課程設(shè)計-機床說明書專業(yè)

一、前 二、參數(shù)設(shè) 、已知條 、結(jié)構(gòu)分析 、繪制轉(zhuǎn)速 、繪制傳動系統(tǒng) 三、傳動帶設(shè) 、確定計算功 、選取V帶 、確定帶輪直徑和驗算帶 、初選小帶輪的基準直 、計算大帶輪的基準直 、大帶輪帶速 確定帶傳動的中心距和帶的基準長 求中心距和小帶輪的包 確定帶的根 求軸上載 主軸轉(zhuǎn)動誤差的驗 確定傳動件計算轉(zhuǎn) 四、齒輪的傳動設(shè) 、齒輪的計算轉(zhuǎn) 、確定各軸的功率及扭 、計算各軸的輸入轉(zhuǎn) 、模數(shù)的確定與模數(shù)的校 、模數(shù)的確 、模數(shù)的校 、確定齒 、齒輪強度的校 、變速組 、變速組 五、軸的設(shè) 、軸Ⅲ（主軸）直徑確 、軸Ⅱ直徑的確 、軸Ⅰ直徑的確 、軸的校 、軸的受力分 、軸上力的計 、計算彎 、彎矩 、扭矩的計 、按彎扭應力校核軸的強 六、軸承的選擇與校 、軸承的選 、軸承的校 七、結(jié)構(gòu)設(shè)計及說 、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè) 、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè) 、Ⅰ軸（輸入軸）的設(shè) 、齒輪塊設(shè) 、齒輪其他問 、傳動軸的設(shè) 、主軸組件設(shè) 八、設(shè)計心 九、參考文 一、前1、通過設(shè)計實踐，進一步學習和掌握機械系統(tǒng)設(shè)計的一般方法3、培養(yǎng)實用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計標準規(guī)則的能力4、提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力二、參數(shù)設(shè)、已知條是50r/min~63r/min, 因此可取主軸最小轉(zhuǎn)速nmin=50r/min?！?】確定公比：由機床設(shè)計課件，取φ=1.26【3812Z=9、結(jié)構(gòu)分析1此傳動為9級傳動，設(shè)計時選擇從電到主軸主要為降速傳動；若使傳9=3X31

min4在升速時，為防止產(chǎn)生過大的噪音和常限制最大轉(zhuǎn)速比imax2。在主傳Rmaximaximin8~10、繪制轉(zhuǎn)速【1nmin=50r/min,φ=1.26,Z=9315250200160、a、b、cci1=φ3=2，ci2=1，ci3=1/φ3=0.5。確定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速確定為：160、125、100r/min b1,b=1/φ=0.79，b=1/φ2=0.63， 3=0.5200r/min確定電與軸Ⅰ之間的定傳動初選電Y160M-8，轉(zhuǎn)速n=720r/min,額定功率P=5.5KW，由此也可確定加在電與軸Ⅰ之間的定傳動比i=720/200=3.6。轉(zhuǎn)速圖如下所示：、繪制傳動系統(tǒng)根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電等已知條件，查表可有如下系統(tǒng)圖三、傳動帶設(shè)8P=5.5KW1610、確定計算功 11.5，取KA1.2PKP1.2*5.56.6KW 、選取V帶、確定帶輪直徑和驗算帶、初選小帶輪的基準直11.411.6d1100mm、計算大帶輪的基準直2d(1ε)d1n1(10.01)*100*7202 其中n1-小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；d1-小帶輪直徑，mm；取d2355mm、大帶輪帶速n(1ε)d1n1(10.01)*100*720200.8/d2 d2v 60*1000

3.14*100*7203.768m/60根據(jù)參考資料《機械設(shè)計》1775~25ms，故速確定帶傳動的中心距和帶的基準長1設(shè)中心距為a0,則1

