机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计ppt课件

1、机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计一、设计标题一、设计标题 设计一台普通车床的主传动系统，完成变速级数为设计一台普通车床的主传动系统，完成变速级数为1818级。级。二、设计目的二、设计目的 经过设计实际，掌握机床主传动系统的设计方法。经过设计实际，掌握机床主传动系统的设计方法。 培育综合运用机械制图、机械设计根底、机械制造配备培育综合运用机械制图、机械设计根底、机械制造配备设计及构造工艺等相关知识，进展工程设计的才干。设计及构造工艺等相关知识，进展工程设计的才干。 培育运用手册、图册、有关资料及设计规范规范的才干。培育运用手册、图册、有关

2、资料及设计规范规范的才干。带传动采用卸荷带轮；由摩擦离合器实现主轴换向。带传动采用卸荷带轮；由摩擦离合器实现主轴换向。机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计 根据给定的机床规格和极限转速或转速，拟定适根据给定的机床规格和极限转速或转速，拟定适宜的构造式或转速图等和主传动系统图，确定齿轮齿宜的构造式或转速图等和主传动系统图，确定齿轮齿数和带轮直径等，并计算转速误差。数和带轮直径等，并计算转速误差。 提高技术总结及编制技术文件的才干。提高技术总结及编制技术文件的才干。 是毕业设计教学环节实施的技术预备。是毕业设计教学环节实施的技术预备。三、课程设

3、计的内容三、课程设计的内容1 1、运动设计、运动设计机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计2 2、动力计算、动力计算 根据给定的电动机功率，计算主轴及传动轴尺寸、齿轮、皮带的根数及型号，确定轴承等。验算主轴或某一根传动轴的刚度和轴承的承载才干。 3 3、构造设计、构造设计 进展传动轴组件、变速机构、主轴组件等的布置和构造设计。绘制机床主进展传动轴组件、变速机构、主轴组件等的布置和构造设计。绘制机床主轴主变速箱装配图包括展开图和一主要剖视图和一主要零件图。轴主变速箱装配图包括展开图和一主要剖视图和一主要零件图。机械制造配备设计课程设计机械制造配

4、备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计4 4、编写设计计算阐明书、编写设计计算阐明书 主要包括：主要包括： 1 1运动设计和动力计算的计算过程和分析；运动设计和动力计算的计算过程和分析； 2 2构造设计阐明包括主要构造的分析以及其他需求阐明或论证的问题构造设计阐明包括主要构造的分析以及其他需求阐明或论证的问题; ; 3 3参考文献参考文献 机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计四、课程设计的步骤和本卷须知四、课程设计的步骤和本卷须知 1 1、预备任务、预备任务 2 2、运动设计、运动设计 传动方案设计集中传动或分别式传动；传

5、动方案设计集中传动或分别式传动； 构造式；构造式； 绘制转速图；绘制转速图； 确定齿轮齿数；确定齿轮齿数； 绘制传动系统图；绘制传动系统图； 带和带轮的设计计算；带和带轮的设计计算； 主轴转速误差计算主轴转速误差计算机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计 验算转速误差，使主轴各级实践转速符合：验算转速误差，使主轴各级实践转速符合：5 %nnn理 论实 际理 论 本卷须知：本卷须知： a a、分配传动比时，不宜采用过多的接近、分配传动比时，不宜采用过多的接近1/41/4的传动比，这样会使构造庞大，或小的传动比，这样会使构造庞大，或小齿轮齿数太小

6、，构造上较难实现。齿轮齿数太小，构造上较难实现。 b b、相邻传动组的齿数不应悬殊过大，以免大齿轮与相邻轴碰撞。、相邻传动组的齿数不应悬殊过大，以免大齿轮与相邻轴碰撞。机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计 3 3、动力计算、动力计算 传动件的计算转速主轴、各传动轴、最小齿轮；传动件的计算转速主轴、各传动轴、最小齿轮； 传动轴直径的估算和选用普通情况下，应利用轴的改动强度计算的方传动轴直径的估算和选用普通情况下，应利用轴的改动强度计算的方法来估算出轴的最小直径，求得法来估算出轴的最小直径，求得d d值应加以圆整。假设是花键轴，那么花键值应加以

