目录 一．概述……………………………………………………………………3 1.1 Z3040摇臂钻床运动功能原理图及传动原理图………………3 1.2 Z3040摇臂钻床适合使用的范围及主要技术参数……………………4 二. 课程设计的目的…………………………………………………………5 三. 课程设计题目，主要设计参数和技术方面的要求……………………………6 3.1 课程设计题目和主要技术参数…………………………………9 3.2 技术方面的要求…………………………………………………………9 四. 运动设计 ………………………………………………………………10 4.1 运动参数及转速图的确定………………………………………10 4.1.1 按典型工序，最高最低转速的确定……………………..10 4.1.2根据nmax、nmin、dmax、dmin等值，初步确定钻削速度范围………………………………………………………………………………10 4.1.3 计算主切削力、切削功率和初步估计电机功率…………11 4.1.4 转速范围……………………………………………………11 4.1.5 转速数列……………………………………………………12 4.1.6 定传动组数…………………………………………………12 4.1.7 写传动结构式，画结构图…………………………………12 4.1.8 转速图………………………………………………………13 4.1.9 传动系统图…………………………………………………14 4.2 齿轮模数初步估算…………………………………………………14 4.2.1 模数计算……………………………………………………14 4.2.2 齿轮齿数的确定……………………………………………15 4.3 基本组齿轮计算……………………………………………………16 4.4 齿轮模数的确定……………………………………………………17 4.5 齿轮模数的验算……………………………………………………19 4.6 主轴转速误差………………………………………………………21 五. 动力计算…………………………………………………………………25 5.1 计算转速计算………………………………………………………25 5.2 扩大组齿轮计算……………………………………………………26 5.3 传动轴最小轴径的确定……………………………………………28 六. 主要零部件的选择………………………………………………………31 6.1 摆动式操纵机构的设计……………………………………………31 6.2 电动机的选择……………………………………………………31 七. 校核……………………………………………………………………32 7.1 组轴组件刚度的验算……………………………………………32 7.1.1 主轴弯曲刚度的验算………………………………………33 7.1.2 主轴扭转度的验算…………………………………………33 7.2 Ⅱ轴组件的刚度验算……………………………………………33 7.2.1 Ⅱ轴刚度校核………………………………………………34 7.2.2 Ⅱ轴扭转的校核……………………………………………34 7.3 轴承寿命校核……………………………………………………34 八．结论与致谢………………………………………………………………35 九．参考文献……………………………………………………………….36 概述 1.1 Z3040摇臂钻床运动功能原理图及传动原理图 摇臂钻床钻削加工的传动原理 1.7 Z3040摇臂钻床适合使用的范围及主要技术参数 该机床适用于加工中、小型零件。它能够直接进行钻孔、扩孔、铰孔和攻螺纹等工作。装置其他工艺装备时，还能够直接进行镗孔。 该机床主轴转速和进给量变换时采取了液压预选变速机构；主轴箱、 摇臂、内外立柱夹紧是采取了液压-菱形块夹紧机构，夹紧力大，夹紧前后主轴偏心量小；摇臂升降有保险螺母和电器保险机构，进给有钢珠安全离合器等保护设施。 主要技术参数 最大钻孔直径 40毫米 主轴中心线毫米 主轴箱水平移动距离 900毫米 主轴端面到底座面间距离 350---1250毫米 主轴前端孔锥度 莫氏4号 主轴转速范围（16级） 25---2000转/分 主轴行程 315毫米 刻度盘每转钻孔深度 122.5毫米 主轴允许最大扭矩 40公斤力*米 主轴允许最大进给抗力 1600公斤力 主电机 功率 7.5千瓦 转速 1450转/分 二．课程设计目的 《机械系统模块设计》课程设计是在学生学完机械系统模块设计及其它先行课程之后进行的实践性教学环节，即进行一次学习设计的综合性练习。是我校机械设计及其自动化品牌专业高级应用型工程技术人才培养的重要环节，使学生可以应用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过典型机械系统如通用机床的主轴变速传动系统的计算与设计、或者是通过数字控制机床进给传动系统的选型与设计，使学生在拟定传动结构方案、结构设计，和数字控制等先进制造技术，以及设计计算说明书等技术文件编写等方面的基本技能和实际运用能力得到比较系统的训练。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统模块设计创造一定的条件。 三．课程设计题目，主要设计参数和技术方面的要求 3.1 课程设计题目和主要技术参数 题目：摇臂钻床主轴变速箱设计 主参数：最大钻削直径Dmax=40mm,刀具材料：高速钢或硬质合金，工件材料：钢或铸 技术参数：Nmin=40r/min；Nmax=2000r/min；Z=16级；公比为1.26（混合公比为1.41）；电动机功率P=7.5KW；电机转速n=1450r/min 为满足使用性能要求，可采用混合公比，求出的各级转速有：40r/min.56r/min.80r/min.100r/min125r/min.160r/min.200r/min.250r/min.315r/min.400r/min.500r/min.630r/min.800r/min.1000r/min.1400r/min.2000r/min 3.2 技术方面的要求 1. 利用电动机完成换向和制动。 2. 各滑移齿轮块采用单独操纵机构。 四．