CA6140机械系统设计课程设计

卧式车床CA6140机械传动系统课程设计

前言

在现在机械制造工业中，切削加工仍然是将金属毛坯加工成规定的几何形状、尺寸和表面质量的主要加工方法。所以金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量在一般生产中占制造机器总工作量的40%～60%，一个国家机床工业的技术水平标志着自身装备国民经济的能力，体现着一个国家的生产实力，反映着机械工业发展的水平。因此机床工业部门必须首先为各机械制造厂提供先进的、现代化的机床装备，实现我国国民经济现代化所具备的条件。显然，金属切削机床在我国社会主义建设中起着重大的作用。金属切削机床的设计就是为切削加工设计出既经济而且满足加工要求的车床，CA6140车床加工范围广，能够满足各方面加工的需要，在这种车床的主传动中，采用齿轮传动，因为齿轮传动效率高，如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%，这对大功率传动十分重要，因为即使效率提高1%，也有很大的经济意义。而且结构紧凑工作可靠寿命长，传动比稳定，在齿轮设计中，应该首先考虑齿轮的工作条件和用途，使所设计的齿轮满足工作的需要，根据齿轮的工作条件，得出齿轮最可能的失效形式，然后进行校核，如齿根强度计算和接触疲劳强度校核，使其在有效工作期内安全可靠，在国内外齿轮的设计中，如何提高设计效率是普遍面临的问题，所以为提高设计效率，人们借助与计算机软件UG软件，它提供了功能强大的参数化设计平台。

目录

前言 ............................................................... 错误！未定义书签。

第1章机床的概述 (4)

1.1机床的作用和用途 (4)

1.1.1金属切削机床的作用： (4)

1.1.2机床的用途： (4)

1.2机床的规格 (4)

第2章机床的主传动设计 (7)

2.1主传动系统 (7)

2.1.1传动关系的确定 (7)

2.1.2各种转速的传动计算 (8)

2.1.3主传动系统图及传动内部的结构 (9)

2.1.4设计机床的主传动的基本要求错误！未定义书

签。

2.2主运动参数的选定 ............. 错误！未定义书签。

2.2.1确定最低和最高转速 .... 错误！未定义书签。

2.2.2确定其他参数 (13)

第3章机床传动装置的运动及参数的设计 (13)

3.1绘制转速图 (14)

3.1.1各轴转速 (14)

3.1.2各轴输入功率 (14)

3.1.3确定各轴的计算转速 (15)

3.1.4各齿轮的计算转速 (15)

3.1.5各轴的转矩 (15)

3.1.6转速图 (16)

3.2动力设计 ..................... 错误！未定义书签。

3.2.1带传动设计 ............ 错误！未定义书签。

第4章齿轮的设计 (19)

4.1齿轮设计的意义 (19)

4.1.1车床齿轮的设计目的和方法 (19)

4.1.2齿轮传动的优点 (20)

4.2各齿轮的实效形式以及设计准则 20

4.2.1齿轮的实效形式 (20)

4.2.2齿轮材料 (21)

4.3齿轮的强度计算推理方法 ....... 错误！未定义书签。

4.3.1齿轮的受力分析 (22)

4.3.2齿根弯曲疲劳强度计算 (23)

4.4主轴箱的各传动组模数的确定与校核错误！未定义书签。

4.4.1主轴模数的确定与校核 (27)

4.4.2传动组a中齿轮的模数的确定 (31)

4.4.3其他齿轮模数的估算 .... 错误！未定义书签。第5章轴的设计 (32)

5.1确定轴的各种参数 (32)

5.1.1求输出轴上的功率转速和转矩 (32)

5.1.2求作用在轴上的力 (32)

5.1.3初步确定轴的最小直径 (33)

5.1.4轴的结构设计 (33)

5.1.5轴的校核 (34)

第6章离合器的设计...................................... 错误！未定义书签。

6.1确定轴的各种参数 ............. 错误！未定义书签。谢辞............................................................................................ ３６参考文献 ........................................................... 错误！未定义书签。

