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最大加工直徑為400mm的普通車床的主軸箱部件設(shè)計(jì)4kw 1600 251.41(全套圖紙)

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1、 課程設(shè)計(jì) 課程名稱 機(jī)械裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(2號(hào)參數(shù)) 實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)編號(hào) 1 實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)名稱 車床主傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)時(shí)間 5 設(shè)計(jì)任務(wù)書 車床的主參數(shù)(規(guī)格尺寸)和基本參數(shù)如下: 工件最大回轉(zhuǎn)直徑 D(m

2、m) 正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速 nmin( ) 正轉(zhuǎn)最高轉(zhuǎn)速 nmin( ) 電機(jī) 功率 N(kw) 公比 400 25 1600 4 1.41 全套圖紙,加153893706 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 目 錄 4 第1章 機(jī)床用途、性能及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單說(shuō)明 6 第2章 設(shè)計(jì)部分的基本技術(shù)特性和結(jié)構(gòu)分析 7 2.1車床主參數(shù)和基本參數(shù) 7 2.2 確定傳動(dòng)公比 7 2.3擬定參數(shù)的步驟和方法 7 2.3.1 極限切削速度Vmax、Vmin 7 2.3.2 主軸的極限轉(zhuǎn)速 8 第3章 設(shè)計(jì)部分的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 9 3.1 主電機(jī)功率——?jiǎng)恿?/p>

3、數(shù)的確定 9 3.2確定結(jié)構(gòu)式 9 3.3 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) 10 3.4 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 10 3.5 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù) 11 3.6 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 12 第4章 設(shè)計(jì)部分的動(dòng)力計(jì)算 13 4.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13 4.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 14 4.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 14 4.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定 19 4.5 主軸合理跨距的計(jì)算 20 4.6 軸承的選擇 21 4.7 鍵的規(guī)格 21 4.8變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇 22 4.9主軸合理跨距的計(jì)算 22 4.10 軸承壽命校核 23 第5章 設(shè)計(jì)部分的調(diào)節(jié)、潤(rùn)滑、維護(hù)保養(yǎng)、技術(shù)要求及其它

4、 24 第6章 設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn),存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn) 27 參考文獻(xiàn) 28 第1章 機(jī)床用途、性能及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單說(shuō)明 機(jī)床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù),他們是運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù),影響到機(jī)床是否滿足所需要的基本功能要求,參數(shù)擬定就是機(jī)床性能設(shè)計(jì)。主參數(shù)是直接反映機(jī)床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù),如車床的最大加工直徑,一般在設(shè)計(jì)題目中給定,基本參數(shù)是一些加工件尺寸、機(jī)床結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的參數(shù),可歸納為尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。 通用車床工藝范圍廣,所加工的工件形狀、尺寸和材料各不相同,有粗加工又有精加工;用硬質(zhì)合金刀具又用高速鋼刀具

5、。因此,必須對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床工藝范圍和使用情況做全面的調(diào)研和統(tǒng)計(jì),依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象,兼顧其他的可能工藝加工的要求,擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù),擬定參數(shù)時(shí),要考慮機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類機(jī)床的對(duì)比,使擬定的參數(shù)最大限度地適應(yīng)各種不同的工藝要求和達(dá)到機(jī)床加工能力下經(jīng)濟(jì)合理。 機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同,應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析,一般應(yīng)滿足的基本要求有:滿足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性,如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù);滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。主電動(dòng)機(jī)

6、和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩,具有較高的傳動(dòng)效率;滿足機(jī)床工作性能要求。主傳動(dòng)中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性,熱變形特性穩(wěn)定;滿足產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短,零件數(shù)目要少,以便節(jié)約材料,降低成本。 23 第2章 設(shè)計(jì)部分的基本技術(shù)特性和結(jié)構(gòu)分析 2.1車床主參數(shù)和基本參數(shù) 車床的主參數(shù)(規(guī)格尺寸)和基本參數(shù)如下: 工件最大回轉(zhuǎn)直徑 D(mm) 正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速 nmin( ) 正轉(zhuǎn)最高轉(zhuǎn)速 nmin( ) 電機(jī) 功率 N(kw) 公比 400 25 1600 4 1.41 2.2 確定傳動(dòng)公比 根據(jù)【1】公式(3-2)因?yàn)橐阎?

