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机械制造装备课程设计
学院名称: 机械工程学院
专业: 机械设计制造及其自动化
班级: 机制084
姓名: 学号
指导教师:
目录
1 设计目的 3
2 运动设计 4
卧式车床设计条件 4
主轴各级标准转速确定 4
驱动电机的选择 4
主传动系统运动设计 5
转速图绘制 6
3 传动件设计 9
机床带传动设计 9
各传动件的计算转速 10
各轴直径的确定 12
齿轮模数计算 13
齿轮齿宽确定 15
4 传动件结构设计 17
齿轮结构设计 17
带轮结构设计 18
主轴强度校核 19
5 传动件组件设计 22
齿轮块设计 22
轴承的选择 22
密封装置设计 24
主轴换向与制动机构设计 24
其他结构问题 25
6 设计总结 26
参考文献 27
1 设计目的
通过卧式机床主轴箱的结构设计,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。掌握机床设计的过程和方法,使原有的知识有了进一步的加深。①课程设计属于机械装备制造课的延续,通过设计实践,进一步学****掌握机械系统设计和机械装备制造的一般方法;②培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识,进行工程设计的能力;③培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力;④提高技术总结及编制技术文件的能力。
2 运动设计
①主轴转速范围:主轴最小转速nmin=
②给定公比:
③转速级数:Z=10
④最大加工直径:Dmax=360mm
为使转速范围内的任意两个相邻转速之间相对转速损失均匀,取主轴转速数列为等比级数规律递变。机床采用有级变速n1=nmin, n2=nmin,.., nZ=nmin .
由以上公式可计算各级转速,并根据《机械装备设计》表3-2,圆整为标准转速,得该传动系统各级输出转速依次为:
,60r/min ,85r/min ,118r/min ,170r/min ,236r/min ,
335r/min ,475r/min ,670r/min ,950r/min ,1320r/min ,1900r/min。
主轴变速范围
已知该卧式车床的最大回转直径D=360mm,则加工工件直径
dmax=(--)D=160--192mm
dmin=(--)Dmax=64--80mm
车外圆时,工件以最高转速nmax=1900r/min,车削毛坯为d=64mm
切削速度vc=
车刀进给速度vf=100mm/min
进给量f=
最大背吃刀量ap=3mm
切削层公称横截面积AD=f×ap=×3=
根据《金属工艺学》切削力经验公式
Fc=kcAD
根据《金属工艺学》表1-2,选取kc =1962MPa
因此,有Fc=kcAD=1962×=
切削功率PC=
选取机床传动效率
则机床电动机的功率
根据《机械设计课程设计》表8-184
选取Y系列封闭式三相异步电动机Y132M--8.
,满载转速为710r/min
确定变速组的个数和传动副数
由于主轴转速为12级的变速系统,因此有两种选择:其一可用三个变速。其中一个三联滑移齿轮变速组和两个双联滑移齿轮变速组;其二可用两变组,即四联和三联滑移齿轮变速组。
实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合:
=3×4 B. 12=4×3 =3×2×2
=2×3×2 =2×2×3
方案A、B可节省一根传动轴。但是,其中一个传动组内有四个变速传动副的传动组,增大了该轴的轴向尺寸。如果采用两个双联换衣齿轮块,必须设计互锁机构,以防止两个滑移齿轮块同时啮合而出现干涉;若采用一个四联滑移齿轮块,不仅占用的轴向尺寸大,而且设计的难度比较大。
根据传动副数目分配应“前多后少”的原则,方案C可取。
结构网的确定
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;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。在主传动链任一传动组的最大变速范围。在设