级变速车床主轴箱设计
CA6150车床主轴箱设计(有全套图纸)(可编辑)
CA6150车床主轴箱设计(有全套图纸)全套图纸或资料,联系q 174320523目录概述主运动的方案选择与主运动的设计确定齿轮齿数选择电动机皮带轮的设计计算传动装置的运动和运动参数的计算主轴调速系统的选择计算主轴刚度的校核一、概述主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统,它应具有一定的转速(速度)和一定的变速范围,以便采用不同材料的刀具,加工不同的材料,不同尺寸,不同要求的工件,并能方便的实现运动的开停,变速,换向和制动等。
数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件,它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单,这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担,剩去了复杂的齿轮变速机构,有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。
1.1数控机床主传动系统的特点与普通机床比较,数控机床主传动系统具有下列特点。
转速高、功率大。
它能使数控机床进行大功率切削和高速切削,实现高效率加工。
变速范围宽。
数控机床的主传动系统有较宽的调速范围,一般Ra100,以保证加工时能选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。
主轴变速迅速可靠,数控机床的变速是按照控制指令自动进行的,因此变速机构必须适应自动操作的要求。
由于直流和交流主轴电动机的调速系统日趋完善,所以不仅能够方便地实现宽范围无级变速,而且减少了中间传递环节,提高了变速控制的可靠性。
主轴组件的耐磨性高,使传动系统具有良好的精度保持性。
凡有机械摩擦的部位,如轴承、锥孔等都有足够的硬度,轴承处还有良好的润滑。
1.2 主传动系统的设计要求①主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数,能够实现运动的开停、变速、换向和制动,以满足机床的运动要求。
②主电机具有足够的功率,全部机构和元件具有足够的强度和刚度,以满足机床的动力要求。
③主传动的有关结构,特别是主轴组件要有足够高的精度、抗震性,热变形和噪声要小,传动效率高,以满足机床的工作性能要求。
8级变速车床主轴箱设计及实物制作
8级变速车床主轴箱设计及实物制作机械设计制造及其自动化【摘要】作为主要的车削加工机床,普通车床被广泛的应用于机械加工行业中。
本文主要针对8级变速车床主轴箱的设计进行说明,共包括运动设计、动力设计和结构设计三个部分。
设计的主要内容有机床主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,最后通过对车床主轴箱零件进行计算、校核从而完成此机床主轴箱的设计。
在结构设计中主要是主轴箱的传动设计,根据已给定的条件,即主轴转速来设计主传动系统。
实际工作时,操纵变速手柄,通过拨叉拨动主轴箱中的滑移齿轮在轴上移动,实现变速。
【关键词】8级变速;主轴箱;设计Design of the 8-Level Speed Spindle Box & the Model Making Mechanical Design, Manufacturing and Automation MajorAbstract:As major turning machines, universal lathe is used widely in mechanical processing industry. In this paper, it focuses on the design of 8-level speed spindle box, and it includes three parts that motion design, dynamic design and structure design. The main contents of this design is to determine the main parameters, transmission scheme and drive system drawing of the machine tool, and finally complete the design of the spindle box by calculating and checking the parts of the spindle box. The main structure design is the design of transmission , under the given conditions, that is, according to spindle speed design the main drive system. Practically working, it control variable speed handles to achieve different speed through the fork that bring along the sliding gear moving on the axis[1].Key words:8-level speed; spindle box; design目录1 运动设计 (1)1.1 车床主参数和基本参数 (1)1.2 确定公比ψ和结构式 (1)1.2.1 结构网 (1)1.3 拟定转速图 (2)1.3.1 主电机的选择 (2)1.4 齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 (3)1.4.1 齿轮齿数的确定的要求 (3)1.4.3 传动系统图的绘制 (5)2 动力设计 (6)2.1 确定计算转速 (6)2.1.1 主轴的计算转速 (6)2.1.2 中间传动件的计算转速 (6)2.2 估算各传动轴的直径 (6)2.2.1 Ⅰ轴的直径 (6)2.2.2 Ⅱ轴的直径 (7)2.2.3Ⅲ轴的直径 (7)2.2.4 主轴的直径 (7)2.3 齿轮模数的计算 (7)2.4 三角带传动的计算 (8)2.5 主轴刚度验算 (9)2.5.1 选定前端悬伸量C (9)2.5.2 主轴支承跨距L的确定 (9)2.5.3 计算C点挠度 (10)2.6 离合器的选择与计算 (11)2.6.1 确定摩擦片的径向尺寸 (12)2.6.2 按扭矩确定摩擦离合面的数目Z (12)2.6.3 计算摩擦离合器的轴向压力Q (12)2.6.4 确定摩擦片厚度 (13)2.6.5 反转时摩擦片数的确定 (13)3 结构设计展开图及其布置 (14)4 6级变速车床主轴箱模型的实物制作 (16)4.1 实物的加工 (16)4.2 机构的装配 (16)参考文献 (18)致谢语 (19)1 运动设计1.1 车床主参数和基本参数原始数据与资料:车床主参数:360mm ,主轴转速:100~1120/min r ,转速级数:8,电动机功率:5.5Kw 。
1级变速车床主轴箱设计
1.车床的规格系列和用处表1 车床的主参数(规格尺寸)和基本参数2参数的拟定2.1 各级转速划分各级转速为:由给定的参数,φ=1.26=406.1,Z=16级查表2-5得各级转速为:45,56,71,90,112,140,180,224,280,355,450,560,710,900,1120,14002.2 主电机选择合理的确定电机功率,使机床既能充分发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
已知电动机的功率是5.5kw ,选Y132S-4,额定功率5.5kw ,满载转速1440 min r ,最大额定转距2.2mN。
3运动设计3.1 传动结构式的拟定3.1.1 确定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动组组成,各传动组分别有1Z 、2Z 、……个传动副。
即321Z Z Z Z =……传动副中由于结构的限制以2或4为合适,即变速级数Z 应为2和4的因子:βα42⨯=Z ,可以有三种方案:16=4×2×2;16=2×2×2×2;16=4×4 3.1.2 传动式的拟定16级转速传动系统的传动组,选择传动组安排方式时,要考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。
主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大,因此主轴上齿轮少些为好。
最后一个传动组的传动副常选用2。
除此之外,虽然16=4×2×2、16=4×4两种方案的传动轴比较少,但是,这两种传动组内有四个变速传动副,增大了传动轴的轴向尺寸,这两种方案不宜采用。
