工具機課程設計說明書

2022-05-23 22:36:03 字數 3566 閱讀 5093

目錄1、 前言 2

1.1金屬切削工具機在國民經濟中的地位 2

1.2工具機課程設計的目的 2

1.3設計內容和要求 2

2、引數的擬定 3

2.1車床的規格系列和用處 3

2.2 確定極限轉速 3

2.3 主電機選擇 3

3.傳動設計 4

3.1 主傳動方案擬定 4

3.2 傳動結構式、結構網的選擇 4

3.2.1 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數目 4

3.2.2 傳動式的擬定 4

3.2.3 結構式的擬定 5

3.3轉速圖的擬定 5

4. 傳動件的估算 7

4.1 v帶傳動的計算 7

4.2 傳動軸的估算 9

4.2.1 確定各軸轉速 9

4.2.2 傳動軸直徑的估算 10

4.3 齒輪齒數的確定和模數的計算 11

4.3.1 齒輪齒數的確定 11

4.3.2 齒輪模數的計算 12

4.3.4 齒寬確定 15

4.4 帶輪結構設計 16

4.5 片式摩擦離合器的選擇和計算 16

5. 動力設計 18

5.1主軸剛度驗算 18

5.1.1 選定前端懸伸量c 18

5.1.2 主軸支承跨距l的確定 18

5.1.3 計算c點撓度 18

5.2 齒輪校驗 20

5.3軸承的校驗 21

6、結構設計及說明 22

6.1 i軸(輸入軸)的設計 22

6.2 齒輪塊設計 23

6.3 傳動軸的設計 24

6.4 主軸元件設計 25

6.4.1 各部分尺寸的選擇 25

6.4.2 主軸軸承 26

6.4.3 潤滑與密封 27

7、總結 28

8、參考文獻 29

裝備製造業是保證國民經濟發展建設的基礎,裝備製造業的技術水平和現代化水平決定著整個國民經濟水平的發展,肩工具機的屬性決定了它在國民經濟中的重要地位,負著為國民經濟各部門提供現代化裝備的任務,它為工業、農業、運輸業、科研和國防等部門提供各種機器、儀器和工具,是國民經濟賴以發展的基礎,工具機的種類、質量和加工效率直接影響著其他機械產品的生產技術水平和經濟效益。因此,工具機工業的現代化水平和規模,以及所擁有工具機的數量和質量是乙個國家工業發達程度的重要標誌之一。

1、課程設計屬於機械系統設計課的延續,通過設計實踐,進一步學習和掌握機械系統設計的一般方法。

2、培養綜合運用機械製圖、機械設計基礎、精度設計、金屬工藝學、材料熱處理及結構工藝等相關知識,進行工程設計的能力。

3、培養實用手冊、圖冊、有關資料及設計標準規則的能力。

4、提高技術總結及編制技術檔案的能力。

設計內容:獨立完成變速級數為12的工具機主傳動系統主軸變速箱的設計。

基本要求:

1、 課程設計必須獨立的進行,每人必須完成展開圖、截面圖圖樣設計各一張,能夠較清楚地表達各軸和傳動件的空間位置及有關結構。

2、 根據設計任務書要求,合理的確定尺寸、運動及動力等相關引數。

3、 正確利用結構式、轉速圖等設計工具,認真進行方案分析。

4、 正確的運用手冊、標準,設計圖樣必須符合國家標準規定。說明書要求用工程術語,文字通順簡練,字跡工整。

完成任務:

1) 課程設計說明書乙份

2) 主軸箱展開圖一張

3) 主軸剖面圖一張

普通工具機的規格和型別有系列型譜作為設計時應該遵照的基礎。因此,對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設計的是普通型車床c6140主軸變速箱。主要用於加工迴轉體。

車床的主引數(規格尺寸)和基本引數(gb1582-79,jb/z143-79)

由nmin=31..5, =1.41,z=12確定各級轉速,分別為1400、1000、710、500、355、250、180、125、90、63、45、31.5。

合理的確定電機功率n,使工具機既能充分發揮其使用效能,滿足生產需要,又不致使電機經常輕載而降低功率因素。

已知電動機的功率是5.5kw,根據《車床設計手冊》附錄表2選y132s-4,額定功率5.5,滿載轉速1440,最大額定轉距2.2。

擬定傳動方案,包括傳動型式的選擇以及開停、幻想、制動、操縱等整個傳動系統的確定。傳動型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型式、變速型別。

傳動方案和型式與結構的複雜程度密切相關,和工作效能也有關係。因此,確定傳動方案和型式,要從結構、工藝、效能及經濟等多方面統一考慮。

傳動方案有多種,傳動型式更是眾多,比如:傳動型式上有集中傳動,分離傳動;擴大變速範圍可用增加傳動組數,也可用背輪結構、分支傳動等型式;變速箱上既可用多速電機,也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。

顯然,可能的方案有很多,優化的方案也因條件而異。此次設計中,我們採用集中傳動型式的主軸變速箱。

結構式、結構網對於分析和選擇簡單的串聯式的傳動不失為有用的方法,但對於分析複雜的傳動並想由此匯出實際的方案,就並非十分有效。

級數為z的傳動系統由若干個順序的傳動組組成,各傳動組分別有、、……個傳動副。即

傳動副中由於結構的限制以2或3為合適,即變速級數z應為2和3的因子: ,可以有三種方案:

12=3×2×2;12=2×3×2;12=2×2×3;

12級轉速傳動系統的傳動組,選擇傳動組安排方式時,考慮到工具機主軸變速箱的具體結構、裝置和效能。

在ⅰ軸如果安置換向摩擦離合器時,為減少軸向尺寸,第一傳動組的傳動副數不能多,以2為宜。

主軸對加工精度、表面粗糙度的影響很大,因此主軸上齒輪少些為好。最後乙個傳動組的傳動副常選用2。

綜上所述,傳動式為12=2×3×2。

對於12=2×3×2傳動式,有6種結構式和對應的結構網。分別為:

由於本次設計的工具機軸裝有摩擦離合器,在結構上要求有一齒輪的齒根圓大於離合器的直徑。初選的方案。

圖3-1 正轉轉速圖

圖3-2 反轉轉速圖

圖3-3主傳動系圖

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

(1) 選擇v帶的型號

根據公式

式中p---電動機額定功率, --工作情況係數(此處取為1.1)。

查《機械設計》圖5-10,因此選擇a型帶,尺寸引數為b=80mm, =11mm,h=10,。

(2)確定帶輪的計算直徑,

帶輪的直徑越小帶的彎曲應力就越大。為提高帶的壽命,小帶輪的直徑不宜過小,即。查《機械設計》取主動輪基準直徑=125。

由公式式中: -小帶輪轉速, -大帶輪轉速, -帶的滑動係數,一般取0.02。

所以 ,

由《機械設計》v帶帶輪基準直徑的標準系列,取圓整為250mm。

實際傳動比

傳動比誤差相對值

一般允許誤差5%,所選大帶輪直徑可選。

(3)確定三角帶速度

按公式在5~25m/s之間,滿足帶速要求。

(4)初定中心距

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2.1 確定各軸轉速 確定主軸計算轉速 主軸的計算轉速為 各傳動軸的計算轉速 軸 可從主軸90r min按72 18的傳動副找上去,軸 的計算轉速 125r min 軸 的計算轉速為355r min 軸 的計算轉速為710r min。3 各齒輪的計算轉速 傳動組c中,18 72只需計算z 18 的齒...

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