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1、最大加工直径为500mm普通车床的主传动部件设计 院(系) 部： 机械工程系学生姓名：指导教师： 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 完成时间： 目录1.车床参数的拟定- -21.1车床主参数和基本参数-21.1.1拟定参数的步骤和方法-22.运动设计- -42.1传动结构式、结构网的选择确定-42.1.1传动组及各传动组中传动副的数目-42.1.2传动系统扩大顺序的安排 -42.1.3绘制结构网-42.1.4传动组的变速范围的极限值-52.1.5最大扩大组的选择-52.2转速图的拟定-62.2.1主电机的选定-62.3齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制-72.3.1齿轮齿数的确定的要求-
2、72.3.2变速传动组中齿轮齿数的确定-83.强度计算和结构草图设计- -113.1确定计算转速-113.1.1主轴的计算转速-113.1.2中间传动件的计算转速-113.1.3齿轮的计算转速-123.2传动轴的估算和验算-123.2.1传动轴直径的估算-123.2.2主轴的设计与计算-133.2.3主轴材料与热处理-163.3齿轮模数的估算和计算-163.3.1齿轮模数的估算-163.3.2齿轮模数的验算-193.4轴承的选择与校核-243.4.1一般传动轴上的轴承选择-243.4.2主轴轴承的类型-253.4.3轴承间隙调整-253.4.4轴承的校核-263.5摩擦离合器的选择与验算-26
3、3.5.1按扭矩选择-273.5摩擦离合器的选择与验算-273.5.1按扭矩选择-273.5.2外摩擦片的内径d- -283.5.3选择摩擦片尺寸(自行设计)-283.5.4计算摩擦面的对数Z-283.5.5摩擦片片数 -29参考文献- -301.车床参数的拟定1.1车床主参数和基本参数1.1.1拟定参数的步骤和方法1）极限切削速度Vmax、Vmin根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑：允许的切速极限参考值如下：表 1.1加 工 条 件 Vmax(m/min)Vmin(m/min)硬质合金刀具粗加工铸铁工件 3050硬质合金刀具半精或精加工碳钢工件150300螺纹加工和铰孔38根据给出
4、条件，取Vmax=300 m/min 2）主轴的极限转速计算车床主轴极限转速时的加工直径，按经验分别取K=0.5,Rn=0.25。则主轴极限转速应为：取标准数列数值，即 =1600r/min取标准数列数值，即=35.5r/min转速范围Rn=转速范围Rn=43.0r/min3）主轴转速级数Z和公比已知Rn=Rn=Z-1以和代入R=式，得R=12.7和43.8，因为=43.0，所以选取=1.41。考虑到设计的结构复杂程度要适中，并要求最好采用特殊形式的变速系统。选取级数Z=12。各级转速数列直接从标准的数列表中查出，按标准转速数列为：35.5， 50， 71， 100， 140， 200， 28
5、0, 400, 560，800， 1120, 1600综合上述可得：主传动部件的运动参数 =35.5 Z=12 =1.414）主电机功率动力参数的确定合理地确定电机功率N，使机床既能充分发挥其性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。中型普通车床典型重切削条件下的用量刀具材料：YT15工件材料45号钢，切削方式：车削外圆查表可知：切深ap=3.5mm 进给量f(s)=0.35mm/r切削速度V=90m/min功率估算法用的计算公式a 主切削力：Fz=1900apf0.75=19000.75=3026Nb 切削功率： N切=KW=KW=4.45KWc 估算主电机功率： N=5.5K
6、W 可选取电机为：Y132S-4额定功率为5.5KW，满载转速为1440r/min.2.运动设计2.1传动结构式、结构网的选择确定2.1.1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递组组成，各传动组分别有Z1、Z2、Z3、个传动副.即Z=Z1Z2Z3传动副数由于结构的限制以2或3为适合，即变速级数Z应为2和3的因子： 即 Z=2a3b实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副的组合:1) 12=34 2) 12=433) 12=322 4) 12=2325) 12=223按照传动副“前多后少”的原则选择Z=322这一方案，但主轴换向采用双向片式摩擦离合器结构，致
7、使轴的轴向尺寸过大，所以此方案不宜采用，而应先择12=232。方案4）是比较合理的 12=2322.1.2 传动系统扩大顺序的安排12=232的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有6种形式：1) 12=213226 2) 12=2134223) 12=233126 4) 12=2631235) 12=223421 6) 12=263221根据级比指数分配要“前密后疏”的原则，应选用Z=这一方案，然而对于我们所设计的结构将会出现两个问题：第一变速组采用降速传动时，由于摩擦离合器径向结构尺寸限制，使得轴上的齿轮直径不能太小，轴上的齿轮则会成倍增大。这样，不仅使-轴间中心距加大，而且-轴间的中心距
8、也会辊大，从而使整个传动系统结构尺寸增大。这种传动不宜采用。如果第一变速组采用升速传动，则轴至主轴间的降速传动只能同后两个变速组承担。为了避免出现降速比小于允许的杉限值，常常需要增加一个定比降速传动组，使系统结构复杂。这种传动也不是理想的。如果采用Z=这一方案则可解决上述存在的问题。2.1.3 绘制结构网图2.1结构网2.1.4 传动组的变速范围的极限值齿轮传动最小传动比Umin1/4,最大传动比Umax,决定了一个传动组的最大变速范围rmax=umax/umin。因此，要按照下表，淘汰传动组变速范围超过极限值的所有传动方案。极限传动比及指数X,X,值为：表2.1 公比极限传动比指数1.41X值：Umin=1/44X,值：Umax=x, =22(X+ X,)值：rmin=x+x=862.1.5最大扩大组的选择正常连续的顺序扩大组的传动的传动结构式为：Z=Z11Z2Z1Z3Z1Z2最后扩大组的变速范围按照
