機械制造裝備設計課程設計-機床主傳動系統(tǒng)設計ppt課件

1、機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計一、設計標題一、設計標題 設計一臺普通車床的主傳動系統(tǒng)，完成變速級數(shù)為設計一臺普通車床的主傳動系統(tǒng)，完成變速級數(shù)為1818級。級。二、設計目的二、設計目的 經(jīng)過設計實際，掌握機床主傳動系統(tǒng)的設計方法。經(jīng)過設計實際，掌握機床主傳動系統(tǒng)的設計方法。 培育綜合運用機械制圖、機械設計根底、機械制造配備培育綜合運用機械制圖、機械設計根底、機械制造配備設計及構造工藝等相關知識，進展工程設計的才干。設計及構造工藝等相關知識，進展工程設計的才干。 培育運用手冊、圖冊、有關資料及設計規(guī)范規(guī)范的才干。培育運用手冊、圖冊、有關

2、資料及設計規(guī)范規(guī)范的才干。帶傳動采用卸荷帶輪；由摩擦離合器實現(xiàn)主軸換向。帶傳動采用卸荷帶輪；由摩擦離合器實現(xiàn)主軸換向。機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 根據(jù)給定的機床規(guī)格和極限轉速或轉速，擬定適根據(jù)給定的機床規(guī)格和極限轉速或轉速，擬定適宜的構造式或轉速圖等和主傳動系統(tǒng)圖，確定齒輪齒宜的構造式或轉速圖等和主傳動系統(tǒng)圖，確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑等，并計算轉速誤差。數(shù)和帶輪直徑等，并計算轉速誤差。 提高技術總結及編制技術文件的才干。提高技術總結及編制技術文件的才干。 是畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)實施的技術預備。是畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)實施的技術預備。三、課程設

3、計的內(nèi)容三、課程設計的內(nèi)容1 1、運動設計、運動設計機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計2 2、動力計算、動力計算 根據(jù)給定的電動機功率，計算主軸及傳動軸尺寸、齒輪、皮帶的根數(shù)及型號，確定軸承等。驗算主軸或某一根傳動軸的剛度和軸承的承載才干。 3 3、構造設計、構造設計 進展傳動軸組件、變速機構、主軸組件等的布置和構造設計。繪制機床主進展傳動軸組件、變速機構、主軸組件等的布置和構造設計。繪制機床主軸主變速箱裝配圖包括展開圖和一主要剖視圖和一主要零件圖。軸主變速箱裝配圖包括展開圖和一主要剖視圖和一主要零件圖。機械制造配備設計課程設計機械制造配

4、備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計4 4、編寫設計計算闡明書、編寫設計計算闡明書 主要包括：主要包括： 1 1運動設計和動力計算的計算過程和分析；運動設計和動力計算的計算過程和分析； 2 2構造設計闡明包括主要構造的分析以及其他需求闡明或論證的問題構造設計闡明包括主要構造的分析以及其他需求闡明或論證的問題; ; 3 3參考文獻參考文獻 機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計四、課程設計的步驟和本卷須知四、課程設計的步驟和本卷須知 1 1、預備任務、預備任務 2 2、運動設計、運動設計 傳動方案設計集中傳動或分別式傳動；傳

5、動方案設計集中傳動或分別式傳動； 構造式；構造式； 繪制轉速圖；繪制轉速圖； 確定齒輪齒數(shù)；確定齒輪齒數(shù)； 繪制傳動系統(tǒng)圖；繪制傳動系統(tǒng)圖； 帶和帶輪的設計計算；帶和帶輪的設計計算； 主軸轉速誤差計算主軸轉速誤差計算機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 驗算轉速誤差，使主軸各級實踐轉速符合：驗算轉速誤差，使主軸各級實踐轉速符合：5 %nnn理 論實 際理 論 本卷須知：本卷須知： a a、分配傳動比時，不宜采用過多的接近、分配傳動比時，不宜采用過多的接近1/41/4的傳動比，這樣會使構造龐大，或小的傳動比，這樣會使構造龐大，或小齒輪齒數(shù)太小

