機械製造裝備設計課程設計說明書

2021-04-11 18:38:25 字數 2866 閱讀 2202

1 總體設計

本課程設計主要是針對有極變速裝置進行的。因此,在設計前期通過查閱《工具機設計圖冊》的方式,對各類車床、銑床等主軸變速機構及進給機構的結構和變速方式進行了充分的了解,明確了設計的內容.

對車床的主軸箱進行設計

主電機的功率:3kw

最大轉速:2000r/min

最低轉速:400r/min

公比: = 1.26

工件材料:鋼鐵材料

道具材料:硬質合金

電機功率:3kw

電機型號:y100l2-4

電機轉速:1420r/min

擬定傳動方案,包括傳動形式選擇以及開停、制動、換向、操縱等整個傳動系統的確定。傳動形式則指傳動和變速的元件,機構以及組成,安排不同特點的傳動形式,變速型別。傳動方案和形式與結構的複雜程度密切相關,和工作效能也有關係。

因此,確定傳動方案和形式,要從結構、工藝、效能及經濟性等多方面統一考慮。

確定結構式:

方案a:

方案b:

主變速傳動系從電動機道主軸,通常為降速傳動,接近電動機的轉速較高,傳動的轉矩較小,尺寸小一些,反之靠近主軸的傳動件轉速較低,傳動的轉矩較大,尺寸就較大。因此在擬定主變速傳動系時,應盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面,傳動副數少的變速組放在後面,使主變速傳動系中更多的傳動件在高速範圍內工作,尺寸小一些,以節省變速箱的造價,減少變速箱的外形尺寸;也就是滿足傳動副前多後少的原則,確定傳動方案。

通過驗算最後擴大組的變速範圍:

所以方案a為優

設計結構網:傳動副的極限傳動比和傳動組的極限變速範圍:在降速運動時,為防止齒輪的直徑過大而使其徑向尺寸過大,常限制最小傳動比,,公升速傳動時,為防止產生過大的振動和噪音,常限制最大傳動比,斜齒輪比較平穩,可取,故變速組的最大變速範圍為。

檢查變速組的變速範圍是否超過極限值時,只需檢查最後乙個擴大組。因為其他變速組的變速範圍都比最後擴大組的小,只要最後擴大組的變速範圍不超過極限值,其他變速組就不會超過極限值。

依據中間軸變速範圍小的原則設計設計結構網如下所示:

由查表選取標準轉速,其標準轉速是:400,500,630,800,1250,1600 ,2000

由此可以確定系統的轉速圖

確定齒輪齒數的原則和要求:

齒輪的齒數和不應過大;齒輪的齒數和過大會加大兩軸之間的中心距,使工具機結構龐大,一般推薦。

最小齒輪的齒數要盡可能少;但同時要考慮:

最小齒輪不產生根切,工具機變速箱中標準直圓柱齒輪,一般最小齒數;

受限制的最小齒輪齒數應大於18~20;

齒輪齒數應符合轉速圖上傳動比的要求:實際傳動比(齒數之比)與理論傳動比**速圖上要求的傳動比)之間有誤差,但不能過大,確定齒數所造成的轉數所造成的轉速誤差,一般不應超過

由系統結構圖和轉速圖可知,系統採用雙聯滑移齒輪

sz=…60,62,64,66,68,70,72,74...

sz=...50,52,54,66,68,70,72,74…

sz=...44,52,54,60,62,70,72,78 …

由以上幾行可以挑出, 72是共同適用的。選取,則從表中可以查出小齒輪齒數分別是36,32,28,即,,,。

由以上可以確定系統的傳動系統圖,為

2 運動設計

軸ⅲ的可從主軸630r/min按的傳動副找上去

軸ⅲ的計算轉速630r/min

軸ⅱ的計算轉速1000r/min

軸ⅰ的計算轉速1250r/min

傳動組c中28/44 只計算的齒輪,計算轉速;

44/25只計算的齒輪,計算轉速;

傳動組b中主動齒輪z28/44,計算轉速為;

傳動組a中主動齒輪z32/40,計算轉速為。

所以合適。

v帶傳動中,軸間距a可以加大。由於是摩擦傳遞,帶與輪槽之間會有打滑,宜可緩和衝擊和隔離振動,使傳動平穩。帶輪結構簡單,但尺寸較大,工具機中常用作電機輸出軸的定比傳動。

電動機轉速,傳遞功率,傳動比,三班班制一天運轉18小時,工作年數10年。

由《機械設計》表8-7工作係數查得

由《機械設計》(8-21)得

根據小帶輪的轉速和計算功率,選a帶型

帶輪的直徑越小,帶的彎曲應力越大。為提高帶的使用壽命,小帶輪的直徑不應過小,即。查《機械設計》表8-8、圖8-11和由表8-6取小帶輪基準直徑

則直徑系列值

實際傳動比

傳動比相對誤差:

故允許驗算帶速

故帶速合適

帶輪的中心距,通常根據工具機的總體布局初步選定。一般可在下列範圍內選取,根據《機械設計》經驗公式(8-20):

設中心距為,則

於是初取中心距

帶長由《機械設計》表(8-2)查取相近的基準長度,

按《機械設計》公式(8-23)計算實際中心距

由《機械設計》公式(8-25)得

故合適由《機械設計》公式(8-26)得

即取帶數z=3

查《機械設計》表(8-3),

由《機械設計》式(8-27)得

根據《機械設計》式(8-28)得

齒輪模數的選擇應參考同型別工具機的設計經驗。如齒輪模數選擇的過小,齒輪經不起衝擊,易磨損;如果選擇的過大,齒數和將較小,使變速組內的最小齒數小於17,產生根切現象,並且最小齒輪還有可能無法套裝到軸上。齒輪可套裝在軸上的條件為齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽底部的壁厚應大於或等於2m(m為齒輪模數),以保證齒輪具有足夠的強度。

對於已選好模數的齒輪,還要進行彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度的計算。在模數相同的傳動組中,只需驗算齒數最少的齒輪。根據計算出的mw 和 mj 中的大值取相似的標準模數。

也可先判斷出mw 和 mj 中的大值再進行計算。齒輪材料可選用優質中碳鋼,齒面高頻淬火處理,提高齒輪的耐磨性和壽命

a傳動組:

32齒齒輪的模數

齒面接觸疲勞強度計算

輪齒彎曲疲勞強度計算

為齒寬係數取值為(5.10)取值為8

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