课程设计-某车床主传动系统设计.docx
nun =r/nuii=14401uX/minZ=18。=1.26Z=18=31 x33x 292.2按照传动副“前多后少降速“前慢后快”，传动线“前密题目要求和数据：设计车床主传动系统，主轴ricun r/min, Z=18, ¥=1.26,n=1440 r/min.1 .设计目的:通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握根本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。设计2.1由 1nm =31.5r/niin,z=18,e=L26查表得主轴各级转速：31.5 r/nuii, 40 r/inni» 50 r/min, 63 r/nun, 80 r/nuii» 100 r/nun. 125r/nun» 160 r/nun, 200 r/nim* 250 r/min» 315 r/nuii 400 r/nun» 500rimn, 630 r/mm. 800 i7niin, 1000 r/min» 1250 r/nwi. 1600 r/mmo后疏”的原那么，Z=18=3ix 33x 29结构式。Y132M-4型2.3分配传动比2选择电动机Y132M-4型鼠笼电动机2传动轴数M=4+l=52传动比分配.1第3变速组的级比指数二扩）工=9,变速范围& = /=8,那么两个传动的传动比的极限值：1/4 = 1-2/1 =，。2.2 第2变速组（一扩），占=3,且按降速“前慢后快”取i-1/2 = 1/=1/4 = 1"2.3 第1变速组（根本组），.=1,取：*=l，i=l",J=ld2.4 确定齿轮齿数2第1变速组：幻=1，= 1/1.26,1/1.58,查?金属切削机床?表8-1中的1 = LL25J.6的三行齿数和S.,经分析取S.536 . _ 32 . = 28364a2"40J"3 " 442 第2 变速组=1/=1/2=1/。；“=1/4 = 1/.查,=1,2,4 的三行，经分析取嚏,"兼“=>3636=324028 444545_ 30 6018=7219=76_ 64 322第3变速组：匕=1/4 = 1/, J =2/1 = .查i = 2,4的两行，经1964分析取Szf，常小五计算及说明2.5绘制转速图、结构网、传动系统图结构网/匠" j" /1. 、Vx 2、C"0:/ /员"/本、'tv<v<0AWW' 81训9诩630顿,:2),咎51)薄K)的10F ：能力篦的转速图3.1 带轮传动的设计电动机转速” =1440"min,P = 7.5%卬,，声1/23结果计算及说明窄V带型3V带传动设计，确定计算功率根据工作状况系数K, =1.3,故 P,jKF = 9.75kw.3.1.2 选取窄V带带型3.1.3确定带轮基准直径由表12-3和表12-11取主动轮基准直径。=112叽 从动轮基准直径D = iD. = 20 .6e验算带的速度yv =X1000 =112 X1440 /60 x 1000 = m/s <2530s带的速度适宜3.1.4 确定丫带的基准长度和中心距根据0.7（2 +&）<&< 2（。+,初步确定中心距& = 600加带所需要的基准4=24 +2（4 +。、）+四曳- = 1693.3" ,2'4。0选带的基准长度为L产1600"计算实际中心距。=2 + = 553.402R = 112D, = 201.6a=553.4nim18ft3.2.2 m轴的计算转速% = 125r/min, H轴的计算转速=500r/min, I 轴的计算转速=800r/nun各轴齿轮的计算转速Zl6 = lOOr/mm.Z" = 400”mm, Z. = 250"nun1013A4Z1X = 125 厂/inin.Z" = 125r/nink Zu = Z. = Z, = 500r/imnZ10 = 400r / imn. Zs = 500r / min. Z6 = 500r / niinZ4 = 630r / mm . Z£ = Z3 = Z5 = 800r / nnn齿轮模数的计算3齿轮模数确实定儿=500r/niin4 = 800r/inin齿轮模数由a = /2KT / %xd'x( + l)/ xZn xZe 按每个变速组中?最大的传动副设计，经分析同一变速中齿数最小的明最大，因此取变速组中Z”,Zk49来进行设计，材料选用40Cr调质，硬度达2805s，产 1633&一"以一(1)何xZj叩小明公式中” = 7.5",0丽=8。