1寧XX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) (論 文 )中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)(題目 21)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日2摘 要本設(shè)計(jì)著重研究機(jī)床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法,根據(jù)已確定的運(yùn)動參數(shù)以變速箱展開圖的總中心距最小為目標(biāo),擬定變速系統(tǒng)的變速方案,以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動系統(tǒng)中,為減少齒輪數(shù)目,簡化結(jié)構(gòu),縮短軸向尺寸,用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算,湊算法,計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過對主傳動系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動特點(diǎn)的分析與研究,繪制零件工作圖與主軸箱展開圖及剖視圖。關(guān)鍵詞:傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳動副,結(jié)構(gòu)網(wǎng),結(jié)構(gòu)式,4目 錄摘 要.2目 錄.4第 1 章 緒論.61.1 課程設(shè)計(jì)的目的 61.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .61.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 .61.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì) .61.2.3 編制技術(shù)文件 61.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 71.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù) 7第 2 章 車床參數(shù)的擬定.82.1 車床主參數(shù)和基本參數(shù) .82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法 .82.2.1 極限切削速度 Vmax、Vmin .82.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速 .82.2.3 主電機(jī)功率—— 動力參數(shù)的確定 .92.2.4 確定結(jié)構(gòu)式 92.2.5 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) 92.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 102.3 確定各變速組此論傳動副齒數(shù) 102.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 11第 3 章 動力計(jì)算.123.1 帶傳動設(shè)計(jì) 123.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 133.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 143.4 傳動軸最小軸徑的初定 173.5 主軸合理跨距的計(jì)算 185第 4 章 主要零部件的選擇.194.1 軸承的選擇 194.2 鍵的規(guī)格 194.3 主軸彎曲剛度校核 194.4.軸承校核 204.5 潤滑與密封 .20結(jié)束語.21參考文獻(xiàn).226第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完本課程后,進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。通過課程設(shè)計(jì),使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的有關(guān)理論知識,及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能,達(dá)到鞏固、加深和拓展所學(xué)知識的目的。通過課程設(shè)計(jì),分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī)構(gòu),進(jìn)行選擇和改進(jìn);結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并編寫技術(shù)文件;完成系統(tǒng)主傳動設(shè)計(jì),達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過設(shè)計(jì),掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法,達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識和設(shè)計(jì)技巧,提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過設(shè)計(jì),使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練,提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力,并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算(1)機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的分析,最佳功能原理方案的確定。(2)根據(jù)總體設(shè)計(jì)參數(shù),進(jìn)行傳動系統(tǒng)運(yùn)動設(shè)計(jì)和計(jì)算。(3)根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況,進(jìn)行有關(guān)動力計(jì)算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)(1)選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。(2)工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件(1)對于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價。(2)編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目:中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)題目 21 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)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )mir電機(jī)功率N(kw) 公比 ?