數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【通過答辯畢業(yè)論文+CAD圖紙】_第1頁
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文檔簡介

買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 摘 要 本文作者研究的主要是數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng),這類主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可用于對普通車床的改造,以適應(yīng)當(dāng)前我國機(jī)床工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 本文作者完成的設(shè)計(jì)主要包括根據(jù)一些原始數(shù)據(jù)(其中包括機(jī)床的類型、規(guī)格等)結(jié)合實(shí)際條件和情況對車床一些參數(shù)進(jìn)行擬定,再根據(jù)擬定的參數(shù),進(jìn)行傳動(dòng)方案的比較,確定傳動(dòng)方案。然后計(jì)算各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪齒數(shù),再估算齒輪的模數(shù)和各軸的軸徑,并對齒輪和軸的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行校核。除此之外,還要對箱體內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),一些零件的選型,如電磁離合器的選擇等,從 而完成對整個(gè)主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 : 數(shù)控車床 主傳動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 of of of to of In to to of of of of to of to of to on of It t of of of of In in of of of to of NC 文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 目錄 0 引言 . 1 1 總體設(shè)計(jì)方案擬定 . 3 1 1 擬定主運(yùn)動(dòng)參數(shù) ( Z) . 3 1 2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) . 3 1 3 動(dòng)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) . 3 1 4 軸和齒輪的驗(yàn)算 . 3 1 5 主軸變速箱裝配設(shè)計(jì) . 3 2 參數(shù)擬定 . 4 車床主參數(shù) (規(guī)格尺寸 )和基本參數(shù) . 4 各級(jí)轉(zhuǎn)速的確定 . 4 3 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) . 5 3 1 主擬定傳動(dòng)方案 . 5 3 2 傳動(dòng)方案的比較 . 5 3 2 1 采用單速電機(jī) . 5 3 2 2 采用雙速電機(jī) . 6 3 3 各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算 . 7 3 4 各軸轉(zhuǎn)速的確定方法 . 9 3 4 1 軸的轉(zhuǎn)速 . 9 3 4 2 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 . 9 3 5 轉(zhuǎn)速圖擬定 . 10 4 動(dòng)力計(jì)算 . 11 齒輪的計(jì)算 . 11 1 確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)(查表法) . 11 4 1. 2 確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)(計(jì)算法)并校核 . 12 4 1. 3 齒輪的精度設(shè)計(jì); . 15 電磁離合器的選擇和使用 . 19 5 軸的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算 . 25 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 軸的強(qiáng)度校核 (以軸為例 ) . 25 選擇軸的材料 . 26 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 初估軸徑 . 26 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 26 5 2. 4 軸的受力分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 軸的剛度校核 (以軸為例 ) . 29 6 主軸變速箱的裝配設(shè)計(jì) . 32 箱體內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) . 32 設(shè)計(jì)的方法 (以軸的布置為例 ) . 32 7 結(jié)論 . 35 致謝 . 36 參考文獻(xiàn) . 37 附件清單 . 