综上所述,传动式为16=2×2×2×2。
3.1.3 结构式的拟定对于传动式16=2×2×2×2,有24种结构式和对应的结构网。
分别为:8421222216⨯⨯⨯= 8241222216⨯⨯⨯= 4821222216⨯⨯⨯= 2841222216⨯⨯⨯= 2481222216⨯⨯⨯= 4281222216⨯⨯⨯=……根据传动比指数分配“前疏后密”的原则应采用第一种方案。
车床主轴箱课程设计机床主轴箱有全套CAD图纸
目录1、参数的表述2、体育设计3、传动件的估算和校核计算4、展开图的设计5、摘要一.参数制定1、确定公比φ。
已知Z = 12级(采用集中传输)nmax =1800 nmin=40Rn =φz-1所以算出来φ≈1.41。
2.确定电机功率n。
根据ф 320和ф 400车床的设计参数,采用插补方法:已知最大旋转直径为ф 360。
切割深度ap(t)为3.75毫米,进给速度f (s)为0.375毫米/转,切割速度V为95米/分钟。
计算:主(垂直)切削力:FZ = 1900ap0.75n=1900 X 3.75 X0.3750.75牛顿≈3414.4北纬切割功率:N切割= FZV/61200千瓦= 5.3千瓦主电机的估计功率:N= N cut/η total= N切割/0.8千瓦=5.3/0.8千瓦=6.6千瓦因为N的取值必须根据Y系列中国产电机的额定功率来选择,所以选择7.5 KW。
第二,体育运动的设计1.列出结构式12=2[3] 3[1] 2[6]因为:如果换向摩擦离合器安装在I轴上,为了减小轴向尺寸,第一个传动组的传动副数不宜多,2个为好。
在机床设计中,由于所需的R较大,最终展开组选择2比较合适。
由于I 轴装有摩擦离合器,结构上要求齿轮的根圆大于离合器的直径。
2.画出结构网络。
3.绘制速度图。
1)主电机的选择电动机功率n: 7.5kw电机速度nd:因为nmax =1800r/min,按N=7.5 KW,因为电机转速nd应接近或适宜于主轴的最大转速,以免采用过大的增速或过小的减速传动。
因此,电机初步确定为Y132m-4,电机转速为1440r/min。
2)恒速传动在变速传动系统中,采用定比传动,主要考虑传动、结构和性能的要求,以满足不同用户的要求。
为了减缓中间两个齿轮组的速度,减小齿轮箱的径向尺寸,在ⅰ-ⅱ轴之间增加了一对减速传动齿轮。
3)分配减速比。
① 12步减速:40 56 80 12 112 160 224 315 450630900 1250 1800(转/分钟)②确定ⅳ档和ⅴ档之间的最小减速传动比:由于齿轮的极限传动比限定为imax=1/4,为了提高主轴的稳定性,最后一个换挡的减速比为1/4。
卧式车床主轴箱设计
卧式车床主轴箱设计摘要金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。
机床技术水平的高低已成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志之一。
机床工业是机械制造业的“装备部”,对国民经济的发展起着重大作用。
本论文设计的主轴箱的变速级数是12级,传动比为1.41,转速从31.5r/min 到1440r/min,加工工件的最大直径为400mm,。
论文对箱体内结构进行方案设计,并对传动方案、传动路线进行了分析,离合器、带轮、润滑系统、密封装置等进行了设计、计算及校核。
本设计的主要内容包括:1.运动设计:确定主轴的转速、拟定合理结构式、结构网和转速图、确定齿轮的齿数、皮带轮的设计计算以及实际转速和标准速偏差的校核等。
2.动力设计:估算各传动轴的转速、估算各轴的直径、选择电动机、齿轮强度验算、主轴刚度的校核、轴承寿命的验算、选择离合器。
3.结构设计:确定各传动组件的空间布置。
关键词:主轴箱,齿轮,摩擦式离合器HORIZONTAL LATHE SPINDLE BOX DESIGNABSTRACTMetal-cutting machine tool in the modernization of the national economy plays an important role. The level of machine technology has become the measure of a country's level of industrial modernization of one of the important symbols. Machine tool industry is the machinery manufacturing industry, "the Ministry of Equipment," the development of the national economy played a major role.In this paper, the design of the spindle box is a series of 12 speed, 1.41 gear ratio, speed from 31.5r/min to 1440r/min, the maximum workpiece diameter of 400mm,. Papers箱体内structure of the program design, and program transmission, transmission line analysis, clutch, pulley, lubrication systems, such as a seal design, calculation and checking.The main elements of the design include: 1. Campaign Design: to determine the speed of the spindle to draw up a reasonable-structured, the structure of network and the speed map to determine the number of teeth of gears, pulleys, as well as the design and calculation of the actual speed and standard deviation of the check, such as speed. 2. Dynamic Design: to estimate the speed of the shaft, to estimate the diameter of the axis, select the motor, gear strength check, the check spindle rigidity, bearing life of the check, select the clutch. 3. Structural Design: To determine the spatial arrangement of drive components.KEY WORDS: Main spindle box,Gear,Friction clutch assembly目录前言 (1)第1章设计分析 (2)1.1机床主要技术参数 (2)1.1.1尺寸参数: (2)1.1.2运动参数: (2)1.1.3动力参数: (2)1.2确定结构方案 (2)1.3主传动系统运动设计 (3)1.3.1拟订结构式 (3)1.3.2绘制转速图 (3)1.3.3确定齿轮齿数 (3)1.3.4验算主轴转速误差: (3)1.4估算传动件参数,确定其结构尺寸 (4)1.4.1确定传动件计算转速 (4)1.4.2确定主轴支承轴颈直径 (4)1.4.3估算传动轴直径 (5)1.4.4估算传动齿模数 (5)1.4.5离合器的选择与计算 (5)1.4.6普通V带的选择与计算 (7)1.5结构设计 (8)1.5.1带轮设计 (8)1.5.2主轴换向与制动机构设计 (9)1.5.3齿轮块设计 (9)1.5.4轴承的选择 (10)1.5.5主轴组件 (10)1.5.6润滑系统设计 (10)1.5.7密封装置设计 (10)1.6传动件验算 (10)1.6.1轴的强度验算 (10)1.6.2验算花键键侧压应力 (12)1.6.3滚动轴承验算 (12)1.6.4直齿圆柱齿轮的强度计算 (13)第2章主轴箱设计 (15)2.1运动设计 (15)2.1.1已知条件 (15)2.1.2结构分析式 (15)2.1.3绘制转速图 (16)2.1.4绘制传动系统图 (19)2.2动力设计 (19)2.2.1确定各轴转速 (19)2.2.3各传动组齿轮模数的确定和校核 (22)2.3齿轮强度校核 (23)2.3.1校核a传动组齿轮 (24)2.3.2校核b传动组齿轮 (25)2.3.3校核c传动组齿轮 (26)2.4主轴挠度的校核 (27)2.4.1确定各轴最小直径 (27)2.4.2轴的校核 (27)2.5主轴最佳跨距的确定 (28)2.5.1选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距 (28)2.5.2求轴承刚度 (28)2.6各传动轴支承处轴承的选择 (29)2.7主轴刚度的校核 (29)2.7.1主轴图 (30)2.7.2计算跨距 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)前言随着机械的行业的发展,机床设计越来越向高精度的方向发展,但是在机床发展的同时,普通机床依然有这不可忽视的优点,例如低价格,加工种类多,对操作人员的技术要求低,缺点是加工的精度不高,效率不高,本书是设计12级普通车床,车床在机械行业中是举足轻重的角色,它可以加工外圆,螺纹等等,在本书的设计中参考了大量的前人的经验,对设计中出现的力学问题加以计算和解释,也对前人的观点加以考论和论证。