第1章机床的概述

§1.1 错误！未找到引用源。机床的作用和用途

§1.1.1 金属切削机床的作用

在一般机械制造厂的主要技术装备中，若按台数来计算，机床占60%～80%，它包括金属切削机床、木工机床、锻压机床和特种加工机床等。金属切削机床是利用刀具对金属工件进行切削加工的机器。因为它是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，人们习惯上称为机床。在现在机械制造工业中，切削加工仍然是将金属毛坯加工成规定的几何形状、尺寸和表面质量的主要加工方法。所以金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量在一般生产中占制造机器总工作量的40%～60%，一个国家机床工业的技术水平标志着自身装备国民经济的能力，体现着一个国家的生产实力，反映着机械工业发展的水平。因此机床工业部门必须首先为各机械制造厂提供先进的、现代化的机床装备，实现我国国民经济现代化才具备条件。显然，金属切削机床在我国社会主义建设中起着重大的作用。

§1.1.2 机床的用途

普通车床的万能性大,它适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面,如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形表面;车削端面及加工各种常用的公制、英制(时制)、模数制和径节制螺纹;在普通车床上还能作钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。

§1.2 机床的规格

床身上最大工件回转直径: 400mm

马鞍内有效长度: 210mm

最大工作长度: 750mm

最大车削长度: 650mm

主轴中心至床身平面导轨距离: 205mm

刀架上最大工件回转直径: 200mm

主轴孔前端锥度: 莫氏6号

主轴转速:

正转种数: 24种

正转转数范围: 10-1400转/分

反转种数: 12种

反转种数范围: 14-1580转/分

主轴孔径: 48mm

进给量:

纵向及横向进给量种数: 各64种

主轴每转刀架的纵向标准进给量: 0.08- 5.9mm/r

主轴每转刀架的纵向小进给量: 0.028-0.054mm/r 主轴每转刀架的纵向加大进给量: 0.74-6.33mm/r

主轴每转刀架的横向标准进给量: 0.04-0.079mm/r 主轴每转刀架的横向小进给量: 0.014-0.027mm/r 主轴每转刀架的横向加大进给量: 0.36-3.16mm/r

刀架纵向的快速移动速度: 5m/min

刀架横向的快速移动速度: 25m/min

车削螺纹范围:

公制螺纹种数: 44种

公制螺纹范围: 1-192mm

英制螺纹种数: 10种

英制螺纹范围: 2-24牙/对

模数螺纹种数: 39种

模数螺纹范围: 0.25-48mm

径节螺纹种数: 37种

径节螺纹范围: 1-96mm

下刀架最大行程: 260mm

上刀架最大行程: 150mm

刀架转盘回转角度: +/-90

主轴中心线至刀具支承面的距离: 25mm

刀杆截面尺寸: 25×25mm

床尾主轴直径: 75mm

床尾主轴最大行程: 150mm

床尾主轴孔锥度: 莫氏5号

丝杠螺距: 12mm

主电机型号: Y132M-4

功率: 7.5千瓦

转数: 1440转/分

冷却电泵型号: DBC-52

功率: 90瓦

流量: 25公升/分

第2章 机床的主传动设计

§2.1 错误！未找到引用源。主传动系统

§2.1.1传动关系的确定

工件夹紧在卡盘上,或装于两顶尖间,由电动机经传动系统使之旋转,电

动机的动力由三角皮带传到床头箱1轴,再经齿轮传到主轴.改变主轴转速是用手柄使齿轮在轴上滑移，依此改变传动比，得到主轴的各种不同的转速。 主传动系统路线如图2-1所示。

由传动路线可以看出,主轴正转时,利用各滑动齿轮轴向位置的各种不同组合,共可得2×3×(1+2×2)=30种传动主轴的路线,但实际主轴只能得到 2×3×(1+3)=6+18=24级正转转速。这是因为,从轴Ⅲ开始由低速路线传动时,虽然有24种不同的传动路线,但实际上主轴只能得到18级转速。因为在轴Ⅲ轴到轴Ⅴ间的4条传动路线的传动比为：