38 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 0 引言 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 ,我所從事設(shè)計(jì)的 課題是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。此類數(shù)控車床屬于經(jīng)濟(jì)型中檔精度機(jī)床,這類機(jī)床的傳動(dòng)要求采用手動(dòng)與電控雙操縱方式,在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電控變速??傮w的設(shè)計(jì)方案就是對傳動(dòng)方案進(jìn)行比較,繪出轉(zhuǎn)速圖,對箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),包括軸和齒輪的設(shè)計(jì)、校核等。 為什么要設(shè)計(jì)此類數(shù)控車床呢?因?yàn)殡S著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國制造業(yè)領(lǐng)域涌現(xiàn)出了許多私營企業(yè),這些企業(yè)的規(guī)模普遍不大,沒有太多的資本。一些全功能數(shù)控系統(tǒng),其功能雖然豐富,但成本高,對于這些中小型企業(yè)來說購置困難,但是中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn),希望對原有機(jī)床進(jìn)行改造 ,進(jìn)行數(shù)控化、自動(dòng)化,以提高生產(chǎn)效率。我國機(jī)床工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是機(jī)床擁有量大、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小,突出的任務(wù)就是用較少的資金迅速改變機(jī)械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌,使之盡可能提高自動(dòng)化程度,保證加工質(zhì)量,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高經(jīng)濟(jì)效益。我國是擁有 300多萬臺(tái)機(jī)床的國家,而這些機(jī)床又大量是多年累積生產(chǎn)的通用機(jī)床,自動(dòng)化程度低,要想在近幾年內(nèi)用自動(dòng)和精密設(shè)備更新現(xiàn)有機(jī)床,不論是資金還是我國機(jī)床廠的能力都是辦不到的。因此,普通機(jī)床的數(shù)控改造,大有可為。它適合我國的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平,已成為我國設(shè)備技術(shù)改造主要方法之一。目 前,我國經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展迅速,研制了幾十種簡易數(shù)控系統(tǒng),有力地促進(jìn)了我國數(shù)控事業(yè)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就是結(jié)合現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)實(shí)際,我國的國情,在滿足系統(tǒng)基本功能的前提下,盡可能地降低價(jià)格。 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床有許多優(yōu)點(diǎn)。 1)其降格便宜,且性能價(jià)格比適中,與進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控車床相比,前者只需一萬元左右,后者則需十萬甚至幾十萬元。因此,它特別適合于改造在設(shè)備中占有較大比重的普通車床,適合在生產(chǎn)第一線大面積推廣。從提高資本效率出發(fā),改造閑置設(shè)備,能發(fā)揮機(jī)床的原有功能和改造后的新增功能,提高機(jī)床的使用價(jià)值。 2)適用于多品 種、中小批量產(chǎn)品的適應(yīng)性強(qiáng)。在普通車床上加工的產(chǎn)品,大都可在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上進(jìn)行。加工不同零件,只要改變加工程序,很快適應(yīng)和達(dá)到批量生產(chǎn)的要求。 3)相對于普通車床,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床能提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低廢品損失。數(shù)控有較高的加工精度,加工出的產(chǎn)品尺寸一致性好,合格率高。 4)采用數(shù)控車床,能解決復(fù)雜的加工精度,還能節(jié)約大量工裝費(fèi)用,降低生產(chǎn)成本。 5)采用此類車床,還能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度將工人從緊張、繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來。6)可以提高工人素質(zhì),促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。