(完整版)CA6140车床主轴箱的含图毕业设计
(完整版)CA6140车床主轴箱的含图毕业设计以下文档格式全部为word格式,下载后您可以任意修改编辑。
第1章绪论课题来源随着技术的发展,机床主轴箱的设计会向较高的速度精度,而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。
另外还会改善机床的动平衡,避免震动、污染和噪音等。
本设计为CA6140机床的主轴箱。
作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。
CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件所需的各种速度;传递机床工作时所需的功率和扭矩;实现主运动的起动、停止、换向和制动。
主轴箱通常主要下列装置和机构组成:齿轮变速装置;定比传动副;换向装置;起动停止装置;制动装置;操纵装置;密封装置;主轴部件和箱体。
根据机床的用途和性能不同,有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。
主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置,使主轴获得各种不同转速,以实现主切削运动。
该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。
CA6140机床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。
主轴三支撑均采用滚动轴承;进给系统用双轴滑移共用齿轮机构;纵向与横向进给十字手柄操纵,并附有快速电机。
该机床刚性好、功率大、操作方便。
研究动态及发展趋势机床设计和制造的发展速度是很快的。
原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度,发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计,也包括计算机辅助设计的应用。
但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统设计方法。
因此,探索科学理论的应用,科学地分析的处理经验,数据和资料,既能提高机床设计和制造水平,也将促进设计方法的现代化。
随着科学技术的不断发展,机械产品日趋精密、复杂,改型也日益频繁,对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。
机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一,不仅能提高产品质量和生产率,降低生产成本,还能改善工人的劳动条件。
车床主轴箱设计说明书.
1、题目要求及参数确定1.1设计要求1)机床的类型、用途及主要参数车床,工作时间:三班制,电动机功率:N=7.5KW ,主轴最高、最低转速如下:max 1250n rpm =,min 100n rpm = 变速级数:z=12。
2)工件材料:45号钢 刀具材料:YT15 3)设计部件名称:主轴箱1.2运动参数确定回转主运动的机床,主运动的参数是主轴转速。
最低转速和最高转速:min 100n rpm =、max 1250n rpm =,机床的分级变速机构共12级由得:ϕ=1.26查《金属切削机床》表7-1得:各轴转速:100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250。
1.3主电机的选择合理的确定电机功率N ,使机床既能充分发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
一般车床无特殊要求,多采用Y 系列封闭式三相异步电动机,已知电动机的功率是7.5KW, 根据《车床设计手册》附录表选取Y132M-4型Y 系列笼式三相异步电动机,额定功率7.5kw ,满载转速1440r/min ,最大额定转距2.2。
2.运动设计5.121001250min max ===n n R n 1121--==ϕϕz n R2.1 传动组的传动副数的确定传动组和传动副数可能的方案有:12=4*3 12=3*4 12=3*2*2 12=2*3*2 12=2*2*3在上列各方案中,前两个有时可以省掉一根轴。
缺点是有一个传动组内有四个传动副。
如果用一个四联滑移齿轮,则会增加轴向尺寸;如果用两个双联滑移齿轮,则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。
所以一般少用。
后三个方案中可根据下述原则比较:从电动机到主轴,一般为降速传动。
接近电动机处的零件,转速较高,从而转矩较小,尺寸也就较小。
如使传动副较多的传动组放在接近电动机处,则可使小尺寸的零件多些,大尺寸的零件就可以少些,就省材料了。
CA6140车床主轴箱内部结构
56 39
电机(7.5kw ,1450r/min)
130 230
Ⅰ
M1左 3581 43
M1右
50 34
Ⅶ
34 30
Ⅱ
3401
50 22
Ⅲ
58
20
20
80 50
Ⅳ
80 50
当压块8处于中间位置时, 左、右离合器都处于脱开 状态 主轴停止
离合器的接合与脱开由手柄18来操纵
制动器 操纵
当离合器脱开时,齿条22处于中间位置,这时,齿条轴22上的凸起正处于与 杠杆14下端相接触的位置,使杠杆14向逆时针方向摆动,将制动带拉紧,使 轴凹和主轴迅速停止旋转。当齿条轴22移至左端或右端位置时,杠杆与齿条 轴凸起的左侧或右侧的凹槽相接触,使制动带放松,这时摩擦离合器接合, 使主轴旋转。
Ⅵ(主轴)
50
51
63 50
b)主轴转速级数和转速 经低速传动路线时,主轴获得的实际转速是2×3×(2×2-1)
=18级转速,加上由高速传动路线获得的6级转速,
①带轮2与花键套1用螺钉连接,并支承在 法兰3内的两个轴承上,当带轮转动时,带 动花键套一起转动; ②法兰3固定在主轴箱体上。
Ⅴ
26 58
M2(合)
Ⅵ(主轴)
50
51
63 50
56
39
电机(7.5kw ,1450r/min)
130 230
Ⅰ
M1左 3581
43
M1右
50 34
Ⅶ
34 30
Ⅱ
3401
50 22
58
Ⅲ
C6132型车床主轴箱及齿轮结构设计
XXXX大学毕业设计说明书设计Q扣1:1459919609Q扣2:1969043202学院:专业:题目:C6132型车床主轴箱及齿轮结构设计指导教师:职称:职称:20**年**月**日毕业设计(论文)任务书姓名:专业:班级:任务下达时间:04月09日任务完成时间:06月22日毕业设计(论文)题目:C6132型车床主轴箱及齿轮结构设计专题题目:主轴箱设计齿轮结构设计题目主要内容:设计内容:独立完成变速级数为12级的机床主传动系统主轴变速箱设计,包括车削左右螺纹的换向机构及与进给联系的输出轴,并完成齿轮结构设计。
目的要求、主要技术指标:1.机床的类型及主要参数:C6132车床,变电动机功率:N=3Kw;最大转速=1120r/min、最小转速=25r/min;工作时间:一班制;变速级数:z=12。
2.工件材料:45号钢3.设计部件名称:主轴箱应完成的主要任务:设计任务:(1)运动设计:根据所给定的转速范围及变速级数,确定公比,绘制结构网、转速图、计算齿轮齿数。
(2)动力计算:选择电动机型号及转速,确定传动件的计算转速、对主要零件(如皮带、齿轮、主轴、轴承等)进行计算(初算和验算);(3)齿轮结构设计设计工作量要求:(1)主轴箱展开图;(A0)(2)传动系统图;(3)齿轮零件图;(4)编写课程设计说明书一份。