1u =8020×8020=16

1

2u =8020×5051≈4

1 3u =5050×8020=4

1 4u =

5050×5051=1 其中2u 和3u 基本上相同，所以实际上只有三种不同的传动比。因此轴Ⅲ

的六种转速，通过低速路线传动，使主轴获得的实际转速级数，计算步骤是 6×2×1+6=18种。

主轴高速转速可应用下列运算平衡式进行计算：

主n ＝电n ×'D D ×(１－ε)ב

ⅡⅠⅡⅠZ Z --×'ⅢⅡⅢⅡZ Z --×'ⅣⅢⅣⅢZ Z -- 式中:

主n —主轴转速(转/分)

电n —电动机转速,n 电=1440转/分

D —主动皮带轮直径,D=130毫米

D'—被动皮带轮直径,D=230毫米

ε—三角带传动的滑动系数,可近似取ε=0.02,而1-ε=0.98

ⅡⅠ-Z —由轴Ⅰ到轴Ⅱ的主动齿轮齿数

'Z ⅡⅠ-'—由轴Ⅰ到轴Ⅱ的被动齿轮齿数

ⅢⅡZ -—由轴Ⅱ到轴Ⅲ的主动齿轮齿数

'ⅢⅡZ -—由轴Ⅱ到轴Ⅲ的被动齿轮齿数

ⅥⅢZ -—由轴Ⅲ到轴Ⅵ的主动齿轮齿数

'ⅥⅢZ -—由轴Ⅲ动轴Ⅵ的被动齿轮齿数

应用上述运动平衡式,可以计算出主轴正转时的24级转速为10～

1400r/min,同理,也可计算出主轴反转时12级转速14～1580r/min 。CA6140型车床中,主轴反转通常不是用于切削,主要是用于车螺纹时的退回刀架(在不断开主轴和刀架间传动链的情况下,使刀架退回到起始位置,以便进行下一次走刀)，为了节省退刀的时间，所以主轴反转的转速比正转转速高。