轉(zhuǎn)速級數(shù) Z220 85 4 1.41 88第 2 章 車床參數(shù)的擬定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)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )minr電機(jī)功率N(kw) 公比 ?轉(zhuǎn)速級數(shù) Z220 85 4 1.41 82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法2.2.1 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) Vmin(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 3~82.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速計(jì)算車床主軸極限轉(zhuǎn)速時的加工直徑,則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為:在 中考慮車螺紋和鉸孔時,其加工的最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取 0.1Dmmmin左右。取 Vmin=6m/min= r/minin 85.6201.4310maxin???dv?結(jié)合題目條件,取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列數(shù)值,即 =85r/minmin取 1.?9依據(jù)題目要求選級數(shù) Z=8, =1.41=1.065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。各級轉(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:85,118,170,236,335,475,670,9502.2.3 主電機(jī)功率——動力參數(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:Y132M1-6 額定功率為 4KW,滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min.2.2.4 確定結(jié)構(gòu)式已知 Z= x3b2aa、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。取 Z=8 級 則 Z=22?對于 Z=8 可分解為:Z=2 1×22×24。綜合上述可得:主傳動部件的運(yùn)動參數(shù) =85 Z=8 =1.41950max?nmin?2.2.5 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,選取傳動方案 Z=21×22×24,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,其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。10圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) Z=21×22×242.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖(1)選擇電動機(jī):采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機(jī)。(2)繪制轉(zhuǎn)速圖:(3)畫主傳動系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù),畫主傳動系統(tǒng)圖如圖 2-3:1-2 軸最小中心距:A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.3 確定各變速組此論傳動副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機(jī)床 Sz=70-100?(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20,m 4??11圖 2-3 主傳動系統(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≥18~20,齒數(shù)和Sz≤100~120,由表 4.1,根據(jù)各變速組公比,可得各傳動比和齒輪齒數(shù),各齒輪齒數(shù)如表 2-2。表 2-2 齒輪齒數(shù)基本組 第一擴(kuò)大組 第二擴(kuò)大組傳動比1:1.41 1:2 1:1.41 1.41:1 2:1 2:1代號 Z1Z 'Z 2Z 'Z3Z 'Z4Z ’ Z5 Z5’ Z6Z '齒數(shù) 30 42 24 48 34 48 48 34 30 60 60 302.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差,一般不應(yīng)超過±10( -1)%,即?〈10( -1)%=4.1%n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 ?各級轉(zhuǎn)速誤差n 950 670 475 335 235 170 118 85n` 948.2 668.9 472.28 338.8 233.2 173.7 116.5 84.1312誤差 2.8% 0.1% 2.85% 3.47% 1.32% 4.5% 1.31% 2.41%轉(zhuǎn)速誤差小于 4.1%,因此不需要修改齒數(shù)。第 3 章 動力計(jì)算3.1 帶傳動設(shè)計(jì)輸出功率 P=4kw,轉(zhuǎn)速 n1=960r/min(1) 直徑計(jì)算初取小帶輪直徑 d; 取 d=100 mm大帶輪直徑 D; D= = =202mm 取 D=200mm21n475960?(2)計(jì)算帶長求 Dm Dm=(D +D )/2=(100+200)/2=150mm12求△ △=(D -D )/2=(200-100)/2=50mm12初取中心距 取 a=500mm帶長 L= ×Dm+2×a+△ /a=1612.8 mm?2基準(zhǔn)長度 由【2】圖 11-4 得:Ld=1600mm(3) 求實(shí)際中心距和包角13中心距 a=(L-∏×Dm)/4+ /4 =493.6mm1201??12???(4) 求 帶根數(shù)帶速 =∏D n /60×1000=3.14×100×960/(60×1000)= 7.53m/s?1傳動比 i i=n /n =960/475=2.022帶根數(shù) 由【2】表 11.8,P =1.32KW;由表 11.7,K =0.95;0 ?由表 11.12,K =0.99;由表 11.10,△P =0.17KW;L 0Z=P /{(P +△P )×K ×K }C0?L=(4.0×1.2 ) /(1.32+0.17)×0.95×0.99=3.42取 Z=4 根3.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算(1)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j,由公式n =n 得,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j=150.7r/min,jmin)13/(??z取170 r/min。