机械制造装备设计课程设计说明书

机械制造装备设计课程设计说明书目录一、概述1.1机床课程设计的目的…………………………………………………1.2车床的规格系列和用处……………………………………………….1.3操作性能要求………………………………………………………….二、参数的拟定2.1主电机的选择………………………………………………………….2.2确定转速范围………………………………………………………….三、传动设计3.1传动结构式、结构网的选择………………………………………….3.1.1确定传动组及各传动组中传动副的数目…………………....3.1.2传动式的拟定…………………………………………………3.1.3结构式的拟定…………………………………………………3.2转速图的拟定………………………………………………………...四、传动件的估算4.1三角带传动的计算………………….....................................................4.2传动轴的估算……………………………………………………….4.2.1传动轴直径的估算…………………………………………4.3齿轮齿数的确定和模数的计算4.3.1齿轮齿数的确定……………………………………………4.3.2齿轮模数的计算……………………………………………4.3.3齿宽的确定…………………………………………………4.4带轮结构设计………………………………………………………五、动力设计5.1主轴刚度验算5.1.1选定前端悬伸量C………………………………………….5.1.2主轴支承跨距L的确定……………………………………5.1.3计算C点挠度………………………………………………5.2齿轮校验……………………………………………………………..六、结构设计及说明6.1结构设计的内容、技术要求和方案……………………………….6.2展开图及其布置…………………………………………………….6.3齿轮块设计………………………………………………………….6.3.1其他问题……………………………………………………6.4主轴组件设计……………………………………………………….七、总结………………………………………………………………………第一章概述一.机械制造装备课程设计的目的机械制造装备课程设计是在学生学完《机械制造装备设计》课及其它先行课程之后进行的实践性教学环节，是学生进行设计工作的基本训练。目的在于：1、通过机床主传动系统的机械变速机构设计，使学生树立正确的设计思想和掌握机床设计的基本方法；2、巩固和加深所学理论知识，扩大知识面，并运用所学理论分析和解决设计工作中的具体问题；3、通过机械制造装备课程设计，使学生在拟订机床主传动机构、机床的构造设计、各种方案的设计、零件的计算、编写技术文件和设计思想的表达等方面，得到综合性的基本训练；4、熟悉有关标准、手册和参考资料的运用，以培养具有初步的结构分析和结构设计计算的能力。二．设计题目：通用机床主传动系统的变速箱部件设计。主要技术参数：1.电动机功率：7.5kw2.电动机转速：1450r/min3.主轴最低转速：20r/min4.公比φ：1.265.转速级数；83.设计要求：3.1运动设计：学生根据设计任务书所给定的参数和设计要求，在明确所设计机床用途及主要技术性能的基础上，拟订结构网、转速图，确定齿轮齿数，并核算主轴转速误差，画出传动系统图。3.2动力设计：根据给定电动机功率，计算主要零件的尺寸，选择材料，验算主要传动件的应力、变形以及寿命等，是否在允许的范围内。3.3机构设计将运动设计所确定的机床主传动系统（其中包括传动轴系、变速机构、主轴组件、换向、制动、操纵机构、润滑密封等）布置在展开图和截面图内，一般要完成零号图纸1张。3.4编写设计计算说明书一份第二章参数拟定2.1．选择电动机由设计题目知p=7.5kw,电动机转速n=1450r/min,则由《机械设计基础课程设计》中附表9-1，应选取Y132s2-4型号电动机电动机型号额定功率/kw电动机转速（r/min）同步转速满载转速Y132s2-47.5kw150014402.2确定转速范围；由设计条件知：公比φ=1.26主轴最低转速n=20r/min转速级数z=8转速范围Rn=Nmax/Nmin=𝜑z−1由上式可计算得Rn=5.04最高转速Nmax=100.8r/min取最高转速Nmax=110r/min第三章传动设计3.1传动结构式、结构网的选择：3.1.1确定传动组及各传动组中传动副的数目级数为Z的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有Z、Z、……个传动副。传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子：baZ只有以下一种方案：8=2x2x23.1.2结构式的拟定按照传动比的拟定原则，8级转速级数可以分成8=2x2x2的形式。其中有三种扩大方案：(a)8=21x24x22(b)8=22x21x24(c)8=21x22x24(d)8=22x24x21(d)8=24x22x21(e)8=24x21x22从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取确定结构式12322方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比41mini；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比2maxi。在主传动链任一传动组的最大变速范围10~8minmaxmaxiiR。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小根据确定扩大顺序的原则又可确定最佳结构式为：8=21x22x24.3.2转速图的拟定由最低转速Nmin=20r/min最高转速Nmax=110r/min公比φ=1.26可计算出各级转速分别为：20r/min,25.2r/min,31.75r/min,40r/min,50r/min,63.5r/min,80r/min,110r/min.由此可作出转速图如下所示：电动机轴1轴2轴3轴4图1正转转速图四、传动件的估算4.1三角带传动设计三角带传动中，轴间距A可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。(1)选择三角带的型号根据公式：1.15.56.05caaPKPKWPca=KaP=7.5x1.1=8.25式中P---电动机额定功率aK--工作情况系数查《机械设计》图8-11因此选择A型带(2)确定带轮的计算直径D，D带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命，小带轮的直径D不宜过小，即minDD《机械设计》查表8-6和表8-8确定小带轮的基准直径d1=112mm由公式11212DnnD式中：n-小带轮转速，n-大带轮转速，-带的滑动系数，一般取0.02。小带轮转速n1=1440r/min因为大小带轮的传动比为1/1.263=0.5大带轮转速n2=720r/min大带轮的基准直径d2=224mm(3)确定三角带速度按公式V=πDn/60x1000=8.4m/s(4)初定中心距带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步选定，一般可在下列范围内选取：根据经验公式120120.72DDADDmm，取0A=600mm.(5)三角带的计算基准长度LADDDDALL0=1732mm由《机械设计》表8-2，圆整到标准的计算长度1800Lmm(6)验算三角带的挠曲次数u=1000mv/L=9.3,符合要求。(7)确定实际中心距A图2主传动系图3.3确定变速组齿轮齿数