§2.1.2 各种转速的传动计算

主轴的24级转速计算如下，式子中1440为电机的转速，130和230分

别为电机轮子和皮带轮的直径，其它的数为齿轮齿数，得到的数为主轴的各种转速。

(1)1440×4351×230130×5822×8020×8020×58

26=10r/min (2)1440×230130×3856×5822×8020×8020×58

26=12.5r/min (3)1440×230130×4351×5030×8020×8020×58

26=16r/min (4)1440×230130×3856×5030×8020×8020×58

26=20r/min (5)1440×230130×4351×4139×8020×8020×58

26=255r/min (6)1440×230130×3856×4139×8020×8020×58

26=32r/min (7)1440×230130×4351×5822×5050×8020×58

26=40r/min (8)1440×230130×3856×5822×5050×8020×58

26=50r/min (9)1440×230130×4351×5030×5050×8020×58

26=63r/min (10)1440×230130×3856×5030×5050×8020×58

26=80r/min (11)1440×230130×4351×4139×5050×8020×58

26=100r/min (12)1440×230130×3856×4139×5050×8020×58

26=125r/min (13)1440×230130×4351×5822×5050×5051×58

26=160r/min (14)1440×

230130×3856×5822×5050×5051×5826=200r/min

(15)1440×230130×4351×5030×5050×5051×58

26=250r/min (16)1440×230130×3856×5030×5050×5051×58

26=320r/min (17)1440×230130×4351×4139×5050×5051×58

26=400r/min (18)1440×230130×4351×5822×50

63=450r/min (19)1440×230130×3856×4139×5050×5051×58

26 =500r/min (20)1440×230130×3856×5822×50

63=560r/min (21)1440×230130×4351×5030×50

63=710r/min (22)1440×230130×3856×5030×50

63=900r/min (23)1440×230130×4351×4139×50

63=1120r/min (24)1440×

230130×3856×4139×5063=1400r/min §2.1.3 主传动系统图及传动内部的结构

下图2-1是CA6140卧式车床主转动系统图,主传动系统安装在车床的主轴

箱中,主传动系统的功能是将电动机的恒定转速改变为所需的主轴各级转速,在实现变速的同时,还要传递扭矩,为了满足工作性能的要求,主传动系统包含下列几个组成部分：

一、固定传动比结构

常采用带,齿轮或链传动,用来作为连接电动机和变速箱传动件,或者作为变速箱内两轴间的传动件,以达到升降速的目的,也可能由于结构方面的原因,需要采用固定传动比结构。

二、变速机构

一般采用各种型式的齿轮变速机构,它由两轴间的几对齿轮所组成,或由

几根轴间的若干齿轮副所组成,CA6140型车床主传动系统中的Ⅰ至Ⅵ轴之间有双联齿轮或三联齿轮,它们之间互相串联即可组成24级转速。

三、主轴部件

包含主轴,主轴支承和安装在主轴上的传动件。主轴部件是主轴箱最重要的部分，由主轴、主轴轴承和主轴上的传动件、密封件等组成。

主轴前端可安装卡盘，用以夹持工件，并由其带动旋转。主轴的旋转精度、刚度和抗振性等对工件的加工精度和表面粗糙度有直接影响，因此对主轴部件的要求较高。

CA6140型车床的主轴是一个空心阶梯轴。其内孔是用于通过棒料或卸下顶尖时所用的铁棒，也可用于通过气动、液压或电动夹紧驱动装置的传动杆。主轴前端有精密的莫氏锥孔，用来安装顶尖或心轴，利用锥面配合的摩擦力直接带动心轴和工件转动。主轴后端的锥孔是工艺孔。

主轴的轴承的润滑都是由润滑油泵供油，润滑油通过进油孔对轴承进行充分润滑，并带走轴承运转所产生的热量。为了避免漏油，前后轴承均采用了油沟式密封装置。主轴旋转时，依靠离心力的作用，把经过轴承向外流出的润滑油甩到轴承端盖的接油槽里，然后经回油孔流回主轴箱。

主轴上装有三个齿轮，前端处为斜齿圆柱齿轮，可使主轴传动平稳，传动时齿轮作用在主轴上的轴向力与进给力方向相反，因此可减少主轴前支承所承受的轴向力。

主轴前端安装卡盘、拨盘或其它夹具的部分有多种结构形式。

四、开停装置

机床主运动需要经常启动的停止,大多数采用离合器(不开停电机)的方法实现,有时也直接采用开停电动机方法实现,CA6140车床的主运动是在I轴上采用片式摩擦离合器来实现主运动的启动和停止。

五、制动装置

为了使主运动的执行件(主轴)能在停车后尽快地停止运动,以节省辅助时间,有必要采用制动装置,CA6140型车床采用摩擦式带式制动器。

六、换向装置

有些车床在工作过程中需要经常不停地改变主轴的旋转方向,CA6140型车床在I轴上装有摩擦离合器。

七、操纵机构

机床的开停、变速、制动、换向需要借助相应的操纵机构来实现。

八、润滑机构

机床变速箱多采用集中润滑的方法,通过油泵把油池中的润滑油送到各个需要的位置,以后油液流回油池,CA6140型车床的润滑系统是把油泵油箱放在床腿上,采用箱外循环,散热条件好。

下页图2-1为车床的主传动系统图，从图中可以看出齿轮之间的传动关系，清楚明白的了解到如何通过齿轮来变速的。

图2-1 CA6140机床的主传动系统

§2.1.4 设计机床的主传动的基本要求

1、机床的末端执行件(如主轴)应有足够的转速范围和变速级数；

2、机床的动力源和传动机构需要能够输出和传递足够的功率和扭矩,并有较高的传动效率；

3、机床的传动机构特别是末端执行件,必须有足够的精度,刚度,抗振性能和较小的热变形；

4、机床的自动化程度和生产率的要求应该合理的满足；

5、机床的操作和控制要灵活,安全可靠,噪声要小,维修方便,机床的制

造要方便,成本要便宜。

§2.2 主运动参数的选定

§2.2.1确定最低和最高转速

回转式主运动的机床其主运动参数为主轴转速,对于专用机床和组合机

床用于完成特定的工序,通常主轴只须一种固定转速。

n=(1000v )/(πd )