6、，構造上較難實現(xiàn)。齒輪齒數(shù)太小，構造上較難實現(xiàn)。 b b、相鄰傳動組的齒數(shù)不應懸殊過大，以免大齒輪與相鄰軸碰撞。、相鄰傳動組的齒數(shù)不應懸殊過大，以免大齒輪與相鄰軸碰撞。機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 3 3、動力計算、動力計算 傳動件的計算轉速主軸、各傳動軸、最小齒輪；傳動件的計算轉速主軸、各傳動軸、最小齒輪； 傳動軸直徑的估算和選用普通情況下，應利用軸的改動強度計算的方傳動軸直徑的估算和選用普通情況下，應利用軸的改動強度計算的方法來估算出軸的最小直徑，求得法來估算出軸的最小直徑，求得d d值應加以圓整。假設是花鍵軸，那么花鍵值應加以

7、圓整。假設是花鍵軸，那么花鍵的內(nèi)徑可比計算的的內(nèi)徑可比計算的d d值減小值減小7%7%，由此選用適宜的花鍵；，由此選用適宜的花鍵； 主軸的設計前端、后端直徑、內(nèi)孔直徑、支撐方式、懸伸量、支撐跨主軸的設計前端、后端直徑、內(nèi)孔直徑、支撐方式、懸伸量、支撐跨距等；距等； 齒輪模數(shù)的估計普通同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，一個主軸變速齒輪模數(shù)的估計普通同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，一個主軸變速箱中的齒輪采用箱中的齒輪采用1 12 2種模數(shù)。主軸變速箱的齒輪模數(shù)常取為種模數(shù)。主軸變速箱的齒輪模數(shù)常取為2.52.5、3 3、4mm)4mm)。機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系

8、統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 齒輪構造尺寸計算。齒輪構造尺寸計算。 本卷須知本卷須知 估算時，應盡量選擇同類型機床，采用類比法進展。估算時，應盡量選擇同類型機床，采用類比法進展。 4 4、繪制部件裝配草圖、繪制部件裝配草圖 選擇軸承型式，大致布置軸、齒輪及軸承位置；選擇軸承型式，大致布置軸、齒輪及軸承位置； 確定每根軸的固定方法、軸承的調理和定位、齒輪的挪動和固定方法等，確定每根軸的固定方法、軸承的調理和定位、齒輪的挪動和固定方法等，并確定帶輪的根本構造；并確定帶輪的根本構造； 剖面圖和展開圖必需同時交叉繪制，以便檢查各機械零件在空間上能否相剖面圖和展開圖必需同時交叉繪制，以便檢查各機械零件在空間

9、上能否相碰；碰；機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 構造應有良好的光滑和密封性，防止漏油景象發(fā)生；構造應有良好的光滑和密封性，防止漏油景象發(fā)生； 本卷須知：本卷須知：a a、留意滑移齒輪能否有足夠的挪動位置，能否會發(fā)生干涉；、留意滑移齒輪能否有足夠的挪動位置，能否會發(fā)生干涉；b b、大齒輪外圓能否與其他軸或軸上的零件相碰；、大齒輪外圓能否與其他軸或軸上的零件相碰；c c、軸、軸承及軸上零件的固定和定位要可靠，受力后不應發(fā)、軸、軸承及軸上零件的固定和定位要可靠，受力后不應發(fā)生串動景象；生串動景象；d d、機床應有良好的、可靠的光滑和密封安裝

