综合课程设计二—卧式升降台铣床主系统设计

机械制造装备课程设计项目总结报告题目：工作台面积250×1000mm2卧式升降台铣床主传动系统设计院（系）专业机械设计制造及其自动化学生学号班号指导教师填报日期2014年12月11日哈尔滨工业大学机电工程学院制2014年12月哈尔滨工业大学机械制造装备课程设计任务书姓名：院系：专业：机械设计制造及其自动化班号：学号：任务起止日期：2014年11月24日至2014年12月12日课程设计题目：工作台面积22501000mm卧式升降台铣床主传动系统设计主要内容：（1）运动设计：根据给定的设计要求，分析定传动方案和传动系统图，确定传动副的传动比及轮齿数，并计算主轴实际转速与标准转速的相对误差。（2）动力设计：根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，初算传动轴朱静、齿轮模数，确定皮带类型及根数等。完成装配草图，验算传动件的应力、变形等是否在允许范围内，验算主轴组件的静刚度。（3）结构设计：进行主传动轴系、变速机构、主轴组件、箱体、操纵机构、润滑与密封等结构设计，回执装配图（包括展开图、剖视图）及零件工作图。（4）撰写项目总结报告，包含详细的设计说明。技术要求：主轴转速级数17Z，最低转速min=26.5r/minn，公比1.26，电动机功率4KWP。进度安排：三周（1）准备工作及初算2天；（2）展开草图4天；（3）截面草图2天；（4）验算、加粗、标注4天；（5）技术文档整理3天；（6）答辩1天指导教师签字：年月日教研室主任意见：教研室主任签字：年月日目录1．项目背景分析.......................................................................................................41.1综合课程设计Ⅱ的目的...............................................................................41.2金属切削机床在国内外发展趋势...............................................................42．研究计划要点与执行情况...................................................................................52.1设计任务书...................................................................................................52.2进度安排.......................................................................................................53．项目关键技术的解决...........................................................................................64．具体研究内容与技术实现...................................................................................64.1运动设计.......................................................................................................64.1.1确定转速范围结构方案确定.............................................................64.1.2转速图.................................................................................................84.1.3传动系统图.......................................................................................104.2动力设计......................................................................................................164.2.1主轴及传动轴轴颈...........................................................................164.2.2齿轮模数...........................................................................................174.3结构设计.....................................................................................................214.3.1展开图设计.......................................................................................214.3.2截面图及轴的空间布置...................................................................214.4零件验算.....................................................................................................224.4.1主轴刚度...........................................................................................224.4.2传动轴刚度.......................................................................................284.4.3齿轮疲劳强度...................................................................................345．技术指标分析.....................................................................................................375.1传动系统图的设计.....................................................................................375.2齿轮齿数、模数的选择.............................................................................375.3轴径、孔径的选择.....................................................................................375.4其他零部件、细节.....................................................................................386．存在的问题与建议................................................................错误!未定义书签。7．参考文献.............................................................................................................381．项目背景分析1.1综合课程设计Ⅱ的目的《综合课程设计II》是机械设计制造及自动化专业极其重要的实践性教学环节。其目的是在相关先修课程学习后，进行机械结构设计综合训练，使学生掌握机械系统分析和设计的基本步骤和方法，培养和锻炼学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。也为学习后续专业课奠定基础。1.2金属切削机床在国内外发展趋势机床作为加工的母机，总是要保证和提高加工质量和生产率，随着科技的不断进步，各种机床也相应地不断发展与更新，如性能参数的提高、功能的扩大、切削功率的加大，自动化程度的提高，机床动态性能的不断改善，加工精度的不断提高，基础元件的不断创新，控制系统的更新等等。我国机床工业的发展趋势：根据机床工具工业局对振兴我国机床工业的设想，要在以后相当长时期内限制和压缩落后机床的生产，要化大力气发展高性能、高效率、高水平的适合国民经济需要的“高档”产品，改善机床品种的构成比。重点发展机、电、仪结合的产品。注意在冲压、电加工、激光、等离子加工中应用数控技术。国外机床工业的发展，特别讲究机床的精度、效率，讲究机床制造工艺技术水平，试验分析与理论研究。从七十年代以来，国外已普遍推广使用数控机床。日本和美国已建成柔性自动化生产车间和柔性自动化工厂，整个机床制造的技术水平和自动检测控制技术已有大幅度提高。2．研究计划要点与执行情况2.1设计任务书设计内容见表2-1。表2-1设计任务题目公比minn级数Z功率N工作台面积22501000mm卧式升降台铣床主传动系统设计1.2626.5r/min174KW2.2进度安排进度安排见表2-2。表2-2进度安排第一周第二周第三周星期123、4、5123、4、512、3、45准备初算开题展开草图截面草图验算加粗论文报告答辩图版手册指导书图册等齿轮和轴的布置完成项目总结报告教师下达任务书（4-1）3．项目关键技术的解决课程设计设计要求：1、图纸工作量：画两张图：开展图（A0）。操纵机构、摩擦离合器、换向、制动和润滑不要求画，但要求掌握。截面图（A1）：画剖面轴系布置示意图（包括截面外形及尺寸、车床标中心高）。（2、标注：中心距，配合尺寸，中心高（车床），外形尺寸。3、明细：不设明细表，件号采用流水号（1,2,3…）标注，标准件的标准直接标在图纸上（件号下面），标题栏采用标准装配图的标题栏（180×56），其中，图号：KS01（表示：课设01号图纸）；单位：哈尔滨工业大学；图名：主传动系统装配图。4、验算：一对齿轮，小齿轮验算弯曲强度，大齿轮验算接触强度，一根传动轴，主轴按两支撑计算。5、主轴端部结构要按标准画。4．具体研究内容与技术实现4.1运动设计4.1.1确定转速范围结构方案确定4.1.1.1确定极限转速由设计任务书，电机额定功率4KWN，铣床最低转速min=26.5r/minn，级数Z=17，公比=1.26。则转速调整范围1n=ZR其中：（4-2）（4-3）nR——转速调整范围；——转速公比；Z——传动级数。可以得到，116n=1.2640ZR主轴的极限转速maxnmin=(r/min)nRn其中：nR——转速调整范围；minN——最低转速(r/min)。可以得到，maxnmin==4026.51060r/minnRn4.1.1.2确定公比由参考文献[1]表3-6可知主轴实际最大转速max1060r/minn。主轴的转速数列为26.5，33.5，42.5，53，67，85，106，132，170，212，265