數(shù)控系統(tǒng)的出現(xiàn)擴(kuò)大了工人的視野,帶動(dòng)了學(xué)習(xí)微電子技術(shù)的熱 潮,為工人由“體力型”向“智力型”過渡創(chuàng)造了條件,促進(jìn)了工廠的技術(shù)進(jìn)步。 7)增強(qiáng)了企業(yè)應(yīng)變能力,為提高企業(yè)競爭能力創(chuàng)造了條件。企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控設(shè)備對設(shè)備進(jìn)行改造后,提高了加工精度和批量生產(chǎn)的能力,同時(shí)又?jǐn)?shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 保持“萬能加工”和“專用高效”這兩種屬性,提高設(shè)備自身對產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的應(yīng)變能力,增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力。 本設(shè)計(jì)中的數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)就是主電機(jī)采用雙速電機(jī),這樣可以簡化箱體內(nèi)的結(jié)構(gòu)。操縱方式并非是完全數(shù)控,而是采用采用手動(dòng)與電控雙操縱方式,在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電控變速。本設(shè)計(jì)就是對在我國應(yīng)用非常廣泛的 數(shù)控車床進(jìn)行的改造,具有廣泛的適應(yīng)性。 車床是一種加工效率高,操作性能好,社會(huì)擁有量大的普通車床。實(shí)踐證明,把這種車床改造為數(shù)控車床,已經(jīng)收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 總體的設(shè)計(jì)方案就是對傳動(dòng)方案進(jìn)行比較,繪出轉(zhuǎn)速圖,對箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),包括軸和齒輪的設(shè)計(jì)、校核等。設(shè)計(jì)時(shí)一要注意設(shè)計(jì)的科學(xué)性和條理性,另一點(diǎn)就是要注意和實(shí)際的結(jié)合。設(shè)計(jì)的依據(jù)主要是以經(jīng)驗(yàn)或類比為基礎(chǔ)的傳統(tǒng) (經(jīng)驗(yàn) )設(shè)計(jì)方法。作為一名尚未畢業(yè)的大學(xué)生,經(jīng)驗(yàn)自然是我們所欠缺的,所以除了老師的指導(dǎo),最主要的就是借鑒書上的設(shè)計(jì)方法。書上雖然不 會(huì)有完全相同的示例,但一些其他類型的主軸箱設(shè)計(jì)方法在這個(gè)課題上同樣適用,適用也只是大體上的適用,具體到一些細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)就需我們自己查設(shè)計(jì)手冊了。比如說其中涉及到電磁離合器的設(shè)計(jì)就需自己解決。雖然我們很缺乏設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),但還應(yīng)處處從實(shí)際出發(fā)。從大處講,聯(lián)系實(shí)際是指在進(jìn)行機(jī)床工藝可能性的分析、參數(shù)擬定和方案確定中,既要了解當(dāng)今的先進(jìn)生產(chǎn)水平和可能趨勢,更應(yīng)了解我國實(shí)際生產(chǎn)水平,使設(shè)計(jì)的機(jī)床、機(jī)器在四化建設(shè)中發(fā)揮最佳的效益。從小處講,指對設(shè)計(jì)的機(jī)床零部件的制造、裝配和維修要進(jìn)行認(rèn)真的、切實(shí)的考慮和分析,對推薦的設(shè)計(jì)數(shù) 據(jù)和資料要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行取舍。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐,了解和掌握結(jié)合實(shí)際、綜合思考的設(shè)計(jì)方法。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 1 總體設(shè)計(jì)方案擬定 1 1 擬定主運(yùn)動(dòng)參數(shù) ( Z) 機(jī)床設(shè)計(jì)的初始,首先需要確定有關(guān)參數(shù),它們是傳動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù),影響到產(chǎn)品是否能滿足所需要的功能要求。根據(jù)擬定的參數(shù)、規(guī)格和其他特點(diǎn),了解典型工藝的切削用量,了解極限轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z、主傳動(dòng)電機(jī)功率 N。 1 2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)擬定的參數(shù),通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的分析,確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖。傳動(dòng)方案有多種,傳動(dòng)型式更是式樣眾多,比如:傳動(dòng)型式上有集中傳動(dòng)的主軸變速箱。