机械制造装备设计课程设计(18级).ppt
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机械制造装备设计机械制造装备设计课课课课程程程程设设设设计计计计机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计一、设计题目一、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、设计目的通过设计通过设计实践，实践，掌握掌握机床主传动系统的机床主传动系统的设计方法设计方法。
培养培养综合运用机械制图、机械设计基础、机械制造装备综合运用机械制图、机械设计基础、机械制造装备设计及结构工艺等相关知识，进行设计及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力工程设计的能力。
培养使用培养使用手册、图册、有关资料及手册、图册、有关资料及设计标准规范设计标准规范的能力。
的能力。
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。
机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-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），拟定合根据给定的机床规格和极限转速（或转速），拟定合适的结构式（或转速图等）和主传动系统图，确定齿轮齿适的结构式（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。
提高提高技术总结及编制技术文件的技术总结及编制技术文件的能力能力。
是是毕业设计毕业设计教学环节实施的教学环节实施的技术准备技术准备。
三、课程设计的内容三、课程设计的内容11、运动设计、运动设计机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计22、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、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能力。
的刚度和轴承的承载能力。
33、结构设计、结构设计进行传动轴组件、变速机构、主轴组件等的布置和结构进行传动轴组件、变速机构、主轴组件等的布置和结构设计。
绘制机床主轴主变速箱装配图（包括展开图和一主要设计。
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。
剖视图）和一主要零件图。
机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计44、编写设计计算说明书、编写设计计算说明书主要包括：
主要包括：
11）运动设计和动力计算的）运动设计和动力计算的计算过程和分析计算过程和分析；22）结构设计说明结构设计说明（包括（包括主要结构的分析主要结构的分析以及其他需要以及其他需要说明说明或或论证论证的问题）的问题）;33）参考文献）参考文献机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计四、课程设计的步骤和注意事项四、课程设计的步骤和注意事项11、准备工作、准备工作22、运动设计、运动设计传动方案设计（集中传动或分离式传动）；传动方案设计（集中传动或分离式传动）；结构式；结构式；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装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计验算转速误差，使主轴各级实际转速符合：
验算转速误差，使主轴各级实际转速符合：
注意事项：
注意事项：
aa、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，这样的传动比，这样会使结构庞大，或小齿轮齿数太小，结构上较难实现。
会使结构庞大，或小齿轮齿数太小，结构上较难实现。
bb、相邻传动组的齿数不应悬殊过大，以免大齿轮与相邻轴碰、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。
撞。
机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计33、动力计算、动力计算传传动件的计算转速（主轴、各传动轴、最小齿轮）；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（一般情况下，应利用轴的传动轴直径的估算和选用（一般情况下，应利用轴的扭转强度扭转强度计算的方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dd值应加以圆整。
如果是花键轴，则花键的值应加以圆整。
如果是花键轴，则花键的内径可比计算的内径可比计算的dd值减小值减小7%7%，由此选用合适的花键）；，由此选用合适的花键）；主轴的设计（前端、后端直径、内孔直径、支撑形式、悬伸量、支撑跨主轴的设计（前端、后端直径、内孔直径、支撑形式、悬伸量、支撑跨距等）；距等）；齿轮模数的估计（一般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（一般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1122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、33、4mm）4mm）。
机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计齿轮结构尺寸计算。
齿轮结构尺寸计算。
注意事项注意事项估算时，应尽量选择同类型机床，采用类比法进行。
估算时，应尽量选择同类型机床，采用类比法进行。
44、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、轴承的调节和定位、齿轮的确定每根轴的固定方法、轴承的调节和定位、齿轮的移动和固定方法等，并确定带轮的基本结构；移动和固定方法等，并确定带轮的基本结构；剖面图和展开图必须同时交叉绘制，以便检查各机械剖面图和展开图必须同时交叉绘制，以便检查各机械零件在空间上是否相碰；零件在空间上是否相碰；机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计结构应有良好的润滑和密封性，避免漏油现象发生；结构应有良好的润滑和密封性，避免漏油现象发生；注意事项：
