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1、广西科技大学（筹）机械制造装备设计课程设计任务书设计题目： C61 60 型普通车床主运动传动系统设计专 业： 机械工程及自动化 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 教研室主任： 广西科技大学机械工程学院广西科技大学机械工程学院2013 年 1 月 16 日机械制造装配设计课程设计- 0 -目录一、设计任务书2 二、运动设计31确定各运动参数32确定结构式43绘制转速图54确定齿轮齿数65. 带传动的设计86. 计算转速97.验算主轴的转速误差108绘制传动系统 图11 三、动力设 计111.确定主电动机功率11 2.确定各齿轮的模数123.确定各轴的直径17 四、结构设 计181.设计
2、主轴组件182.主轴组件的验算19 5、总结 20 6、参考资料 20机械制造装配设计课程设计- 1 -一、设计任务书一、设计任务书1、设计目的：课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是 大学生的必修环节，其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟 定传动和变速的结构的结构方案过程中，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，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。 2、设计内容：（一） 、运动设计 1确定各运动参数 2确定结构式 3绘制转
3、速图 4确定齿轮齿数 5绘制传动系统图（转速图与传动系统图绘在同一张图纸上）（二） 、动力设计 1确定主电动机功率 2确定各轴的直径 3确定各齿轮的模数（三） 、结构设计1.设计主轴组件2.主轴组件的验算3.绘制主轴组件装配图（1 号图纸）机械制造装配设计课程设计- 2 -二、运动设计二、运动设计1.确定各运动参数（1）确定极限切削速度和。maxVminV根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要求考虑：工序种类、工艺要 求、刀具和工件材料等因素。允许的切削速度参考值如下： 加工条件（m/minmaxV）（m/min）minV硬质合金刀具粗加工铸铁工件30-50 硬质合金刀具半精或精加工碳钢工件
4、150-300 螺纹（丝杆等）加工和铰孔3-8取=225 m/min ，=4 m/min。maxVminV（2）确定主轴的转速、公比及变速范围。1）主轴的最大极限转速=maxnminmax dV1000 式中，查机床设计指导有，按经验公式可取（0.1-0.2）D：mind= maxnminmax d2 . 0-1 . 0V1000 =995r/minmaxn 60014. 312. 022510002）主轴的最小极限转速=minnmaxmin dV1000 式中，查机床设计指导 有，考虑车螺纹和铰孔时，其加工最maxd大直径应根据实际加工情况选取 0.1D 和 50mm 左右；=21.2r/m
5、inminn6000.13.1441000 3）车床的变速范围 RR=minmax nn3 .462 .21 9954）确定公比。机械制造装配设计课程设计- 3 -考虑到设计的结构复杂程度要适中，故采用常规的扩大传动，并选级数Z=12.今以=1.26 和 1.41 代入式，的 R=12.7 和 43.8，因此取=1.411 -ZR更为合适。5）主轴的各级转速各级转速可直接从机床主轴变速箱设计指导的标准转速列表中查出，标准数列表给出了以=1.06 的从 1-10000 的数值，因为=1.41=，从表606. 1中找到=1000r/min，就可以每隔 5 个数值取出一个数，从而得出：maxn100
6、0r/min、710 r/min、500 r/min、355 r/min、250 r/min、180r/min、125 r/min、90 r/min、63 r/min、45 r/min、31.5 r/min、22.4 r/min 共 12 级转速。2. 确定结构式（1）确定传动顺序 1）此次设计的 c6160 车床为 12 级，故有以下几种传动方案：43121 34122223123 232124 3221252）对方案进行比较第、第种有四联滑移齿轮，如果采用四联滑移齿轮的话，话大大增1 2大了主轴箱的轴向尺寸，故不采用第、第种方案；1 2对于其余 3 种方案，严格遵循了“前多后少”的设计原则