主要参考文献:[1]徐嘉元、曾家驹主编.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社,2006[2]贾亚洲主编.金属切削机床概论.北京:机械工业出版社,2010[3]M.Sokovic,J.Kopac,L.A.Dobrzanski.Wear of PVD-coated Solid Carbide End Mills in Dry High-speed Cutting[J].Journal of Materials Processing Technology,2004,157:422-426.指导教师:教研室主任:摘要机床是用金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器。
16级变速车床主轴箱设计
1•车床的规格系列和用处表1车床的主参数(规格尺寸)和基本参数2参数的拟定2.1各级转速划分各级转速为:由给定的参数,=1.26=1.064,Z=16级查表2-5得各级转速为:45,56,71,90,112,140,180,224,280,355,450,560,710,900,1120,14002.2主电机选择合理的确定电机功率,使机床既能充分发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
已知电动机的功率是5.5 kw,选Y132S-4,额定功率5.5 kw,满载转速1440 人命,最大额定转距2.2 N m。
3运动设计3.1传动结构式的拟定3.1.1确定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动组组成,各传动组分别有乙、Z、……个传动副。
即Z 乙Z2Z3……传动副中由于结构的限制以2或4为合适,即变速级数Z应为2和4的因子:Z 2 4,可以有三种方案:16=4X 2X 2; 16=2X 2X 2X 2; 16=4X 43.1.2传动式的拟定16级转速传动系统的传动组,选择传动组安排方式时,要考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。
主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大,因此主轴上齿轮少些为好。
最后一个传动组的传动副常选用2。
除此之外,虽然16=4X 2X 2、16=4X 4两种方案的传动轴比较少,但是,这两种传动组内有四个变速传动副,增大了传动轴的轴向尺寸,这两种方案不宜米用。
综上所述,传动式为16=2X 2X 2X 2。
3.1.3结构式的拟定对于传动式16=2X 2X 2X 2,有24种结构式和对应的结构网。
分别为:16 21 2224 281621 24 2 2 281621 22282416 21 24厶221621 28 24 221621厶2224根据传动比指数分配“前疏后密”的原则应米用第一种方案。
即: 16 212224 2的方案。
C620普通车床的主轴变速箱设计及主轴箱电气控制线路设计
摘要机床设计和制造的发展速度是很快的。
由原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度,发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计,也包括计算机辅助设计(CAD)的应用。
但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统(经验)设计方法。
因此,探索科学理论的应用,科学地分析的处理经验,数据和资料,既能提高机床设计和制造水平,也将促进设计方法的现代。
机床设计是学生在学完基础课,技术基础课及有关专业课的基础上,结合机床传动部件(主轴变速箱)设计进行的综合训练。
我们毕业设计题目是Φ320普通车床的主轴变速箱设计及主轴箱电气控制线路设计。
在本设计中首先进行参数拟定,运动设计,动力计算和结构草图设计,轴和轴承的验算,主轴变速箱装配设计,设计计算说明书等内容。
设计主轴变速箱的结构包括传动件(传动轴,轴承,带轮,离合器和制动器等),主轴组件,操纵机构,润滑密封系统和箱体及其联接件的结构设计与布置,用一张展开图和若干张横截面图表示。
课程设计限于时间,一般只画展开图及一或两个截面图。
关键词:普通车床;变速箱AbstractMachine design and manufacturing growth rate is fast. Instead of only to meet the processing requirements of forming tool and the workpiece with some relative movement between the parts and a certain intensity and just , to the development of today's highly scientific and technical achievements and integrated application of modern machine design, also including computer-aided design (CAD) applications. However, the machine tool spindle gearbox design is analogous to the experience or the basis of the traditional (experience) design method. Therefore, to explore the application of scientific theory, scientific analysis of the treatment experience, data and information, can improve the design and manufacture of machine tools, but also will promote modern methods of design.Machine design is the completion of students in basic subjects, the technical basis of the Specialty Group and on the basis of Drive with machine parts for the design of integrated training. We gra duated a design is Φ320 ordinary lathe spindle axis gearbox design and boxes of electrical control circuit design.In the first design parameters for the formulation, design movement, dynamic calculation of the draft structure and design, shaft and bearing checking, Spindle assembly gearbox design, brochures, and other design elements.Spindle gearbox design the structure of pieces, including transmission (transmission shaft, bearings, pulley, clutch and brake, etc.), spindle components, manipulated bodies, lubrication system and the box sealed and connected pieces of the structure design and layout, start with a map and a number of cross-section map. Curriculum design time to the general plan and started painting one or twocross-section map.Keywords : lathe;georbox目录1 绪论................................................... 错误!未定义书签。
车床主轴箱结构设计大学论文
摘要车床是应用最广泛的机械之一,约占机械工具的65%。
本次我接到的课题就是对车床主轴箱结构进行设计,而主轴箱设计最重要的就是主传动系统的运动设计。
主传动系统的运动设计有确定极限转速、确定公比、确定转速等级、确定结构网和结构式绘制转速图、确定齿轮和拟定传动系统图。
主运动部件的结构设计有:带传动的设计、确定各种计算转数、确定齿轮模数、确定各轴最小直径和设计部分主轴主件。