(2). 傳動軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸2=250 r/min,軸1=475r/min。(2)確定各傳動軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。Ⅱ軸共有 3 級轉(zhuǎn)速:125r/min、250 r/min、355 r/min、500 r/min。 。若經(jīng)傳動副 Z / Z 傳動主軸,則只有 500r/min 傳遞全功率;若經(jīng)6'傳動副 Z / Z 傳動主軸,全部傳遞全功率,其中 125r/min 是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速, 5'故其計(jì)算轉(zhuǎn)速 nⅡ j=125 r/min;Ⅰ 軸有 1 級轉(zhuǎn)速,且都傳遞全功率,所以其計(jì)算轉(zhuǎn)速nⅠ j=710 r/min。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表 3-1。表 3-1 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速(3) 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上并具有 45-500r/min 共 4 級轉(zhuǎn)速,'6軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 475 236 33514其中只有 170r/min 傳遞全功率,故 Z j=170 r/min。'6齒輪 Z 裝在Ⅱ軸上,有 125-500 r/min 共 4 級轉(zhuǎn)速,但經(jīng)齒輪副 Z /Z 傳動主軸,則6 6'只有 125r/min 傳遞全功率,故 Z j=125r/min。依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,如6表 3-2。表 3-2 齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號 Z1Z 2Z3Z `4Z5n j475 236 335 335 1253.3 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321][)(jjmnuzP???表 3-3 所示。表 3-3 模數(shù)(2)基本組齒輪計(jì)算?;窘M齒輪幾何尺寸見下表齒輪 Z1 Z1` Z2 Z2`齒數(shù) 30 42 24 48分度圓直徑 105 147 84 168齒頂圓直徑 108.5 150.5 87.5 171.5齒根圓直徑 100.6 142.6 79.6 163.6組號 基本組 第一擴(kuò)大組模數(shù) mm 3.5 3.515齒寬 25 25 25 25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~286HB,平均取260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB~286HB ,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??jfsj MPauBnNKzm??????)()1(02832彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為:??wswPaBYnz?????)(109235式中 N----傳遞的額定功率(kW) ,這里取 N 為電動機(jī)功率,N=5kW;-----計(jì)算轉(zhuǎn)速( r/min). =500(r/min);jnjm-----初算的齒輪模數(shù)(mm), m=3.5(mm);B----齒寬(mm);B=25(mm);z----小齒輪齒數(shù);z=19;u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.78;-----壽命系數(shù);sK=sTnNKq----工作期限系數(shù);TmTC016?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)1n1n16----基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù),接觸載荷取 = ,彎曲載荷取 =0C0C710C612?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 =0.60nKnK----功率利用系數(shù),查 【5】2 上,取 =0.78N N-----材料強(qiáng)化系數(shù),查【5】2 上, =0.60q q-----工作狀況系數(shù),取 =1.13K3K-----動載荷系數(shù),查【5】2 上,取 =12------齒向載荷分布系數(shù),查【5】2 上, =1 1 1KY------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 Mpa;??j? ??j?---許用彎曲應(yīng)力( MPa) ,查【4】 ,表 4-7,取 =275 Mpa;w w根據(jù)上述公式,可求得及查取值可求得:=635 Mpa j????j?=78 Mpaww(3)擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。第一擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見下表齒輪 Z3 Z3` Z4 Z4`齒數(shù) 34 48 48 34分度圓直徑 119 168 168 119齒頂圓直徑 126 175 175 12617齒根圓直徑 110.25 159.25 159.25 110.25齒寬 25 25 25 25第二擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見下表 齒輪 Z5 Z5` Z6 Z6`齒數(shù) 64 32 32 64分度圓直徑 224 112 112 224齒頂圓直徑 231 119 119 231齒根圓直徑 215.25 103.25 103.25 215.25齒寬 25 25 25 25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~286HB,平均取 260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB~286HB ,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,nKNqK3=1, =1,m=3.5, =355;2K1j可求得:=619 Mpa j????j?=135Mpa ww3.4 傳動軸最小軸徑的初定由【5】式 6,傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算:d=1.64 (mm)??4?Tn或 d=91 (mm)4njN18式中 d---傳動軸直徑(mm)Tn---該軸傳遞的額定扭矩(N*mm) T=9550000 ;JnN?N----該軸傳遞的功率(KW)----該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jn---該軸每米長度的允許扭轉(zhuǎn)角, == 。??????01各軸最小軸徑如表 3-3。