ck6163型數(shù)控車床設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-12 10:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 變速傳動(dòng) . 傳動(dòng)方式的選擇 本次設(shè)計(jì)采用 分離傳動(dòng)方式：主傳動(dòng)系中的大部分的傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)裝在遠(yuǎn)離主軸的單獨(dú)變速 箱中，然后通過帶傳動(dòng)將運(yùn)動(dòng)傳到主軸箱。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 6 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 已知條件 已知主軸最低轉(zhuǎn)速 nmin 為 32r/min,最高轉(zhuǎn)速 nmax 為 1000r/min，轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍為 Rn=nmax/nmin= 取 Rn=32 確定公比 選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為 φ ＝ 求出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z Z=lgRn/lgφ+1= lg32/+1= 取 Z=16 [2] 結(jié)構(gòu)分析式 確定結(jié)構(gòu)式 ： 16=2222 16=224 16=242 根據(jù)擬定轉(zhuǎn)速圖的原則篩選結(jié)構(gòu)式 、極限變速范圍原則； —— “前多后少”的原則； —— “前密后疏” 的原則 —— “前慢后快”（降速），“前快后慢”（升速）的原則。 經(jīng)整理得： 16=212 22 42 8 擬定轉(zhuǎn)速圖 （ 1）選定電動(dòng)機(jī) 一般金屬切削機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，如無特殊性能要求，多采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 Y 系列電動(dòng)機(jī)高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、 噪聲低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。根據(jù)機(jī)床所需功率選擇 Y160M4，其同步轉(zhuǎn)速為 1460r/min。 （ 2）分配總降速傳動(dòng)比 總降速傳動(dòng)比為 uII=nmin/nd=32/1460≈,nmin 為主軸最低轉(zhuǎn)速，考慮是否需要增加定比傳動(dòng)副，以使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)或有利于減少齒輪和及徑向與軸向尺寸，并分擔(dān)總降速傳動(dòng)比。然后，將總降速傳動(dòng)比按 “ 先緩后急 ” 的遞減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動(dòng)比。 （ 3） 確定各級(jí)轉(zhuǎn)速并繪制轉(zhuǎn)速圖 由 min/32 rnmim ? ?? z = 16 確定各級(jí)轉(zhuǎn)速： 1000、 800、 6 500、 400、 31 250、 200、 160、 13 100、 80、 6 32r/min。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 7 本設(shè)計(jì)有四種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，四段無級(jí)變速： （ 1） IV V VI VII VIII （ 2） IV V VII VIII （ 3） IV VI VII VIII （下?lián)懿孀螅? （ 4） IV VI VII VIII （下?lián)懿嬗遥? ① 先來確定 IV 軸的轉(zhuǎn)速 nmax=1450130/18640/3236/36190/304=791 取 nmax=800 nmin=145032/4032/40190/304=405 取 nmin=400 根據(jù)轉(zhuǎn)速圖跟結(jié)構(gòu)式，可確定 IV軸的轉(zhuǎn)速為 400、 500、 6 800r/min ② 確定軸 V的轉(zhuǎn)速 因?yàn)?IV 軸跟 V軸是 1： 1 傳遞，所以 V軸的轉(zhuǎn)速等同 IV 軸轉(zhuǎn)速。 400、 500、 6 800r/min。 ③確定軸 VI的轉(zhuǎn)速 由軸 IV 傳遞到軸 VI 可以得到四級(jí)轉(zhuǎn)速： 400、 500、 6 800r/min 由軸 V傳遞到軸 VI 可以得到四級(jí)轉(zhuǎn)速： 40024/60=160 50024/60=200 63024/60=252 取 n=250 80024/60=320 取 n=315 所以 VI 軸的轉(zhuǎn)速確定為 160、 200、 250、 31 400、 500、 6 800r/min ④確定軸 VII 的轉(zhuǎn)速 由軸 IV 經(jīng)軸 V直接傳遞到軸 VII 可以得到四級(jí)轉(zhuǎn)速： 400、 500、 6 800r/min 由軸 IV 經(jīng)軸 VI 傳遞到軸 VII 可以得到八級(jí)轉(zhuǎn)速： 80024/60=160 63024/60=125 50024/60=100 40024/60=80 （ 80060/24=2021 3060/24=1575 n=1600 50060/24=1250 40060/24=1000） 由軸 IV 經(jīng)軸 V 傳遞到軸 VI 再傳遞到軸 VII 可以得到四級(jí)轉(zhuǎn)速： 31524/60=160 25024/60=100 20024/60=80 16024/60=63 確定 VII 軸的轉(zhuǎn)速為： 202 1600、 1250、 1000、 800、 6 500、 400、 31 250、 200、160、 13 100、 80、 63r/min 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 8 確定轉(zhuǎn)速圖 圖 轉(zhuǎn)速圖 確定各變速組傳動(dòng)副齒數(shù) ①軸 IVV: 1/11?ia 1/12 ?ia 1/11?ia 時(shí)： ?zS ?? 