设计完成后轴与轴承的校核:州的校核主要通过轴颈、结构、运动等计算出轴最大承受能力,能够正常工作的时间。
轴承则通过每个不同的轴连接,确定要用的轴承,选出醉倒的轴承,最后确定轴承轴和轴承是否达到要求。
本论文对车床主轴箱传动结构着重进行了设计,车床主轴箱式车床的动力源将动力和运动传递给车床主轴和基本环节,其机构复杂而巧妙,要实现其全部功能在软件中的模拟仿真工作量非常大。
这次设计的效果没有预计的完美,有一些硬件上的问题没有得到解决,在模拟仿真的时候,由于计算机的配置不能达到所需要求,致使运行速度非常慢,不但时间上脱下来,而且所模拟的效果很不理想。
我接受的设计任务是对车床的主轴箱进行设计。
主轴箱的结构复杂繁多,烤炉到实际硬件条件,在进行三维造型的时候在不影响模拟仿真的情况下,我省去了很多细节部件。
本文用简明的语言有侧重的介绍了普通机床中主轴箱的设计过程,先通过研究背景及选题意义的介绍,来引出本设计的意义。
然后分别从参数拟定、传动设计、传动件的估算和验算、各部件结构设计和主轴组件的验算5个部分来进行设计的。
以齿轮、带轮、皮带轮、轴承、箱体等的参数设计为重点。
关键词:齿轮;结构设计;箱体;轴承AbstractCommon lathe is one of the most widely used, accounting for 65%of the total number of lathes, because of the spindle horizontally placed so called horizontal lathe. Mainspindle : also known as the headstock, its main task is coming from the main motor rotation speed through a series of institutions required for the spindle box allocate part of the power the campaign to pass into the box. Lathe headstock spindle is the key to the middle part. Spindle bearing on the smooth operation of the workpiece directly affect the processing quality, once the accuracy of the rotation decreased, the machine’s using values.Feed box: also known as the cutting box, feed tank equipped with a vanable speed feed motion in the body, it can adjust the speed to change mechanism, obtain the required feed rate or screw pitch, the motion and driving force to slide crate to make crate to get the vertical linear slide motion. Start lathe check each variable speed are in the lathe meutral. Clutch whether is in the correct position, joystick is no in stop state, when confirmed, close the lathe total switch power supply. Saddle bed according to the green button, motor started brought up to slip board box on the right side of the lever handle, spindle is turned; Lever handle back into the middle position, spindle stop turn move; Lever handle press, spindle reversal, the saddle bed of red stop button, motor stopped working.This article has focused on using plain language introduction to the general machine tools in the design process of spindle, first by studying the background and significance of the topic's introduction, to elicit the significance of this design. And then were prepared from the parameters, transmission design, estimation and checking transmission parts, components structural design and checking 5 spindle components for the design part. The gears, belts, pulleys, bearings, cabinet and other key design parameters.Keyword:Gear; structural design; box;bearing目录第一章绪论 (1)1.1 车床简介 (1)1.2 国内外车床发展概况 (2)1.3 设计目的及思路 (3)第二章车床参数的拟定 (4)2.1 概述 (4)2.2 参数的拟定 (4)2.2.1 确定极限转速 (4)2.2.2 主电机选择 (4)第三章运动设计 (6)3.1 传动结构式、结构网的选择确定 (6)3.1.1 传动组及各传动组中传动副的数目 (6)3.1.2 传动系统扩大顺序的安排 (6)3.1.3 绘制结构网 (7)3.1.4 传动组的变速范围的极限值 (7)3.1.5 最大扩大组的选择 (8)3.2 转速图的拟定 (8)3.2.1 主电机的选定 (9)3.3 齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 (10)3.3.1 齿轮齿数的确定的要求 (10)3.3.2 变速传动组中齿轮齿数的确定 (11)第四章强度计算和结构草图设计 (15)4.1 确定计算转速 (15)4.1.1 主轴的计算转速 (15)4.1.2 中间传动件的计算转速 (15)4.1.3 齿轮的计算转速 (15)4.2 传动轴的估算和验算 (16)4.2.1 传动轴直径的估算 (16)4.2.2 主轴的设计与计算 (17)4.2.3 主轴材料与热处理 (21)4.3 齿轮模数的估算和计算 (21)4.3.1 齿轮模数的估算 (21)4.3.2 齿轮模数的验算 (24)4.4 轴承的选择与校核 (26)4.4.1 一般传动轴上的轴承选择 (27)4.4.2 主轴轴承的类型 (27)4.4.3 轴承间隙调整 (28)4.4.4 轴承的较核 (28)4.5 摩擦离合器的选择与验算 (30)4.5.1 按扭矩选择 (30)4.5.2 外摩擦片的内径d (30)4.5.3 选择摩擦片尺寸(自行设计) (30)4.5.4 计算摩擦面的对数Z (31)4.5.5 摩擦片片数 (31)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第一章绪论1.1车床简介车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。
普通车床主轴箱设计说明书
普通车床是车床中应用最广泛的车床一种,约占车床类总数的65%,因其主轴以水平放置故称车床。
CA6140型普通车床的主要组成部件有:主油箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。
主油箱:又称床头箱,它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。
主轴箱中等主轴是车床的关键零件。
主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。
进给箱:又称走刀箱,进给箱中装有进给运动的变速机构,可得到所需的进给量或螺距,通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。
