机械机床毕业设计116机床主传动系统设计论文

1普通车床主传动系统设计说明书一、设计题目：设计一台普通车床的主传动系统，完成变速级数为8-12级。二、设计目的：1：通过设计实践，掌握机床主传动系统的设计方法。2：培养综合运用机械制图、机械设计基础、及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。3：培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。4：提高技术总结及编制技术文件的能力。5：是毕业设计教学环节实施的技术准备。三、设计内容与基本要求：设计内容：（一）运动设计（1）传动方案设计（集中传动，分离式传动）（2）转速调速范围maxminnRnn（3）公比：大公比，小公比和及混合公比（4）确定结构网和结构式：（1）传动副：前多后少，前密后疏，（2）超速级解决方案：a:增加变速组，b:采用分枝传动和背轮机构（5）绘制转速图：（1）降速：前缓后急（2）升速：前急后缓（6）三角带设计:确定变速组齿轮齿数（7）绘出传动系统图（二）动力设计（1）传动件的计算转速ni：各轴，各齿轮（2）传动轴轴径（3）齿轮模数（4）主轴设计：轴径（前径，后径），内孔直径，前端前伸量a(粗选：100-120)，2支撑形式，计算合理支撑跨距L（三）结构设计（四）校核一个齿轮（最小的），校核主轴（弯矩，扭矩）基本要求：1：根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。2：正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析。3：正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。4：完成主传动系统图1张和机床正反转控制电气原理图1张。四、设计参数：序号加工最大直径主轴转速系列（r/min）驱动电动机功率与同步转速1400mm1000,710,500,355,250,180,125,904.5kw,1500r/min2400mm1000,500,355,250,180,125,90,454kw,1500r/min3320mm2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,424kw,1500r/min4320mm2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223kw,1500r/min5320mm2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004kw,1500r/min6320mm2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633kw,1500r/min(选择第二组参数作为设计数据)五、运动参数设计（1）传动方案设计（选择集中传动方案）（2）转速调速范围1000max22.245minnRnn3（3）选用混合公比1.41（4）确定结构网和结构式：2348222（5）绘制转速图：如下图所示（6）确定变速组齿轮齿数1．先计算第一扩大组的齿轮的齿数第一扩大组的降速比分别为：112u，21u故齿数最小的齿轮在降速比为112u之中，查表取1min22zz，66zs，则'144z，则222331zuzsu，'233z2．基本组的降速比分别是：112.8u，21u故齿数最小的齿轮在降速比为112.8u之中，查表有1min22zz，84zs，则'162z，'2242zz3．第二扩大组的降速比分别是114u，21u故齿数最少的齿轮在114u之中，查表有1min20zz，100zs，250z则'180z，'250z4（7）传动系统图如下：六、动力参数设计（1）传动件的计算转速主轴的计算转速：0.30.3maxminmin100045114/min45nnnrn，取主轴的计算转速为125r/min。各轴的计算转速如下：轴序号电１23主计算转速（r/min）14401000500177125最小齿轮的计算转如下：轴序号及最小齿轮齿数1（22）2(22)3(20)主(50)计算转速（r/min）10005001801255(2)计算各传动轴的输出功率14.00.960.993.80()brppnnkw额213.800.970.993.65()grppnnkw323.650.970.993.51()grppnnkw33.510.970.993.37()grppnnkw主(3)计算各传动轴的扭矩11955036290jPn1T（n.mm）22955069715jPn2T（n.mm）339550189381jPn3T（n.mm）9550257468jPn主主主T（n.mm）七、轴径设计及键的选取轴一：13.80pkw，11000/minjnr，取0.9。【】＝带入公式：491[]jPdn有，23.2dmm,圆整取24dmm选花键：626306轴二：23.65pkw，2500/minjnr，取0.9。【】＝带入公式：491[]jPdn有，27.3dmm,圆整取30dmm选花键：832366轴三：33.51pkw，3177/minjnr，取0.9。【】＝带入公式：491[]jPdn有，34.7dmm,圆整取35dmm选花键：836407主轴：选择主轴前端直径190Dmm，后端直径210.750.85DD（）6取2D65mm，则平均直径77.5Dmm。