分離傳動(dòng)的主軸箱與變速箱;擴(kuò)大變速范圍可以用增加傳動(dòng)組數(shù),也可用背輪機(jī)構(gòu)、分支傳動(dòng)等型式;變速型式上既可用多速電機(jī),也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。然后計(jì)算各傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù)。 1 3 動(dòng)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) 估算齒輪模數(shù) d,選擇和計(jì)算離合器。 將各傳動(dòng)件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排、布置和設(shè)計(jì)。 1 4 軸和齒輪的驗(yàn)算 在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上,對一根傳動(dòng)軸和齒輪的剛度、強(qiáng)度進(jìn)行校核。 1 5 主軸變速箱裝配設(shè)計(jì) 主軸變速箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)草圖為“底稿”,進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制的。圖上各零部件要表達(dá)清楚,并標(biāo)明尺寸和配合。 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 2 參數(shù)擬定 車床主參數(shù) (規(guī)格尺寸 )和基本參數(shù) 此經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床是由 據(jù)任務(wù)書上提供的條件: 此數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速可分高低兩檔 ,共有 12級(jí)轉(zhuǎn)速: 其中高低兩檔各有 6級(jí)轉(zhuǎn)速,低速檔時(shí)40/, 45r/速檔時(shí)800 r/235 r/ 此車床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為 400軸端部型式為 軸通孔直徑為 65 主軸孔錐度為公制 70;采用雙速 電機(jī) :其中 電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率分別為 1000/1500 r/4/ 各級(jí)轉(zhuǎn)速的確定 已知主軸的轉(zhuǎn)速分為 12 級(jí),又分為高低兩檔,其中高檔最大轉(zhuǎn)速 1800r/小轉(zhuǎn)速 235 r/ 1800/235= 1z 1 當(dāng)機(jī)床處于低 速檔時(shí) ,主軸共有 6級(jí),轉(zhuǎn)速范圍nR=5340=1z ,即 = 1 =已知 45,查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表 (見參考文獻(xiàn) 1第 6頁 )45,就可每隔六個(gè)數(shù)取得一個(gè)數(shù) ,得低速檔的 6級(jí)轉(zhuǎn)速分別為 45,67,103,154,230,340 r/當(dāng)車床處于高速檔時(shí) , 主軸共有 6級(jí),轉(zhuǎn)速范圍nR=351800=1z ,即 = 1 =已知 1800 ,查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表 (見參考文獻(xiàn) 1 第 6頁 ). 從表中找到800, 就可每隔六個(gè)數(shù)取得一個(gè)數(shù) ,得高速檔的 6級(jí)轉(zhuǎn)速分別為 236,354,543,815,1200,1800 r/ 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 3 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 3 1 主擬定傳動(dòng)方案 擬定傳動(dòng)方案,包括傳動(dòng)型式的選擇以及開停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng)型式則指傳動(dòng)和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及其組成、安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)型式、變速類型。傳動(dòng)方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān),和工作性能也有關(guān)系。因此,確定傳動(dòng)方案和型式,要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)性等多方面統(tǒng)一考慮。 3 2 傳動(dòng)方案的比較 3 2 1 采用單 速電機(jī) 已知變速級(jí)數(shù)為 Z=12。 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目。 級(jí)數(shù)為 傳動(dòng)組分別有 . Z= 傳動(dòng)副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制以 2 或 3 為合適,即變速級(jí)數(shù) Z 應(yīng)為 2 和 3 的因子 Z= 3。 