我的大學(xué)-機(jī)械課程設(shè)計(jì)6級傳動箱

1、=1.78 （=5exp1600/90=1.77）90 16028550790316081.概述1.1機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)床課程設(shè)計(jì)，是在機(jī)床課程之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于通過機(jī)床運(yùn)動機(jī)械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思，方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機(jī)械制圖，零件計(jì)算，編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力1.2車床的規(guī)格系列和用處普通機(jī)床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵照的基礎(chǔ)。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設(shè)計(jì)的是普通型車床

2、主軸變速箱。主要用于加工回轉(zhuǎn)體。車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)（GB1582-79，JB/Z143-79）最低轉(zhuǎn)速Nmin(r/min)最高轉(zhuǎn)速Nmax(r/min)轉(zhuǎn)速級數(shù)Z90160061.3 操作性能要求1）具有皮帶輪卸荷裝置2）主軸的變速由變速手柄完成3）床頭箱的外型尺寸、與床頭床身的聯(lián)接要求與C618K-I車床的床頭箱相同2.參數(shù)的擬定2.1 確定極限轉(zhuǎn)速 ， 又 Rn=1600/90 =1.782.2 主電機(jī)選擇合理的確定電機(jī)功率N，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能，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。電動機(jī)的功率是5.5KW，根據(jù)車床設(shè)計(jì)手冊附錄表2選Y132S-4

3、，額定功率5.5，滿載轉(zhuǎn)速1440 ，最大額定轉(zhuǎn)距2.2。3.傳動設(shè)計(jì)3.1 主傳動方案擬定擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、幻想、制動、操縱等整個(gè)傳動系統(tǒng)的確定。傳動型式則指傳動和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的傳動型式、變速類型。傳動方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確定傳動方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)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(kuò)大變速范圍可用增加傳動組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動等型式；變速箱上既可用多速電機(jī)，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，

4、優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中，我們采用集中傳動型式的主軸變速箱。3.2 結(jié)構(gòu)式的擬定對于6級傳動式，有6種結(jié)構(gòu)式和對應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為：6 = 31 * 23， 6 = 32 * 21， 6 = 21 * 32， 6 = 23 * 31。由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)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 6666666的方案。3.3 轉(zhuǎn)速圖的擬定 圖3-1正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速圖4. 傳動件的估算4.1 V帶傳動的計(jì)算V帶傳動中，軸間距可以加大。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(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動。(1)

5、選擇V帶 根據(jù)公式 式中P-電動機(jī)額定功率，-工作情況系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖11.15因此選擇A型帶，尺寸參數(shù)為D1=112140mm， I=1440/903=1.6帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑不宜過小，即。查機(jī)械設(shè)計(jì)表11.6取主動輪基準(zhǔn)直徑=125。由公式 =(N2/N1)*D1= (1440/903)*125=200 式中：-小帶輪轉(zhuǎn)速，-大帶輪轉(zhuǎn)速。所以，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.6取園整為200mm。(3)確定V速度按公式 (4)初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)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(yàn)公式 取2*（125+200）=650，取=

6、600mm. (5)V帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度 =2*600+(3.14/2)(125+200)+(200-125)2/（4*600）=1712.3 由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.12，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長度Ld （） (6)確定實(shí)際中心距（）(8)驗(yàn)算小帶輪包角，主動輪上包角合適。176.25(9)確定V帶根數(shù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式11.22得表11.8= 0.15KW,表11.10 = 1.32KW表11.7=0.98；表11.12 =0.96 所以取 根(10)計(jì)算預(yù)緊力查機(jī)械設(shè)計(jì)表11.4，q=0.1kg/m4.2 傳動軸的估算 傳動軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不

7、發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。4.2.1 傳動軸直徑的估算 P312 查機(jī)械設(shè)計(jì)表16.2取I，軸的K=1.05，A=100；II，III軸是花鍵軸，取K=1.06，A=2.0。d>=102*3e(p/n)所以d1=18.6 30D2=27.5 30D3=40.1 40 此軸徑為平均軸徑，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)調(diào)整。4.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算4.3.1 齒輪齒數(shù)的確定當(dāng)各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。

8、對于定比傳動的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊推薦的方法確定。對于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對齒輪的齒數(shù)和及小齒輪的齒數(shù)可以從表3-6（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。一般在主傳動中，最小齒數(shù)應(yīng)大于1820。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。1先計(jì)算擴(kuò)大組的齒輪的齒數(shù)(1) ua1=1.78,ua2=3.16 , (2) 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)查表5-8在u=3.16中找出最小齒輪齒數(shù)z1,其最小齒數(shù)和 z1=17 ZE=70 (3) 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)查表5-8,同時(shí)滿足傳動比要求的齒數(shù)和有

9、70,75等.(4) 在具體結(jié)構(gòu)允許的情況下,選用齒數(shù)和較少的為宜,取(5).確定各齒輪副齒數(shù) 由u=1.78一行找出Za2=25. Za2=70-25=45 由u=3.16一行找出Za2=17. Za2=70-17=532.基本組齒輪齒數(shù)(1). ub1=1,ub2=1.78, u3=3.16 (2) 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)查表5-8在u=3.16中找出最小齒輪齒數(shù)z=17,其最小齒數(shù)和ZE=70 (3) 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)查表5-8同時(shí)滿足傳動比要求的齒數(shù)和有70,80,84等.(4) 考慮到減速器的尺寸,取ze=70(5).確定各齒輪副齒數(shù) 由u=1一行找出Zb1=35. Zb1=70-35=35 由u