7、 ,,=1.41 ∴Z=+1=13 根據(jù)【1】表3-5 標(biāo)準(zhǔn)公比。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列=1.41 因?yàn)?1.41=1.066,根據(jù)【1】表3-6標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速25,再每跳過(guò)5個(gè)數(shù)取一個(gè)轉(zhuǎn)速,即可得到公比為1.41的數(shù)列:25,35.5,50,71,100,140,200,280,400,560,800,1120,1600 2.3擬定參數(shù)的步驟和方法 2.3.1 極限切削速度Vmax、Vmin 根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮: 允許的切速極限參考值如下: 表 1.1 加 工 條 件 Vmax(m/min) Vmi

8、n(m/min) 硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件 30~50 硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件 150~300 螺紋加工和鉸孔 3~8 2.3.2 主軸的極限轉(zhuǎn)速 計(jì)算車床主軸極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑,則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為 結(jié)合題目條件,取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列數(shù)值, =25r/min 取 考慮到設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度要適中,故采用常規(guī)的擴(kuò)大傳動(dòng)。各級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)列表中查出,按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為: 25,35.5,50,71,100,140,200,280,400,560,800,1120,1600

9、 第3章 設(shè)計(jì)部分的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 3.1 主電機(jī)功率——?jiǎng)恿?shù)的確定 合理地確定電機(jī)功率N,使機(jī)床既能充分發(fā)揮其性能,滿足生產(chǎn)需要,又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。 根據(jù)題設(shè)條件電機(jī)功率為4KW。 可選取電機(jī)為:Y112M-4額定功率為4KW,滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min。 3.2確定結(jié)構(gòu)式 已知Z=x3b a,b為正整數(shù),即Z應(yīng)可以分解為2和3的因子,以便用2、3聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。 對(duì)于Z=13,可以按照12=2×3×2傳動(dòng)式(剔除最小的一級(jí)), 有6種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為: , , , 由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)

10、床I軸裝有摩擦離合器,在結(jié)構(gòu)上要求有一齒輪的齒根圓大于離合器的直徑。初選的方案。 從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速變速,若使變速副較多的變速組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些,大尺寸零件少些,節(jié)省材料,也就是滿足變速副前多后少的原則,因此取12=2×3×2方案為好。 設(shè)計(jì)車床主變速傳動(dòng)系時(shí),為避免從動(dòng)齒輪尺寸過(guò)大而增加箱體的徑向尺寸,在降速變速中,一般限制限制最小變速比 ;為避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差,減少震動(dòng)噪聲,在升速時(shí)一般限制最大轉(zhuǎn)速比。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)較平穩(wěn),可取。因此在主變速鏈任一變速組的最大變速范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間變速軸的變速范圍最小。 綜合上述可得:主傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù) ,=2

11、5, Z=12 =1.41 3.3 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) 根據(jù)“前多后少”,“先降后升”,前密后疏,結(jié)構(gòu)緊湊的原則易知第二擴(kuò)大組的變速范圍r=φ(P3-1)x=1.414=3.95〈8,滿足要求. 圖2-1結(jié)構(gòu)網(wǎng) 3.4 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 (1)選擇電動(dòng)機(jī):采用Y系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 (2)繪制轉(zhuǎn)速圖: (3)畫主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù),畫主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖2-3: 1-2軸最小中心距:A1_2min>1/2(Zmaxm+2m+D) 軸最小齒數(shù)和:Szmin>(Zmax+2+D/m) 3.5 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)

12、(1)Sz100-124,中型機(jī)床Sz=70-100 (2)直齒圓柱齒輪Zmin18-24,m4 圖2-3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖 (7)齒輪齒數(shù)的確定。變速組內(nèi)取模數(shù)相等,據(jù)設(shè)計(jì)要求Zmin≥18~24,齒數(shù)和Sz≤100~124,由表4.1,根據(jù)各變速組公比,可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù),各齒輪齒數(shù)如表2-2。 表2-2 齒輪齒數(shù) 傳動(dòng)比 基本組 第一擴(kuò)大組 第二擴(kuò)大組 1.41:1 1:2 1.41:1 1:1 1:1.41 2.8:1 1:2.8 代號(hào)