10、；、機床應有良好的、可靠的光滑和密封安裝；e e、構造設計一方面要滿足機床性能要求，另一方面要留意加、構造設計一方面要滿足機床性能要求，另一方面要留意加工和裝配工藝性；工和裝配工藝性；f f、嚴厲遵守國家規(guī)范；、嚴厲遵守國家規(guī)范；g g、圖紙符合國家機械制圖規(guī)范。、圖紙符合國家機械制圖規(guī)范。 機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 5 5、零件的驗算、零件的驗算 在零件尺寸和位置確定后，才可以知道它們的受力形狀，力的大小，作用在零件尺寸和位置確定后，才可以知道它們的受力形狀，力的大小，作用點和方向，才可以對零件如齒輪、軸、鍵、軸承等進展較為準

11、確的驗算。點和方向，才可以對零件如齒輪、軸、鍵、軸承等進展較為準確的驗算。 如發(fā)現(xiàn)不合理或不正確時，應重新修正構造，重新計算，以達要求。如發(fā)現(xiàn)不合理或不正確時，應重新修正構造，重新計算，以達要求。6 6、裝配圖上應標數(shù)據(jù)、裝配圖上應標數(shù)據(jù) 齒輪齒數(shù)及模數(shù)、帶輪直徑、電動機功率和轉速、軸編號齒輪齒數(shù)及模數(shù)、帶輪直徑、電動機功率和轉速、軸編號等，并均與轉速圖一致；等，并均與轉速圖一致； 決議配合性質的配合尺寸；決議配合性質的配合尺寸； 機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 決議這個部件對其他部件的相對位置的基準尺寸；決議部決議這個部件對其他部件

12、的相對位置的基準尺寸；決議部件內(nèi)根本零件的相對位置的根本尺寸；主要軸線到主要外表件內(nèi)根本零件的相對位置的根本尺寸；主要軸線到主要外表間間隔的內(nèi)部尺寸及該部件的總體尺寸等。間間隔的內(nèi)部尺寸及該部件的總體尺寸等。 整個部件的技術條件；整個部件的技術條件； 圖上一切零件應編號，一樣零件應具有同一編號，并編圖上一切零件應編號，一樣零件應具有同一編號，并編出零件明細表。出零件明細表。 7 7、繪制零圖件、繪制零圖件繪制主軸箱裝配圖繪制主軸箱裝配圖 1張張(A0)繪制兩張主要零件圖繪制兩張主要零件圖 1張張(A3或或A2) C6 車床車床機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)

13、設計機床主傳動系統(tǒng)設計一一. 運動設計運動設計1298.11198.10141. 1lg)452000lg(1lglgnRzrpmn20004541. 1例：知例：知1. 確定轉速級數(shù)確定轉速級數(shù)、minnnman知：知：1lglgnRz轉速級數(shù)：轉速級數(shù)： Rn ：變速范圍：變速范圍設計內(nèi)容及步驟設計內(nèi)容及步驟minmaxnnRn機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計2. 確定構造式及構造網(wǎng)確定構造式及構造網(wǎng) 從從軸到軸到軸可傳送軸可傳送3種轉速：種轉速：輸入輸入輸出輸出機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設

14、計機床主傳動系統(tǒng)設計1構造網(wǎng)構造網(wǎng) 從從軸到軸到軸軸可傳送可傳送12種轉速。種轉速。22312構造式：構造式：反映傳動鏈特性關系反映傳動鏈特性關系機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計nmz32 12=322， 12=232， 12=2232構造式構造式遵照遵照“前多后少原那么：前多后少原那么： 12=322 由于構造上的限制，變速組中的傳動副數(shù)目通常選由于構造上的限制，變速組中的傳動副數(shù)目通常選用用2或或3為宜，即：為宜，即：傳動順序：傳動順序： 12=3223. 傳動順序與擴展順序傳動順序與擴展順序機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計

15、課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計擴展順序：擴展順序：63122312下標：同組的傳動副間的級比。下標：同組的傳動副間的級比。631223123612231261222312傳動順序與擴展順序一致傳動順序與擴展順序一致 63122312機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計1:41:11:11:2.821:21:1.412:1456390125180250355500710100014002000電機軸4. 轉速圖轉速圖1轉速轉速2傳動比傳動比 主軸的各級轉速為主軸的各級轉速為等比數(shù)列。等比數(shù)列。 為了構造緊湊、減小振為了構造