7、，把尽可能多的 传动副置于前面，让尽可能多传动副处于较高速的状态，这样就可以尽量减轻 它们的受力情况，从而可以减小其尺寸，从而减少整体尺寸；在本次设计中，选择第 方案进行计算。 423212（2）确定扩大顺序根据级比指数的前密后疏的关系，选取 这种方案。63122312（3）此次设计的车床的结构式为。63122312（4）绘制结构图 机械制造装配设计课程设计- 4 - 1332623. 确定转速图（1）电动机转速的确定根据本设计车床的 12 级转速，=1000r/min；要使电动机的转速与主轴maxn的最高转速相近，以避免过大的升速或降速；根据电动机的转速标准，取电动机的额定转速=960 r/
8、min；mn（2）确定 轴的转速在本设计车床中，取 轴的转速=500 r/min；n（3）分配传动比1）分配降速比时，应注意传动比的取值范围：齿轮传动副中最大传动比2， 最小传动比传动比过大 ，引起振动和噪音，传动比过小，maxuminu 41使动齿轮与传动齿轮的直径相差太大，将导致结构庞大。 2）由传动比限制原则，得出极限级比指数表：级比指数极限值1.41x 值411ixmax4值x21ixmin23）根据“前缓后急”原则，先确定各个变速组的最小传动线；从 轴的 500 r/min 转速传到主轴的 22.4 r/min，相差 9 格，相当于级比指数为 9；公比机械制造装配设计课程设计- 5
9、-总共有 3 个变速组；93=3；由“前缓后急”原则分配三格给中间变速组， 分配两格给第一变速组，分配四格给第三变速组； 然后，对于其他传动线，结合结构图可相应得出； 4）综上所述，得出各传动线的传动比： 传动组 传动比电机Vi0i 92. 111:1a1ia2i 100711:2a3i1:11bi9:25b2i1:4c1i2:1c2i（4）转速图的绘制：4.确定齿轮齿数 （1）确定齿轮齿数应该注意以下几类： 1）齿轮的齿数和应过大，以免加大中心距使机床结构庞大 一般推荐齿轮数和 SZ为 60100；2）不产生根切最小齿轮1820；minZ3）保证强度和防止热处理变形过大齿轮齿根园到键槽的壁厚
10、2mm 一般机械制造装配设计课程设计- 6 -取5mm 则 ；mTZ25 . 6min4）三联滑移齿轮的相领两轮的齿数差应大于 4；避免齿轮右左移动时齿 轮右相碰，能顺利通过。（2）在一个变速组中，主动齿轮的齿数用表示，从动齿轮的齿数用jZ表示，+=，则传动比为 =jZ jZjZ zjSjiji jj ZZ jj ba式中，为互质数，设 jjba 、ojjjSbaojzj jjSSaZ ojzj jjSSbZ由于是整数，必定能被所整除；如果各传动副的的齿数和皆为，则jZzjSojSzS能被、zSo1So2So3S所整除，换言之，是、的公倍数。所以确定齿轮的齿数时，应zSo1So2So3S在允许
11、的误差范围内，确定合理的，进而求得、，并尽量使jjba 、o1So2So3S、的最小公倍数为最小，最小公倍数用表示，则必定为的o1So2So3SoSzSoS整数倍。设=k，k 为整数系数。然后根据最小传动比或最大传动比中的小zSoS齿轮确定 k 值，确定各齿轮的齿数。（3）第一变速组已知、，则有11ia175 10071ia2a3i21两对齿轮的齿数和分别为=2、=12、=3；最小公倍数=12；则齿a1Sa2Sa3SaS数和为=12k。最小齿数发生在中，则；取zSa3i5k17k4k1231Za3，k=6，得=72，第一对齿轮的齿数、，第二对齿轮的齿数zS36Za136Za1、，第三对齿轮的齿
12、数、。30S125Zza242Za224Za348Za3（4）第二变速组已知、，则有11ib1259ib2二对齿轮的齿数和分别为=2、=34；最小公倍数=34；则齿数和为b1Sb2SbS=34k。最小齿数发生在中，则；取 k=2，得zSb2i2k17k9k34349Zb2，=68，第一对齿轮的齿数、，第二对齿轮的齿数、zS34Zb134Zb118Zb2机械制造装配设计课程设计- 7 -。50Zb2（5）第三变速组已知、，则有41ic112ic2两对齿轮的齿数和分别为=5、=3；最小公倍数=15；则齿数和为c1Sc2ScS=15k。最小齿数发生在中，则；取 k=6，得zSc1i6k17k3k15
13、51Zc1，=90，第一对齿轮的齿数、，第二对齿轮的齿数、zS18Zc172Zc160Zc2。30Zc25.带传动的设计已知：电机额定功率，额定转速， 轴的转速kw5 . 5Pmr/m960nm，两班制工作。r/min500n （1）确定计算功率caP公式 mAcaPKP查机械设计教程表 5-6，得=1.2，则=6.6kw；AKmAcaPKP（2）选择 V 带带型查机械设计教程图 5-8，选取 B 型（3）选择小带轮的基准直径1D根据 V 带的带型，参考机械设计教程表 5-2 确定小带轮的基准直径=140mm；1D（4）确定大带轮的基准直径2D公式 ）（1Did102电机到 轴的传动比；0i小带轮的基准直径；1d根据机械设计教程，取 0.02；计算结果为=248mm；查机械设计教程表 5-4，取）（1DiD102机械制造装配设计课程设计- 8 -=265mm。2D（5）验算带速 VV 带的速度 V=7.03m/s；100060nD11 由此得；验算合格