13、 Z Z Z Z Z Z Z Z’ Z5 Z5’ Z Z Z7 Z7’ 齒數(shù) 31 22 18 35 48 34 41 41 34 48 96 34 34 96 3.6 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差,一般不應(yīng)超過(guò)±10(-1)%,即 〈10(-1)%=4.1% 第4章 設(shè)計(jì)部分的動(dòng)力計(jì)算 4.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 輸出功率P=4kw,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,n2=280r/min (1)確定計(jì)算功率: 按最大的情況計(jì)算P=4kw ,K為工作情況系數(shù),查[1]表3.5. 取K=1.1

14、 pd=kAP=1.1X4=4.4kw (2)選擇V帶的型號(hào): 根據(jù)pd,n1=1440r/min參考[1]圖表3.16及表3.3選小帶輪直徑,查表選擇A型V帶 d1=100mm (3)確定帶輪直徑d1,d2 小帶輪直徑d1=100mm 驗(yàn)算帶速v=d1n1/(60X1000)=X100X2880/(60X1000)=12.6m/s 從動(dòng)輪直徑d2=n1d1/n2=2880X100/2400=236mm取d2=224mm查[1]表3.3 計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比i=d2/d1=224/100=2.24 (4)定中心矩a和基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld [1]初定中心距a0 0.7(d1

15、+d2)a02(d1+d2)) 226.8a0648取ao=300mm [2]帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld0≈2a0+/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a0 ≈2x300+/2(10+224)+(224-100)2/4X300 ≈650mm 查[1]表3.2取Ld0=630mm [3]計(jì)算實(shí)際中心距 a≈a0+(Ld-Ld0)/2=300+(630-650)=290mm [4]確定中心距調(diào)整范圍 amax=a+0.03Ld=290+0.03X630=308.9mm amin=a-0.015Ld=290-0.015X630=240.55mm (

16、5)驗(yàn)算包角:1=1800-(d2-d1)/aX57.30=1800-(180-90)/290X57.30=1724>1240 (6)確定V帶根數(shù): 確定額定功率:P0 由查表并用線性插值得P0=0.15kw 查[1]表37得功率增量P0=0.13kw 查[1]表38得包角系數(shù)K=0.99 查[1]表3得長(zhǎng)度系數(shù)Kl=0.81 確定帶根數(shù):Z=P/{(P+△P)×K×K} =3.65/(1.05+0.13)X0.99X0.81=2.89 取Z=3 4.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 (1)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj,由公式n=n得,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=735r/min, 取800 r/min

17、。 (2). 傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸3=1250 r/min 軸2=2400 r/min,軸1=2400r/min。 (2)確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表3-1。 表3-1 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸 號(hào) Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 2400 2400 1250 (3) 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪Z裝在主軸上其中只有800r/min傳遞全功率,故Zj=800 r/min。 依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,如表3-2。 表3-2 齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速 序號(hào) Z

18、Z Z Z Z n 2400 2400 2400 1250 800 4.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 (1)模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù),選取負(fù)荷最重的小齒輪,按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算,即mj=16338可得各組的模數(shù),如表3-3所示。 根據(jù)和計(jì)算齒輪模數(shù),根據(jù)其中較大值取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù): =16338=16338mm ——齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min; ——頂定的齒輪工作期限,中型機(jī)床推存:=15~24 ——轉(zhuǎn)速變化系數(shù); ——功率利用系數(shù); ——材料強(qiáng)化系數(shù)。 ——(壽命系數(shù))的極值 齒輪等轉(zhuǎn)動(dòng)件在接取和彎曲交邊載荷下的疲勞曲線指

19、數(shù)m和基準(zhǔn)順環(huán)次數(shù)C0 ——工作情況系數(shù)。中等中級(jí)的主運(yùn)動(dòng): ——?jiǎng)虞d荷系數(shù); ——齒向載荷分布系數(shù); ——齒形系數(shù); 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為: 式中:N——計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)遞的額定功率N=? ——計(jì)算齒輪(小齒輪)的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min ——齒寬系數(shù), Z1——計(jì)算齒輪的齒數(shù),一般取轉(zhuǎn)動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù): ——大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比,=;(+)用于外嚙合,(-)號(hào)用 于內(nèi)嚙合: 命系數(shù); :工作期限 , =; ==3.49 ==1.8 =0.84

