机械制造装备设计课程教学设计使用说明.docx
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机械制造装备设计课程教学设计使用说明
机械制造装备设计课程设计说明书
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:
……
22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……
421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
1.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。
2.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:
7.5kw
2.电动机转速:
1450r/min
3.主轴最低转速:
20r/min
4.公比0:
1.26
5.转速级数;8
3.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
Y132S2-4
7.5kw
1500
1440
2.2确定转速范围;
由设计条件知:
公比©=1.26
主轴最低转速n=20r/min
转速级数z=8
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:
Zab只有以下一种方案:
8=2x2x2
3.1.2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:
⑻8=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
1
大而使径向尺寸常限制最小传动比gn丄;在升速时为防止产生过大的噪音和
4
震动常限制最大转速比imax2。
在主传动链任一传动组的最大变速范围
Rmaximax-imin8~10。
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=2ix2?
x24.
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©=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:
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:
PCa
KaP1.15.56.05KWFCa=KaP=7.5x1.1=8.25
式中P---电动机额定功率
Ka--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DDmin《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D2匕Di1
rh
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兀Dn/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,
列范围内选取:
根据经验公式0.7DiD2入2DiD2
=600mm.
(5)三角带的计算基准长度L
L0=1732mm
由《机械设计》表8-2,圆整到标准的计算长度
(6)验算三角带的挠曲次数
u=1000mv/L=9.3,符合要求。
(7)
一般可在下
mm,取A0
L1800mm
确定实际中心距A
1440r/min
图2主传动系图
3.3确定变速组齿轮齿数
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