表 3-3 最小軸徑3.5 主軸合理跨距的計(jì)算由于電動機(jī)功率 P=3.5/5kw,根據(jù)【1】表 3.20,前軸徑應(yīng)為 60~90mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的 d2=( 0.7~0.9)d 1,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=120mm,主軸孔徑為 30mm。軸承剛度,主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550× =424.44N.mnP905設(shè)該機(jī)床為車床的最大加工直徑為 300mm。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 60%,即 180mm,故半徑為 0.09m;切削力(沿 y 軸) Fc= =4716N09.42背向力(沿 x 軸) Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2pC?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× =7908.97Nla?2401?軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸最小軸徑 mm 35 4019RB=F× =5272.65× =2636.325Nla2401根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得:Kr=3.39 得前支承的剛度:K A= 1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos1689.69 N/ ;K B= 785.57 N/ ; = =2.15m?m?BAK57.6主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm,故慣性矩為I= =113.8×10-8m464)03.7.(???η= = =0.143aKEA6381.980.2??查【1】圖 3-38 得 =2.0,與原假設(shè)接近,所以最佳跨距 =120×2.0=240mml0 0l合理跨距為(0.75-1.5) ,取合理跨距 l=360mm。0l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 D=100mm,后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承,后支承采用背對背安裝的角接觸球軸承。第 4 章 主要零部件的選擇 4.1 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7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸:對稱布置深溝球軸承6009III軸:后端安裝雙列角接觸球軸承代號7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號7010C中間布置角接觸球軸承代號7012C4.2 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 =8X36X40X7 × ×??×??20III軸選擇鍵規(guī)格:BXL=14X90 4.3 主軸彎曲剛度校核(1)主軸剛度符合要求的條件如下:a 主軸的前端部撓度 []0.250.1sy????b 主軸在前軸承處的傾角 []rad??容 許 值 軸 承c 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒(2)計(jì)算如下:前支撐為雙列圓柱滾子軸承,后支撐為角接觸軸承架立放圓柱滾子軸承跨距L=450mm.當(dāng)量外徑 de= =21D?m2851045?主軸剛度:因?yàn)?di/de=25/285=0.0880.7,所以孔對剛度的影響可忽略;ks= =2kN/mm344424 10)5(1.023)(1034 ????????aldAi剛度要求:主軸的剛度可根據(jù)機(jī)床的穩(wěn)定性和精度要求來評定4.4.軸承校核????610()1739hCLThnP????4.5 潤滑與密封主軸轉(zhuǎn)速高,必須保證充分潤滑,一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。主軸是兩端外伸的軸,防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種:1)密封圈——加密封裝置防止油外流。 。2)疏導(dǎo)——在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?,使油能順利地流回到油箱?1結(jié)束語1、本次課程設(shè)計(jì)是針對專業(yè)課程基礎(chǔ)知識的一次綜合性應(yīng)用設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過程應(yīng)用了《機(jī)械制圖》 、 《機(jī)械原理》 、 《工程力學(xué)》等。2、本次課程設(shè)計(jì)充分應(yīng)用了以前所學(xué)習(xí)的知識,并應(yīng)用這些知識來分析和解決實(shí)際問題。3、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步掌握了一般設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)切入點(diǎn),同時對機(jī)械部件的傳動設(shè)計(jì)和動力計(jì)算也提高了應(yīng)用各種資料和實(shí)際動手的能力。4、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求,掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。5、本次課程設(shè)計(jì)由于學(xué)習(xí)知識面的狹窄和對一些概念的理解不夠深刻,以及缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),使得設(shè)計(jì)黨中出現(xiàn)了許多不妥和錯誤之處,誠請老師給予指正和教導(dǎo)。22參考文獻(xiàn)【1】 、段鐵群 主編 《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 科學(xué)出版社 第一版【2】 、于惠力 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 科學(xué)出版社 第一版【3】 、戴 曙 主編 《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社【4】 、戴 曙 主編 《金屬切削機(jī)床》 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版【4】 、趙九江 主編 《材料力學(xué)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版【6】 、鄭文經(jīng) 主編 《機(jī)械原理》 高等教育出版社 第七版【7】 、于惠力 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 科學(xué)出版社 1寧XX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) (論 