可以有兩種方案 方案一 12=2 3 2 傳動(dòng)齒輪數(shù)目 2 ( 2+3+2) =14。 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 軸向尺寸為 15b。 傳動(dòng)軸數(shù)目為 4根。 操縱機(jī)構(gòu)較為簡 單:兩個(gè)滑移齒輪和一個(gè)三聯(lián)滑移齒輪,可單獨(dú)也可集中操縱。 方案二 12=3 4 傳動(dòng)齒輪數(shù)目 2 ( 3 4) =14個(gè)。 軸向尺寸為 19b。 傳動(dòng)軸數(shù)目為 3根。 操縱機(jī)構(gòu)較復(fù)雜:四聯(lián)滑移齒輪作為整體式,滑移長度為 12b;如拆為 2個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪,需要有自鎖,以保證只有一個(gè)齒輪副嚙合。 相比之下,還是傳動(dòng)副數(shù)分別為 2, 3, 2的三個(gè)傳動(dòng)組方案為優(yōu)。 3 2 2 采用雙速電機(jī) 車床上,有時(shí)采用雙速電機(jī),雙速電機(jī)的轉(zhuǎn)速比:電=2,傳動(dòng)系統(tǒng)的公比 應(yīng)當(dāng)是 2 的整次方根,本設(shè)計(jì)中的雙速電機(jī)的公比 = 2 =時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變換起著系統(tǒng)中第一擴(kuò)大傳動(dòng)組的作用相應(yīng)基本組的傳動(dòng)級(jí)數(shù)應(yīng)為 2,這樣使傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡化。本設(shè)計(jì)是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床,采用電控和手動(dòng)兩種方式,為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要,本設(shè)計(jì)采用雙速電機(jī)。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 3 3 各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算 假設(shè)結(jié)構(gòu)如圖: 52419107683軸軸主軸由于已經(jīng)設(shè)計(jì)了各軸之間的相對位置關(guān)系,由傳動(dòng)系統(tǒng)草圖知共有六個(gè)傳動(dòng)比。 分別設(shè)齒輪 1和齒輪 4之間的傳動(dòng)比 為 14i ,齒輪 2和齒輪 5之間的傳動(dòng)比為25i,齒輪 8和齒輪 9之間的傳動(dòng)比為 89i,齒輪 3和齒輪 6之間的傳動(dòng)比為 36i ,齒輪 7 和齒輪 10之間的傳動(dòng)比為710i,帶輪傳動(dòng)比為輪帶i。 設(shè)其中25i14i 36i。 當(dāng)處于低檔時(shí),手動(dòng)操作使得齒輪 8和齒輪 9嚙合。 當(dāng)中間的電磁離合器得電,齒輪 2和齒輪 5 之間嚙合,當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最小,為45或 67 r/ 可得 25i89i輪帶i 1000=45r/5i89i輪帶i 1500=67 r/左側(cè)的電磁離合器得電,齒輪 3和齒輪 6 之間嚙合,當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最大,為226或 340 r/ 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 可得 36i89i輪帶i 1000=230 r/6i89i輪帶i 1500=340 r/右側(cè)的電磁離合器得電,齒輪 1 和齒輪 4 之間嚙合,當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為 100或 150 可得 14i 89i輪帶i 1000=100 r/14i 89i 輪帶i 1500=150 r/處于高檔時(shí),手動(dòng)操作使得齒輪 7和齒輪 10嚙合 當(dāng)中間的電磁離合器得電,齒輪 2和齒輪 5 之間嚙合,當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最小,為236或 354 可得 25i710i輪帶i 1000=235 r/5i710i輪帶i 1500=354 r/左側(cè)的電磁離合器得電,齒輪 3和齒輪 6 之間嚙合,當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最大,為1200或 1800 可得 36i710i輪帶i 1000=1200 r/6i710i輪帶i 1500=1800 r/右側(cè)的電磁離合器得電,齒輪 1 和齒輪 4 之間嚙合,當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為 543或 816 可得 14i 710i輪帶i 1000=543 r/4i 710i輪帶i 1500=815 r/這 6各方程聯(lián)列可解得 25i 14i 36i 9i 710i 輪帶i 動(dòng)比的選用時(shí),應(yīng)注意的幾個(gè)問題,充分使用齒輪副的極限傳動(dòng)比 1/4, 雖然可以最大限度地獲得變速箱范圍或減少傳動(dòng)件數(shù),但會(huì)導(dǎo)致齒輪和箱體尺寸買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 過大,齒輪線速度增大,容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪音,要求精度提高。