7、圆整。假设是花键轴，那么花键的内径可比计算的的内径可比计算的d d值减小值减小7%7%，由此选用适宜的花键；，由此选用适宜的花键； 主轴的设计前端、后端直径、内孔直径、支撑方式、悬伸量、支撑跨主轴的设计前端、后端直径、内孔直径、支撑方式、悬伸量、支撑跨距等；距等； 齿轮模数的估计普通同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速齿轮模数的估计普通同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速箱中的齿轮采用箱中的齿轮采用1 12 2种模数。主轴变速箱的齿轮模数常取为种模数。主轴变速箱的齿轮模数常取为2.52.5、3 3、4mm)4mm)。机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系

8、统设计机床主传动系统设计 齿轮构造尺寸计算。齿轮构造尺寸计算。 本卷须知本卷须知 估算时，应尽量选择同类型机床，采用类比法进展。估算时，应尽量选择同类型机床，采用类比法进展。 4 4、绘制部件装配草图、绘制部件装配草图 选择轴承型式，大致布置轴、齿轮及轴承位置；选择轴承型式，大致布置轴、齿轮及轴承位置； 确定每根轴的固定方法、轴承的调理和定位、齿轮的挪动和固定方法等，确定每根轴的固定方法、轴承的调理和定位、齿轮的挪动和固定方法等，并确定带轮的根本构造；并确定带轮的根本构造； 剖面图和展开图必需同时交叉绘制，以便检查各机械零件在空间上能否相剖面图和展开图必需同时交叉绘制，以便检查各机械零件在空间

9、上能否相碰；碰；机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计 构造应有良好的光滑和密封性，防止漏油景象发生；构造应有良好的光滑和密封性，防止漏油景象发生； 本卷须知：本卷须知：a a、留意滑移齿轮能否有足够的挪动位置，能否会发生干涉；、留意滑移齿轮能否有足够的挪动位置，能否会发生干涉；b b、大齿轮外圆能否与其他轴或轴上的零件相碰；、大齿轮外圆能否与其他轴或轴上的零件相碰；c c、轴、轴承及轴上零件的固定和定位要可靠，受力后不应发、轴、轴承及轴上零件的固定和定位要可靠，受力后不应发生串动景象；生串动景象；d d、机床应有良好的、可靠的光滑和密封安装

10、；、机床应有良好的、可靠的光滑和密封安装；e e、构造设计一方面要满足机床性能要求，另一方面要留意加、构造设计一方面要满足机床性能要求，另一方面要留意加工和装配工艺性；工和装配工艺性；f f、严厉遵守国家规范；、严厉遵守国家规范；g g、图纸符合国家机械制图规范。、图纸符合国家机械制图规范。 机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计 5 5、零件的验算、零件的验算 在零件尺寸和位置确定后，才可以知道它们的受力形状，力的大小，作用在零件尺寸和位置确定后，才可以知道它们的受力形状，力的大小，作用点和方向，才可以对零件如齿轮、轴、键、轴承等进展较为准

11、确的验算。点和方向，才可以对零件如齿轮、轴、键、轴承等进展较为准确的验算。 如发现不合理或不正确时，应重新修正构造，重新计算，以达要求。如发现不合理或不正确时，应重新修正构造，重新计算，以达要求。6 6、装配图上应标数据、装配图上应标数据 齿轮齿数及模数、带轮直径、电动机功率和转速、轴编号齿轮齿数及模数、带轮直径、电动机功率和转速、轴编号等，并均与转速图一致；等，并均与转速图一致； 决议配合性质的配合尺寸；决议配合性质的配合尺寸； 机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计 决议这个部件对其他部件的相对位置的基准尺寸；决议部决议这个部件对其他部件

12、的相对位置的基准尺寸；决议部件内根本零件的相对位置的根本尺寸；主要轴线到主要外表件内根本零件的相对位置的根本尺寸；主要轴线到主要外表间间隔的内部尺寸及该部件的总体尺寸等。间间隔的内部尺寸及该部件的总体尺寸等。 整个部件的技术条件；整个部件的技术条件； 图上一切零件应编号，一样零件应具有同一编号，并编图上一切零件应编号，一样零件应具有同一编号，并编出零件明细表。出零件明细表。 7 7、绘制零图件、绘制零图件绘制主轴箱装配图绘制主轴箱装配图 1张张(A0)绘制两张主要零件图绘制两张主要零件图 1张张(A3或或A2) C6 车床车床机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统

