機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)普通車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)參數(shù)：序號(hào)加工最大直徑主軸轉(zhuǎn)速系列〔r/min〕驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率與同步轉(zhuǎn)速1400mm1000,710,500,355,250,180,125,904.5kw,1500r/min2400mm1000,500,355,250,180,125,90,454kw,1500r/min3320mm2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,454kw,1500r/min4320mm2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223kw,1500r/min5320mm2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004kw,1500r/min6320mm2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633kw,1500r/min(選擇第三組參數(shù)作為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù))二、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)〔1〕傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)〔選擇集中傳動(dòng)方案〕〔2〕轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍〔3〕根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》公式〔3-2〕因?yàn)椤郱=+1∴===1.411根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》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=1.06，根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》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5個(gè)數(shù)〔1.26～1.06〕取一個(gè)轉(zhuǎn)速，即可得到公比為1.41的數(shù)列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000?！?〕結(jié)構(gòu)式采用：1〕確定系數(shù)2〕確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式： 確定根本組傳動(dòng)副數(shù)，一般取，在這里取 3〕基型傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：4〕變型傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式，應(yīng)在原結(jié)構(gòu)式的根底上，將元根本組基比指數(shù)加上而成，應(yīng)為為0，故不發(fā)生改變。 根據(jù)“前多后少”，“前密后疏”的原那么，取5〕驗(yàn)算原根本組變形后的變速范圍 6〕驗(yàn)算最末變速的組變速范圍根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原那么選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下：傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)網(wǎng)〔5〕繪制轉(zhuǎn)速圖： 1〕分配總降速比假設(shè)每一個(gè)變速組最小降速比取那么三個(gè)變速組為，那么需增加定比傳動(dòng)副，應(yīng)選用三角帶傳動(dòng)來降低速比可以滿足要求。2〕確定傳動(dòng)軸數(shù)變速軸軸數(shù)=變速組數(shù)+定比變速副數(shù)+1=3+1+1=5。如下列圖所示3〕繪制轉(zhuǎn)速圖〔6〕確定變速組齒輪齒數(shù)1〕先計(jì)算根本組的齒輪的齒數(shù)根本組的降速比分別為：，，故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為之中，查表取最小齒輪數(shù)，，找出可能采用的齒數(shù)和諸數(shù)值=1=……60、62……=1.41=……60、63……=2=……60、63……在具體結(jié)構(gòu)允許下，選用較小的為宜，現(xiàn)確定=72，確定各齒數(shù)副的齒數(shù)u=2，找出=24，=-=72-24=48；u=1.41，找出=30，=-=42；u=1，找出=36，=36；2〕第一擴(kuò)大組的齒數(shù)確定：=1=1/=1/2.82故變速組中最小齒輪必在1/的齒輪副中，假設(shè)最小齒數(shù)為=22，=84，同上，去=84，查得=22，=42；=62，=42。3〕第二擴(kuò)大組的齒數(shù)確定同上可得=30，=18，60，=72?！?