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ca6140車床主傳動系統(tǒng)設計機械設計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-02-12 02:52 本頁面
 

【文章內容簡介】 8(3) 分配傳動比當主軸轉速點和電動機軸(驅動軸)轉速點都已確定位置,定比傳動副的傳動比也初步確定,分配各變速組的傳動比時需符合級比規(guī)律,滿足傳動比的限制條件,中間各傳動軸的轉速點位置,可在有限范圍內選定,從而構成多種不同的轉速圖方案。但隨著轉速圖的改變,傳動副的傳動比值及其相關傳動件的轉速值也發(fā)生改變。為了減小傳動件結構尺寸和改善傳動性能,應遵循一般原則和需要,選定出合理方案。分配各變速組的傳動比,通常是按“由后向前” 的原則進行,即與傳動順序相反,先分配最后變速組的傳動比,再順次向前分配。分配傳動比時應注意有特殊要求的傳動副(如臥式車床的擴大螺距傳動副) ;重要傳動副(如傳動主軸的傳動副,車床摩擦片離合器軸上的傳動副)和最后擴大組傳動副(變速范圍大,對結構及傳動性能有較大影響) 。分配方法:a)分配第四變速級( IVV 軸間)的傳動比由結構式 可知,第四變速組即第三擴大組的傳動副數(shù) 2,級比指數(shù)1261243??12。所以可在 V 軸上找到 12 格的兩個轉速點。b)分配第三變速級(ⅢⅣ軸間)的傳動比XXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 9第三變速組即第二擴大組的傳動副數(shù) 2,級比指數(shù) 6,其兩條傳動線拉開 6 格。所以先在Ⅳ軸上找到相距 6 格的兩個轉速點。選定變速組在Ⅲ軸上相應主動轉速點 E 的位置以確定該兩副的傳動比。根據(jù)傳動比 1/4≤i≤2, =,則該點只能有唯一 E 的位置(如?圖) ,其升速和降速傳動比皆為極限值,即 ,?????。??c)分配第二變速組( Ⅱ Ⅲ軸間)的傳動比第二變速組即第一擴大組有三個傳動副,兩條傳動線拉開 3 格??捎散筝S上的 D 點往上數(shù) 3 格定出 D1 點。再由 D1 點往上數(shù) 3 格定出 D2 點。根據(jù)傳動比限制條件及降速傳動原則,綜合考慮,確定Ⅱ軸上相應主動轉速點 C 的位置為圖中的 C 點位置,其傳動比, , 。??????10??bid)分配第一變速組(ⅠⅡ軸間)的傳動比第一變速組即基本組有三個傳動副,傳動線各拉開 1 格,故于Ⅱ軸上取相鄰三點分別為 C、 、 。通過考慮結構尺寸和傳動性能,以及帶輪軸(Ⅰ軸)上的轉速要求,確12定 B 點是適宜的。綜上所述,確定變速組主動轉速點的位置是分配各變速組的傳動比的關鍵,即根據(jù)級比指數(shù)和傳動比極限值,確定主動轉速點的選擇范圍;再根據(jù)結構尺寸和傳動性能的具體要求,轉速適中,將轉速點定于適當位置。(4)畫全傳動線XXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 10按照傳動順序“ 由前向后”地把各變速組的傳動線畫完整。該圖上僅有電動機軸、主軸及各傳動軸轉速,各副傳動比。 普通 V 帶型號及帶輪直徑的選擇普通 V 帶設計功率已知:電動機選用 Y160M4 n=1450rpm1)計算功率 (kW) ——工況系數(shù),查表取 ;cAPK??AK故 ?2)選帶型 根據(jù) 和 n,查表應選用普通 A 型 V 帶cXXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 113)傳動比 ?4)小帶輪基準直徑 查表取 130dm?5)大帶輪基準直徑 )( ???2n式中: ——小帶輪轉速(r/min)1n——大帶輪轉速( r/min)2——滑動率 =??= 130(1—)=225mm2d4508故取大帶輪基準直徑 為 230mm2d6) 帶速 : v ??1/(60)?????7)初選中心距 =1000mm, 由機床總體布局確定。 過小,增加帶彎曲次數(shù); 過大,0aa0a0a易引起振動。