13、设计机床主传动系统设计一一. 运动设计运动设计1298.11198.10141. 1lg)452000lg(1lglgnRzrpmn20004541. 1例：知例：知1. 确定转速级数确定转速级数、minnnman知：知：1lglgnRz转速级数：转速级数： Rn ：变速范围：变速范围设计内容及步骤设计内容及步骤minmaxnnRn机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计2. 确定构造式及构造网确定构造式及构造网 从从轴到轴到轴可传送轴可传送3种转速：种转速：输入输入输出输出机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设

14、计机床主传动系统设计1构造网构造网 从从轴到轴到轴轴可传送可传送12种转速。种转速。22312构造式：构造式：反映传动链特性关系反映传动链特性关系机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计nmz32 12=322， 12=232， 12=2232构造式构造式遵照遵照“前多后少原那么：前多后少原那么： 12=322 由于构造上的限制，变速组中的传动副数目通常选由于构造上的限制，变速组中的传动副数目通常选用用2或或3为宜，即：为宜，即：传动顺序：传动顺序： 12=3223. 传动顺序与扩展顺序传动顺序与扩展顺序机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计

15、课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计扩展顺序：扩展顺序：63122312下标：同组的传动副间的级比。下标：同组的传动副间的级比。631223123612231261222312传动顺序与扩展顺序一致传动顺序与扩展顺序一致 63122312机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计1:41:11:11:2.821:21:1.412:1456390125180250355500710100014002000电机轴4. 转速图转速图1转速转速2传动比传动比 主轴的各级转速为主轴的各级转速为等比数列。等比数列。 为了构造紧凑、减小振为了构造

16、紧凑、减小振动和噪声，通常限制：动和噪声，通常限制：，41mini2maxi 所以，在一个变速组，所以，在一个变速组，变速范围：变速范围：8“前缓后急原那么：传动在前的传动组，其降速比小，而在后前缓后急原那么：传动在前的传动组，其降速比小，而在后的传动组，其降速比大的传动组，其降速比大14403CM6132 型普通车床型普通车床 采用分别式传动，变采用分别式传动，变速箱和主轴箱分别。速箱和主轴箱分别。 采用了背轮机构，采用了背轮机构，处理传动比不能过大处理传动比不能过大的问题。的问题。机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计CM6132 型普通

17、车床转速图型普通车床转速图1: 2电机轴18045639012525035550071010001400200014401:1.031:11:2.51:3.551:11: 1.411: 21.41: 1机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计5. 齿轮齿数确实定齿轮齿数确实定1: 1.251.25:11.78:1电机轴14401:1.351:2.82三对传动副，传动比为：三对传动副，传动比为：:1i1.78:1:2i1.25:1:3i1:1.25在表中，可满足条件的齿数和有：在表中，可满足条件的齿数和有： 50、 56、 61、 70、 72

18、等。等。:1i:2i:3i183222282822203622392545264625313125273431393240342739314032选择哪一组？选择哪一组？1根切根切2构造构造机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计例如：传动轴的直径为例如：传动轴的直径为35mm，齿轮模数为，齿轮模数为2.5，齿数，齿数202038齿顶圆：齿顶圆：50分度圆：分度圆：45齿根圆：齿根圆：37.5355 .37 显然，齿轮的强度不够。显然，齿轮的强度不够。 假设需键衔接，那么会切穿齿根。假设需键衔接，那么会切穿齿根。 故，齿数和不能太小。故，齿数和

19、不能太小。假设选用假设选用机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计二二. 动力计算动力计算1. 电机功率的估算电机功率的估算 在主传动的构造方案未确定之前，可按下式进展在主传动的构造方案未确定之前，可按下式进展估算：估算：机切主NN：主传动电机功率主N：消耗的切削功率切N21机机，：总传动链的机械效率85. 070. 0机一般：式中，式中，C6140机床C6132功率(KW)7.53.0Z3040机床Z3063功率(KW)3.05.5X62、63机床X63W功率(KW)7.510.0国产机床动力参数参考表机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计