16、緊湊、減小振動和噪聲，通常限制：動和噪聲，通常限制：，41mini2maxi 所以，在一個變速組，所以，在一個變速組，變速范圍：變速范圍：8“前緩后急原那么：傳動在前的傳動組，其降速比小，而在后前緩后急原那么：傳動在前的傳動組，其降速比小，而在后的傳動組，其降速比大的傳動組，其降速比大14403CM6132 型普通車床型普通車床 采用分別式傳動，變采用分別式傳動，變速箱和主軸箱分別。速箱和主軸箱分別。 采用了背輪機構，采用了背輪機構，處理傳動比不能過大處理傳動比不能過大的問題。的問題。機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計CM6132 型普通

17、車床轉速圖型普通車床轉速圖1: 2電機軸18045639012525035550071010001400200014401:1.031:11:2.51:3.551:11: 1.411: 21.41: 1機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計5. 齒輪齒數(shù)確實定齒輪齒數(shù)確實定1: 1.251.25:11.78:1電機軸14401:1.351:2.82三對傳動副，傳動比為：三對傳動副，傳動比為：:1i1.78:1:2i1.25:1:3i1:1.25在表中，可滿足條件的齒數(shù)和有：在表中，可滿足條件的齒數(shù)和有： 50、 56、 61、 70、 72

18、等。等。:1i:2i:3i183222282822203622392545264625313125273431393240342739314032選擇哪一組？選擇哪一組？1根切根切2構造構造機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計例如：傳動軸的直徑為例如：傳動軸的直徑為35mm，齒輪模數(shù)為，齒輪模數(shù)為2.5，齒數(shù)，齒數(shù)202038齒頂圓：齒頂圓：50分度圓：分度圓：45齒根圓：齒根圓：37.5355 .37 顯然，齒輪的強度不夠。顯然，齒輪的強度不夠。 假設需鍵銜接，那么會切穿齒根。假設需鍵銜接，那么會切穿齒根。 故，齒數(shù)和不能太小。故，齒數(shù)和

19、不能太小。假設選用假設選用機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計二二. 動力計算動力計算1. 電機功率的估算電機功率的估算 在主傳動的構造方案未確定之前，可按下式進展在主傳動的構造方案未確定之前，可按下式進展估算：估算：機切主NN：主傳動電機功率主N：消耗的切削功率切N21機機，：總傳動鏈的機械效率85. 070. 0機一般：式中，式中，C6140機床C6132功率(KW)7.53.0Z3040機床Z3063功率(KW)3.05.5X62、63機床X63W功率(KW)7.510.0國產(chǎn)機床動力參數(shù)參考表機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計

20、課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計2. 主軸的估算主軸的估算 在設計之初，由于確定的僅僅是一個設計方案，詳在設計之初，由于確定的僅僅是一個設計方案，詳細構造尚未確定，因此，只能根據(jù)統(tǒng)計資料，初步確細構造尚未確定，因此，只能根據(jù)統(tǒng)計資料，初步確定出主軸的直徑。定出主軸的直徑。11D）主主軸軸前前端端軸軸頸頸的的直直徑徑（D2D1機床D1KW車床1.52.56080鉆床銑床2.63.63.75.55.67.37.411709070105951301101455080509060906095751009010550856090709575100機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計