10、=1.78一行找出ZB2=25. Zb2=70-25=45由u=3.16一行找出Zb3=17. Zb3=70-17=534.3.2 齒輪模數(shù)的計(jì)算(1)- 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：T1=9.55*106*(P/n) = 9.55*1000000*（5.5/1600）= M>= 3exp(2kt)/(fai dz2 彎曲疲勞極限)*YfaYsaYe= （機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)P36，為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，可根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定）根據(jù)計(jì)算選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。取 所以取(2) -齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： (4)標(biāo)準(zhǔn)齒輪：從機(jī)械原理 表10-2查得以下公式齒頂圓 齒根圓 -分度圓 齒頂高 齒

11、根高 齒輪的具體值見表齒輪尺寸表齒輪齒數(shù)z模數(shù)m分度圓d齒頂圓齒根圓齒頂高齒根高1453135141127.533.752173515743.533.753253758167.533.754533159165151.533.755453135141127.533.756533159165151.533.75735310511197.533.758253758167.533.759173515743.533.751035310511197.533.75(四)軸承的選取(五)帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)確定計(jì)算功率p=4kw,k為工作情況系數(shù),去K=1.0 PJ=KP=1.0X4.0=4.0KW(2)選

12、擇三角帶的型號 由PJ=4.0KW和n額=1440r/min查表選擇B型帶(3)取D1=125mm,則D1=1=180 D2=225mm(4)核算膠帶速度V ,(1) 初定中心距 (2) 計(jì)算膠帶的長度取(3) 核算膠帶的彎曲次數(shù) (4) 計(jì)算實(shí)際中心距 圓整取623(5) 核算小帶輪的包角(10)確定膠帶的根數(shù) 取整Z=3 B e=19 f=12.5 (查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-10)(11)大帶輪結(jié)構(gòu)如下圖: 225三、主軸組件的計(jì)算選取:(一) I軸與IV軸平鍵的選取 （1）IV軸：L=60 bXh=14X9(2 ) I軸: L=80 bXh=25X14 (二)離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算: 1.離合器的選用

13、及要求一般應(yīng)使選用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭矩M和額定動扭矩M滿足工作要求。只需按其結(jié)合后的靜負(fù)載扭矩來選，即 MKM=kX9550X P離合器需傳遞的功率，單位為KW； n離合器所在的軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，單位為r/min; 電動機(jī)至裝離合器的軸的傳動效率， M按離合器傳動功率求得的扭矩，單位為N。M K安全系數(shù)，一般取1.5-1.7 MKM=kX9550X=1.6X9550X=70.42.片式摩擦離合器的計(jì)算1）決定外摩擦片的內(nèi)徑軸裝式：D=d+（26）=25+5=30mm2）選定系數(shù)值確定內(nèi)摩擦片外徑D,單位為mm；系數(shù)=0.550.77，通常取0.7D= D/=30/0.7=433)計(jì)算摩擦面中

14、徑D及摩擦面平均線速度V4）計(jì)算摩擦面對數(shù)Z=式中 f摩擦片的摩擦因數(shù)，查表7-13 p許用壓強(qiáng)，單位為MPa，查表7-13 D，D內(nèi) 外摩擦片的外徑和內(nèi)徑,單位為mm 速度修正系數(shù),結(jié)合次數(shù)修正系數(shù). 摩擦面對數(shù)修正系數(shù)，查表7-14 安全系數(shù)。 離合器需要傳遞的扭矩，單位為N.m。（5）確定摩擦片片數(shù):Z=總片數(shù)=+1=11取摩擦片厚度為1.75mm4.軸的校核總結(jié) 機(jī)械課程設(shè)計(jì)任務(wù)完成了，雖然設(shè)計(jì)的過程比較繁瑣，而且剛開始還有些不知所措，但是在同學(xué)們的共同努力下，再加上老師的悉心指導(dǎo)，我終于順利地完成了這次設(shè)計(jì)任務(wù)。本次設(shè)計(jì)鞏固和深化了課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)過的知

15、識和理論的能力，是我獨(dú)立分析、解決問題的能力得到了強(qiáng)化.產(chǎn)品設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員根據(jù)市場，社會和人們對機(jī)床的需要所進(jìn)行的構(gòu)思，計(jì)算，試驗(yàn)，選擇方案，確定尺寸，繪制圖紙以及編制技術(shù)文件等一系列創(chuàng)造性活動的總稱，是機(jī)床產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的必要前提，是產(chǎn)品開發(fā)過程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)的好壞，直接影響其成本，質(zhì)量，研制周期及市場的競爭能力。本文的設(shè)計(jì)主要是從車床主軸箱的角度入手，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品在給定的數(shù)值要求下達(dá)到最合理的經(jīng)濟(jì)和性能。本次的設(shè)計(jì)是在反復(fù)的修改中完成的，鞏固和深化了課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)過的知識和理論的能力，是我獨(dú)立分析、解決問題的能力得到了強(qiáng)化. 在設(shè)計(jì)當(dāng)中，我也遇到了一些問題,除了上述的以外比如在有些設(shè)計(jì)部分并沒有完全嚴(yán)格計(jì)算，參考的一些普遍車床的數(shù)據(jù)在保證安全可靠的基礎(chǔ)上做到了盡量滿足工藝要求。在此過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，使我加深了對大學(xué)所學(xué)課程理解、綜合應(yīng)用并得到進(jìn)一步的鞏固，設(shè)計(jì)過程培養(yǎng)了我認(rèn)真細(xì)心的態(tài)度，這對以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的意義，也會是我大學(xué)積累的一筆非常寶貴的財(cái)富。五、參考文獻(xiàn)【1】機(jī)械系統(tǒng)設(shè)