文 )中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)(題目 21)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日2摘 要本設(shè)計(jì)著重研究機(jī)床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法,根據(jù)已確定的運(yùn)動參數(shù)以變速箱展開圖的總中心距最小為目標(biāo),擬定變速系統(tǒng)的變速方案,以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動系統(tǒng)中,為減少齒輪數(shù)目,簡化結(jié)構(gòu),縮短軸向尺寸,用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算,湊算法,計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過對主傳動系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動特點(diǎn)的分析與研究,繪制零件工作圖與主軸箱展開圖及剖視圖。關(guān)鍵詞:傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳動副,結(jié)構(gòu)網(wǎng),結(jié)構(gòu)式,4目 錄摘 要.2目 錄.4第 1 章 緒論.61.1 課程設(shè)計(jì)的目的 61.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .61.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 .61.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì) .61.2.3 編制技術(shù)文件 61.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 71.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù) 7第 2 章 車床參數(shù)的擬定.82.1 車床主參數(shù)和基本參數(shù) .82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法 .82.2.1 極限切削速度 Vmax、Vmin .82.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速 .82.2.3 主電機(jī)功率—— 動力參數(shù)的確定 .92.2.4 確定結(jié)構(gòu)式 92.2.5 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) 92.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 102.3 確定各變速組此論傳動副齒數(shù) 102.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 11第 3 章 動力計(jì)算.123.1 帶傳動設(shè)計(jì) 123.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 133.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 143.4 傳動軸最小軸徑的初定 173.5 主軸合理跨距的計(jì)算 185第 4 章 主要零部件的選擇.194.1 軸承的選擇 194.2 鍵的規(guī)格 194.3 主軸彎曲剛度校核 194.4.軸承校核 204.5 潤滑與密封 .20結(jié)束語.21參考文獻(xiàn).226第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完本課程后,進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。通過課程設(shè)計(jì),使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的有關(guān)理論知識,及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能,達(dá)到鞏固、加深和拓展所學(xué)知識的目的。通過課程設(shè)計(jì),分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī)構(gòu),進(jìn)行選擇和改進(jìn);結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并編寫技術(shù)文件;完成系統(tǒng)主傳動設(shè)計(jì),達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過設(shè)計(jì),掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法,達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識和設(shè)計(jì)技巧,提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過設(shè)計(jì),使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練,提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力,并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算(1)機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的分析,最佳功能原理方案的確定。(2)根據(jù)總體設(shè)計(jì)參數(shù),進(jìn)行傳動系統(tǒng)運(yùn)動設(shè)計(jì)和計(jì)算。(3)根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況,進(jìn)行有關(guān)動力計(jì)算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)(1)選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。(2)工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件(1)對于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價。(2)編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目:中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)題目 21 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)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )mir電機(jī)功率N(kw) 公比 ?