)a

d2318.5a910,初取中心距為a0500mm帶

(ddL02a0（d1d2） 2

(3552*500 2

4

L11.4LdLd

1800mm求中心距和小帶輪的包14(LπD)214(LπD)2m4DD1D2 ΔD2D12則a18003.14*227.5

α1800d2d1X600150.980 確定帶的根1、帶速已算v3.768min1

Kα0.92表

Kl

表11.10

ΔP00.09KW

z (P0ΔP0)kα

(1.930.09)*0.92

Z=410~12求軸上載

F500pc

k

)

3.768*

(2.50.92)0.1*3.7682168.6Npc-帶的傳動功率,KW；v-帶速,m/s；q-每米帶的質(zhì)量，由表11.4取11.23

F2zFsinα12*9*168.6*

2

11.4主軸轉(zhuǎn)動誤差的驗(n,n轉(zhuǎn)速誤差： 標100%10(1)%,

n,n0.98D1aa

n,n0.98D1u

198.760.2549.69r/D D2(n,n

1000.62n,n0.98D1u

198.760.318263.25r/D D2(n,n

1000.39n,n0.98D1u

198.760.479.504r/D D2(n,n

1000.62n,

0.98D1u

198.760.599.38r/

2,n

DD 1000.62n,

0.98D1u

198.760.636363126.48r/

2,n

DD 1001.18n,

0.98D1u

198.760.8159.01r/

2,n

DD 1000.62 ,

0.98D1u

198.761198.76r/

2,n

DD 1000.62 ,

0.98D1u

198.761.272727252.967r/

2,n

DD 1001.18 ,

0.98D1u

198.761.6318.016r/

2,n

DD 1000.9573.9確定傳動件計算轉(zhuǎn)主軸（即軸Ⅲ：速是第一個三分之一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級轉(zhuǎn)速，即nj80rmin（含義：主軸軸Ⅱ可從主軸為80r/min按24/48的傳動副找上去，應為160r/min。但是100r/min50/min、100r/min200r/min三種轉(zhuǎn)速。100r/min和200r/min傳遞全部功率，所以軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速100r/min。200r/min四、齒輪的傳動設(shè)、齒輪的計算轉(zhuǎn)r/min、確定各軸的功率及扭帶傳動的效率η00.95，齒輪傳動的效率η10.97，軸承傳動的效率η10.99由選定的銑削加工工藝（粗銑粗銑底面（端銑2由《機械制造工藝學課程設(shè)計指導書》135Ca

fyFaFc

F dqF

1.0,yF0.65,uF0.83,wF0,qF0.83,

1粗銑底面（端銑30 1600651250Fc 125083 1301.510Fc 1000cPFv103cP計算主軸電功率PP 兩對7級精度齒輪：η1 帶傳動：27

3

聯(lián)軸器：4得ηη2ηη3η0.89，所以PP=3.4kw，所以選取的Y160M-8 功率123 5.5kw，P15.5*0.955.225kw，P25.225*0.99*0.985.069kw，P35.069*0.99*0.984.918kw、計算各軸的輸入轉(zhuǎn) 軸的輸入轉(zhuǎn)0T9.55*106*P001T9.55*106*P19.55*106*5.225/20024.9494*10412T9.55*106*P29.55*106*5.069/10048.4098*10423T9.55*106*P39.55*106*4.918/8058.7086*1043、模數(shù)的確定與模數(shù)的校、模數(shù)的確（mm；（kw；（r/min；u“+”“-； 為齒寬，m為模數(shù)，?。粸樵S用接觸應力（MPa兩齒輪材料均為45鋼整淬， Ⅰ軸和Ⅱ軸（b組：取Ⅱ軸和Ⅲ軸（c取、模數(shù)的校