丝杠或光杠:用以连接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱,使溜板箱获得纵向直线运动。
丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的,在进行工件的其他表面车削时,只用光杠,不用丝杠。
溜板箱,是车床进给运动的操纵箱,内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构,通过光光杠传动实现刀架的纵向进给运动,横向进给运动和快速移动,通过丝杠带动刀架做纵向直线运动,以便车削螺纹。
一.运动设计1.1.确定最低(n min)和最高转速(n max).................................,1 1.2.确定转速范围(Rn)、公比φ及主轴转速. (2)1.3.主运动链转速图的拟定 (2)1.4.绘制传动系统图 (9)二.动力设计2.1.主电机选择 (10)2.2.确定各轴转速 (11)2.3.带传动设计 (12)2.4.各传动组齿轮模数的确定 (16)2.5.各传动组上各齿轮参数确定 (21)2.6.齿宽确定 (23)2.7.传动轴间的中心距确定 (25)2.8.各轴直径的估算 (25)2.9.轴承的选择 (27)2.10.传动组的验算 (27)2.10.1.齿轮的校验2.10.2.主轴的校验2.10.3.轴承的校验三.结构设计3.1.主轴组件 (41)3.2.箱体 (42)3.3.操纵机构 (42)四.润滑装置 (43)五.总结 (44)六.参考文献 (45)。
车床主轴箱课程设计综述
燕山大学课程设计说明书题目:CK6140数控车床主传动系统设计学院(系):机械工程学院机制系年级专业: 08级机制2学号: 080101010127学生姓名:吕伟彪指导教师:王敏婷李宇鹏目录第1章概述.................................................... (1)1.1 设计要求 (1)第2章主传动的设计 (2)2.1计算转速的确定 (2)2.2变频调速电机的选择 (2)2.3转速图的拟定 (2)2.3.1传动比的计算.......................................... (2)2.3.2参数确定…………………………………………. ..22.3.3 主轴箱传动机构简图 (3)2.3.4 转速图拟定 (3)2.4传动轴的估算 (3)2.5主轴轴颈的确定 (5)2.6主轴最佳跨距的选择 (5)2.7齿轮模数的估算 (6)2.8 同步带传动的设计 (8)2.9 滚动轴承的选择 (10)2.10 主要传动件的验算.............................. .. (10)2.10.1齿轮模数的验算 (10)2.10.2传动轴刚度的验算 (14)2.10.3 滚动轴承的验算 (15)总结 (16)参考文献 (17)第一章概述1.1 设计要求机床类型:数控车床主传动设计要求:满载功率7.5KW,最高转速4000rpm,最低转速41.5rpm 变速要求:无级变速进给传动系统设计要求:伺服控制,行程1200mm,最低速度0.001mm/r,最高速度0.5mm/r,最大载荷4500N,精度±3μm第二章主传动的设计2.1 计算转速的确定机床主轴的变速范围:=,且:=4000rpm,=41.5rpm所以:=400041.5=96.38根据机床的主轴计算转速计算公式:=得:=41.5х0.396.38=163.4rpm2.2变频调速电机的选择为了简化变速箱及其自动操纵机构,希望用双速变速箱,现取Z=2。
车床主轴箱设计说明书
要完整的说明书和图纸请联系QQ778672454四、基本参数确定1、基本参数主参数D ——床身上最大加工直径(mm )刀架上最大工件回转直径 831.0326.1D d ⨯=(D ≤800mm 时) 或Dd 21=通过主轴孔最大奉料直径D d 101=床身宽度 82.041.2D B = 通用机床主轴短部结构形状2、尺寸参数机床主轴端部结构形状:主轴中心孔前段锥度,摩氏3-6度。
为装配方便,车床主轴直径通常是从前向后逐段递减。
一般车、铣床主轴后轴颈的直径d d )9.07.0(2-=,1d 为前轴颈尺寸。
主轴前轴颈尺寸应按所传递的功率确定,初选时可参照下表初定。
高主轴组件的刚度与抗振性有明显效果。
主轴悬伸量的选择,可参照下表确定。
主轴悬申量与前轴颈直径之比主轴最佳跨距可据下列经验公式初定 a L )53(0-=式中 L 0——最佳跨距 a ——悬伸量(悬伸量大的机床 ))21(0a L -=图表 2若实际跨距L 实与最佳跨距L 0不能相等时,可取合理跨距0)5.175.0(L L -=合。
若L 实〉L 0时,应适当加强主轴刚度;反之,L 实<L 0时,应适当加强轴承刚度。
其他传动轴的径向尺寸,可按该轴所传递的扭矩初定,轴向尺寸必须保证各轴间齿轮不相干涉。
滑移齿轮在一对齿轮彻底脱开后,下一对才能进行啮合,并且留有1-2mm 间隙的实际需要的基础上,据结构要求确定。
3、运动参数可通过类比、试验和计算等方法综合确定,课程设计中可参照下列经验公式及数据初定。
maxminmin 1000d v n π=, n =minmax1000d v π式中,v min 、v max 、d max 、d min 为经济加工切削速度和经济合理的工件或刀具直径。
n min 、n max ——机床的最低、最高转速其中常用经济加工切削速度。
硬质合金刀具精车中碳钢min /220200m v -=;或min /150m v =。
车床主轴箱课程设计12级转速
车床主轴箱课程设计12级转速(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录一、机床总体设计---------------------------------------------------------------------21、机床布局--------------------------------------------------------------------------------------------22、绘制转速图-----------------------------------------------------------------------------------------43、防止各种碰撞和干涉-----------------------------------------------------------------------------54、确定带轮直径--------------------------------------------------------------------------------------55、验算主轴转速误差--------------------------------------------------------------------------------56、绘制传动系统图-----------------------------------------------------------------------------------6二、估算传动件参数确定其结构尺寸-------------------------------------------71、确定传动见件计算转速--------------------------------------------------------------------------72、确定主轴支承轴颈尺寸--------------------------------------------------------------------------73、估算传动轴直径-----------------------------------------------------------------------------------74、估算传动齿轮模数--------------------------------------------------------------------------------85、普通V带的选择和计算-------------------------------------------------------------------------8三、机构设计--------------------------------------------------------------------------101、带轮设计-------------------------------------------------------------------------------------------102、齿轮块设计----------------------------------------