轉(zhuǎn)速級數(shù) Z220 85 4 1.41 88第 2 章 車床參數(shù)的擬定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)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )minr電機(jī)功率N(kw) 公比 ?轉(zhuǎn)速級數(shù) Z220 85 4 1.41 82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法2.2.1 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) Vmin(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 3~82.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速計(jì)算車床主軸極限轉(zhuǎn)速時的加工直徑,則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為:在 中考慮車螺紋和鉸孔時,其加工的最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取 0.1Dmmmin左右。取 Vmin=6m/min= r/minin 85.6201.4310maxin???dv?結(jié)合題目條件,取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列數(shù)值,即 =85r/minmin取 1.?9依據(jù)題目要求選級數(shù) Z=8, =1.41=1.065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。各級轉(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:85,118,170,236,335,475,670,9502.2.3 主電機(jī)功率——動力參數(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:Y132M1-6 額定功率為 4KW,滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min.2.2.4 確定結(jié)構(gòu)式已知 Z= x3b2aa、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。取 Z=8 級 則 Z=22?對于 Z=8 可分解為:Z=2 1×22×24。綜合上述可得:主傳動部件的運(yùn)動參數(shù) =85 Z=8 =1.41950max?nmin?2.2.5 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,選取傳動方案 Z=21×22×24,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,其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。10圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) Z=21×22×242.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖(1)選擇電動機(jī):采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機(jī)。(2)繪制轉(zhuǎn)速圖:(3)畫主傳動系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù),畫主傳動系統(tǒng)圖如圖 2-3:1-2 軸最小中心距:A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.3 確定各變速組此論傳動副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機(jī)床 Sz=70-100?(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20,m 4??11圖 2-3 主傳動系統(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≥18~20,齒數(shù)和Sz≤100~120,由表 4.1,根據(jù)各變速組公比,可得各傳動比和齒輪齒數(shù),各齒輪齒數(shù)如表 2-2。表 2-2 齒輪齒數(shù)基本組 第一擴(kuò)大組 第二擴(kuò)大組傳動比1:1.41 1:2 1:1.41 1.41:1 2:1 2:1代號 Z1Z 'Z 2Z 'Z3Z 'Z4Z ’ Z5 Z5’ Z6Z '齒數(shù) 30 42 24 48 34 48 48 34 30 60 60 302.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差,一般不應(yīng)超過±10( -1)%,即?〈10( -1)%=4.1%n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 ?各級轉(zhuǎn)速誤差n 950 670 475 335 235 170 118 85n` 948.2 668.9 472.28 338.8 233.2 173.7 116.5 84.1312誤差 2.8% 0.1% 2.85% 3.47% 1.32% 4.5% 1.31% 2.41%轉(zhuǎn)速誤差小于 4.1%,因此不需要修改齒數(shù)。第 3 章 動力計(jì)算3.1 帶傳動設(shè)計(jì)輸出功率 P=4kw,轉(zhuǎn)速 n1=960r/min(1) 直徑計(jì)算初取小帶輪直徑 d; 取 d=100 mm大帶輪直徑 D; D= = =202mm 取 D=200mm21n475960?(2)計(jì)算帶長求 Dm Dm=(D +D )/2=(100+200)/2=150mm12求△ △=(D -D )/2=(200-100)/2=50mm12初取中心距 取 a=500mm帶長 L= ×Dm+2×a+△ /a=1612.8 mm?2基準(zhǔn)長度 由【2】圖 11-4 得:Ld=1600mm(3) 求實(shí)際中心距和包角13中心距 a=(L-∏×Dm)/4+ /4 =493.6mm1201??12???(4) 求 帶根數(shù)帶速 =∏D n /60×1000=3.14×100×960/(60×1000)= 7.53m/s?1傳動比 i i=n /n =960/475=2.022帶根數(shù) 由【2】表 11.8,P =1.32KW;由表 11.7,K =0.95;0 ?由表 11.12,K =0.99;由表 11.10,△P =0.17KW;L 0Z=P /{(P +△P )×K ×K }C0?L=(4.0×1.2 ) /(1.32+0.17)×0.95×0.99=3.42取 Z=4 根3.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算(1)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j,由公式n =n 得,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j=150.7r/min,jmin)13/(??z取170 r/min。(2). 