CA6140普通车床传动系统课程设计说

领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。一、设计题目：设计一台加工直径最大范围是320mm的普通车床的主传动系统。主要参数：1、转速范围:N=N＝31.5——1400rpm2、转速级数:Z=123、电机功率：P=4KW被加工零件的材料：钢、铸铁刀具材料：高速钢、硬质合金二、设计目的：1、培养综合运用和巩固扩大已学过的知识，以提高理论联系实际的设计与计算能力。2、培养收集、阅读、分析和运用资料的能力，以提高能够独立工作的综合素质能力。3、使初步掌握机床设计的步骤与方法，以提高结构设计和编制技术文件的能力。4、使熟练掌握计算机辅助设计、主轴组件优化设计和主轴刚度的校核计算等，以提高运用现代设计方法的能力。5、此设计过程是毕业设计教学环节实施的技术准备。三、设计内容与基本要求：（一）设计内容：领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。Ⅰ.运动设计（1）传动方案设计（集中传动，分离式传动），（2）转速调速范围maxminnRnn；（3）公比：大公比，小公比以及混合公比；（4）确定结构网和结构式：①传动副：前多后少，前密后疏。②超速级解决方案：a.增加变速组，b.采用分枝传动和背轮机构；（5）绘制转速图：①降速：前缓后急。②升速：前急后缓；（6）三角带设计:确定变速组齿轮齿数；（7）绘出传动系统图；Ⅱ.动力设计（1）传动件的计算转速ni：各轴，各齿轮（2）传动轴轴径（3）齿轮模数（4）主轴设计：轴径（前径，后径），内孔直径，前端前伸量a(粗选：100-120)，支撑形式，计算合理支撑跨距LⅢ.结构设计Ⅳ.校核一个齿轮（最小的），校核主轴（弯矩，扭矩）（二）基本要求：1、根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。2、正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析。3、正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。机床课程设计说明书领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。34、绘制图纸，主轴箱展开图1张。四、设计参数：序号加工最大直径主轴转速系列（r/min）驱动电动机功率与同步转速1320mm31.5456390125180250355500710100014004kw,1440r/min五、运动参数设计（1）传动方案设计（选择集中传动方案）（2）转速调速范围Rn=1400/31.5=44.44。（3）选用混合公比1.41（4）确定结构网和结构式：13612322（5）确定变速组齿轮齿数（1）电动机与I轴间的传动比电动机与I轴之间采用带传动，定比传动取小带轮直径Φ126mm，因为所获转速为710r/min，故大带轮直径为Φ256mm。传动比u=126/256=1/2=1/1.41²=710/1440(2)轴I-II间的传动比及齿数依据转速图及φ=1.41，变速组a有三个传动副，其传动比为ua1=710/710，ua2=500/710，ua3=355/710,查《机械零件设计手册》得ua1=Z2/Z7=36/36=1/1ua2=Z3/Z8=30/42=1/1.41领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。ua3=Z1/Z4=24/48=1/2Sz=72(3)轴II-III间的传动比及齿轮齿数依据转速图及φ=1.41，变速组b有两个传动副，其传动比为ub1=710/710,ub2=250/710,查《机械零件设计手册》得ub1=Z5/Z9=42/42=1/1ub2=Z6/Z10=22/62=1/2.82Sz=84(4)轴III-IV间的传动比及齿轮齿数依据转速图及φ=1.41，变速组c有两个传动副，其传动比为uc1=1400/710,uc2=180/710,查《机械零件设计手册》得uc1=Z11/Z13=60/30=2/1uc2=Z12/Z1418/72=1/4Sz=90（5）转速的验算过程根据公式（n´实-n标）/n标≦10（φ-1）%，列表如下：序号n´实n标误差（%）误差允许值（%）结论131.7331.50.732.6合格245.17450.432.6合格363.53631.062.6合格489.5290-2.342.6合格5123125-2.152.6合格6177.97180-2.032.6合格7252.972502.372.6合格8358.273552.042.6合格9505.175002.582.6合格10710.067100.022.6合格111001.5610000.492.6合格121380.21400-0.452.6合格机床课程设计说明书领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。5（6）传动系统图如下：（7）绘制转速图：如下图所示领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。