在實(shí)踐中,往往不采用降速很小、升速很大的傳動(dòng)比,特別是中間軸的傳動(dòng)。因此,從系統(tǒng)的角度考慮,寧可適當(dāng)增加串聯(lián)傳動(dòng)組的數(shù)目,或者用并聯(lián) 式的分支傳動(dòng)滿足變速范圍的要求,而避免用極限傳動(dòng)比的傳動(dòng)副。 以上幾個(gè)傳動(dòng)比都符合要求。 3 4 各軸轉(zhuǎn)速的確定方法 由傳動(dòng)比和電機(jī)的轉(zhuǎn)速,可以計(jì)算出各軸的轉(zhuǎn)速; 3 4 1 軸的轉(zhuǎn)速 軸從電機(jī)得到運(yùn)動(dòng),經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成各級(jí)轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和主軸最高轉(zhuǎn)速應(yīng)相接近。顯然,從傳動(dòng)件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下恒功率工作時(shí)所受扭矩最小來考慮,軸不宜將電機(jī)轉(zhuǎn)速降得太低。但如果軸上裝有摩擦離合器一類部件時(shí),高速下摩擦損耗、發(fā)熱都將成為突出矛盾,因此,軸轉(zhuǎn)速也不宜太高車床的軸轉(zhuǎn)速一般取 7001000 r/右比 較合適。另外也要注意到電機(jī)與軸的傳動(dòng)方式,如用帶輪傳動(dòng)時(shí),降速比不宜太大,和主軸尾部可能干涉。 3 4 2 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 對于中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的考慮原則是:妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小與噪音、振動(dòng)等性能要求之間的矛盾。 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí),中間傳動(dòng)軸和齒輪承受扭矩小,可以使軸徑和齒輪模數(shù)小些,從而可以使結(jié)構(gòu)緊湊。但是,這將引起空載功率和噪音加大。從經(jīng)驗(yàn)知:主軸轉(zhuǎn)速和中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速時(shí),應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況作相應(yīng)修正: 1、對于功率較大的重切削機(jī)床,一般主軸轉(zhuǎn)速較低,中間軸的轉(zhuǎn)速適當(dāng)取高一些對減小結(jié)構(gòu)尺寸的效 果較明顯。 2、對高速輕載或精密機(jī)床,中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一些。 3、控制齒輪圓周速度8 ,在此條件下,可適當(dāng)選用較高的中間軸轉(zhuǎn)速。 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3 5 轉(zhuǎn)速圖擬定 運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定以后,主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速就已經(jīng)知道了,而且根據(jù)設(shè)計(jì)出來的各級(jí)齒輪的傳動(dòng)比,這樣就可以擬定主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖,使主運(yùn)動(dòng)逐漸具體化。 電動(dòng)機(jī) 軸 軸 主軸4510315423034023635454381512001800150010000 . 5 3 4 : 15 3 : 3 12 0 : 6 23 5 : 4 75 4 : 4 11 7 : 6 6此車床集中傳動(dòng) :公比為 ,級(jí)數(shù) Z=12,變速范圍 R=1800/45=40。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 4 動(dòng)力計(jì)算 齒輪的計(jì)算 1 確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)(查表法) 可以用計(jì)算法或查表法確定齒輪齒數(shù),后者更為簡便。根據(jù)上面計(jì)算的傳動(dòng)比和初步定出的小齒輪齒數(shù),查表即可求出齒輪副齒數(shù)之和,再減得大齒輪的齒數(shù)。 用查表法求軸和軸上的齒輪的齒數(shù)和模數(shù) 常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù)(小齒輪)(見參考書 1第 20頁)。 選取時(shí)應(yīng)注意: 不產(chǎn)生根切。一般取 18 20; 保證強(qiáng)度和防止熱變形過大,齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚 2m,一般取 5T/m。 同一傳動(dòng)組的各對齒輪副的中心距應(yīng)當(dāng)相等。