为接触应力，%为计算转速.1)第一变速组： =1.58.Z, =28,勺=800/7nun, 由17机械设计"图10-21查的= 600Mpa, N = 60n.Ln = 60x800x300x2x8x8 = 1.842xl09由图10-19查的接触疲劳寿命系数K* =0.96,取S = l,那么结果卬=心。*皿/S = 576 Mpa.计算及说明4=4将，4，”卬/ 代入公式(1)得叫= 3.67mm,取标准模数= 4 nun2)第二变速组：“ = 4,Z, =18.7 =500r/nun cr41tal = 600MpaN = 60,4= 60x500x2x300x= L15xl()9 查得七N匕=5 mmb, = 0.98 x 600/1 = 600Ma将代入公式(1)得吗=4.86",取标准模数b=51nm3第三变速组： = 4,Z, = 19.，=125r/mm cT/'=期期4叫=577N = 604 =60x125x2x300x8x8 = 3.656x1()9 查得1.01cr, = 1.01x600/I = 606A/7«将5%,9/代入公式(1)得名= 4.73，取标准模数吗=5，因为丁 = 9550。/，尸,=27/乩%./ bm即区=KY, K x 2x9550 尸 / hrndn = 19100 KYr Y. P / bnv7jrra Sa/ra Sa I因因4>“，P变化很小而反加Z,变化很大,bjirZ.n最小时crf最大最危险。经计算Z = 18的齿轮最危险，因此对它进行弯曲疲劳强度校核。P = 6.7 Ibt; n = 500r/niHi,/? = 0ni + 5 = 8x5 + 5 = 4577, Z = 18由d机械设计?表10-5查得匕=2.91,%, =1.53由表10-2查得监=1.25 ,由图10-8查得& =1.15由表10-3查得K-=10,由图10-13查得=1.5因此K = KaK、K4K=2.16,那么IkTYY.a,= = 109.56Mpbd“由图10-20查得。件=550MpaN = 6Ox5OOx2x3OOx8x8 = 1.15xlO Fhra 10-18 查得长小】=0.9取S = 1.4那么07=8”1。./5 = 353.6”。，与之啮合的齿轮的许用应力为。尸J = "MeJS由 图 10-20 c 查得 cr心=400Mpa，M = N(18/72) = 2.3x108 ,由图10-18查得K = 1.及9 Aw那么1.02 x 400/1.4 = 291取97较小者与巧比拟，。%所以该模数满足要求。5.1 各轴所选用轴承I轴：深沟球轴承n轴：圆锥滚子轴承，深沟球轴承m轴：圆锥滚子轴承计算及说明结果主轴：双列短圆柱滚子轴承，单列短圆柱滚子轴承，推力轴承各传动件的效率5.2 各轴最小直径确实定一5.2.1 各轴最小直径 d = 1.64x4 = 3Qmm0 = 0.8乩=35mm电机额定功率电kw各轴传动效率 么=0.96 12 =0.98/ 798 ；/4 = 0.98”之7 = 7.5x0.96= 7.2hv各轴的传递功率P2 = p电小/=7.5x 0.96xO.982 = 6.9kwP、= 7.5x0.96x0.98, x0.983 6.64kwP、= 6.64 xO.982 = 6.38hv4 = 50"d = 50 mmI轴轴颈计算,955xl04x7.2* f4 = 1.64x；= 29.69mm 取d = 30，1 Y 0.8x800II轴轴颈计算4 =1.64x产“1° x69 = 33 04 取/ = 35/nffJ- V 0.8x500-ci 孔=3 8mmIII轴轴颈计算1 rx J955x104x6.64A4 = 1.64 x J= 46.27 取 d? = 30' V 0.8x125主轴轴颈计算,955x104x6.38, , _八cK = 1.64x ；= 48.44/7/77/ 取d ： = 30, V 0,8x100王最大回转直径为400mm ,尸= 7.5h二 = 100r/min.主轴孔直径d孔-38”前轴直径应为75-110，初步选定4=100"，后轴直径/=(0.7 - 0.9)4 =助？根据设计方案和结构定悬伸长度4 = 120"求轴承刚度结果计算及说明a!前轴承参数 MV3020K ： L, = 10,iz = 60,d = 100"后轴承参数 NN3016K ： Lt = 9nun, iz = 52, d = 80主轴最大输出转矩：T = 955OP/” = 9550x7.5/100= 716.25N m床身上最大加工直径约为最大回转直径的60%,即240 mm切削力F = 277 d = 716.25 / 0.12 = 5968.75 N背向