------------------------------------------------103、轴承的选择----------------------------------------------------------------------------------------104、主轴主件-------------------------------------------------------------------------------------------105、操纵机构-------------------------------------------------------------------------------------------106、滑系统设计----------------------------------------------------------------------------------------107、封装置设计----------------------------------------------------------------------------------------108、主轴箱体设计-------------------------------------------------------------------------------------119、主轴换向与制动结构设计----------------------------------------------------------------------11四、传动件验算-----------------------------------------------------------------------111、齿轮的验算----------------------------------------------------------------------------------------112、传动轴的验算-------------------------------------------------------------------------------------13五、设计感想--------------------------------------------------------------------------15六、参考文献--------------------------------------------------------------------------16一、机床总体设计轻型车床是根据机械加工业发展需要而设计的一种适应性强,工艺范围广,结构简单,制造成本低的万能型车床。
CK6136数控车床主轴部分机械设计
CK6136数控车床主轴部分机械设计1.主轴箱设计:主轴箱是支撑主轴的机床基础部件,它需要具备足够的刚性和稳定性。
主轴箱通常采用铸铁材料,采用箱形结构设计,以确保足够的强度和刚性。
主轴箱内部需要进行润滑油的循环,以降低摩擦和热量,提高主轴的使用寿命和稳定性。
2.主轴轴承设计:主轴轴承是支撑和固定主轴的关键部件,它需要满足高速旋转的要求,并具备足够的刚性和稳定性。
根据车床的使用要求和主轴的转速范围,可以选择不同类型的主轴轴承,如滚动轴承、滑动轴承或德国Schneeberger线性导轨轴承。
为了提高主轴的刚性和稳定性,还可以在主轴轴承上采用预拉力调节装置,以减少轴承的磨损和提高主轴的精度。
3.主轴驱动系统设计:主轴驱动系统是将动力传递给主轴的部件,常见的主轴驱动方式有皮带传动和直接驱动。
皮带传动方式可以通过调整皮带紧张度来调节主轴转速,适用于一些变速主轴车床。
直接驱动方式更加简单可靠,能够提供更高的主轴转速和更精确的加工效果。
直接驱动方式常见的有电机和主轴同轴分装,以及电机和主轴同轴集成在一起的设计。
为了确保主轴驱动的稳定性和准确性,需要采用高精度的联轴器和齿轮传动装置,以减少传动误差和振动。
此外,为了保证主轴的使用寿命和精度,还需要对主轴进行冷却和清洁。
冷却包括内部冷却和外部冷却,可以采用冷却液进行内部冷却,通过风扇或冷却器对外部进行冷却。
清洁方面可以采用集尘装置和冷却液过滤器,以确保主轴的清洁和润滑。
总之,CK6136数控车床的主轴部分机械设计是一个综合性工作,需要考虑刚性、稳定性、精度、耐用性等多方面因素。
只有通过精心的设计和优化选择,才能实现主轴的高效工作和长期可靠运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
级变速车床主轴箱设计————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:1.车床的规格系列和用处表1 车床的主参数(规格尺寸)和基本参数工件最大回转直径 D max (mm)正转最低转速 Nmax( minr)电机功率 N(k w) 转速级数Z传动比 400455.5161.262参数的拟定2.1 各级转速划分各级转速为:由给定的参数,φ=1.26=406.1,Z=16级查表2-5得各级转速为:45,56,71,90,112,140,180,224,280,355,450,560,710,900,1120,14002.2 主电机选择合理的确定电机功率,使机床既能充分发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
已知电动机的功率是 5.5kw ,选Y 132S-4,额定功率5.5kw ,满载转速1440minr ,最大额定转距2.2mN。
3运动设计3.1 传动结构式的拟定3.1.1 确定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动组组成,各传动组分别有1Z 、2Z 、……个传动副。
即321Z Z Z Z =……传动副中由于结构的限制以2或4为合适,即变速级数Z应为2和4的因子:βα42⨯=Z ,可以有三种方案:16=4×2×2;16=2×2×2×2;16=4×4 3.1.2 传动式的拟定16级转速传动系统的传动组,选择传动组安排方式时,要考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。
主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大,因此主轴上齿轮少些为好。
最后一个传动组的传动副常选用2。
除此之外,虽然16=4×2×2、16=4×4两种方案的传动轴比较少,但是,这两种传动组内有四个变速传动副,增大了传动轴的轴向尺寸,这两种方案不宜采用。
综上所述,传动式为16=2×2×2×2。
3.1.3 结构式的拟定对于传动式16=2×2×2×2,有24种结构式和对应的结构网。
分别为:8421222216⨯⨯⨯=8241222216⨯⨯⨯= 4821222216⨯⨯⨯=2841222216⨯⨯⨯=2481222216⨯⨯⨯=4281222216⨯⨯⨯=……根据传动比指数分配“前疏后密”的原则应采用第一种方案。
即:8421222216⨯⨯⨯=的方案。
3.2 转速图的拟定根据已确定的结构方案绘出转速图如下:图1 16级变速车床转速图3.3 确定齿轮齿数当各变速组的传动比确定以后,可确定齿轮齿数。
对于定比传动的齿轮齿数可依据手册推荐的方法确定。
对于变速组内齿轮的齿数,如传动比是标准公比的整数次方时,变速组内每对齿轮的齿数和z S 及小齿轮的齿数可以在参考书中选取。
一般在主传动中,最小齿数应大于17。
[3]第一组齿轮:11=a u z S =60,62,64,66,68,70,7226.112=a u z S =61,63,65,66,68,70,72由于可知选用z S =68,从表查出主动轮的齿数为34,30。
从动轮齿数则为34,38。
第二组齿轮:11=b u z S =60,62,64,66,68,70,722226.11=b u z S =60,62,65,67,70,72 可选用z S =72从表中查出主动轮的齿数36,28。
从动轮的齿数则为36,44。
第三组齿轮:11=c u z S =60,62,64,66,68,70,72,744226.11=c u z S =60,63,66,67,70,71,73,74 选用z S =74从表中查出主动轮的齿数37,21。
从动轮的齿数则为37,53。
第四组齿轮:126.121=d u =z S 80,82,85,86,886226.11=d u =Z S 80,81,84,85,86 选取=Z S 80从表中查处主动轮的齿数49,16。
从动轮齿数31,64.3.4 绘制传动系统图根据上面所计算个传动齿轮齿数绘制传动系统图如下:图2 16级变速传动系统图4.1传动轴的估算4.1.1求各轴的计算转速(1)、主轴的计算转速主轴的计算转速度是低速第一个三分之一变速范围的最高一级转速,即n j=112r/min。