20、课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计2. 主轴的估算主轴的估算 在设计之初，由于确定的仅仅是一个设计方案，详在设计之初，由于确定的仅仅是一个设计方案，详细构造尚未确定，因此，只能根据统计资料，初步确细构造尚未确定，因此，只能根据统计资料，初步确定出主轴的直径。定出主轴的直径。11D）主主轴轴前前端端轴轴颈颈的的直直径径（D2D1机床D1KW车床1.52.56080钻床铣床2.63.63.75.55.67.37.411709070105951301101455080509060906095751009010550856090709575100机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计

21、课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计12)85.07.0()2(DD主主轴轴后后轴轴颈颈3. 中间传动轴的估算中间传动轴的估算按改动刚度计算：按改动刚度计算： 411nNdjdNNjn44142ddd 式中，式中，N ：该传动轴传送的额定功率。：该传动轴传送的额定功率。：电机到该轴传动件传动效率总值。：电机到该轴传动件传动效率总值。 d：当量直径。：当量直径。 ：计算转速。：计算转速。：允许改动角。：允许改动角。：电电机机功功率率。dN花键轴时，轴内径要比花键轴时，轴内径要比d d 小小7%7%。空心轴时，空心轴时，：外外径径2d：内内径径1d机械制造配备设计课程设计机械制造配备

22、设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计计算转速计算转速 变速系统中传动件应根据哪一个转速进展动变速系统中传动件应根据哪一个转速进展动力计算，应了解机床的功率特性和扭矩特性。力计算，应了解机床的功率特性和扭矩特性。nNMjnminnmaxnMN计算转速：传送全功率的最低转速。计算转速：传送全功率的最低转速。机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计计算转速确实定计算转速确实定1 1等比传动，中型通用机床等比传动，中型通用机床C6132C6132、C6140C614013minzjnn2 2等比传动，大型通用机床等比传动，大型通用机床

23、3minzjnn总级数机床类中型9大型12161820n4n3n4n5n6n7n8n7n6n53 3立式钻床、摇臂钻床立式钻床、摇臂钻床14minzjnn机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计CM6132 型普通车床转速图型普通车床转速图1: 1.251.25:11.78:1电机轴45639012518025035550071010001400200014401:1.351:2.821:11:2.51:3.55机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程

24、设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计4. 齿轮模数的估算齿轮模数的估算 按接触疲劳强度或弯曲强度计算齿轮模数比较复杂，而且有些按接触疲劳强度或弯曲强度计算齿轮模数比较复杂，而且有些系统只需在齿轮各参数都知道的情况后方可确定，所以，只在草系统只需在齿轮各参数都知道的情况后方可确定，所以，只在草图完成后校核用。在画草图之前，先估算，再选用规范齿轮模数。图完成后校核用。在画草图之前，先估算，再选用规范齿轮模数。普通同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速箱中的齿轮普通同一变速组中的齿轮取同一模数，一

25、个主轴变速箱中的齿轮采用采用1 12 2种模数。传动功率的齿轮模数普通取大于种模数。传动功率的齿轮模数普通取大于2mm2mm。在中型机。在中型机床中，主轴变速箱中的齿轮模数常取：床中，主轴变速箱中的齿轮模数常取：2.52.5、3 3、4 4。 按齿面点蚀估算的齿轮中心距：按齿面点蚀估算的齿轮中心距： mmnPAj311)(370 式中，式中，P P：该齿轮传送的功率：该齿轮传送的功率KWKW。min)/1rnj：大齿轮的计算转速（：大齿轮的计算转速（机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计 由中心距由中心距 A A 及齿数及齿数z1z1、z2z2，可求齿轮模数为：，可求齿轮模数为：)221mmzzAmj（ 也可由下式计算：也可由下式计算：3132121)1(4)340000(jmjnKKNKizim2上上 P265 表表5,491机械制造配备设计课程设计机械制造配备设计课程设计- -机床主传动系统设计机床主传动系统设计三三. 构造设计构造设计1 1设计内容设计内容 设计主轴箱、变速箱的构造包括传动件传动轴、设计主轴箱、变速箱的构造包括传动件传动轴、轴承、齿轮、带轮、离合器、制动器、卸荷安装轴承、齿轮、带轮、离合器、制动器、卸荷安装等、主轴组件、