对于普通车床，主轴内孔直径(0.550.6)dD,故本例之中，主轴内孔直径取为45dmm支承形式选择两支撑，初取悬伸量90amm，支撑跨距520Lmm。选择平键连接，2214,100bhlmm八、带轮设计（1）确定计算功率:P=4kw,K为工作情况系数，可取工作8小时，取K=1.01.04.04.0jPKPkw（2）选择三角带的型号:由4.0jPkw和1440r/minn额查表选择B型带（3）取1125Dmm，则1111214401801000nDDDmmn（4）核算胶带速度V119.4/60000Dnvms（5）初定中心矩0121.51.5125180457.5ADDmm，圆整取458mm。（6）计算胶带的长度222100120180125()224581251801396.52424458DDLADDA取01433Lmm（7）核算胶带的弯曲次数711111000100029.4[][]13.1[]40[]1433mvUssssL（8）计算实际中心距0014331396.5458476.2522LLAA，圆整取476（9）核算小带轮的包角211180180125180180120180173120476DDA（10）确定胶带的根数Z01.92p，10.98c0142.121.920.98jpZpc，取三根带。（11）大带轮结构如下图所示：九、计算齿轮模数45号钢整体淬火，[]1100jMP按接触疲劳计算齿轮模数m,查表计算可得1231.04,1.3,1.3kkk1-2轴取8m，122Z，2i，1000jn，3.80jp8由公式312321(1)16300[]jjmjjikkkpmZin可得2.2jm，m=2.5mm2-3轴取10m，122Z，2.82i，500jn，3.65jp由公式312321(1)16300[]jjmjjikkkpmZin可得2.35jm，m=2.5mm3-主轴取8m，120Z，4.0i，500jn，3.51jp由公式312321(1)16300[]jjmjjikkkpmZin可得2.6jm，m=3.0mm十、各级转速校核各级实际转速r/min44891251772503605001000各级标准转速r/min45901251802503555001000误差2.2%1.1%0%1.7%0%1.4%0%0%以上各级的转速误差全部满足10(1)%10(1.411)%4.1%实际转速标准转速标准转速十一、齿轮校核轴及齿数122133244233242222342362350320主轴50主轴80模数（mm）2.52.52.52.52.52.52.52.53333分度圆直径(mm)5582.511082.51055510515515060150240齿根圆直径(mm)48.7576.25103.7576.2598.7548.7598.75148.75142.552.5142.5232.59齿顶圆直径(mm)6087.511587.51106011016015666156246（1）一轴到二轴的小齿轮从上表可知为齿数为22查设计手册可得以下数据：12322,2,2.5,82.520,1000/min,1.04,1.3,1.3jZumBnrKKK/18000/29000STTP接触应力：31706060100090003.7810mTnTKC0.83,0.58,0.64nNqKKK，1.16STnNqKKKKK123(1)20881000()sjjuKKKKNMPaZmuBn[N为传递的额定功率（KW）]3.8N将以上数据代入公式可得10061100()jMpaMpaPASS弯曲应力：61606060100090002.54210mTnTKC0.83,0.78,0.77nNqKKK，1.27STnNqKKKKK，0.395Y5123219110()SwjKKKKNMPaZmBYn将以上数据代入公式可得164320()wMpaMpaPASS（2）二轴到三轴的小齿轮从上表可知为齿数为22查设计手册可得以下数据：12322,2.82,2.5,102.525,500/min,1.04,1.3,1.3jZumBnrKKK/18000/29000STTP接触应力：317060605009000310mTnTKC0.85,0.58,0.60nNqKKK，0.89STnNqKKKKK10123(1)20881000()sjjuKKKKNMPaZmuBn[N为传递的额定功率（KW）]3.65N将以上数据代入公式可得9461100()jMpaMpaPASS弯曲应力：6160606050090002.26210mTnTKC0.85,0.78,0.75nNqKKK，1.12STnNqKKKKK5123219110()SwjKKKKNMPaZmBn将以上数据代入公式可得197320()wMpaMpaPASS（3）三轴到主轴的小齿轮从上表可知为齿数为20查设计手册可得以下数据：12320,4,3,8324,500/min,1.04,1.3,1.3jZumBnrKKK/18000/29000STTP接触应力：317060605009000310mTnTKC0.95,0.58,0.60nNqKKK，0.99STnNqKKKKK123(1)20881000()sjjuKKKKNMPaZmuBn[N为传递的额定功率（KW）]3.51N将以上数据代入公式可得8921100()jMpaMpaPASS弯曲应力：6160606050090002.26210mTnTKC0.95,0.78,0.75nNqKKK，1.26STnNqKKKKK5123219110()SwjKKKKNMPaZmBn将以上数据代入公式可得177320()wMpaMpaPASS11十二、主轴校核（a）主