(u1)k1k2k3ksm zm

m

k1k2k3ksm m

wnj1）P

P2）k1是工作狀況系數(shù)，考慮載荷沖擊的影響：沖擊性機床（刨床、插床）=1.6-1.8（中等沖擊）k1=1.2-1.6（輕微沖擊）k1=1-1.23）k2是動載荷系數(shù)（考慮由于齒輪制造誤差引起的齒輪附加動載荷影響）k3ks 系數(shù)，ksktknkpkq，ks的極限值ksmax、ksmin，當ksksmax時，ksksmax，當ksksmin時，取ksksmktmn8）m9）c010）TT=15000-11）kn12)kp13）kqb組：Z=3045鋼，整淬處理，7k=1.4；k=1.3；k=1.04；T18000；m=3；c 360*360*2003

kn、kp、kq

ksktknkpkq tnp得kkk tnp m

(u1)k1k2k3ksmjj mjjmj

(21)*1.4*1.3*1.04*0.81*5.2258*302*2*11002*200

12.34mm3kt3

60*60*2003108ksktknkpkqk1k2k3ks

1.4*1.3*1.04*1.12* w wmw

m

wnj

30*0.463*8*320*12.33mm。m=4mm。c組Z=2445鋼，整淬處理，7k=1.4；k=1.3k=1.04；T18000；m=3；c 360*100360*1003

kn、kp、kq m

ksktknkpkq(u1)k1k2k3ksmjj mjjmj

(21)*1.4*1.3*1.04*0.559*5.0698*242*2*11002*100

12.34mm。360*200360*2003ksktknkpkqk1k2k3ks

1.4*1.3w wmw

m

wnj

24*12.33mm。m=5mm。、確定齒 由《機械設(shè)計課程設(shè)計》bψ0.3，cψ0.8 分度圓齒根齒頂齒根圓齒頂圓4444445555555、齒輪強度的校Ft

接觸疲勞強度及與它相嚙合的齒輪的齒根彎曲疲勞強度；根據(jù)扭矩公式PTn

、變速組40~45HRC?！?】小齒輪齒面接觸強度的校9.55X106T1

9.55*106*

d齒寬系數(shù)Ψ0.875mmd小齒輪直徑d2mz24*30120齒數(shù)比u121查文獻得材料的彈性影響系數(shù)ZE按齒面硬度查得小齒輪的接觸強度極限σHlim11100Mpa設(shè)計工 為10年，每年工作300天，兩班制N1

60*200*1*2*8*300*10)5.74*108N2

5.74

1.794查《機械設(shè)計》取接觸疲勞系數(shù)KHN112.14S=1.05[σH

KHNS

0.9*1100942.85Mpav1

3.14*200*1201.256m/根據(jù)v11.256ms，7Kv由參考資料《機械設(shè)計》表12.10查 表面硬化的直齒輪：KHαKFα由參考資料《機械設(shè)計》表10-2查得均勻平穩(wěn)、輕微沖級條件下使用系數(shù)KA

KHβKKAKVKHβKHα1.25*1.05*1.26*122*1.65*249494*22Φd 2KTΦd 2KT1*ud

2.5*189.8【2】大齒輪齒根彎曲強度的校

9.55106n

2齒寬系數(shù)Ψd 大齒輪直徑dmz4*60240 根據(jù)v11.256m/s，7級精度，由文獻【4】圖10-8得動載系數(shù)Kv1.05。由參考資料《機械設(shè)計》表12.10查得 表面硬化的直齒輪：KHαKFα1由參考資料《機械設(shè)計》表10-2查得均勻平穩(wěn)、輕微沖級條件下使用系數(shù)KA對支承不對稱布置時，K 1.26A KKK 1.25*1.05*1.26A 12.1412.23cσFlim320Mpa2N2查得彎曲疲 系數(shù)YN[σF

S

0.9*320250.88MpaYFa2YSa2 2KT1

484098*

*792.04Mpa

、變速組GB10015-88Z24Z48745鋼40~45HRC?！?】小齒輪齒面接觸強度的校 1065T2

齒寬系數(shù)Ψd0.560mm 小齒輪直徑dmz5*24 齒數(shù)比u121查文獻得材料的彈性影響系數(shù)ZE按齒面硬度查得小齒輪的接觸強度極限σHlim11100Mpa設(shè)計工 為10年，每年工作300天，兩班制N1

