臥式銑床主傳動設(shè)計(nmin=30,P=5.5,30,z=12,公比1.41)【含CAD圖紙和說明書】

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選D2 =224㎜ （2） 計算帶長 求Dm Dm=165㎜ 求Δ Δ=59㎜ 初選中心矩 式中h-V帶的高度；D1、D2 -大小帶輪的計算直徑 初選中心矩a=500㎜ 帶長 L=1504㎜ 由 表6.1-8 Ld=1550㎜ （3） 求中心矩和包角 中心矩 a=522㎜ 小輪包角 α1 = 167° （4） 求帶根數(shù) 帶速 V = 7.99 m/s 傳動比 i=2.15 帶根數(shù) 由 表6.1-18c P0= 1.32 kW; 由 表6.1-14 kα= 0.97 由 表6.1-16 kL= 0.98; 由 表6.1-18c ΔP0= 0.17 kW z = 5根 （5） 求軸上載荷 張緊力 由 表11.4 q = 0.1㎏/m F0 = 132.2 N 軸上載荷 FQ = 1310.7 N 4.2 傳動軸的估算 傳動軸除應(yīng)滿足強度要求外，還應(yīng)該滿足剛度的要求。強度要求保證軸在反復載荷和彎扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機床主傳動系統(tǒng)要求較高，不允許有較大變形。因此，疲勞強度一般不是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形，因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。 4.2.1 主軸的計算轉(zhuǎn)速 主軸的計算轉(zhuǎn)速nj是傳遞全功率（電動機滿載）時的最低轉(zhuǎn)速，從nj起至主軸最高轉(zhuǎn)速nmax之間的所有轉(zhuǎn)速都是傳遞全功率，扭矩隨轉(zhuǎn)速的增大而減小，為恒功率工作范圍。從nj起至主軸最低轉(zhuǎn)速nmin之間的所有轉(zhuǎn)速都是傳遞全扭矩，功率隨轉(zhuǎn)速的增大而減小，為恒扭矩工作范圍。 臥式升降臺銑床主軸計算轉(zhuǎn)速的計算公式為： 4.2.2 各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 主軸從nj起至主軸最高轉(zhuǎn)速nmax之間的所有轉(zhuǎn)速都是傳遞全功率，那么實現(xiàn)上述主軸轉(zhuǎn)速的其它傳動件的實際轉(zhuǎn)速也傳遞全功率，這些實際工作轉(zhuǎn)速中的最低轉(zhuǎn)速就是該傳動件的計算轉(zhuǎn)速。根據(jù)主軸計算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖，確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。 表3各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 傳動軸 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 計算轉(zhuǎn)速r/min 670 335 118 85 4.2.3 各軸軸徑的估算 （1） 傳動軸所傳動的功率P(kW) 式中 P電-電動機的額定轉(zhuǎn)速 η-從電動機到該傳動軸之間傳動件的機械效率乘積 由于是初步計算，傳動鏈中傳動副的機械效率可忽略不計，故P = P電。 （2） 傳動軸直徑d(mm) 按扭轉(zhuǎn)剛度簡化公式進行計算 取，查《機械設(shè)計》中 表16.4 A = 108 nj- 各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 取dⅢ=50mm 取dⅡ=40mm 取dⅠ=32mm 4.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計算 4.3.1 齒輪齒數(shù)的確定 由于齒輪傳動比為標準公比的整數(shù)次方，變速組齒輪的齒數(shù)通過查表法來確定，每對齒輪的齒數(shù)和Sz及小齒輪齒數(shù)可以從《實用機床設(shè)計手冊》中查出。在保證輸出轉(zhuǎn)速準確的前提下，盡量減少齒輪齒數(shù)，使齒輪結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。 查《實用機床設(shè)計手冊》表6.4， 第一組齒輪 傳動比 i1=1/1.41,i2=1/2 齒數(shù)和Sz取58 齒數(shù) Z1=24,Z2=34,Z3=19,Z4=39 第二組齒輪 傳動比 i1=1.41,i2=1/1.41,i3=1/2,82 齒數(shù)和Sz取68 齒數(shù) Z1=42,Z2=30,Z3=30,Z4=42,Z5=19,Z6=53 第三組齒輪 傳動比 i1=1/2,i2=1/3.98 齒數(shù)和Sz取95 齒數(shù) Z1=59,Z2=30,Z3=18,Z4=71 4.3.2 齒輪模數(shù)的計算 式中, mj - 按接觸疲勞強度計算的齒輪模數(shù) mm Nd - 驅(qū)動電機功率 kW nj-計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速 r/min u - 