6 6 6 70、 7 7 7 84?? 1/11?ia 時(shí)： ?zS ?? 6 6 6 70、 7 7 7 84?? 可取 ?zS 84,于是可得軸 IV 齒數(shù)為： 42 于是 1/11?ia 可得軸 V上的齒輪齒數(shù)為： 42 ②軸 VVI: ?ib ， 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 9 ?ib 時(shí)： ?zS ?? 6 7 7 7 7 80、 8 8 87?? 可取 ?zS 84，于是可得軸 V上齒輪的齒數(shù)為： 24 于是 60/241 ?ib ，得軸 VI 上齒 輪的齒數(shù)為： 60 ③軸 VI軸 VII: ?ci ?ci 時(shí)： ?zS ?? 7 7 7 8 8 8 8 90?? 可取 ?zS 84. 得軸 VI 齒輪齒數(shù)為 24；由 ?ci 得 VII 軸齒輪齒數(shù)為 60 ④軸 VII軸 VIII： 21?di 21?di 時(shí)： ?zS ?? 7 7 7 8 8 8 8 90?? 可取 ?zS VII 齒輪齒數(shù)為 30； 由 21?di 得 VIII 軸齒輪齒數(shù)為 60 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 10 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖： 圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 2 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 漸開線直齒輪設(shè)計(jì) 選擇齒輪材料及精度等級(jí) : 因?yàn)槭?1:1 傳遞 ,所以兩齒輪材料選擇一致 : 齒輪選用合金鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 220～ 250HBs； 選 8 級(jí)精度，要求齒面粗糙度 Ra≤～ m? 模數(shù)的確定 ： 在 IV 軸上 42齒數(shù)的齒輪最容易受損，所以應(yīng)以 42 齒數(shù)齒輪位代表進(jìn)行模數(shù)計(jì)算， 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 11 因?yàn)? m≥211 ][?? Fd SFz YYTK?????????????????? [5] 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 “載荷系數(shù) K”得： K= 因?yàn)? T1 = 610 np ??????????????????? [5] 式子中 P—— 為主動(dòng)軸的傳輸功率 n—— 為從動(dòng)軸的的轉(zhuǎn)數(shù) IV軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： n1 =400r/min 則有 T1 =610 np ???????? [5] =610 40013kw ≈ 610 n㎜ 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 得 ?d =1 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 “標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù) YF ”得： 當(dāng) z=42 時(shí) 所對(duì)應(yīng)的外齒輪齒形系數(shù) YF = 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 “標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) YS ”得： 當(dāng) z=42 時(shí) 所對(duì)應(yīng)的外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) YS = 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖 得： limF? =210 MPa 查圖 得 : YN=1 查表 得 SF= 因?yàn)?[ F? ]=YN limF? /SF 所以 [ F? ]=1 =161 經(jīng)整理得： m≥ 32621042 ? ???? m≈ 取 m=4. 于是軸 IV 齒輪的直徑為 ；mmd b 1 6 84241 ??? 因?yàn)槭菨u開線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪 ,所以 V 軸齒輪的模數(shù)也為 m=4. ；mmd b 1 6 84242 ??? 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 12 校核齒輪 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 : 如果 F? ???? 112 dmb KT YF YS? [ F? ]，則校核合格 。 確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)： ①齒形系數(shù) YF 查表 得 YF= ②應(yīng)力修正系數(shù) YS 查表 得 YS= ③許用彎曲應(yīng)力 [ F? ] 由圖 查得 limF? =210 MPa 由表 查得 SF= 由圖 查得 YN=1 由式 F? ???? 112 dmb KT YF YS? [ F? ]可得 [ F? ]=1 =161 MPa 故 F? ????? 112 zmmb KT YF YS= ???? ???? 4244168 ? ? =28 MPa[ F? ] 齒根彎曲強(qiáng)度校核合格 . ④驗(yàn)算齒輪的圓周速度 smdnv / 400168100060 ?? ???
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