式中: n-主轴转速( r/min)

v -切削速度(m/min)

d -工件或刀具直径(mm)

最低(nmin)和最高(nmax)转速的确定

分析在所设计的机床上可能进行的工序,从中选择要求教高,最底转速的

典型工序。按照典型工序的切削速度和刀具(或工件)直径,计算出max n 、min n 及

主轴变速范围n R ： min

max max 1000d v n π= min n =

max min 1000d v π n R =min

max

n n 式中的v max 、v min 可根据切削用量手册,现有机床使用情况调查或者切削

实验确定,通用机床的d max 和d min 并不是指机床上可能加工的最大和最小直径,而是指实际使用情况下,采用v max (或v min )时常用的经济加工直径,对于通用

机床,一般取：

由公式可知： D k d ?=max

max min d R d d ?=

式中各量为： D-机床能加工的最大直径(mm)

K-系数

Rd-计算直径范围

对于CA6140型机床,取：K=0.5

v max =120m/min

min v =5m/min

Rd=0.25

则 )(1002005.0max mm D k d =?=?=

)(2510025.0max min mm d R d d =?=?= min max max 1000d v n π==25

1201000??π=1528.6r/min min n =max min 1000d v π=100

51000??π =16 r/min 故可取ma x n 为1400 r/min ，而取mi n n 为10r/min 。

§2.2.2 确定其他参数

一、公比

考虑到机床为中型生产用的通用机床，应使机床的速度损失小些和结构

不至于过于复杂，公比应取中等值，参考资料】【3选定CA6140车床的ψ值为

1.26。

二、主轴转速级数Z 的确定： 46.22126.110140011min max =+=+=+=g g

g g g n

g l l l n n l l R l Z ?? 故： 选择z=24，即变速级别为24级。

三、选定电动机

采用Y 系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机，Y 系列电动机高效、节

能、起动转矩大、噪声低、振动小、运行安全可靠、其型号为Y132M-4,功率为7.5千瓦，转速为1440r/min 。

第3章 机床传动装置的运动及参数的设计

§3.1 绘制转速图

§3.1.1 各轴转速

在九根轴中，电动机为0轴，其余八轴按传动顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V 、IV 、V 、VI 、VII 、VIII 、IX 、X 、XI 。Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅲ与Ⅳ等轴之间的传动组分别设为a 、b 、c 、d 、e 、f 。

个轴转速：

0n =1400r/min min /81477.1

1400

10

1r i n n === min /96084

.081421

2r i n n === min /36563.

2960

32

3r i n n === min /904

365

434r i n n === min /8.224

9054

5r i n

n === min /4.112

8.2265

6r i n n ===

§3.1.2 各轴输入功率

按照电动机的额定功率ed P 计算各轴输入功率，即

:

0P =ed P =7.5kw

1P =0P 1η=7.5?0.96=7.2kw

kw P P 9.697.099.02.73212=??==ηη

kw P P 5.698.097.09.64323=??==ηη

kw P P 697.098.05.65434=??==ηη

kw P P 64.597.098.066

545=??==ηη kw P P 25.597.098.064.57

656=??==ηη 其中： 0

η-为传动带效率 7.

1......ηη-分别为各轴承的传动效率 §3.1.3 确定各轴的计算转速：

轴I 的计算转速为820r/min;轴II 计算转速为900r/min;轴III 的计算

转速为320r/min;轴IV 的计算转速为100r/min;轴V 的计算转速为80r/min;轴VI 计算转速为20r/min;