若模數(shù)相同,則齒數(shù)和亦應(yīng)相等。但由于傳動(dòng)比的要求,尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后,常常滿足不了上述要求。機(jī)床上可用修正齒輪,在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。但修正量不能太大,一般齒數(shù)差不能超過 3 4 個(gè)齒。 防止各種碰撞和干涉。 三聯(lián)滑移齒輪的相鄰兩齒輪的齒數(shù)差應(yīng)大于 4。 所以,可以假設(shè)其中最小的齒輪 2 齒數(shù)為 20,而且由上可知,齒輪 2 和齒輪 5之間的傳動(dòng)比為 常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù)(小齒輪)表,可找到最接近的傳動(dòng)比為 時(shí)的齒數(shù)之和為 82??傻?大齒輪齒數(shù)為 62。 齒輪模數(shù)的估算 按接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜 ,而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已經(jīng)知道后方可確定 ,所以只在草圖畫完之后校核用。在畫草圖之前,先估算,再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。 齒輪彎曲疲勞的估算: m 323 1 其中 = 齒輪點(diǎn)蝕的估算: 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 A 3703 其中 大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 , 由中心距 212 1 根據(jù)估算所得m和 較大得值 ,選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 以齒輪 2和齒輪 5為例 輪帶i n=1500 01 r/=m 323 3703 220 以 ,根據(jù) 取 ,為了保證模數(shù)一定滿足要求 ,假設(shè)齒輪 2和齒輪 5的模數(shù)為 3 由此可知 ,輸入軸 1和傳動(dòng)軸 2之間的中心距為 A=2 )52( =2 )6220(3 =123理且根據(jù) 1 軸和 2 軸之間的距離始終為 123得出 1 軸和 2 軸之間其余的齒輪的齒數(shù)和模數(shù) 分別為 5 7 1 1 4 1. 2 確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)(計(jì)算法)并校核 以齒輪 8和 9為例 , 設(shè)計(jì)時(shí)采用最高轉(zhuǎn)速,即齒輪 10的轉(zhuǎn)速為 1800r/知該組齒輪傳遞的功率買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 為 知傳動(dòng)比為 89i 設(shè)齒輪對稱布置 ,使用壽命為 8年 ,每年以 300工作日計(jì) ,兩班制 ,中等沖擊 ,齒輪單向回轉(zhuǎn)。 1、齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇 因傳遞功率不大、轉(zhuǎn)速不高、材料按 表7采用 55 鋼,鍛造毛坯,大齒輪正火處理,小齒輪調(diào)質(zhì),均用軟齒面。 齒輪精度用 6 級(jí),軟齒表面粗糙度為 軟齒面閉式傳動(dòng),失效形式為點(diǎn)蝕,考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性,取齒輪 8 的齒數(shù)為17,則齒輪 9為 17/6 2、設(shè)計(jì)計(jì)算 ( 1)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng) 度設(shè)計(jì),再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 ( 2)、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 311 )1(2 u 2 1T =1 1 3 2 9 0 0 由圖 7 , 由圖 7 , 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7算 66/830016171 8 0 0601 N = 2N 9 由圖 71 圖 7彎曲疲勞壽命系數(shù) 11 2由表 7得接觸疲勞安全系數(shù) ,彎曲疲勞安全系數(shù) 選 前面的式子求得許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 80 12 7 1 22 3 2 2 3 01l i ml i 2 3002l 2 將有關(guān)值代入式子 得 3 11 )1(2 u = 3266831 1 3 2 9 =2 則 100060 111 t 查圖 7 09.1由表 7得 K ;由表 7得 K;取1K ;則 修正 2 11 由表 7.3m 3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由圖 77核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度 1213211 3 2 9 I 2 2 所以,初選的齒輪齒數(shù)和計(jì)算出的模數(shù)符合要求。