15.4齿根圆Z123.5 38 2.5d1 m z3.5 124.252.5md1 dd1d1 ( t1)1( t1) 11.725 22 2 1221合格注1）主参数为 320的，主轴（轴）上装齿轮处的直径 约为 60 652）主参数为 400的，主轴（轴）上装齿轮处的直径 约为 90 95七、轴上零件的定位（1） 齿轮、轴承的定位 在轴上布置和排列齿轮时，传动组内的滑移齿轮有的放在主动轴上，也有

12、的放在从动轴上， 在可能的情况下， 最好放在主动轴上， 因为机床传动链是降速 传动，主轴的转速一般比从动轴的转速高，因此，滑移齿轮的尺寸小重量轻、滑 移省力。 在一个两级变速的传动组内， 为了交换转速， 必须使一个处于啮合的齿 轮完全脱开后，另一个齿轮才能进入啮合。缩短轴向长度的方法有： 1. 将三联滑移齿轮分为单个和双联滑移齿轮； 2. 采用公用齿轮； 3. 将固定在轴上的主、从动轮交错排列； 4、必要时还可用增加 轴数的办法来缩短轴向长度，选择时应根据具体情况而定。车床中可以采用轴肩、 套筒、 弹性挡圈紧固螺钉等方式固定， 一般轴承采用 轴肩定位，特点是简单可靠， 能保证零件紧靠定位面在靠

13、近轴端并固定齿轮用套 筒或弹性挡圈固定。用套筒定位时，定位可靠简单，因没有槽，但重量及件数增15 加，常用于与零件距离不大的轴颈，用弹性挡圈固定位子时，结构工艺性好，但 集中应力较大，削弱了轴的疲劳强度， 所以用于轴向力小， 防止轴向移动的场合， 如用于轴上的轴承，轴。齿轮，用禁锢螺钉定位主要用于轴上的固定变为齿轮， 有点事结构简单可间作轴向固定，用于作用力小的零件，可用钢丝防松。（2） 固定特点我们大多先用花键固定方式的优点是 :a） 与轴一体，花键槽比较深，槽根应 力集中比较小提高了传递扭矩的能力。 B） 花键和槽的总接触面积比较大， 提高了 挤压和耐磨损能力。 C）齿与槽布置均匀，使轴与

14、轮毂受力均匀，对中性好。 d） 需要时零件可在轴上滑。 e）一般情况下，轴和孔的配合比平键松因而装拆比平 键方便。缺点是：制造比较麻烦。半圆键固定方式，装拆比较方便，但轴上键槽比较 深，影响轴的强度，常与圆锥提键联结配合使用，适用于载荷较小的场合。八、操纵机构设计 采用摆动式操纵机构 : 结构简单，应用普遍。 摆杆常用灰铸铁铸成，摆杆和手柄常装在同一根轴上，尺寸参考： L=（22.5 ） d； h= （1.21.5 ）d； D= （1.52）d。注意问题：1）摆杆的摆角： a=60-90 较好；2）滑块在环槽内的垂直齿轮轴线的 a 要小；3）滑移齿轮的结构尺寸要满足： a/L 1.1617九、润滑方式 由于 3 轴的转速范围为 106-600rad/min, 较大，所以不满足飞溅润滑，应采用一 套专用的压力循环润滑系统。十、设计小结通过这个课程设计， 我们学到了很多东西， 从电动机的选择， 到减速箱的设 计，完全需要借助大量公式计算，以及细心仔细的选择，才能完成。某个地方出 错，就会导致一连串数据需要重新修改计算。虽然花了不少时间， 不少心血完成了任务书， 但是收获的