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正文內(nèi)容

cm6132機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-07-22 06:16 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 max=2(斜齒輪=)。 所以,在一個(gè)變速組中,變速范圍要小于等于8,對(duì)應(yīng)本次設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)速圖中,一個(gè)軸上的傳動(dòng)副間最大不能相差6格。c:前緩后急原則;即傳動(dòng)在前的傳動(dòng)組,其降速比小,而在后的傳動(dòng)組,其降速比大。(2)但在繪制CM6132 車床轉(zhuǎn)速圖時(shí),要注意,由 =2022r/min,????????=19r/min,Z=:1350、67100、12????????200、250、30390、500、6781000、1580、2022,是非常規(guī)的轉(zhuǎn)速數(shù)列,故在繪制它的轉(zhuǎn)速圖線時(shí),先要確定其主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。CM6132型精密車床采用分離式傳動(dòng),即變速箱和主軸箱分離。III ,IV 軸為皮帶傳動(dòng)。在主軸箱的傳動(dòng)中采用了背輪機(jī)構(gòu),解決了傳動(dòng)比不能過大(受極限傳動(dòng)比限制)的問題。(3)繪制轉(zhuǎn)速圖。精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)15 總降速變速比 ??=????????????=191420= 又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ,不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn),因而增加一定比變速????=1420??/??????副。 變速軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 3(背輪機(jī)構(gòu)) = 3 +3= 6在五根軸中,按變速順序依次設(shè)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(背輪機(jī)構(gòu))、Ⅴ(主軸)。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ、Ⅳ和Ⅴ軸之間的變速組分別設(shè)為a、b、c、d. Ⅴ(主軸)開始,確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的轉(zhuǎn)速:①先來確定背輪機(jī)構(gòu)的公比變速組d 的變速范圍為 =8,構(gòu)式,??2=9(2?1)采用背輪機(jī)構(gòu),則其公比為: =1????1 = =????21??4 =????3=1??5 ②確定軸Ⅲ的公比變速組c采用皮帶傳動(dòng)降速,可取 ????=1??= ③確定軸Ⅱ的公比為了擴(kuò)大變速范圍,變速組b是基本組,并采用混合公比,使用三聯(lián)滑移齒輪,可取精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)16 ????1=??2= = =????2?? =????3=1??312④確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速對(duì)于變速組a,是第一擴(kuò)大組 ,其級(jí)比指數(shù)為3,可取33 ????1=??2= =????2=1??1 = =????31??4 由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定變速比 。下面畫出??=8581430=轉(zhuǎn)速圖(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近)。CM6132型精密車床(18級(jí)轉(zhuǎn)速,混合公比)采用了背輪機(jī)構(gòu)后的轉(zhuǎn)速圖,如圖4所示。精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)17圖 4 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 轉(zhuǎn) 速 圖 0電 動(dòng) 機(jī) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅵ Ⅴ 齒輪齒數(shù)的估算齒輪齒數(shù)的確定,當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后,可確定齒輪齒數(shù)。為了便于設(shè)計(jì)和制造,同一傳動(dòng)組內(nèi)各齒輪的模數(shù)常取為相同。此時(shí),各傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)和相同。顯然,齒數(shù)和太小,則小齒輪的齒數(shù)少,將會(huì)發(fā)生根切,或造成其加工齒輪中心孔的尺寸不夠(與傳動(dòng)軸直徑有關(guān)),或造成加工鍵槽(傳遞運(yùn)動(dòng)需要)時(shí)切穿齒根;若齒數(shù)和太大,則齒輪結(jié)構(gòu)尺寸大,造成主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大。因此,應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)軸直徑等適當(dāng)選取。對(duì)于定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)18設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù),如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí),變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和 及小齒輪的齒數(shù)可以從手冊(cè)中選取zS。一般在主傳動(dòng)中,最小齒數(shù)應(yīng)大于18~20。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí),應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系:三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。本次設(shè)計(jì)共包含III軸傳動(dòng)組, IIIII軸傳動(dòng)組,IV傳動(dòng)組和IVV (主軸)傳動(dòng)組四個(gè)齒輪副傳動(dòng)組。根據(jù)查表法,查手冊(cè)各種常用變速比的使用齒數(shù)。變速組a:∵ , = , = =????1=??2=????2=1??1 ????31??4 、有數(shù)字者即為可能的方案。結(jié)果如下:時(shí): ……5560、66670、777????1=??2= ?zS78……= 時(shí): ……556666670、777????2=1??1 ?zS77……= = 時(shí), ……560、66670、777778????31??4 ?zS……可挑出 70,但是齒數(shù)過大,徑向尺寸大,三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之?zS間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。綜合同類型機(jī)床,精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)19選取 58,于是可得各對(duì)傳動(dòng)副中小齒輪的齒數(shù)分別為:226和17。這樣?zS會(huì)使傳動(dòng)比產(chǎn)生些微變化,于是于是 , = , = = , ????1=36/22=????2=26/32????317/可得軸I上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為:3217軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為:2342。