傳動軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸2=250 r/min,軸1=475r/min。(2)確定各傳動軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。Ⅱ軸共有 3 級轉(zhuǎn)速:125r/min、250 r/min、355 r/min、500 r/min。 。若經(jīng)傳動副 Z / Z 傳動主軸,則只有 500r/min 傳遞全功率;若經(jīng)6'傳動副 Z / Z 傳動主軸,全部傳遞全功率,其中 125r/min 是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速, 5'故其計(jì)算轉(zhuǎn)速 nⅡ j=125 r/min;Ⅰ 軸有 1 級轉(zhuǎn)速,且都傳遞全功率,所以其計(jì)算轉(zhuǎn)速nⅠ j=710 r/min。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表 3-1。表 3-1 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速(3) 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上并具有 45-500r/min 共 4 級轉(zhuǎn)速,'6軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 475 236 33514其中只有 170r/min 傳遞全功率,故 Z j=170 r/min。'6齒輪 Z 裝在Ⅱ軸上,有 125-500 r/min 共 4 級轉(zhuǎn)速,但經(jīng)齒輪副 Z /Z 傳動主軸,則6 6'只有 125r/min 傳遞全功率,故 Z j=125r/min。依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速,如6表 3-2。表 3-2 齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號 Z1Z 2Z3Z `4Z5n j475 236 335 335 1253.3 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321][)(jjmnuzP???表 3-3 所示。表 3-3 模數(shù)(2)基本組齒輪計(jì)算?;窘M齒輪幾何尺寸見下表齒輪 Z1 Z1` Z2 Z2`齒數(shù) 30 42 24 48分度圓直徑 105 147 84 168齒頂圓直徑 108.5 150.5 87.5 171.5齒根圓直徑 100.6 142.6 79.6 163.6組號 基本組 第一擴(kuò)大組模數(shù) mm 3.5 3.515齒寬 25 25 25 25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~286HB,平均取260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB~286HB ,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??jfsj MPauBnNKzm??????)()1(02832彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為:??wswPaBYnz?????)(109235式中 N----傳遞的額定功率(kW) ,這里取 N 為電動機(jī)功率,N=5kW;-----計(jì)算轉(zhuǎn)速( r/min). =500(r/min);jnjm-----初算的齒輪模數(shù)(mm), m=3.5(mm);B----齒寬(mm);B=25(mm);z----小齒輪齒數(shù);z=19;u----小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.78;-----壽命系數(shù);sK=sTnNKq----工作期限系數(shù);TmTC016?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)1n1n16----基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù),接觸載荷取 = ,彎曲載荷取 =0C0C710C612?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 =0.60nKnK----功率利用系數(shù),查 【5】2 上,取 =0.78N N-----材料強(qiáng)化系數(shù),查【5】2 上, =0.60q q-----工作狀況系數(shù),取 =1.13K3K-----動載荷系數(shù),查【5】2 上,取 =12------齒向載荷分布系數(shù),查【5】2 上, =1 1 1KY------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 Mpa;??j? ??j?---許用彎曲應(yīng)力( MPa) ,查【4】 ,表 4-7,取 =275 Mpa;w w根據(jù)上述公式,可求得及查取值可求得:=635 Mpa j????j?=78 Mpaww(3)擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。第一擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見下表齒輪 Z3 Z3` Z4 Z4`齒數(shù) 34 48 48 34分度圓直徑 119 168 168 119齒頂圓直徑 126 175 175 12617齒根圓直徑 110.25 159.25 159.25 110.25齒寬 25 25 25 25第二擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見下表 齒輪 Z5 Z5` Z6 Z6`齒數(shù) 64 32 32 64分度圓直徑 224 112 112 224齒頂圓直徑 231 119 119 231齒根圓直徑 215.25 103.25 103.25 215.25齒寬 25 25 25 25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~286HB,平均取 260HB,大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度 229HB~286HB ,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,nKNqK3=1, =1,m=3.5, =355;2K1j可求得:=619 Mpa j????j?=135Mpa ww3.4 傳動軸最小軸徑的初定由【5】式 6,傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算:d=1.64 (mm)??4?Tn或 d=91 (mm)4njN18式中 d---傳動軸直徑(mm)Tn---該軸傳遞的額定扭矩(N*mm) T=9550000 ;JnN?N----該軸傳遞的功率(KW)----該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jn---該軸每米長度的允許扭轉(zhuǎn)角, == 。??????01各軸最小軸徑如表 3-3。