大齒輪齒數(shù)和小齒輪齒數(shù)之比，u≥1 Z1 - 小齒輪齒數(shù) - 齒寬系數(shù)，（B為齒寬，m為模數(shù)），取6～10 - 許用接觸應(yīng)力 MPa （1） 第一變速組 ,取m=2.5mm （2） 第二變速組 ,取m=3mm （3） 第三變速組 齒輪11、12取m=3mm齒輪13、14取m=4mm 4.3.3 確定各齒輪尺寸 查機械原理表12.8得到以下計算公式及數(shù)據(jù) 齒寬 分度圓直徑 齒頂高 齒頂圓直徑 齒根高 齒根圓直徑 其中 , 為防止大小因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位，從而導致嚙合齒寬減小而增大輪齒載荷，設(shè)計上應(yīng)使主動輪齒寬大于從動輪齒寬。 齒輪齒數(shù)表 齒輪 齒數(shù)z 模數(shù)m 壓力角α 分度圓直徑d 齒頂圓直徑da 齒根直 徑df 齒頂高ha 齒根高hf 齒寬b 1 24 2.5 20° 60 65 53.75 2.5 3.125 20 2 34 2.5 20° 85 90 78.75 2.5 3.125 18 3 19 2.5 20° 47.5 52.5 41.25 2.5 3.125 20 4 39 2.5 20° 97.5 102.5 91.25 2.5 3.125 18 5 42 3 20° 126 132 118.5 3 3.75 24 6 30 3 20° 90 96 82.5 3 3.75 22 7 30 3 20° 90 96 82.5 3 3.75 24 8 42 3 20° 126 132 118.5 3 3.75 22 9 19 3 20° 57 63 49.5 3 3.75 24 10 53 3 20° 159 165 151.5 3 3.75 22 11 79 3 20° 237 243 229.5 3 3.75 22 12 40 3 20° 120 126 112.5 3 3.75 24 13 18 4 20°24' 72 81 63 4.5 4.5 28 14 71 4 20°24' 284 292 274 4 5 26 4.4 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.4.1 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 已知電動機Y132S-4外伸直徑 小帶輪基準直徑，孔徑 大帶輪基準直徑，孔徑，輪槽數(shù) 查機械設(shè)計手冊 基準寬度 ，槽間距 基準線上槽深 ，基準線下槽深 第一槽對稱面及端面的最小距離 (1)大帶輪： 輪齒角，輪寬 外徑，選用四孔板結(jié)構(gòu)。 ,取，，, (2)小帶輪： 輪齒角，輪寬 外徑，選用實心輪結(jié)構(gòu)。 4.4.2 帶輪的技術(shù)要求 1） 帶輪的各工作面的表面粗糙度Ra 應(yīng)不超過3.2 2） 靜平衡應(yīng)使帶輪在工作直徑上的偏心殘留量不大于0.005kg 4.5 傳動軸間的中心距 4.6 片式摩擦器的選擇和計算 片式摩擦離合器目前在機床中應(yīng)用廣泛，因為它可以在運轉(zhuǎn)中接通或脫開，具有結(jié)合平穩(wěn)，沒有沖擊，結(jié)構(gòu)緊湊的特點，部分零件已經(jīng)標準化。 4.6.1 摩擦片的徑向尺寸 摩擦片的外徑尺寸輪廓空間的限制，且 受制于軸徑d，而且摩擦片的外形又決定著內(nèi)外摩擦片的環(huán)形接觸面積的大小，直接影響離合器的結(jié)構(gòu)和性能。 摩擦片工作面的平均直徑 式中d為傳動軸直徑，取d=32mm,則 摩擦片工作面的外直徑 摩擦片工作面的內(nèi)直徑 摩擦片寬度 4.6.2 按扭矩選擇摩擦片結(jié)合面的數(shù)目 一般應(yīng)選用或設(shè)計的離合器額定靜扭矩Mj和額定動扭矩Md都應(yīng)滿足工作要求，但由于普通機床是在空載下啟動反向的，故只按離合器結(jié)合后的靜負載扭矩來計算即可 摩擦片結(jié)合面的數(shù)目 總結(jié) 第一次進行金屬切削機床的課程設(shè)計，在設(shè)計過程中遇到了不少問題，首先本次的課程設(shè)計更具有綜合性，需要用到機械制圖、機械設(shè)計、金屬切削機床概論、機械制造裝備設(shè)計等多門課程的知識，查找資料的資料也更繁雜，剛開始的時候，感覺無從下手，有的公式、數(shù)據(jù)不清楚是出自哪門課程，要翻許多參考資料才能查到。其次，第一次嘗試用CAD軟件畫復雜的圖紙，還是很具有挑戰(zhàn)性的。 等到按照設(shè)計步驟一步步走下來以后，不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，回想總結(jié)整個過程收獲真的很大。首先，通過本次課程設(shè)計，我更加系統(tǒng)的復習鞏固了所學的專業(yè)知識，增強了理論聯(lián)系實際的能力，機械制圖水平也有了很大的提高；其次，我更加深刻的認識到了細致嚴謹與堅持不懈的重要性。 總之，本次課程設(shè)計的諸多收獲必將對我今后的學習、工作、生活中產(chǎn)生積極深遠的影響，具有重要的指導意義。 參考文獻 [1]張進生,房曉東.機械工程專業(yè)課程指導[M].北京: 機械工業(yè)出版社,2007. 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