机械制造装备课程设计计算书_中心高为200mm专用车床主轴箱设计_-_副本讲解.docx

目录机械制造装备课程设计任务书2一、设计目的3二、设计步骤31.运动设计31.1已知条件31.2电动机的选择31.3确定结构式31.4绘制转速图31.5查表确定齿数41.6绘制转动系统图41.7正反转控制电路52.动力设计52.1确定各轴转速，输入功率及转矩52.2带传动设计62.3各传动组齿轮设计72.4各轴的设计计算102.5各轴支承处轴承的选择112.6键的选择112.7轴承的润滑与密封113.校核计算113.1齿轮强度校核113.2模数的验算123.3传动轴的强度校核133.4主轴刚度校核153.5主轴轴承寿命校核15三、课程设计总结15四、参考文献15宁波工程学院机械工程学院机械制造装备课程设计任务书一、设计题目：中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计原始数据：主要技术参数题目12345主电动机功率P/kW3主电动机n电/(r/min)1500n1200n2300n3400n4500二、工艺要求：加工工件材料为棒料钢材，要求正反转。加工工件表面为外圆柱表面，加工直径为φ90（加工零件图略）。刀具采用硬质合金刀。工件装夹采用专用卡盘（不作设计内容）。机床精度等级为普通级。三、设计内容：1）运动设计：根据给定的转速确定主传动的结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数。2）动力计算：选择电动机型号，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。3）绘制下列图纸：机床主传动系统图（画在说明书上）。主轴箱部件展开图及主要剖面图。主轴零件图。编写设计说明书1份四、设计要求：1）设计图样必须用计算机绘制，图样正确清晰，结构完整合理，尺寸标注、技术要求规范且符合生产实际。2）说明书条理清楚，内容充实，分析透彻，计算准确。3）说明书中引用的内容、公式、数据必须注明出处。五、设计期限：自2013年06月08日至2013年06月21日六、答辩日期：自2013年06月22日至2013年06月23日一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，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，并且具有初步的结构分析、结构设计和计算能力，为以后的毕业设计，以及将来的工作打下基础。二、设计步骤1.运动设计1.1已知条件，，，，所以，，，，据文献[1]表3-1选取公比，标准转速数列为200、250、315、400、500，重新取定，，，。变速范围，级数，所以取Z=6。1.2电动机的选择根据文献[2]表8-184，确定电机型号为Y100L2-4，额定功率3kw，转速为1430r/min。1.3确定结构式根据“前多后少”、“前紧后松”、“前缓后急”原则确定结构式为。1.4绘制转速图0~Ⅰ轴之间为带传动，传动比为，其目的是为了防止中间变速组降速过快，缩小齿轮径向尺寸。a变速组为Ⅰ~Ⅱ轴之间传动：；；b变速组为Ⅱ~Ⅲ轴之间传动：；1.5查表确定齿数根据文献[3]表7-2，Ⅰ~Ⅱ轴之间的齿轮副齿数和Sz取90，所以：；；；Ⅱ~Ⅲ轴之间的齿轮副齿数和Sz取90，所以：；.1.6绘制转动系统图1.7正反转控制电路本专用车床正反转采用PLC直接控制电动机正反转来实现，PLC控制电路如下：2.动力设计2.1确定各轴转速，输入功率及转矩2.1.1各轴转速电动机主轴转速，所以：Ⅰ轴转速：；Ⅱ轴转速：，，；Ⅲ轴转速：，，，；2.1.2确定输入功率Ⅰ轴：；Ⅱ轴：；Ⅲ轴：；2.1.3确定各轴转矩Ⅰ轴：；Ⅱ轴：；Ⅲ轴：；2.2带传动设计V带带型选A型，根据文献[4]图8-11选定小带轮基准直径，大带轮直径，，则大带轮直径，圆整为125mm。一般初选带轮中心距为，取。相应的带长由文献[4]式8-22：；根据文献[4]表8-2选取带长基准长度，修正系数；实际中心距由文献[4]式8-23：；；带的根数由文献[4]式8-26：；；大带轮宽度，由文献[4]表8-10，查得，，所以：。2.3各传动组齿轮设计只作降速最大的传动副的计算说明2.3.1选定齿轮类型，精度等级，材料及模数 1）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动； 2）车床主轴箱精度要求较高，故用6级精度；（GB10095—88） 3）材料的选择。由[4]表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，大齿轮的材料为45钢（正火）硬度为200HBS，两者硬度差为40HBS； 4）选小齿轮齿数为，传动比，大齿轮齿数；2.3.2按齿面接触疲劳强度设计按公式：；（1）确定公式中各数值1）试选；2）取齿宽系数；3）计算小齿轮传递的转矩：；4）由[4]表10-6查的材料的弹性影响系数；5）由[4]图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度