§3.1.4 各齿轮的计算转速：

个传动组转速为:a 1400r/min

b 900r/min

c 500r/min

d 315r/min

e 200r/min

f 63r/min

§3.1.5 各轴的转矩 m N n P T .7.491440

5.795509550000=?=?= m N n P T .47.84814

2.795509550111=?== m N n P T .2.73900

9.695509550222=?== m N n P T .1245005.695509550333=?=?=

m N n P T .8.178315695509550444=?=?=

m N n P T .264200

64.595509550555=?=?= m N n P T .87163

25.595509550666=?=?= §3.1.6 转速图

1、竖线代表传动轴

图中七等间距相等的竖线,分别用轴号"电,Ⅰ，Ⅱ,Ⅲ，Ⅳ,Ⅴ，Ⅵ"表示,在图中,各传动轴按照运动传递的顺序(从电动机到主轴)从左到右顺序的排列。

2、横线(纵向坐标)代表转速值

图中纵向坐标表示转速的大小,所以,其中间距相等的横线代表各种不同的转速,图中的23条横线由下至上依次表示由低至高的各级转速。CA6140型车床的主轴转速基本上是按ψ=1.26的等比数列排列的,所以图中的横线是 ψ=1.26画出来的,即横线之间的距离代表距离为lg1.26。

3、图中竖线上的圆点(竖线与斜线的交点)表示传动轴实际中应有的转

速。

4、图中竖线之间的连线代表传动副,连线的倾斜程度代表此传动副的传

动比。

图3-1 CA6140机床的主运动转速图

§3.2 动力设计

§3.2.1 带传动设计

由于电动机的型号及参数为：

型号： Y132M-4

功率： P=7.5kw

转速： n=1400r/min

带轮传动比： i=77.1130

230 两班制，每天运转16个小时，工作年数20年。

1.确定计算功率

取2.1=A K ，则 kw P P P ed

A ca 95.72.1=?=?= 2.选取V 带型：为

B 型带

3.专用带轮：;230;13021mm d mm d ==

验算带速 100060v 1

1?=n d π

其中: 1n -小带轮转速r/min

1d -小带轮直径mm ]25.5[/8.91000601440

130v ∈=???=s m π 故合适。

4.确定带传动的中心距和带的基准长度

设中心距为0a ，则

0.55（21d d +）≤a ≤2(21d d +)

于是 0.55x360≤a ≤2x360

取 0a =400mm

带长02

1221004)()(22a d d d d a L -+++=π

mm 1370400

4)130230()230130(214.340022

=?-++?+?= 查表取相近的基准长度d L ，mm L d 2240=。

带传动实际中心距mm L L a a d 4152

00=-+= 5.验算小带轮的包角. 一般小带轮的包角不应小于 120。 1202.1663.57180121=?--≈a

d d α。合适。 6.确定带的根数 L

ca k k p p p Z α)(00?+=

其中： 0p ?-1≠i 时传递功率的增量；

αk -按小轮包角α，查得的包角系数；

L k -长度系数；

为避免V 型带工作时各根带受力严重不均匀，限制根数不大于10。 59.390

.096.0)4.05.2(9=??+=Z 圆整后取z=4 (根)。

7.计算带的张紧力0F 20)5.2(500qv k k vZ p F ca +-=α

α 其中： ca p -带的传动功率,KW ；

v-带速,m/s ；

q-每米带的质量，kg/m ；取q=0.17kg/m 。

v = 970r/min = 6.4m/s 。 N F 2008.917.0)96

.096.05.2(48.9950020=?+-???= 8.计算作用在轴上的压轴力 N ZF F Q 4.15882

166sin

200422sin 21

0=???≈≈α

第4章 齿轮的设计

§4.1 齿轮设计的意义

§4.1.1 车床齿轮的设计目的和方法

在主轴箱的传动中用到齿轮，齿轮在传动中起到关键的桥梁作用，也就是说齿轮设计的好坏关系到主传动的成败，也就是床头箱设计的核心，在齿轮的设计中，首先应该了解到齿轮的主要失效形式以及设计齿轮的准则，使其满足工作条件的要求而且要经久耐用，然后要选择齿轮材料以及各种材料的性能和硬度刚度等性质，以及所要采取的热处理方法，因为合适的热处理能够提高材料的各种特性，而且简要了解齿轮的各种加工方法，以便为主轴箱齿轮选择合适的加工方法。齿轮最容易发生齿根折断和疲劳失效，故推导出两种失效的计算方法，以便为后面齿轮的设计找出理论依据。在最后具体设计主轴箱的齿轮，使设计的齿轮既满足要求，又不浪费材料，方面合理。§4.1.2齿轮传动的优点

齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,型式很多,应用广泛,传动的功率可达近十万千瓦,圆周速度可达200m/s。