主(2)、各传动轴的计算转速①轴Ⅳ有8级转速,其最低转速180r/min,通过双联齿轮使主轴获得两级转速:45r /min 和280 r/min 。
280 r/m in 比主轴的计算转速高,需传递全部功率,故轴Ⅳ的180r/mi n转速也能传递全部功率,即Ⅳj n =180 r/min② 同理可得:Ⅲj n =450 ③ 同理可得:n jII =710 r/mi n ④ 同理可得:n jI = 900r/min (3)、各齿轮的计算转速各变速组内一般只计算组内最小的,也是强度最薄弱的齿轮,故也只需要确定最小齿轮的计算转速。
1) 轴Ⅴ-Ⅳ间变速组的最小齿轮是Z=16,该齿轮使主轴获得8级转速45 r/min ,56r/min,71r/min ,90r/min ,112r/min,140 r/min,180r/min,224r /min 主轴计算转速是112r /min ,故该齿轮在450r/min 时应传递功率,是计算转速; 2) 同理可得,轴Ⅳ-Ⅲ间Z=21的计算转速为450r/m in 3) 同理可得,轴II —I II间Z=28的计算转速为710r /mi n; 4) 同理可得,轴I—I I间Z=30的计算转速为900r/m in 。
4.1.2传动轴直径的估算由公式:np A d η3≥其中:P -电动机额定功率 0A -系数 n-该传动轴的计算转速η-从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积;对于空心轴课采用公式:)1(430β-≥n p A d其中:dd 1=β ,即空心轴的内径d1与外径d 之比通常取6.0~5.0=β 计算转速n 是传动件能传递全部功率的最低转速。
各传动件的计算转速可以从转速图上,按主轴的计算转速和相应的传动关系确定,当取各级效率为1时,所得的轴颈大于最小轴径,以下计算轴颈时均取效率为1。
则:mm A d 2510215.512010215.5331≈⨯== mm A d 268085.51208085.5332≈⨯== mm A d 305005.51205005.5333≈⨯==mm A d 401955.51201955.5334≈⨯== mm n p A d 65)5.01(605.5120)1(34435≈-⨯=-=β 因为在一轴上要安装离合器,所以一轴直径应大一些,取mm d 401=;又因为轴2、3、4均为花键轴内径分别取为:mm d 352=、mm d 353=、mm d 454=;主轴最小直径为mm d 655=,以上轴径为平均轴径,设计时可相应调整。
4.1.3 主轴前端直径的估算由通用机床主轴前端轴颈尺寸可知:主轴前端轴颈D1与直径max D 的关系,即1D =0.25max D 15±已知:max D =400mm则:1D =0.25max D 15±=0.25×450±15=105mm再查参考书选车床最大回转直径max D =400mm,即为最大加工直径,因此主轴内空直径d=0.1max D ±10,取d=35m m4.2 三角带传动的计算三角带传动中,轴间距A 可以加大。
由于是摩擦传递,带与轮槽间会有打滑,宜可缓和冲击及隔离振动,使传动平稳。
带轮结构简单,但尺寸大,机床中常用作电机输出轴的定比传动。
(1)选择三角带的型号根据公式: 1.1 5.5 6.05ca a P K P KW ==⨯=式中P---电动机额定功率,a K --工作情况系数 查参考书机械设计图8-11可因此选择A 型带。
(2)确定带轮的计算直径1D ,2D带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。
为提高带的寿命,小带轮的直径1D 不宜过小,即min D D ≥1。
取主动轮基准直径1D =140mm 。
[4]由公式1212D n n D = 式中:1n -小带轮转速,2n -大带轮转速。
所以mm D 22414090014402=⨯=,取为250mm 。
[4](3)确定三角带速度 按公式s m n D V /55.10100060144014014.310006011=⨯⨯⨯=⨯=π在规定的5m/ss m v /25≤≤ 范围内,合理。
(4)初定中心距带轮的中心距,通常根据机床的总体布局初步选定,一般可在下列范围内选取: 根据经验公式()()120120.72D D A D D mm +<<+ 取780)250140(2=+⨯mm ,取0A =800mm .(5)三角带的计算基准长度0L()()021221004-++2+2=A D D D D A L πmm L 08.22168004)140250()250140(214.3800220=⨯-++⨯+⨯=由表8-2取整mm L 2240= [4](6)验算三角带的挠曲次数s /4028.81000次≤==Lmvu ,符合要求。
(7)确定实际中心距Amm L L A A 96.8112)08.22162240(80020=÷-+=-+= (8)验算小带轮包角α000120112021.1725.57180≥=⨯--≈AD D α,主动轮上包角合适。
(9)确定三角带根数Z 由公式得: ia ca k k p p p z )(00∆+= [4]传动比: 4.11021144021===v v i 查表8-5c,8-5d 得0p ∆= 0.15KW ,0p = 1.32KW 查表8-8,k α=0.98;查表8-2,l k =0.9697.396.098.0)15.032.1(05.6=⨯⨯+=Z所以取Z=4根 (10)计算预紧力查表8-4,q =0.1kg/m [4]Nqv k vz p F aca 3.9255.101.0198.05.2555.1005.650015.2500220=⨯+〉-〈⨯⨯=+〉-〈=综上所述可得:表3 皮带参数和带轮尺寸带型号 带长/mm 带根数带轮直径/m m 中心距/mm 预紧力/N大带轮 小带轮A224.9692.34.3 齿轮模数和齿宽的计算4.3.1 齿轮模数的确定(1) 一般同一变速组中的齿轮取同一模数,选择负荷最重的小齿轮按简化的接触疲劳强度公式计算()[]3221116338dj m j ji N m mm Z i n ϕσ±⨯=⎡⎤⨯⨯⨯⨯⎣⎦[6]式中:j m ——按疲劳接触强度计算的齿轮模数[]mmd N ——驱动电机功率[]KW j n ——计算齿轮的转速[]rpmi ——大齿轮齿数和小齿轮齿数之比1i ≥ 1Z ——小齿轮齿数m ϕ——齿宽系数,m Bmϕ=(B为齿宽,m 为模数),10~6=m ϕ j σ⎡⎤⎣⎦——许用接触应力 []MPa传动组a 模数:=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3229006002.13560.228.216338a m 2.21 传动组b 模数:=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3227106006.11860.266.216338b m 2.76传动组c 模数:=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3224506003.21860.233.316338c m 3.61传动组d 模数:=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=32245060031860.2416338d m 4.02 取,4=a m ,4=b m ,4=c m 4=d m 4.3.2 齿宽的确定由公式m B m ϕ=(为模数m m ,10~6=ϕ)[6]得:第一套啮合齿轮mm B a 30~183)10~6(=⨯= 第二套啮合齿轮mm B b 30~183)10~6(=⨯=第三套啮合齿轮mm B c 30~183)10~6(=⨯= 第四套啮合齿轮mm B d 30~183)10~6(=⨯=一对啮合齿轮,为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷,设计上,应主动轮比小齿轮齿宽大,所以取各齿轮齿宽如下:表4 各齿轮齿宽齿轮 Z 1 Z2 Z 3 Z 4 Z 5 Z 6 Z7 Z8 Z9 Z 10Z11Z 12 Z 13 Z14 Z 15 Z16 齿宽 242424 2428328323235325动力传动件的校核5.1 主轴刚度验算5.1.1 选定前端悬伸量C参考P121,根据主轴端部的结构,前支承轴承配置和密封装置的型式和尺寸,这里选定C=120mm .[8]5.1.2 主轴支承跨距L 的确定一般最佳跨距mm C L 420~240)4~2(0== ,考虑到结构以及支承刚度因磨损会不断降低,应取跨距L 比最佳支承跨距0L 大一些,再考虑到结构需要,这里取L=600mm 。