表 3-3 最小軸徑3.5 主軸合理跨距的計(jì)算由于電動機(jī)功率 P=3.5/5kw,根據(jù)【1】表 3.20,前軸徑應(yīng)為 60~90mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的 d2=( 0.7~0.9)d 1,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=120mm,主軸孔徑為 30mm。軸承剛度,主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550× =424.44N.mnP905設(shè)該機(jī)床為車床的最大加工直徑為 300mm。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 60%,即 180mm,故半徑為 0.09m;切削力(沿 y 軸) Fc= =4716N09.42背向力(沿 x 軸) Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2pC?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× =7908.97Nla?2401?軸 號 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸最小軸徑 mm 35 4019RB=F× =5272.65× =2636.325Nla2401根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得:Kr=3.39 得前支承的剛度:K A= 1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos1689.69 N/ ;K B= 785.57 N/ ; = =2.15m?m?BAK57.6主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm,故慣性矩為I= =113.8×10-8m464)03.7.(???η= = =0.143aKEA6381.980.2??查【1】圖 3-38 得 =2.0,與原假設(shè)接近,所以最佳跨距 =120×2.0=240mml0 0l合理跨距為(0.75-1.5) ,取合理跨距 l=360mm。0l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 D=100mm,后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承,后支承采用背對背安裝的角接觸球軸承。第 4 章 主要零部件的選擇 4.1 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7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸:對稱布置深溝球軸承6009III軸:后端安裝雙列角接觸球軸承代號7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號7010C中間布置角接觸球軸承代號7012C4.2 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 =8X36X40X7 × ×??×??20III軸選擇鍵規(guī)格:BXL=14X90 4.3 主軸彎曲剛度校核(1)主軸剛度符合要求的條件如下:a 主軸的前端部撓度 []0.250.1sy????b 主軸在前軸承處的傾角 []rad??容 許 值 軸 承c 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒(2)計(jì)算如下:前支撐為雙列圓柱滾子軸承,后支撐為角接觸軸承架立放圓柱滾子軸承跨距L=450mm.當(dāng)量外徑 de= =21D?m2851045?主軸剛度:因?yàn)?di/de=25/285=0.0880.7,所以孔對剛度的影響可忽略;ks= =2kN/mm344424 10)5(1.023)(1034 ????????aldAi剛度要求:主軸的剛度可根據(jù)機(jī)床的穩(wěn)定性和精度要求來評定4.4.軸承校核????610()1739hCLThnP????4.5 潤滑與密封主軸轉(zhuǎn)速高,必須保證充分潤滑,一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。主軸是兩端外伸的軸,防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種:1)密封圈——加密封裝置防止油外流。 。2)疏導(dǎo)——在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?,使油能順利地流回到油箱?1結(jié)束語1、本次課程設(shè)計(jì)是針對專業(yè)課程基礎(chǔ)知識的一次綜合性應(yīng)用設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過程應(yīng)用了《機(jī)械制圖》 、 《機(jī)械原理》 、 《工程力學(xué)》等。2、本次課程設(shè)計(jì)充分應(yīng)用了以前所學(xué)習(xí)的知識,并應(yīng)用這些知識來分析和解決實(shí)際問題。3、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步掌握了一般設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)切入點(diǎn),同時對機(jī)械部件的傳動設(shè)計(jì)和動力計(jì)算也提高了應(yīng)用各種資料和實(shí)際動手的能力。4、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求,掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。5、本次課程設(shè)計(jì)由于學(xué)習(xí)知識面的狹窄和對一些概念的理解不夠深刻,以及缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),使得設(shè)計(jì)黨中出現(xiàn)了許多不妥和錯誤之處,誠請老師給予指正和教導(dǎo)。22參考文獻(xiàn)【1】 、段鐵群 主編 《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 科學(xué)出版社 第一版【2】 、于惠力 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 科學(xué)出版社 第一版【3】 、戴 曙 主編 《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社【4】 、戴 曙 主編 《金屬切削機(jī)床》 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版【4】 、趙九江 主編 《材料力學(xué)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版【6】 、鄭文經(jīng) 主編 《機(jī)械原理》 高等教育出版社 第七版【7】 、于惠力 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 科學(xué)出版社
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