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機械制造裝備設計課程設計說明書 目錄 一、 概述 1.1 機床課程設計的目的………………………………………………… 1.2 車床的規(guī)格系列和用處………………………………………………. 1.3 操作性能要求…………………………………………………………. 二、參數(shù)的擬定 2.1 主電機的選擇…………………………………………………………. 2.2 確定轉(zhuǎn)速范圍…………………………………………………………. 三、傳動設計 3.1 傳動結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇…………………………………………. 3.1.1 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目………………….... 3.1.2 傳動式的擬定………………………………………………… 3.1.3 結(jié)構(gòu)式的擬定………………………………………………… 3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定………………………………………………………... 四、傳動件的估算 4.1 三角帶傳動的計算…………………..................................................... 4.2 傳動軸的估算………………………………………………………. 4.2.1 傳動軸直徑的估算………………………………………… 4.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計算 4.3.1 齒輪齒數(shù)的確定…………………………………………… 4.3.2 齒輪模數(shù)的計算…………………………………………… 4.3.3 齒寬的確定………………………………………………… 4.4 帶輪結(jié)構(gòu)設計……………………………………………………… 五、動力設計 5.1 主軸剛度驗算 5.1.1 選定前端懸伸量C…………………………………………. 5.1.2 主軸支承跨距L的確定…………………………………… 5.1.3 計算C點撓度……………………………………………… 5.2 齒輪校驗…………………………………………………………….. 六、結(jié)構(gòu)設計及說明 6.1 結(jié)構(gòu)設計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案………………………………. 6.2 展開圖及其布置……………………………………………………. 6.3 齒輪塊設計…………………………………………………………. 6.3.1 其他問題…………………………………………………… 6.4 主軸組件設計………………………………………………………. 七、總結(jié)……………………………………………………………………… 第一章 概述 一. 機械制造裝備課程設計的目的 機械制造裝備課程設計是在學生學完《機械制造裝備設計》課及其它先行課程之后進行的實踐性教學環(huán)節(jié)，是學生進行設計工作的基本訓練。目的在于： 1、 通過機床主傳動系統(tǒng)的機械變速機構(gòu)設計，使學生樹立正確的設計思想和掌握機床設計的基本方法； 2、 鞏固和加深所學理論知識，擴大知識面，并運用所學理論分析和解決設計工作中的具體問題； 3、 通過機械制造裝備課程設計，使學生在擬訂機床主傳動機構(gòu)、機床的構(gòu)造設計、各種方案的設計、零件的計算、編寫技術(shù)文件和設計思想的表達等方面，得到綜合性的基本訓練； 4、 熟悉有關(guān)標準、手冊和參考資料的運用，以培養(yǎng)具有初步的結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設計計算的能力。 二．設計題目： 通用機床主傳動系統(tǒng)的變速箱部件設計。 主要技術(shù)參數(shù)： 1. 電動機功率：7.5kw 2. 電動機轉(zhuǎn)速：1450r/min 3. 主軸最低轉(zhuǎn)速：20r/min 4. 公比φ：1.26 5. 轉(zhuǎn)速級數(shù)；8 3.設計要求： 3.1 運動設計： 學生根據(jù)設計任務書所給定的參數(shù)和設計要求，在明確所設計機床用途及主要技術(shù)性能的基礎上，擬訂結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖，確定齒輪齒數(shù)，并核算主軸轉(zhuǎn)速誤差，畫出傳動系統(tǒng)圖。 3.2 動力設計： 根據(jù)給定電動機功率，計算主要零件的尺寸，選擇材料，驗算主要傳動件的應力、變形以及壽命等，是否在允許的范圍內(nèi)。 3.3 機構(gòu)設計 將運動設計所確定的機床主傳動系統(tǒng)（其中包括傳動軸系、變速機構(gòu)、主軸組件、換向、制動、操縱機構(gòu)、潤滑密封等）布置在展開圖和截面圖內(nèi)，一般要完成零號圖紙1張。 