齿轮传动的主要特点有:

1、效率高,在常用的机械传动中,以齿轮传动的效率为最高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%.这对大功率传动十分重要,因为即使效率只提高1%,也有很大的经济意义。

2、结构紧凑,在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。

3、工作可靠,寿命长。设计制造正确合理,使用维护良好的齿轮传动,工作十分可靠,寿命可达一、二十年,这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及矿井内工作的机器尤为重要。

4、传动比稳定。传动比稳定往往是对传动性能的最基本的要求。齿轮传动获得广泛应用,也就是由于这一基本原因。

根据以上齿轮传动的优点，结合CA6140车床主传动系统的结构特点，故CA6140车床采用齿轮传动，结构紧凑而且传动效率高。

§4.2 齿轮的失效形式以及设计准则

§4.2.1 齿轮的失效形式

1、轮齿折断

2、齿面磨损

3、齿面点蚀

齿轮工艺课程设计说明书

目录 1．序言 1 2．零件的工艺分析及生产类型的确定 1 2．1零件的作用 1 2．2零件的工艺分析 2 2．3零件的生产类型 2 3．选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 3 3．1确定毛坯制造形式 3 2．确定机械加工余量 3 3．3确定毛坯尺寸 4 3．4确定毛坯尺寸公差 4 3．5设计毛坯图 5 4．选择加工方法,制定工艺路线 6 4．1定位基准的选择 6 4．2零件表面加工方法的选择 6 4．3制定工艺路线 7 5．工序设计 8 5．1选择加工设备与装备 8 5．2确定工序尺寸 11 6．确定切削用量及基本时间 14 6．1工序I切削用量及基本时间的确定 14 6.2工序Ⅱ切削用量及切削时间的确定 18 6.3工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 19 6.4工序Ⅳ的切削用量及基本时间的确定 21 6.5工序Ⅴ切削用量及基本时间的确定 22 6.6工序Ⅵ切削用量及基本时间的确定 23 6.7工序Ⅶ切削用量及基本时间的确定 25 6.8工序Ⅷ切削用量及基本时间的确定 25 7．夹具设计 26 7.1定位方案 26 7.2夹紧机构 26 7.3对刀装置 27 7.4夹具与机床连接元件 27 7.5夹具体 27 7.6使用说明 27 7.7结构特点 27总结 参考文献

1．序言 课程设计在我们学完大学的全部基础课、专业基础课之后进行的，这是我们在进行课程设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次课程设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我在下面几方面得到了锻炼： 运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打一个良好的基础。 由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！ 2．零件的工艺分析及生产类型的确定 2.1零件的作用 课程设计任务书所给的是CA6140车床主轴箱中运动输入轴Ⅰ轴上的一个离合齿轮（图1-1），它位于Ⅰ轴的右端，用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器。它借助两个滚动轴承空套在Ⅰ轴上，只有当装在Ⅰ轴上的内摩擦片和装在该齿轮上的外摩擦片压紧时，Ⅰ轴才能带动该齿轮转动。该零件的φ68K7mm孔与两个滚动轴承的外圈相配合，φ71mm沟槽为弹簧挡圈卡槽，φ94mm孔容纳其他零件，通过4个16mm槽口控制齿轮转动，6×1.5mm沟槽和4×φ5mm孔用于通入冷却润滑油。

CA6140拨叉2课程设计说明书

序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，二下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二）零件的工艺分析 CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。 分述如下： 1. 以φ25mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。 2. 以φ60mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。主要是φ60H12的孔。 3. 铣16H11的槽

这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm 的槽的底面， 16H11mm 的槽两侧面。 4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。 这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm 的端面。 主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （1） φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。 （2） 16H11mm 的槽与φ25H7的孔垂直度公差为 0.08mm 。 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。 二、 工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 （二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择。 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选 取φ25021.00 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两 块V 形块支承这两个φ42作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。

机械系统设计说明书

《目录》 一.课程设计的目的 (1) 二.《机械系统设计》课程设计题目 (1) 三.传动系统设计 (3) 四. 主轴.传动组及相关组件的验算 (17) 五.设计总结 (35) 六.参考文献 (36)