运动设计 4.1 运动参数及转速图的确定 4.1.1 按典型工序，最高最低转速的确定 Rd—计算直径范围Rd=（0.20~0.25） 故 dmax=K×D=1×40mm=40mm dmin= Rd×dmax=（0.20~0.25）×40mm=(8~10)mm.dmin取8mm nmax=1000×Vmax/л×dmin=1000×32r/m/л×8mm=1273.24r/min nmin=1000×Vmin/л×dmax= 1000×20r/m/л×40mm=159.15r/min Rn==1273.24r/m/159.15r/m=8 由于设计的转速范围为（40~2000）r/min,比计算出的nmax、nmin范围大，满足规定的要求 4.1.3 转速范围 Rn==2000r/min/40r/min=50 4.1.4 转速数列 首先找到40r/min、首先采用混合公比1.41，然后每隔2个数取一个值（1.26=1.064）,，得出主轴的转速数列为40r/min 56r/min、80r/min、100r/min、125r/min、160r/min、200r/min、250r/min、315r/min、400r/min、500r/min、630r/min、800r/min、1000r/min、1400r/min、2000r/min共16级。 4.1.5 定传动组数 对于Z=16可分解为：Z=22×25×24×28。 4.1.6写传动结构式,画结构图 根据“前多后少” , “先降后升” , “前密后疏”,“结构紧密相连”的原则,选取传动方案 Z=22×25×24×28,易知第三扩大组的变速范围r=φ(P3-1)x=1.268=6.35〈8 结构网 Z=22×25×24×28 4.1.8 画转速图 根据转速主轴最大转速为2000r/min确定电动机的同步转速为1450r/min。分配各传动比，转速图如下图 4.1.9 画主传动系统图 根据系统转速图及已知的技术参数，画主传动系统图如图： 主传动系统图 4.2齿轮模数初步估算 4.2.1模数计算 一般同一变速组内的齿轮取同一模数，选取负荷最重的小齿轮，按简化的接触疲劳强度公式进行计算，即mj=16338可得各组的模数 式中 mj——按接触疲劳强度计算的齿轮模数（mm）； ——驱动电动机功率（kW）； ——被计算齿轮的计算转速（r/min）； ——大齿轮齿数与小齿轮齿数之比，外啮合取“+”，内啮合取“-”； ——小齿轮的齿数（齿）； ——齿宽系数，（B为齿宽，m为模数），； ——材料的许用接触应力（）。 得：基本组的模数mj=2.5 以同样的方法计算其它几组的模数，如下： 第一扩大组的模数mj=2.5 第二扩大组mj=3 第三扩大组mj=2.5 4.2.2 齿轮齿数的确定 根据摇臂钻床的某些特征，传动中 轴2采取了特殊齿轮机构，所以模数不一样；据设计要求Zmin≥17,齿数和Sz≤100～120，根据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数： i5-1=1.41,SZ=···8,82,83,84,86,88,90,91,92,93,95,97,99,100,101,102,104,106,107,108,109··· i5-2=1/4, SZ=···80,84,85,89,90,94,95,99,100,104,105,109··· 所以确定SZ=100，得到Z7=60,Z7’=40,Z8=20,Z8’=80 同上分别计算其它齿轮齿数，除轴2查资料得出来，得到的各齿轮齿数如下表： 传动比 第一扩大组 基本组 1 1：1.41 1.26:1 1:2.5 代号 Z1 Z1’ Z2 Z2’ Z3 Z3’ Z4 Z4’ 齿数 38 38 29 47 49 39 63 25 传动比 第二扩大组 第三扩大组 1.26：1 1：2 1.41：1 1：4 代号 Z5 Z5’ Z6 Z6’ Z7 Z7’ Z8 Z8’ 齿数 50 40 30 60 60 40 20 80 4.3基本组齿轮计算。 根据公式：分度圆直径 d=mz 齿顶高 ha=ha*m 齿根高 hf=(ha*+c*)m 全齿高 h=ha+hf 顶隙 c=c*mn 齿顶圆直径da=d+2ha 齿根圆直径df=d-2hf 其中ha*=1,c*=0.25 得基本组齿轮尺寸如下表 齿轮 Z1 Z1` Z2 Z2` 齿数 49 39 63 25 分度圆直径 97.5 77.5 50 125 齿顶圆直径 102.5 82.5 55 130 齿根圆直径 91.25 71.375 43.875 118.875 齿宽 13.5 13.5 13.5 13.5 五．动力计算 5.1计算转速的计算 （1）由于是混合公比，且设计的是摇臂钻床，查公式得：nj=Nmin()0.25 故nj=113r/min （2）确定各传动轴的计算转速。 并由此知道80r/min向上各级转速都将传递全部功率，所以得到的各传动轴的计算转速为nⅥj=228r/min,nⅤj=374r/min,nⅣj=707r/min,nⅢj=800r/min, nⅡj=910r/min 各计算转速入表。 各轴计算转速 轴 号 Ⅵ轴 Ⅴ 轴 Ⅳ 轴 计算转速 r/min 228 374 707 所以各轴功率： N0=N电=2.47kw N1=N电·η轴承=2.47×0.995=2.46kw N2=N1·η轴承·η齿轮=2.47×0.995×0.98=2.40kw N3=N2·η轴承·η齿轮=2.40×0.995×0.98=2.34kw N4=N3·η轴承·η齿轮=2.34×0.995×0.98=2.28kw N5=N4·η轴承·η齿轮=2.28×0.995×0.98=2.23kw N6=N5·η轴承·η齿轮=2.23×0.995×0.98=2.16kw N7=N6·η轴承·η齿轮=2.16×0.995×0.98=2.11kw 各轴转矩：根据：知： 5.2扩大组齿轮计算。 根据接触应力验算公式：

  2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。

  3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。

  4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将按照每个用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档

  湖南省城镇独生子女父母奖励制度管理系统用户手册(信息录入版)教案.doc

  原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者