机械及设计课程及设计-简易专用半自动三轴钻床传动装置及设计.docx

前言机械设计综合课程设计是针对机械设计系列课程的要求，由原机械原理课程设计和机械设计课程设计综合而成的一门设计实践课程；是继机械原理与机械设计课程后，理论与实践紧密结合，培养工科学生机械工程设计能力的课程。?本设计说明书包括了北京航空航天大学《机械设计课程设计》产品的详细设计过程及相关阐述。本设计的目的是使机械相关专业学生学会一款机械产品的全程设计过程。即从任务分析、总体方案设计、各零部件及执行机构设计到最后的装配图和零件图设计。课程设计的目的主要体现在以下三个方面：?1.?培养学生综合运用机械设计课程和其它先修课程的基础理论和基本知识，以及结合生产实践分析和解决工程实际问题的能力；使所学的理论知识得以融会贯通、协调应用。?2.?通过课程设计，使学生学习和掌握一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计能力。?3.在课程设计的实践中学会查找、翻阅、使用标准规范、手册、图册和相关技术资料等?，熟悉和掌握机械设计的基本技能。?通过本学期对该课程的学习，我开始了从无所知到熟练掌握机械设计的设计过程。在老师的悉心指导下，我认真的学习了机械课程设计的基础知识，仔细的开始了设计工作。经过一个学期的努力，我在完成设计任务的同时，对以前所学的相关专业知识有了更深刻的理解，也在设计过程中复习了以前所学的相关课程，对这些课程知识有了更深刻的融会贯通。?现在这个课程设计任务已经完成，我明显的感觉到自己的相关实践能力有很大的提高，使用电脑绘图软件也愈加熟练，在机械设计过程中也能注意到一些容易出现的小问题。?由于自己能力有限，设计上的疏漏错误之处在所难免，恳请指正。?在此感谢老师在这一学期里的辛勤教导，严格要求和认真指正。??编者?2013年05月28日一、设计任务书1、设计题目简易版自动三轴钻床2、设计背景（1）题目简述：简易版自动三轴钻床用于在零件上钻孔，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置是钻头持续转动，在零件上打孔。（2）使用状况：生产批量为5台；动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作5小时；检修期为三年大修，双班制工作。（3）生产状况：生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。3、设计参数选择第四组的数据：切削速度0.20m/s，孔径D=9mm，切削阻力矩T=130N/m。4、设计任务（1）三个钻头以相同的切削速度v作切削主运动，安装工件的工作台进给运动。每个钻头轴向进给阻力为F，被加工零件上三孔直径均为D，每分钟加工两件。（2）室内工作，生产批量为5件。（3）动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳。（4）使用期限为10年，双班制工作。（5）专业机械厂制造，可加工7、8级精度齿轮、蜗轮。二、总体方案设计1、传动方案的拟定根据设计任务书，该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分：（1）原动机的选择设计要求：动力源为三相交流电380/220V（2）传动装置选择减速器电动机输出转速较高，并且输出不稳定，同时在运转故障或严重过载时，可能烧坏电机，所以要有一个过载保护装置。可选的有：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动。链传动和齿轮传动虽然传动效率高，但会引起一定的振动，且缓冲吸震能力差，也没有过载保护。带传动平稳性好，噪音小，有缓冲吸震及过载保护的能力，精度要求不高，制造、安装、维护都比较方便，成本较低，但是传动效率低，传动比不恒定，寿命短；但还是比较符合本设计的要求，所以采用带传动。要实现传动方向改变90度，因而可以考虑采用蜗轮蜗杆加斜齿轮或者是锥齿轮加斜齿轮减速器，但考虑到蜗轮蜗杆效率低，而且安装精度、润滑要求高等因素，因而决定采用后者，即锥齿轮加斜齿轮减速器。机构简图：方案一方案二第二个方案和第一个方案的大体类似，只是在最后的与钻头相连的部分有所差异，下面主要画出这部分的示意图。图1方案一：利用多级减速，减速的可调范围大。结构简单紧凑，不易出故障。方案二：最终齿轮输出的地方转速大小和方向不一致，而且占用地方过大，不好加工和摆放。综合整体的利弊分析，本项目传动采用方案一。2、电动机选择（1）类型和结构形式的选择按工作条件和要求选用一般用途的Y系列三相异步卧式电动机，封闭结构。（2）传动效率带传动：V带:轴承：锥齿轮：油润滑7级精度齿轮:圆柱斜齿轮：7级精度联轴器效率：总传动效率：钻头转速：（3）电动机转速计算由电动机功率的计算公式可得其中.因此为使载荷平稳，因此略大于即可，由Y系列电动机的数据，选择电动机额定功率为7.5kW7.28kW，其中7.5kW为Y系列电动机的标准功率值。由上述的条件找出符合的电动机如下表所示电动机型号额定功率（kW）计算转速（r/min）电流（A）Y132S2-27.5300015Y132M