21、課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計12)85.07.0()2(DD主主軸軸后后軸軸頸頸3. 中間傳動軸的估算中間傳動軸的估算按改動剛度計算：按改動剛度計算： 411nNdjdNNjn44142ddd 式中，式中，N ：該傳動軸傳送的額定功率。：該傳動軸傳送的額定功率。：電機到該軸傳動件傳動效率總值。：電機到該軸傳動件傳動效率總值。 d：當量直徑。：當量直徑。 ：計算轉速。：計算轉速。：允許改動角。：允許改動角。：電電機機功功率率。dN花鍵軸時，軸內(nèi)徑要比花鍵軸時，軸內(nèi)徑要比d d 小小7%7%?？招妮S時，空心軸時，：外外徑徑2d：內(nèi)內(nèi)徑徑1d機械制造配備設計課程設計機械制造配備

22、設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計計算轉速計算轉速 變速系統(tǒng)中傳動件應根據(jù)哪一個轉速進展動變速系統(tǒng)中傳動件應根據(jù)哪一個轉速進展動力計算，應了解機床的功率特性和扭矩特性。力計算，應了解機床的功率特性和扭矩特性。nNMjnminnmaxnMN計算轉速：傳送全功率的最低轉速。計算轉速：傳送全功率的最低轉速。機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計計算轉速確實定計算轉速確實定1 1等比傳動，中型通用機床等比傳動，中型通用機床C6132C6132、C6140C614013minzjnn2 2等比傳動，大型通用機床等比傳動，大型通用機床

23、3minzjnn總級數(shù)機床類中型9大型12161820n4n3n4n5n6n7n8n7n6n53 3立式鉆床、搖臂鉆床立式鉆床、搖臂鉆床14minzjnn機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計CM6132 型普通車床轉速圖型普通車床轉速圖1: 1.251.25:11.78:1電機軸45639012518025035550071010001400200014401:1.351:2.821:11:2.51:3.55機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程

24、設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計4. 齒輪模數(shù)的估算齒輪模數(shù)的估算 按接觸疲勞強度或彎曲強度計算齒輪模數(shù)比較復雜，而且有些按接觸疲勞強度或彎曲強度計算齒輪模數(shù)比較復雜，而且有些系統(tǒng)只需在齒輪各參數(shù)都知道的情況后方可確定，所以，只在草系統(tǒng)只需在齒輪各參數(shù)都知道的情況后方可確定，所以，只在草圖完成后校核用。在畫草圖之前，先估算，再選用規(guī)范齒輪模數(shù)。圖完成后校核用。在畫草圖之前，先估算，再選用規(guī)范齒輪模數(shù)。普通同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，一個主軸變速箱中的齒輪普通同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，一

25、個主軸變速箱中的齒輪采用采用1 12 2種模數(shù)。傳動功率的齒輪模數(shù)普通取大于種模數(shù)。傳動功率的齒輪模數(shù)普通取大于2mm2mm。在中型機。在中型機床中，主軸變速箱中的齒輪模數(shù)常?。捍仓校鬏S變速箱中的齒輪模數(shù)常?。?.52.5、3 3、4 4。 按齒面點蝕估算的齒輪中心距：按齒面點蝕估算的齒輪中心距： mmnPAj311)(370 式中，式中，P P：該齒輪傳送的功率：該齒輪傳送的功率KWKW。min)/1rnj：大齒輪的計算轉速（：大齒輪的計算轉速（機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計 由中心距由中心距 A A 及齒數(shù)及齒數(shù)z1z1、z2z2，可求齒輪模數(shù)為：，可求齒輪模數(shù)為：)221mmzzAmj（ 也可由下式計算：也可由下式計算：3132121)1(4)340000(jmjnKKNKizim2上上 P265 表表5,491機械制造配備設計課程設計機械制造配備設計課程設計- -機床主傳動系統(tǒng)設計機床主傳動系統(tǒng)設計三三. 構造設計構造設計1 1設計內(nèi)容設計內(nèi)容 設計主軸箱、變速箱的構造包括傳動件傳動軸、設計主軸箱、變速箱的構造包括傳動件傳動軸、軸承、齒輪、帶輪、離合器、制動器、卸荷安裝軸承、齒輪、帶輪、離合器、制動器、卸荷安裝等、主軸組件、