20、 =0.58 =0.90 =0.55 =0.72 =3.49 0.84 0.58 0.55=0.94 =1.80.84 0.90 0.72=0.99 時(shí),取=,當(dāng)<時(shí),取=; ==0.85 =1.5; =1.2 =1 =0.378 許用彎曲應(yīng)力,接觸應(yīng)力,() =354 =1750 6級(jí)材料的直齒輪材料選;24熱處理HRC59 1-2軸由公式mj=16338可得mj=3.28mm,取m=3.5mm 2-3軸由公式

21、mj=16338可得mj=2.85mm,取m=3.5mm 由于一般同一變速組內(nèi)的齒輪盡量取同一模數(shù),所以為了統(tǒng)一和方便如下?。? 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn),也為了便于統(tǒng)一,在這里傳動(dòng)齒輪統(tǒng)一取m=3.5 表3-3 模數(shù) 組號(hào) 基本組 第一擴(kuò)大組 模數(shù) mm 3.5 3.5 (2)基本組齒輪計(jì)算。 基本組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 齒輪 Z1 Z1` Z2 Z2` 齒數(shù) 31 22 18 35 分度圓直徑 108.5 77 63 122.5 齒頂圓直徑 115.5 84 70 12

22、9.5 齒根圓直徑 99.75 68.25 54.25 113.75 齒寬 24 24 24 24 按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度241HB~246HB,平均取260HB,大齒輪用45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度229HB~246HB,平均取240HB。計(jì)算如下: ① 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算: 接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為 彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為: 式中 N----傳遞的額定功率(kW),這里取N為電動(dòng)機(jī)功率,N=5kW; -----計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min). =800(

23、r/min); m-----初算的齒輪模數(shù)(mm), m=3.5(mm); B----齒寬(mm);B=24(mm); z----小齒輪齒數(shù);z=21; u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=1.6; -----壽命系數(shù); = ----工作期限系數(shù); T------齒輪工作期限,這里取T=15000h.; -----齒輪的最低轉(zhuǎn)速(r/min), =500(r/min) ----基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù),接觸載荷取=,彎曲載荷

24、取= m----疲勞曲線指數(shù),接觸載荷取m=3;彎曲載荷取m=6; ----轉(zhuǎn)速變化系數(shù),查【5】2上,取=0.60 ----功率利用系數(shù),查【5】2上,取=0.78 -----材料強(qiáng)化系數(shù),查【5】2上, =0.60 -----工作狀況系數(shù),取=1.1 -----動(dòng)載荷系數(shù),查【5】2上,取=1 ------齒向載荷分布系數(shù),查【5】2上,=1 Y------齒形系數(shù),查【5】2上,Y=0.386; ----許用接觸應(yīng)力(MPa),查【4】,表4-7,取=650

25、Mpa; ---許用彎曲應(yīng)力(MPa),查【4】,表4-7,取=275 Mpa; 根據(jù)上述公式,可求得及查取值可求得: =635 Mpa =78 Mpa (3)第一擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。 擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 齒輪 Z3 Z3` Z4 Z4` Z5 Z5` 齒數(shù) 48 34 41 41 34 48 分度圓直徑 168 119 143.5 143.5 119 168 齒頂圓直徑 175 126 150.5 150.5 126 175 齒根圓直徑 159.25 110.25 134.75 134.75 110.

26、25 159.25 齒寬 24 24 24 24 24 24 (4)第二擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。 擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 齒輪 Z6 Z6` Z7 Z7` 齒數(shù) 96 34 34 96 分度圓直徑 336 119 119 336 齒頂圓直徑 343 126 126 343 齒根圓直徑 327.25 110.25 110.25 327.25 齒寬 24 24 24 24 按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度241HB~246HB,平均取260HB,大齒輪用45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度22

27、9HB~246HB,平均取240HB。 同理根據(jù)基本組的計(jì)算, 查文獻(xiàn)【6】,可得 =0.62, =0.77,=0.60,=1.1, =1,=1,m=3.5,=355; 可求得: =619 Mpa =135Mpa 4.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定 由【5】式6,傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算: d=1.64(mm) 或 d=91(mm) 式中 d---傳動(dòng)軸直徑(mm) Tn---該軸傳遞的額定扭矩(N*mm) T=9550000; N----該軸傳遞的功率(KW)

