卧式车床主传动系统设计

金属切削机床课程设计 太原工业学院 金属切削机床课程设计设计题目 卧式车床主传动系统设计 系 别 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班级学号 设计日期 2012年7月 14 太原工业学院 课 程 设 计课程名称金属切削机床设计题目卧式车床主传动系统设计系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级0920111姓名学号指导教师日期2012.6.26 卧式车床设计任务书一、设计题目 卧式车床主传动系统设计 设计系数：主轴最低转速31.5 公比=1.41= 变速级数z=12 电机功率P=7.5KW ，电机转速n=1440二、确定结构式和结构网1. z=12=1.4131.5 变速范围 （也可由表查得）101522.433.5507510.61623.635.5538011.2172537.5568511.81826.540609012.5192842.5639513.2203045671001421.231.547.5712.结构式、传动组和传动副数的确定 传动组和传动副数可能的方案有：12 = 43 12 = = 34 12 = 322 12 = 232 12 = 223第一行方案有时可以省掉一根轴。缺点是有一个传动组内有四个传动副。如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以一般少用。第二行的三个方案可根据下述原则比较：从电动机到主轴，一般为降速传动。接近电动机处的零件，转速较高，从而转矩较小，尺寸也就较小。如使传动副较多的传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。这就是“前多后少”的原则。从这个角度考虑，以取 12 = 3 x2x2 的方案为好。结构式或结构网的各种方案的确定 由知方案有 a. b. c. d. e. f.选择原则：I)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围降速传动中，主动齿轮的最少齿数受到限制；避免被动齿轮的直径过大升速传动比最大值2（斜齿传动= 2.5）尽量减少振动和噪声；各变速组的变速范围=/8-10 之间；对于进给传动链，由于转速通常较低，零件尺寸也较小，上述限制可放宽些。 。故在检查传动组的变速范围时，只需检查最后一个扩大组。因为其它传动组的变速范围都比它小。应为: II)基本组与扩大组的排列顺序。 原则是选择中间传动轴变速范围最小的方案。综上所述，方案a 较好3.结构网 三、转速图1.因为 =1.41= 所以每隔5个数取一个数查表1-1得各级转速分别为： 31.5 45 63 90 125 180 250 355 600 710 1000 14002.根据已知参数，取电动机 ,额定功率7.5KW，满载转速1440。 本例所选定的结构式共有三个传动组，变速机构共需4轴。加上电动机轴共5轴。故转速图需5条竖线，主轴共12速，电动机轴转速与主轴最高转速相近，故需12条横线。 轴 12级速度 31.5 45 63 90 125 180 250 355 600 710 1000 1400轴 传动组变速 =8，所以俩个传动副传动比为极限值=，轴 级比指数3，取转速为500,710,1000轴 级比指数1，取 四、带轮直径与齿轮齿数的确定1.选择三角带类型选工况系数X=1.1，则计算功率根据电机转速和计算功率，三角带取B型。2.确定带轮的计算直径 B型 取=126mm = ，其中=0.02所以3.确定三角带速度4.确定中心距 =(0.72)() 取=1.8*（126+256）=6885.确定三角带的计算长度及内周长 =2+将计算出的数值取整到标准的计算长度 6.验算三角带的绕曲次数n。40（m为带轮个数）7.确定实际中心距A 当中心距需要精确计算时，可按下式计算 式中得A=714.958.验算最小包角9.确定三角带根数 为单根三角带在情况下传递的功率值，表示包角系数。，用4根10.确定齿轮齿数 =.,60、62、64、66、68、70、72、74. =.60、63、65、67、68、70、72. =.60、63、66、69、72、75.从以上三行挑出=60和72可用，取=72查表得=36，,， =.60、62、64、68、70、72、74、76、78、80、82、84. =.61、65、68、69、72、73、76、77、80、81、84.取=84查表得, =.84、87、89、90、92、93. =.80、84、85、89.取=90 362430364248422242626018307211.主轴转速系统的验算 主轴转速在使用上并不要求十分准确，转速稍低或稍高并无太大的影响，由确定的齿轮数所得的实际转速与传动设计理论值难以完全相符，需要验算主轴各级转速，最大误差不超过10 12.传动系统图 13.计算转速。 （1）主轴 计算转速为主轴从最低转速算起，第一个转速范围内的最高级转速，即为 （2）各传动轴：轴可从主轴为90r/min，按72/18的传动副找上去，似应为355r/min,但由于轴上的最低转速125r/min，经c可使主轴得到31.5和250r/min俩种转速，250r/min要传递全部功率，所以轴计算转速应为125r/min,轴的计算转速可按传动副b推上去，得355r/min。五、传动轴计算及其组件的设计传动轴直径的估算与验算传动轴直径的估算传动轴直径按扭转刚度用下列公式估算传动轴直径其中N-电动机功率，nj-该传动轴的计算转速r/minnj710355125d19.8323.5830.610.93d18.4421.9328.47主轴前轴径取90六、齿轮模数的估算与计算1. 弯曲疲劳（根据齿轮最多的齿轮进行计算与计算）齿轮弯曲疲劳的估算Z6：Z10：Z14：2. 齿面点蚀估算Z6：Z10：Z14：齿数模数第一变速组第二变速组第三变速组mw2.433.173.36mj2.843.453.59取m444七、齿根圆验算1. 、轴上齿轮使用花键周向定位小径d规格NdDB236232662662630628628327306303510326323510366363810由上表得齿根圆强度校核估算轴径21.9328.47轴直径d3030花键（Z-dDB)6-3035106-303510齿根圆d1=mz-2.5mZ8=422-2.54=78Z12=418-2.54=62(78-35)/22m合格(62-35)/2=13.572m合格2.、轴上齿轮使用平键周向定位主轴直径83t15.4齿根圆d1Z13=430-2.54=110d1/2-（d/2+t1）110/2-(83/2+5.4)=8.172m合格八 齿轮的尺寸计算齿轮Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14齿数3624303642484222426260183072分度圆d144961201441681921688816824824072120288尺宽的计算齿宽计算公式（齿宽系数，d1为小齿轮直径）=0.2-1.4两支乘相对小齿轮作对称布置最大两支乘相对小齿轮作不对称布置取中等小齿轮作悬臂布置最小轴Zmin=24 =0.5 Bj1=0.596=48 圆整取48轴Zmin=22 =0.5 Bj2=0.588=44 圆整取44轴Zmin=30 =0.5 Bj4=0.5120=60轴Zmin=18 =0.5 Bj3=0.572=36.0 圆整取36在设计上，相啮合齿轮的一对齿轮，小齿轮比大齿轮宽5-10mmB1=72 B4=72 B2=48 B6=40 B3=60 B5=53B8=44 B10=37 B9=B7=84 B12=36 B14=29 B13=60 B11=53九、参考文献戴曙主编. 金属切削机床. 北京：机械工业出版社. 2011孙桓，陈作模，葛文杰主编. 机械原理第七版. 北京：高等教育出版社. 2006陆凤仪，钟守炎主编. 机械设计第二版. 北京：机械工业出版社. 2010唐增宝，常建娥主编. 机械设计课程设计第三版. 武汉：华中科技大学出版社. 200610、 小结 通过本次的课程设计，感慨颇多，收获也很多。从中学到很多东西，做课程设计要按照一定的步骤完成设计的任务，设计中既是对课本内容的认识与深化了解，也要靠自己去理解分析问题，对于一次设计来说，总体布局很重要，既要有逻辑联系，又要分类排版，在做课程设计中，感觉学习很充实。