60*160*1*2*8*300*10)4.6*108N2

查《機械設(shè)計》取接觸疲勞系數(shù)KHN112.14S=1.05[σH

KHNS

0.9*1100942.85Mpav1

3.14*160*1200.9034m/根據(jù)v10.9034ms，7Kv（10） 由參考資料《機械設(shè)計》表12.10查 表面硬化的直齒輪： 由參考資料《機械設(shè)計》表10-2查得均勻平穩(wěn)、輕微沖級條件下使用系數(shù)KA

KHβKKAKVKHβKHα1.25*1.05*1.15*1Φd 2Φd 2KT1*ud

1.*2 0.203 901.2Mpa[σH]【2】大齒輪齒根彎曲強度的校

n

3d齒寬系數(shù)Ψd大齒輪直徑d12mz124*48192根據(jù)v10.8034ms，7Kv1.05由參考資料《機械設(shè)計》表12.10查 表面硬化的直齒輪：KHαKFα由參考資料《機械設(shè)計》表10-2查得均勻平穩(wěn)、輕微沖級條件下使用系數(shù)KA置時， 1.15KKAKVKHβKHα12.1412.23cσFlim320Mpa2N2查得彎曲疲 系數(shù)YN[σF

S

0.9*320250.88MpaYFa2YY

2KT1 2*1.50*587086*2.25*1.7759.46Mpa[σ1Ψ1Ψd

md

0.8*4 F五、軸的設(shè)、軸Ⅲ（主軸）直徑確4544 p4dp4

110

DD2

DD1323

43.2mmd

選取d45mm、軸Ⅱ直徑的確45T9550000TWT Wt

nTτ式中：------扭轉(zhuǎn)切應力Mpa； τTWt-----軸的扭轉(zhuǎn)界面系數(shù)，mm3

P-----軸傳遞的功率，kw 計算截面處軸的直徑T[ 許用扭轉(zhuǎn)切應力T16.2[τT35MPaC4 4 p4dp4

110

3%，雙鍵7%，、軸Ⅰ直徑的確45T9550000TWT Wt

nT式中： 扭轉(zhuǎn)切應力 Nmm mm3 kw 計算截面處軸的直徑【T 許用扭轉(zhuǎn)切應力16.2[τT35MPaC16.116.245p4dp4

110

4 3%，7%故取d14 、軸的校2Ft

由式T9550000n

、軸的受力分、軸上力的計Ⅱ軸上齒輪Z5(60Z8(48)分別與齒輪Z3(30)Z11(24) 軸時使用和

T9.55*106n

Z對于齒輪：Z5

T Fr1Ft1tanα4034.15*tan20Z對于齒輪：Z8

dd8

2*484098

Fr2Ft2tanα5042.69*tan20L1175mm，L2205mm，L3215mm，L4FNH1FNH2FNH3Ft1FtMA

MB

L3FNH1

FNH2

FNH3FNV1FNV2FNH3Fr1FrMA

MB

L3FNV1

FNV2

FNV3、計算彎、彎矩由以上內(nèi)容可畫出彎矩圖如下圖所示（取整、扭矩的計T

9.55*106Pn、按彎扭應力校核軸的強校核公式可由文獻【2】式（15-5）

MM2

式中，W

d3MM2Ca

9240002(0.3*

所以Ca＜[1]六、軸承的選擇與校、軸承的選1)2）前支承采列圓柱滾子軸承NN3014，后支承采用角接觸球軸承7208和推8108。雙列圓柱滾子軸承滾子軸承用于承受主軸徑向力，角接觸球軸、軸承的校軸承的校核由皮帶輪所確定的工作年限，可算得軸承的預期計 為L'h

Lh查表計算106CLh 60nPP——當量動載荷nε——對于球軸承，ε=