28、 ----該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ---該軸每米長(zhǎng)度的允許扭轉(zhuǎn)角,==。 各軸最小軸徑如表3-3。 表3-3 最小軸徑 軸 號(hào) Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 最小軸徑mm 35 40 4.5 主軸合理跨距的計(jì)算 由于電動(dòng)機(jī)功率P=3kw,根據(jù)【1】表3.24,前軸徑應(yīng)為60~90mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的d2=(0.7~0.9)d1,取d2=60mm。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,前軸承為NN3016K型,后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量a=124mm,主軸孔徑為30mm。 軸承剛

29、度,主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩T=9550=9550×=424.44N.m 設(shè)該機(jī)床為車床的最大加工直徑為400mm。床身上最常用的最大加工直徑,即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的50%,這里取75%,即180mm,故半徑為0.09m; 切削力(沿y軸) Fc==4716N 背向力(沿x軸) Fp=0.5 Fc=2358N 總作用力 F==5272.65N 此力作用于工件上,主軸端受力為F=5272.65N。 先假設(shè)l/a=2,l=3a=240mm。前后支承反力RA和RB分別為 RA=F×=5272.65×=7908.97N RB=

30、F×=5272.65×=2636.325N 根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式3.7 得:Kr=3.39得前支承的剛度:KA= 1689.69 N/ ;KB= 785.57 N/;==2.15 主軸的當(dāng)量外徑de=(80+60)/2=70mm,故慣性矩為 I==113.8×10-8m4 η===0.14 查【1】圖3-38 得 =2.0,與原假設(shè)接近,所以最佳跨距=124×2.0=240mm 合理跨距為(0.75-1.5),取合理跨距l(xiāng)=360mm。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要,主軸的實(shí)際跨距大于合理跨距,因此需要采取措施 增加主軸的剛度,增大軸徑:前軸徑

31、D=100mm,后軸徑d=80mm。前軸承 采用雙列圓柱滾子軸承,后支承采用背對(duì)背安裝的角接觸球軸承。 4.6 軸承的選擇 I軸:與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7007C 另一安裝深溝球軸承6012 II軸:對(duì)稱布置深溝球軸承6009 III軸:后端安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號(hào)7010C 中間布置角接觸球軸承代號(hào)7012C 4.7 鍵的規(guī)格 I軸安裝帶輪處選擇普通平鍵規(guī)格: BXL=10X56 II軸選擇花鍵規(guī)格: N× d×D×B =8X36X40X7

32、 III軸選擇鍵規(guī)格: BXL=14X90 4.8變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇 選用左右擺動(dòng)的操縱桿使其通過(guò)桿的推力來(lái)控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。 4.9主軸合理跨距的計(jì)算 設(shè)機(jī)床最大加工回轉(zhuǎn)直徑為?400mm,電動(dòng)機(jī)功率P=4kw,,主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為800r/min。 已選定的前后軸徑為:定懸伸量a=85mm。 軸承剛度,主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩: TIII = 設(shè)該車床的最大加工直徑400mm。床身上最常用的最大加工直徑,即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的50%,這里取45%,即125mm 切削力(沿y軸) Fc=250.346/0.125=2781N

33、 背向力(沿x軸) Fp=0.5 Fc=1390N 總作用力 F==3109N 此力作用于工件上,主軸端受力為F=3109N。 先假設(shè)l/a=2,l=3a=255mm。前后支承反力RA和RB分別為 RA=F×=3109×N RB=F×=3109×N 根據(jù)《主軸箱設(shè)計(jì)》得:=3.39得前支承的剛度:KA= 1376.69 N/ ;KB= 713.73 N/;==1.93 主軸的當(dāng)量外徑de=(85+65)/2=75mm,故慣性矩為 I==1.55×10-6m4 η===0.38 查《主軸箱設(shè)計(jì)》圖 得 =2.5,與原假設(shè)接近,所以最佳跨距=85×2.5=212.5mm 合理跨距為(0.75-1.5),取合理跨距l(xiāng)=250mm。

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