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 求得齒輪 8和 9的齒數(shù)和模數(shù)分別為 7 .5 6 中齒輪 8 的齒數(shù)為 17,有可能會(huì)發(fā) 生根切現(xiàn)象,所以要修正齒輪,用變位修正法求得 8齒輪的變位系數(shù)為 +同樣的方法可以求得其他齒輪的變位系數(shù)。 列出各齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、和變位系數(shù) 編號(hào) 模數(shù) 齒數(shù) 齒形角 變位系數(shù) 1 3 35 20 + 3 20 20 + 3 51 20 0 4 3 47 20 3 62 20 0 6 3 31 20 0 7 3 56 20 0 8 3 5 17 20 + 3 5 66 20 0 10 3 41 20 +輪材料為 55鋼 ,熱處理為齒部 1. 3 齒輪的精度設(shè)計(jì); 齒輪精度設(shè)計(jì)的方法及步驟: 1、確定齒輪的精度等級(jí); 2、齒輪誤差檢驗(yàn)組的選擇及其公差值的確定; 3、計(jì)算齒輪副側(cè)隙和確定齒厚極限偏差代號(hào); 4、確定齒坯公差和表面粗糙度; 5、公法線平均長度極限偏差的換算; 6、繪制齒輪零件圖。 以齒輪 9為例:齒數(shù)為 66,模數(shù)為 位系數(shù)為 0。 確定齒輪的精度等級(jí) 由于該齒輪是主軸箱內(nèi)的齒輪,對傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性的要求都比較高,主要要求數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 的是傳動(dòng)平穩(wěn)性精度等級(jí)。據(jù)圓周速度 100060 00 34 對于如此要求高的齒輪采用 6級(jí)精度。 齒輪誤差檢驗(yàn)組的選擇及其公差值的確定 該齒輪屬中等精度,且為批量生產(chǎn)查表 12、據(jù) 3 及 71 查表 12 12 12 第公差組 36 25F 45第公差組 911差組 9 計(jì)算齒輪副的最小極限側(cè)隙2油池潤滑和 nn s 2 22112 tn 6 根據(jù)齒輪和箱體的材料,從材料手冊上查得,鋼和鑄鐵的線膨脹系數(shù)分別為c /1 , c /2 。 傳遞的中心距 1766(21( 6 所以, 確定齒厚極限偏差代號(hào) 齒厚上偏差 由式( 12 c a n 22212216 式中 F 前面已查得 9F m 表 12級(jí)精度查得 mf 111 mf 92 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 由表 126級(jí)精度查得 20, 所以,代入數(shù)據(jù)得 56 , 因?yàn)?11由圖 122,因此 666 齒厚下偏差 可知 22 ta 6 查表 12 6 級(jí) 精 度 齒 輪 36 , 查 表 12r ,所以 mT s 22 377166 7 由圖 122,因此 mE 1 3 21112 至此,小齒輪的精度為: 6定齒坯公差、表面粗糙度 齒輪內(nèi)孔是加工、檢驗(yàn)及安裝的定位基準(zhǔn),對 6級(jí)精度的齒輪,由表 12孔尺寸公差為 孔直徑為 85差按基準(zhǔn)孔 H 選取,即齒輪內(nèi)孔的下偏差為 0,上偏差為 +孔的形狀公差按 6級(jí)決定或遵守包容原則。 定位端面的端面圓跳動(dòng)公差由表 12 齒頂圓只作為切齒加工的找正基準(zhǔn),不作為檢驗(yàn)基準(zhǔn), 故其公差選用 頂圓直徑 3 8211 ,偏差按基準(zhǔn)軸 h 選取 ,即下偏差為 偏差為 0。 數(shù)控車床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 齒輪的表面粗糙度按 7級(jí)查表 12表面粗糙度面孔準(zhǔn)端面頂圓 公法線平均長度極限偏差 的換算 公法線的公稱長度 k,可從機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)手冊中查得或按式 122跨齒數(shù) 16(2( 6 該齒輪為中模數(shù)齒輪,控制側(cè)隙的指標(biāo)宜采用公法線平均長度極限偏差換算式 12 12 12m s i o i o s 6 s i 520s i o 2s i o s 6 齒輪工作圖 下圖為本例齒輪零件圖 。 法向模數(shù)齒數(shù)齒形角齒頂高系數(shù)徑向變化系數(shù)跨齒數(shù)跨 K 齒 公 法 線平均長度偏差精度等級(jí)配對齒輪公差組齒輪副中心距及其極限偏差m f ff ptf . 7 2 0 . 0 2 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供,優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,答辯無憂 兩端面未注倒角( ) 電磁離合器的選擇和使用 隨著機(jī)床設(shè)備向自動(dòng)化趨勢發(fā)展 ,電磁離合器和制動(dòng)器的應(yīng)用越來越廣泛 ,本設(shè)計(jì)為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 ,采用手動(dòng)和電動(dòng)相結(jié)合的方式 ,其中的電控就是用電磁離合器來實(shí)現(xiàn)的 ,電磁離合器是自動(dòng)化控制的主要元件之一 ,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動(dòng)

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