〕傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下：〔8〕帶輪設(shè)計(jì) 1〕確定計(jì)算功率:,K為工作情況系數(shù)，可取工作8小時(shí)，取K=1.0 2〕選擇三角帶的型號(hào):由和查表選擇B型帶 3〕取，那么，取 4〕核算膠帶速度V 5〕初定中心矩 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》經(jīng)驗(yàn)公式〔11.20〕 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表〔11.4〕的 取. 6〕計(jì)算膠帶的長(zhǎng)度由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式〔11.2〕計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11.4，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 7〕核算膠帶的彎曲次數(shù) 8〕計(jì)算實(shí)際中心距 9〕核算小帶輪的包角 10〕確定膠帶的根數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中的表11.8到11.12得，，取二根帶。11〕大帶輪結(jié)構(gòu)如右圖所示：〔12〕計(jì)算帶的張緊力作用在軸上的壓軸力-帶的傳動(dòng)功率,KW；v-帶速,m/s；q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；取q=0.17kg/m。v=1450r/min=9.49m三、動(dòng)力設(shè)計(jì)〔1〕傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：，取主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為125r/min。各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下：軸序號(hào)電１23主計(jì)算轉(zhuǎn)速〔r/min〕14501000500177125最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)如下：軸序號(hào)及最小齒輪齒數(shù)1〔24〕2(22)3(18)主(30)計(jì)算轉(zhuǎn)速〔r/min〕1000500500125 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差∵∴所以適宜。(2)計(jì)算各傳動(dòng)軸的輸出功率(3)計(jì)算各傳動(dòng)軸的扭矩〔n.mm〕〔n.mm〕〔n.mm〕〔n.mm〕〔4〕軸徑設(shè)計(jì)及鍵的選取〔查《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式16.9和表16.4得〕軸一：，，取帶入公式：有，,圓整取選花鍵：軸二：，，取帶入公式：有，,圓整取選花鍵：軸三：，，取帶入公式：有，,圓整取選花鍵：主軸：查及《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》中表3-13選擇主軸前端直徑，后端直徑取，那么平均直徑。對(duì)于普通車床，主軸內(nèi)孔直徑,故本例之中，主軸內(nèi)孔直徑取為支承形式選擇兩支撐，初取主軸前端的懸伸量，支撐跨距實(shí)際取取。選擇平鍵連接，〔5〕計(jì)算齒輪模數(shù)45號(hào)鋼整體淬火，按接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)m,查表計(jì)算可得1-2軸取，，，，由公式可得，m=2mm2-3軸取，，，，由公式可得，m=2.5mm3-主軸取，，，，由公式可得，m=3.0mm〔6〕齒輪校核 表6.1齒輪尺寸表〔單位：mm〕齒輪齒數(shù)z模數(shù)分度圓直徑d齒頂圓直徑齒根圓直徑齒頂高齒根高⒈24248524322.5⒉30260645522.5⒊36272766722.5⒋482961009122.5⒌42284887922.5⒍36272766722.5⒎222.5556048.752.53.125⒏422.510511098.752.53.125⒐422.510511098.752.53.125⒑622.5155160148.752.53.125⒒183546046.533.75⒓603180186172.533.75⒔723216222208.533.75⒕303909682.533.75〔1〕一軸到二軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為24查設(shè)計(jì)手冊(cè)可得以下數(shù)據(jù)：接觸應(yīng)力：，[為傳遞的額定功率〔KW〕]將以上數(shù)據(jù)代入公式可得彎曲應(yīng)力：，，將以上數(shù)據(jù)代入公式可得〔符合要求，適宜〕〔2〕二軸到三軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為22查設(shè)計(jì)手冊(cè)可得以下數(shù)據(jù)：接觸應(yīng)力：，[為傳遞的額定功率〔KW〕]將以上數(shù)據(jù)代入公式可得彎曲應(yīng)力：，將以上數(shù)據(jù)代入公式可得〔符合要求，適宜〕〔3〕三軸到主軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為18查設(shè)計(jì)手冊(cè)可得以下數(shù)據(jù)：接觸應(yīng)力：，[為傳遞的額定功率〔KW〕]將以上數(shù)據(jù)代入公式可得彎曲應(yīng)力：，將以上數(shù)據(jù)代入公式可得〔符合要求，適宜〕〔7〕主軸校核主軸的前端部撓度主軸在前軸承處的傾角在安裝齒輪處的傾角E取為，，由于小齒輪的傳動(dòng)力大，這里以小齒輪來進(jìn)行計(jì)算將其分解為垂直分力和水平分力由公式可得主軸載荷圖如下所示：由上圖可知如下數(shù)據(jù)：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm 1〕計(jì)算〔在垂直平面〕,,，，，， 2〕計(jì)算〔在水平面〕,,，，，， 3〕合成：〔8〕軸承的選取帶輪：因于帶輪不承受軸向力，應(yīng)選用深溝球軸承，型號(hào)：210。一軸：一軸的前后端與箱體外壁配合，配合處傳動(dòng)軸的軸徑是25mm，同時(shí)一軸也不會(huì)承受軸向力故也選用深溝球軸承，型號(hào)：205二軸：二軸與一軸相似，但是由于工作過程之中傳動(dòng)可能右誤差，二軸