文档介绍：安徽农业大学
机床设计课程设计
指导老师:杨义
设计人:张雅成
班级:08机制四班
学号:08195197
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,掌握基本的设计方法,并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
设计步骤
,
又∵=∴得=. 取=45;
,去标准转速列.
合理的确定电机功率N,使机床既能充分发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
,根据《车床设计手册》附录表2选Y132S-4,,满载转速1440 ,。
主传动方案拟定
拟定传动方案,包括传动型式的选择以及开停、幻想、制动、操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。
传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关,和工作性能也有关系。因此,确定传动方案和型式,要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑。
传动方案有多种,传动型式更是众多,比如:传动型式上有集中传动,分离传动;扩大变速范围可用增加传动组数,也可用背轮结构、分支传动等型式;变速箱上既可用多速电机,也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。
显然,可能的方案有很多,优化的方案也因条件而异。此次设计中,我们采用集中传动型式的主轴变速箱。
传动结构式、结构网的选择
结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法,但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案,就并非十分有效。
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、、……个传动副。即
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: ,可以有三种方案:
12=3×2×2;12=2×3×2;12=2×2×3;
传动式的拟定
12级转速传动系统的传动组,选择传动组安排方式时,考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。
在Ⅰ轴如果安置换向摩擦离合器时,为减少轴向尺寸,第一传动组的传动副数不能多,以2为宜。
主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大,因此主轴上齿轮少些为好。最后一个传动组的传动副常选用2。
综上所述,传动式为12=2×3×2。
结构式的拟定
对于12=2×3×2传动式,有6种结构式和对应的结构网。分别为:
, , ,
由于本次设计的机床I轴装有摩擦离合器,在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。初选的方案。
图3-1 正转转速图
图3-2 反转转速图
五. 传动件的估算
V带传动的计算
V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。
选择V带的型号
根据公式
式中P---电动机额定功率,--工作情况系数()。
查《机械设计》图5-10,因此选择A型带,尺寸参数为B=80mm,=11mm,h=10,。
(2)确定带轮的计算直径,
带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命,小带轮的直径不宜过小,即。查《机械设计》取主动轮基准直径=125。
由公式
式中:-小带轮转速,-大带轮转速,-带的滑动系数,。
所以,
由《机械设计》V带带轮基准直径的标准系列,取圆整为250mm。
实际传动比
传动比误差相对值
一般允许误差5%,所选大带轮直径可选。
(3)确定三角带速度
按公式
在5~25m/s之间,满足带速要求。
(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
即,取=500mm.
(5)V带的计算基准长度
由《机械设计》表5-4,选取带轮的基准长度为。
(6)确定实际中心距
(7)验算小带轮包角
,主动轮上包角合适。
(8)确定V带根数
由式
查表5-9,5-6 得= ,=
查表5-11,=;查表5-12,=
所以取根.
(9)验算V带的挠曲次数
,符合要求。
(10)计算带的张紧力和压轴力
查《机械设计》表5-2,q=