3.4編寫設計計算說明書一份 第二章 參數(shù)擬定 2.1．選擇電動機 由設計題目知p=7.5kw,電動機轉(zhuǎn)速n=1450r/min,則由《機械設計基礎課程設計》中附表9-1，應選取Y132s2-4型號電動機 電動機型號 額定功率/kw 電動機轉(zhuǎn)速（r/min） 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 Y132s2-4 7.5kw 1500 1440 2.2 確定轉(zhuǎn)速范圍； 由設計條件知： 公比φ=1.26 主軸最低轉(zhuǎn)速n=20r/min 轉(zhuǎn)速級數(shù)z=8 轉(zhuǎn)速范圍Rn=Nmax/Nmin=φz-1 由上式可計算得Rn=5.04 最高轉(zhuǎn)速Nmax=100.8r/min 取最高轉(zhuǎn)速Nmax=110r/min 第三章 傳動設計 3.1傳動結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇： 3.1.1 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目 級數(shù)為Z的傳動系統(tǒng)由若干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有、、……個傳動副。 傳動副中由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級數(shù)Z應為2和3的因子：只有以下一種方案： 8=2x2x2 3.1.2結(jié)構(gòu)式的擬定 按照傳動比的擬定原則，8級轉(zhuǎn)速級數(shù)可以分成8=2x2x2的形式。其中有三種擴大方案： (a) 8=21x24x22 (b) 8=22x21x24 (c)8=21x22x24 (d)8=22x24x21 (d)8=24x22x21 (e)8=24x21x22 從電動機到主軸主要為降速傳動，若使傳動副較多的傳動組放在較接近電動機處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動副前多后少的原則，因此取確定結(jié)構(gòu)式方案。在降速傳動中，防止齒輪直徑過大而使徑向尺寸常限制最小傳動比 ；在升速時為防止產(chǎn)生過大的噪音和震動常限制最大轉(zhuǎn)速比。在主傳動鏈任一傳動組的最大變速范圍。在設計時必須保證中間傳動軸的變速范圍最小 根據(jù)確定擴大順序的原則又可確定最佳結(jié)構(gòu)式為：8=21x22x24. 3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定 由最低轉(zhuǎn)速Nmin=20r/min 最高轉(zhuǎn)速Nmax=110r/min 公比φ=1.26 可計算出各級轉(zhuǎn)速分別為：20r/min,25.2r/min,31.75r/min,40r/min, 50r/min,63.5r/min,80r/min,110r/min. 由此可作出轉(zhuǎn)速圖如下所示： 電動機 軸1 軸2 軸3 軸4 圖1正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速圖 四、傳動件的估算 4.1 三角帶傳動設計 三角帶傳動中，軸間距A可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動，使傳動平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡單，但尺寸大，機床中常用作電機輸出軸的定比傳動。 (1)選擇三角帶的型號 根據(jù)公式：Pca=KaP=7.5x1.1=8.25 式中P---電動機額定功率 --工作情況系數(shù) 查《機械設計》圖8-11因此選擇A型帶 (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《機械設計》查表8-6和表8-8確定 小帶輪的基準直徑d1=112mm 由公式 式中： -小帶輪轉(zhuǎn)速，-大帶輪轉(zhuǎn)速，-帶的滑動系數(shù)，一般取0.02。 小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1440r/min 因為大小帶輪的傳動比為1/1.263=0.5 大帶輪轉(zhuǎn)速n2=720r/min 大帶輪的基準直徑d2=224mm (3)確定三角帶速度 按公式V=πDn/60x1000=8.4m/s (4)初定中心距 帶輪的中心距，通常根據(jù)機床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。?根據(jù)經(jīng)驗公式 ，取=600mm. (5)三角帶的計算基準長度 L0=1732mm 由《機械設計》表8-2，圓整到標準的計算長度 (6)驗算三角帶的撓曲次數(shù) u=1000mv/L=9.3, 符合要求。 (7)確定實際中心距 圖2主傳動系圖 3.3確定變速組齒輪齒數(shù)