變速組b:∵ , = = , =????1=??2=????2??????3=1??312時(shí): ……5560、66670、777????1=??2= ?zS78……= 時(shí): ……556666670、777????2=1??1 ?zS77……= 時(shí): ……560、6667778……????3=1??312 ?zS可取 72,但是變速組a選取的齒數(shù)和是58,相差很大,結(jié)構(gòu)不緊湊,且三聯(lián)滑?zS移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。于是取 68,于是可得各對(duì)傳動(dòng)副中小齒輪的齒數(shù)分別為:226和30。這樣會(huì)使?zS傳動(dòng)比產(chǎn)生些微變化,于是 , = = , ????1=42/26= ????238/=????3=22/4512可得軸Ⅱ上的齒輪齒數(shù)分別為:4322。精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)20軸Ⅲ上三聯(lián)滑移齒輪的齒數(shù)分別為:245。背輪機(jī)構(gòu)皮帶輪軸到Ⅳ軸的公比為 = = ,可取 90,則 = = ,于????21??4 ?zS????227/是皮帶輪軸上的齒數(shù)為27,Ⅳ軸上的齒數(shù)為63。Ⅳ軸到Ⅴ軸(主軸)的公比為 = ,可取 75,則 =????3=1??5 z????3=17/58,于是Ⅳ 軸上的齒數(shù)為 17,Ⅴ軸上的齒數(shù)為58 。 主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差,一般不應(yīng)超過177。10( 1)%,即? 39。| |10()%nn????實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速對(duì)于精密車床CM6132 的18 級(jí)轉(zhuǎn)速圖知:Nmax=2022r/min有, ????則有 %.??? 因此滿足要求。以同樣的方法來計(jì)算其它各轉(zhuǎn)速精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)21??????????121109 ?????????8765 ????????4321 ?????????精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)22%....%...?????????..%....%......15?????????%同上計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差,以表形式列出,如下圖:精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)23各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差n標(biāo) 2022 1580 1000 785 610 500 390 305 250n實(shí) 誤差%96%38%8741%n標(biāo) 200 150 125 100 76 62 50 38 19n實(shí) 誤差0674010916215%,因此不需要修改齒數(shù)。如前所述,對(duì)于國產(chǎn)CM6132普通車床,. 選擇Y100L24型號(hào)異步電動(dòng)機(jī)。其額定功率為3KW. ⑴確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速:計(jì)算轉(zhuǎn)速 是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。jn各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上,按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。根據(jù)公式,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 ??????⑵各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速: 精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)24①軸Ⅳ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為62r/min ;4jn②Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為175r/min;3j③軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為350r/min;2jn④Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為858r/min。1j 帶輪的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中,存在著電動(dòng)機(jī)到I軸,III 軸到VI的兩組皮帶輪傳動(dòng),其傳動(dòng)比,根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率即可確定帶型號(hào),傳動(dòng)帶數(shù)2~5 個(gè)最佳。根據(jù)帶輪傳遞功率和轉(zhuǎn)速,對(duì)于電動(dòng)機(jī)到I軸選擇A型帶。三角帶傳動(dòng)中,軸間距A可以加大。由于是摩擦傳遞,帶與輪槽間會(huì)有打滑,宜可緩和沖擊及隔離振動(dòng),使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡單,但尺寸大,機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1430r/min,傳遞功率P=3kW,傳動(dòng)比i=,兩班制,一天運(yùn)轉(zhuǎn)16小時(shí),工作年數(shù)10年。(1)選擇三角帶的型號(hào)由手冊(cè)得,工作情況系數(shù) 查的共況系數(shù) =。故根據(jù)公式AKAK =3=??????=??????式中:P電動(dòng)機(jī)額定功率; 工作情況系數(shù)。 AK因此根據(jù) 、 查資料的普通 V帶輪型圖選用A型 V帶。caP1n(2)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ,?D?帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命,小帶輪的直徑 ?D精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)25不宜過小,即 。查手冊(cè)上的表格取主動(dòng)小帶輪基準(zhǔn)直徑 =90 。minD?? ?Dm由公式計(jì)算 =90= ??2=??帶 ??1查普通V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列,取 =150mm。??2(3)驗(yàn)算帶速度V,按公式驗(yàn)算帶的速度 = ??= ????160901430601000=??/??∵ ,故帶速合適。525msvs?(4)初定中心距帶輪的中心距,通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定,一般可在下列范圍內(nèi)選取: 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ,初步確定中心距,即)(2)(???(150+90)≤ ≤2(150+90)????168≤ ≤480????為使結(jié)構(gòu)緊湊,取 =300mm。0A(5)三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度 ?L由公式,計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長度 ????02121042ADAL??????0=2300+??2(90+150)+(150?90)24300=980????查表得,圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長度 ????=1000????則實(shí)際中心距為: ??=????+???????02 =(300+1000?9802 )=310????(6)驗(yàn)算小帶輪包角 1?精密車床主軸箱及變速箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)26根據(jù)公式 故主動(dòng)輪上包角合適。??1=180?????1???2?? 60??=168??120??(7)確定三角帶根數(shù) Z根據(jù)公式 0calpzk????查表由 =90 和 及 查表,由單根A型V?Dm??1=1200??/????????1=1460??/??????,用線性插值法求得 時(shí)的??1=1
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