注意事项：
aa、注意滑移齿轮是否有足够的移动位置，是否会发生干涉；、注意滑移齿轮是否有足够的移动位置，是否会发生干涉；bb、大齿轮外圆是否与其他轴或轴上的零件相碰；、大齿轮外圆是否与其他轴或轴上的零件相碰；cc、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现象；、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现象；d、机床应有良好的、可靠的润滑和密封装置；机床应有良好的、可靠的润滑和密封装置；ee、结构设计一方面要满足机床性能要求，另一方面要注意加工和装配工艺、结构设计一方面要满足机床性能要求，另一方面要注意加工和装配工艺性；性；ff、严格遵守国家标准；、严格遵守国家标准；gg、图纸符合国家机械制图标准。
、图纸符合国家机械制图标准。
机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计55、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状态，在零件尺寸和位置确定后，才可以知道它们的受力状态，力的大小，作用点和方向，才可以对零件（如力的大小，作用点和方向，才可以对零件（如齿轮、齿轮、轴轴、键、键、轴承轴承等）进行较为精确的验算。
等）进行较为精确的验算。
如发现不合理或不正确时，应重新修改结构，重新计如发现不合理或不正确时，应重新修改结构，重新计算，以达要求。
算，以达要求。
66、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；决定配合性质的配合尺寸；决定配合性质的配合尺寸；机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计决定这个部件对其他部件的相对位置的基准尺寸；决定部决定这个部件对其他部件的相对位置的基准尺寸；决定部件内基本零件的相对位置的基本尺寸；主要轴线到主要表面件内基本零件的相对位置的基本尺寸；主要轴线到主要表面间距离的内部尺寸及该部件的总体尺寸等。
间距离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；图上所有零件应编号，相同零件应具有同一编号，并编图上所有零件应编号，相同零件应具有同一编号，并编出零件明细表。
出零件明细表。
77、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）C6136车床车床机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计一一.运动设计运动设计例：
已知例：
已知1.确定转速级数确定转速级数已知：
已知：
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机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计2.确定结构式及结构网确定结构式及结构网从从轴到轴到轴可传递轴可传递3种转速：
种转速：
输入输入输出输出机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计
（1）结构网）结构网从从轴到轴到轴可轴可传递传递12种转速。
种转速。
结构式：
结构式：
反映传动链特性关系反映传动链特性关系机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计12=322，12=232，12=223
（2）结构式）结构式遵循遵循“前多后少前多后少”原则：
原则：
12=322由于结构上的限制，变速组中的传动副数目通常选用由于结构上的限制，变速组中的传动副数目通常选用2或或3为宜，即：
为宜，即：
传动顺序：
传动顺序：
12=3223.传动顺序与扩大顺序传动顺序与扩大顺序机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计扩大顺序：
扩大顺序：
下标：
同组的传动副间的级比。
下标：
同组的传动副间的级比。
传动顺序与扩大顺序一致传动顺序与扩大顺序一致机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-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。
为了结构紧凑、减小振为了结构紧凑、减小振动和噪声，通常限制：
动和噪声，通常限制：
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“前缓后急前缓后急”原则：
传动在前的传动组，其降速比小，而在后的传原则：
传动在前的传动组，其降速比小，而在后的传动组，其降速比大动组，其降速比大1440（3）CM6132型普通车床型普通车床采用分离式传动，变采用分离式传动，变速箱和主轴箱分离。
速箱和主轴箱分离。
采用了背轮机构，采用了背轮机构，解决传动比不能过大解决传动比不能过大的问题。
的问题。
机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-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:
2电机轴18045639012525035550071010001400200014401:
1.031:
11:
2.51:
3.551:
11:
1.411:
21.41:
1机械制造装备设计课程设计机械制造装备设计课程设计-机床主传动系统设计机床主传动系统设计5.齿轮齿数的确定齿轮齿数的确定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：
1.78:
11.25:
11:
1.25在表中，可满足条件的齿数在表中，可满足条件的齿数和有：
和有：
50、56、61、70、72等。
等。
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