立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)doc(編輯修改稿)
2025-08-14 13:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 率的關(guān)系曲線圖25 電機(jī)特性曲線圖表22 電機(jī)參數(shù)表型號(hào)額定功率（KW）機(jī)座號(hào)額定轉(zhuǎn)速(r/min)額定電流(A)額定轉(zhuǎn)矩()堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg.）重量（Kg）變頻器功率（kw）A型B型CTB41P5BXB334100LM9201536CTB42P2BXB334100L19202238CTB43P0BXB3343100L29203140CTB44P0BXB3344112M9404057CTB45P5BXB334132S9505575注：額定電壓/頻率：380V/50Hz 極數(shù)：4極 同步轉(zhuǎn)速1430轉(zhuǎn)/分圖26 B5法蘭安裝圖所以可以選用的電機(jī)為：電機(jī)：CTB44P0BXB33合理 第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1 計(jì)算功率帶輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ：i= ，選取SPA型窄帶，且 所以：2中心距的計(jì)算取 則3 計(jì)算包角4 計(jì)算帶速 5 計(jì)算預(yù)緊力 式中 計(jì)算功率；帶速；材料的修正系數(shù)；帶數(shù)6 計(jì)算作用到Ⅰ軸上的壓軸力 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1 材料的選擇：小齒輪 40Cr調(diào) , ；大齒輪 45鋼 , 。初選小齒輪的齒數(shù) ，且其mm,則大齒輪的齒數(shù)2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）確定公式中個(gè)計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù) =。計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表107圓柱齒輪的齒寬系數(shù) 選取齒寬系數(shù) =。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表106彈性影響系數(shù)查得材料的彈性影響系數(shù)。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 圖1021d齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 計(jì)算疲勞壽命h。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 圖1019接觸疲勞壽命系數(shù) 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1﹪，安全系數(shù)為S=1,由此得： 2）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，代人中較小的值計(jì)算圓周速度v計(jì)算齒寬b =計(jì)算齒寬和齒高之比b/h:法向模數(shù) 齒高 b/h=計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=,7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 圖108動(dòng)載系數(shù)圖 查得動(dòng)載系數(shù) 直齒輪，假設(shè) ＜100N/mm。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表103查得 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表102查得使用系數(shù) 。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表104查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)：由b/h=， ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1013得 故載荷數(shù) 。按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式《機(jī)械設(shè)計(jì)》（1010a）得： 計(jì)算模數(shù) 。3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 式（105）的彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式1）確定公式中的各計(jì)算數(shù)值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1020C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度是 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度是 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 圖1018查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 。計(jì)算彎曲許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，由式（101）得： 計(jì)算載荷系數(shù)K查取齒形系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表105可查得 ， 。查取應(yīng)力校正系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表105可查得 ， 。計(jì)算大小齒輪的并加以比較：比較可知大齒輪的數(shù)值比較大。2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，又因?yàn)辇X輪模數(shù)m主要取決于彎曲強(qiáng)度，因而m=3mm，分度圓直徑=,算出小齒輪齒數(shù)。則大齒輪齒數(shù)，則。4 幾何尺寸的計(jì)算1）分度圓直徑d的計(jì)算2）中心距a的計(jì)算3）齒厚b的計(jì)算5 驗(yàn)算所以此齒輪設(shè)計(jì)合理。6 的齒輪設(shè)計(jì)齒輪的材料都為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由 i=1,a=168,且m=3, 則 ，取B=25mm。 傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖31： 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速最高和最低時(shí)候主軸箱各軸轉(zhuǎn)速圖如下：圖32 傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 Ⅰ軸的設(shè)計(jì) Ⅰ軸的初步設(shè)計(jì) 材料的選擇:45鋼，調(diào)制處理到HB=220250HBS,：所以最小可取30mm。當(dāng)軸截面上開(kāi)有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑d100mm的軸，當(dāng)軸截面上開(kāi)有一個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大3％；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大7％。對(duì)于直徑d100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5％~7%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%~15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。 I軸的校核通過(guò)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度較核計(jì)算。其中軸的結(jié)構(gòu)如下圖33Ⅰ軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖33Ⅰ軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖軸上力的計(jì)算步驟如下：1）軸上各個(gè)方向力的計(jì)算軸所受的載荷是從軸上零件傳來(lái)的。計(jì)算時(shí)，常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類(lèi)型和布置方式有關(guān)，可按圖來(lái)確定。由以上的計(jì)算過(guò)程可得， 。 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)的計(jì)算可知，帶輪作用到Ⅰ軸上的壓軸力FP=1017N，其力的方向如圖31軸的載荷分析圖，且可計(jì)算作用到齒輪上的圓周力和徑向力如下： 現(xiàn)在從軸受力方向進(jìn)行力的計(jì)算，其中力的方向如圖31軸的載荷分析圖，而軸上的力的計(jì)算如下：沿圓周方向： 在豎直截面方向： 2）根據(jù)力學(xué)圖，分別按在橫截面方向和在豎直截面方向計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別作出水平面上的彎矩MH和垂直面上的彎矩MV，然后按下式計(jì)算總彎矩并作出M圖；；根據(jù)力學(xué)關(guān)系與受力性質(zhì)可知彎矩。根據(jù)圖可得： ；；；則。3）作載荷分部圖如圖32軸的載荷分析圖4）較核軸的強(qiáng)度已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面作彎扭合成強(qiáng)度較核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力。通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常常不是對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)，則計(jì)算應(yīng)力為—式中的彎曲應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，??；當(dāng)扭轉(zhuǎn)去、切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取；若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則取。齒輪上的扭矩是脈動(dòng)的，所以去。對(duì)直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，將和代入式中，則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為式中： 軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa。
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