六、动力参数设计(1)传动件的计算转速主轴的计算转速由公式133min451.41126/minZnnr确定为90r/mina、各轴的计算中转速主轴的计算转速由公式133min451.41126/minZnnr确定为90r/minI轴的计算转速为710r/minII轴的计算转速为355r/minIII轴的计算转速为125r/minb、各齿轮的计算转速Z1、Z2、Z3的计算转速为710r/min；Z4、Z5、Z6、Z7、Z8的计算转速为355r/min；Z9、Z10、Z11、Z12的计算转速为125r/min；Z13、Z14的计算转速为90r/min.机床课程设计说明书领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。7(2)计算各传动轴的输出功率P1=P×η带=4.8×0.9=4.608KWP2=P1×η轮=4.608×0.98=4.52KWP3=P2×η轮=4.52×0.98=4.43KWP主=P3×η轮=4.43×0.98=4.34Kw(3)计算各传动轴的扭矩T1=9550P1/n1j=9550×4.608/710=61980.8N·mmT2=9550P2/nj2=9550×4.52/355=.4N·mmT3=9550P3/nj3=9550×4.43/125=N·mmT主=9550P主/nj主=9550×4034、90=N·mm七、轴径设计及键的选取I轴：P1=4.608KW,n1j=710r/min,取0.9。【】＝，带入公式491[]jPdn，得d=26.5mm,圆整取d=27mm选花键：6×26×30×6II轴：P2=4.52KW,nj2=355r/min,取0.9。【】＝，带入公式491[]jPdn，得d=31.4mm,圆整取d=32mm选花键:8×32×36×6III轴：P3=4.34KW,nj3=125r/min,取0.9。【】＝，带入公式491[]jPdn，得d=40.3mm,圆整取d=41mm选花键:8×36×40×7主轴：查《机械制造装备设计》中表3-1选择主轴前端直径190Dmm，后端直径D2=(0.7-0.85)D1取2D65mm，则平均直径77.5Dmm。对于普通车床，主轴内孔直径(0.550.6)dD,故本例之中，主轴内孔直径取为45dmm领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。支承形式选择两支撑，初取主轴前端的悬伸量90amm，支撑跨距0(2~3.5)La实际取1(5~6.5)LD，取L=580mm。选择平键连接，2214,100bhlmm主轴：查《机械制造装备设计》中表3-1选择主轴前端直径190Dmm，后端直径D2=(0.7-0.85)D1取2D65mm，则平均直径77.5Dmm。对于普通车床，主轴内孔直径(0.550.6)dD,故本例之中，主轴内孔直径取为45dmm支承形式选择两支撑，初取主轴前端的悬伸量90amm，支撑跨距0(2~3.5)La实际取1(5~6.5)LD，取L=580mm。选择平键连接，2214,100bhlmm八、带轮设计（1）确定计算功率P=4KW,K为工作情况系数，两班制，取K=1.2Pj=4×1.2=4.8KW（2）选择三角带型号由Pj=4.8KW,n额=1440r/min查表选择B型带（3）确定带轮直径D1=126mm≥Dmin=125mmD2=n1/n2×D1=1440/710×126=255.5，取256mm机床课程设计说明书领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。9（4）确定皮带速度119.49/60000Dnvms[5,25]（5）初定中心距根据《机械设计》中的经验公式120120.55()2()DDhADD，取h=11mm0.55(126+256)≦A0≦2(126+256)221.1≦A0≦764取A0=500mm（6）计算带的长度02122100422ADDDDAL代入数据并经圆整得L=1600mm（7）核算带的弯曲次数U=1000mv/L=1000×2×9.49/1600=11.9（8）计算实际中心距=500+(1608.2-1600)/2=504.1mm（9）核算小带轮的包角α1=165.2∘120∘（10）确定带的根数ZLcakkpppZ)(00，查《机械设计》得002.200.362.56pp，0.900.980.882aLkk，故Z=4.8/(2.56×0.882)=2.13，取3根。（11）计算带的张紧力F0作用在轴上的压轴力FQ20)5.2(500qvkkvZpFca带入相关数据得F0=240N，FQ=952.0N领导小组主要职责：负责组织、领导和指挥当井架安装过程中出现的突发性安全事故进行及时、迅速、有效地处理将灾害降到最低点。安排人员仔细检查个主要安全装置：段绳装置、停靠装置，保证其灵活有效。九、计算齿轮模数45#整体淬火，[]1100jMPa按接触疲劳计算齿轮模数m，查表计算可得1231.04,1.3,1.3kkkI-II轴，取8m，124Z，2i，nj=710,Pj=4.608KW由公式3123221(1)16300[]jjmjjikkkpmZin可得mj=2.37mm,取m=3mmII-III轴，取10m，122Z，2.82i，nj=355,Pj=4.52KW由公式3123221(1)16300[]jjmjjikkkpmZin可得mj=2.82mm,取m=3mmIII-主轴，取10，118Z，4.0i，nj=125，Pj=4.43KW由公式3123221(1)1630