8)帶基準長度210120()2() ma????查表取 =2800mm;帶撓曲次數(shù) =1000mv/ = 40?0dL?1s?9)實際中心距 2aAB其中: 1()????? 22158dB故 ???10)驗算小帶輪包角 (適用)????? ??11)單根 V 帶的基本額定功率 ,查表取 ;1P12)額定功率增量值由表可得 ??13)V 帶根數(shù) z:單根 V 帶的基本額定功率增量 11()buPnK??? ——彎曲影響系數(shù),?XXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 12 ——傳動比系數(shù),查表取 故 ;??帶的根數(shù) 1()cLPz??? ——包角修正系數(shù),查表取 ;K? ——帶長修正系數(shù),查表取 ;L 故 (.806)???? 所以圓整 z 取 414)單根帶初拉力 ()caPFqvvzK??q——帶每米長質量,查表取 ;可得 =15)帶對軸壓力 10 N?????16)卸荷裝置電動機經 V 帶將運動傳至Ⅰ軸左端帶輪上時對軸產生徑向壓力,使軸產生彎曲變形,因此需要卸荷裝置。帶輪與花鍵套用螺釘連接成一體,支承在法蘭內的兩個向心球軸承上,法蘭固定在主軸箱體上。這樣,帶輪可以通過花鍵套帶動軸旋轉,帶的拉力則經過軸承和法蘭傳至箱體。軸上的花鍵部分只傳遞扭矩,從而避免因皮帶拉力而使軸產生彎曲變形。帶輪及卸荷裝置如圖 1圖 1XXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 13 確定各變速組齒輪的齒數(shù) 齒輪齒數(shù)確定的原則和要求:1)齒輪的齒數(shù)和 不能太大,以免因過大的齒輪尺寸而增加兩軸間的中心距,造成機床zS結構增大;此外,齒數(shù)的增加還會使齒輪的線速度提高而產生噪聲。一般推薦齒數(shù)和≤100~120,常選用在 100 之內。zS2)受兩軸組件結構限制的最小中心距若齒數(shù)和太小,則過小的中心距將導致兩軸上的軸承或其他結構元件之間的距離過近或相碰。3)齒輪的齒數(shù)和不應過小,應考慮:(a)受傳動性能限制的最小齒數(shù)為了保證最小齒輪不產生根切以及主傳動具有較好的運動平穩(wěn)性,對于標準直齒圓柱齒輪,一般取最小齒數(shù) ≥1820,主軸上小齒輪 =20;高速齒輪取 =25,而運動minzminzminz平穩(wěn)性要求不高的齒輪可取 =14(允許有少量根切) 。i(b) 受齒輪結構限制的最小齒數(shù)齒輪(尤其是最小齒輪)應能可靠的安裝到軸上或進行套裝,特別要注意齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽處的壁厚不能過小,應保證齒輪的最小壁厚 b≥2m(m 為模數(shù)) ,保證有足夠的強度,以防出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。4) 傳動比要求分配各齒輪副齒數(shù)應符合轉速圖上傳動比要求。機床的主傳動屬于外聯(lián)系傳動鏈,實際傳動比(齒輪齒數(shù)之比)與理論傳動比(轉速圖給定)之間允許有誤差,但不能過大。由于分配齒數(shù)所造成主軸轉速的相對誤差,一般不應超出其允許值 = ,即?????%10???≤ = 論 理 論實 際 n?????%10? 確定齒輪齒數(shù)(應用查表法)基本組傳動比: ????????1) 首 先 找 到 出 現(xiàn) 最 小 齒 數(shù) 的 傳 動 比 , 因 為 最 小 齒 輪 一 定 在 最 小 降 速 比 齒 輪 副 中 , 故 最 小 齒 輪必 在 這 對 齒 輪 副 中 。ai2) 為 了 避 免 根 切 現(xiàn) 象 和 結 構 設 計 的 需 要 , 取 =38。minz3) 找 出 的 倒 數(shù) 這 一 行 中 找 到 =38 時 , 查 到 最 小 齒 數(shù) 和 =94。1/.ai?i minSXXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 144) 找 出 可 能 采 用 的 齒 數(shù) 和 的 各 種 數(shù) 值 。 這 些 數(shù) 值 必 須 同 時 滿 足 各 傳 動 比 要 求 的 齒 輪 齒 數(shù) , 從zS=94 向 右 查 表 , 同 時 存 在 滿 足 兩 個 傳 動 比 要 求 的 齒 數(shù) 和 共 有 =94, 95minS zS5)確定合理的齒數(shù)和 ,并根據(jù)它決定各齒輪的齒數(shù) =94z由 的倒數(shù) 的一行中找出 z1=38,則 z2= z1=9438=56。1/.6ai?由 的倒數(shù) 的一行中找出 z3=43,則 z4= z3=9443=51。25 S為了使滑移齒輪在越過某個固定齒輪時避免齒頂相碰,要求同軸上相鄰兩齒輪的齒數(shù)差不小于 4,在本設計中都滿足此要求。同理可得其他齒輪如下表所示:變速組第一變速組 第二變速組 第三變速組第四變速組齒數(shù)和94 80 100 100齒輪1Z234Z567Z8910Z123Z齒數(shù)56 38 51 43 39 41 30 50 22 58 22 58 63齒輪14Z5167Z18920Z12齒數(shù)50 50 20 80 50 20 80 26 58 主軸轉速系列的驗算主 軸 轉 速 在 使 用 上 不 要 求 十 分 準 確 , 轉 速 的 高 低 并 無 太 大 影 響 , 但 銘 牌 上 標 準 數(shù) 列 的 數(shù) 值一 般 不 允 許 與 實 際 轉 速 相 差 太 大 。由于確定的齒輪齒數(shù)所得的實際轉速與傳動設計理論值難以完全相符,需要驗算主軸各級轉速,根據(jù)式 ≤ = 論 理 論實 際 n?????%10?若存在誤差,則要求根據(jù)誤差的正負以及引起誤差的主要環(huán)節(jié),重新調整齒數(shù),使轉速數(shù)列得到改善。計算主軸實際轉速并與理論轉速比較列出,見下表(皮帶的傳動效率 ) 。XXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 15主軸轉速 標準轉速 實際轉速 轉速誤差1n1400 1120 900 710 560 500 450 400 315 250 160 200 125 100 80 63 64 50 40 25 20 16 10 經驗算可知 24 級轉速均符合要求。 齒輪的布置與排列XXXX 機 電 工 程 系 2022 屆 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 畢 業(yè) 論 文 (設 計 ) 16齒輪齒數(shù)確定之后,應合理布置齒輪排列方式。 滑移齒輪的布置主動軸一般比從動軸的轉速高,所以變速組中的滑移齒輪最好布置在主動軸上,這樣可使滑移齒輪的尺寸小,重量輕,滑動省力。在一個變速組內,兩個相隔較遠齒輪的間距一般大于相應兩個齒輪的寬度是為了避免變速組內兩對不同齒數(shù)的齒輪同時參與嚙合。 一個變速組的齒輪軸向排列齒輪的軸向排列,應盡量縮短其軸向長度,所以,我們選窄排列。 兩個變速組的齒輪軸向排列兩個變速組串聯(lián)工作時,其中間傳動軸既是從動軸又是主動軸,負荷較大,因此應盡可能縮短其軸向尺寸。在選用并行排列時,兩個變速組齒輪占用的軸向尺寸較大,但不受其他條件限制,排列容易。所以,我們選用并行排列。各齒輪的排列布置圖如下:5 主傳動的計算轉速 計算轉速的概念傳 動 件 在 傳 遞 全 部 功 率 的 最 低 轉 速 時 , 能 夠 傳 遞 最 大 轉 矩 , 因 此 把 傳 動 件 傳 遞 全 部 功 率時 的 最 低 轉 速 , 稱 為 該 傳 動 件 的 計 算 轉 速 。 主軸計算轉速的確定主 軸 計 算 轉 速 nc 是 主 軸 傳 遞 全 部 功 率 ( 此 時 電 動 機 為 滿 載 ) 時 的 最 低 轉
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