一. 课程设计的目的 《机械系统设计》课程设计是在学习完本课程后，进行一次学习和设计的综合性练习。通过课程设计，使我们能够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。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型结构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册，设计标准资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高我们设计能力的目的。通过分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。 二．《机械系统设计》课程设计题目 设计题目： 分级变速主传动系统设计 技术参数： =40r/min , =400r/min Z=6 公比 =1.58 电机参数： 电机功率 P=4KW 电机转速 n=1430r/min 设计对象： 本设计自选为普通车床，最大加工直径400mm. 设计要求： 1.完成装配图的设计，包括床头箱传动系统 展开图和床头箱剖视图。 2.完成设计说明书一份，页数在20页左右，打印件，书写规格 按《哈尔滨理工大学本科生毕业设计( 论文）撰写规范》 书写。

三.传动系统设计 3.1 传动设计 3.1.1 确定转速数列及转速范围 由设计题目知最低转速为63r/min,公比为1.58，查文献[2]表2.12，查得 主轴的转速数列值为（单位：r/min）:40，63，100，160，250，400. 转速范围Rn= ===10 3.1.2定传动组数和传动副数 本设计为6级变数，考虑到结构的紧凑性，在变速组后加一定比传动组。方案为： 6=3×2×1 3.1.3 齿轮齿数的确定 ≤≤2,因此≤≤,故取== ====4＜8 所以满足条件 = = ==2.5＜8 所以满足条件 由转速图上定的传动副和传动比，查文献[2]表4.1，齿数和最大不超过100~120，可得各齿轮组的齿数如下表：

机械设计课程设计计算说明书模版(二级齿轮)

机械设计课程设计计算 说明书 题目: 二级齿轮减速器设计 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 年月日

目录 一、设计任务书……………………………………………………………………………… 1.1 机械课程设计的目的………………………………………………………………… 1.2 设计题目……………………………………………………………………………… 1.3 设计要求……………………………………………………………………………… 1.4 原始数据……………………………………………………………………………… 1.5 设计内容……………………………………………………………………………… 二、传动装置的总体设计…………………………………………………………………… 2.1 传动方案……………………………………………………………………………… 2.2 电动机选择类型、功率与转速……………………………………………………… 2.3 确定传动装置总传动比及其分配………………………………………………… 2.4 计算传动装置各级传动功率、转速与转矩……………………………………… 三、传动零件的设计计算…………………………………………………………………… 3.1 V带传动设计…………………………………………………………………………… 3.1.1计算功率…………………………………………………………………………… 3.1.2带型选择…………………………………………………………………………… 3.1.3带轮设计…………………………………………………………………………… 3.1.4验算带速…………………………………………………………………………… 3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度……………………………………………… 3.1.6包角及其验算……………………………………………………………………… 3.1.7带根数……………………………………………………………………………… 3.1.8预紧力计算………………………………………………………………………… 3.1.9压轴力计算………………………………………………………………………… 3.1.10带轮的结构………………………………………………………………………… 3.2齿轮传动设计…………………………………………………………………………… 3.2.1高速级齿轮副设计………………………………………………………………… 3.2.2低速级齿轮副设计………………………………………………………………… 四、轴的设计………………………………………………………………………………… 4.1高速轴设计……………………………………………………………………………… 4.1.1选择轴的材料……………………………………………………………………… 4.1.2初步估算轴的最小直径…………………………………………………………… 4.1.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸…………………………………………… 4.2中间轴设计……………………………………………………………………………… 4.2.1选择轴的材料……………………………………………………………………… 4.2.2初步估算轴的最小直径…………………………………………………………… 4.2.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸…………………………………………… 4.3低速轴设计……………………………………………………………………………… 4.3.1选择轴的材料……………………………………………………………………… 4.3.2初步估算轴的最小直径…………………………………………………………… 4.3.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸…………………………………………… 4.4校核轴的强度…………………………………………………………………………… 4.4.1按弯扭合成校核高速轴的强度…………………………………………………… 4.4.2按弯扭合成校核中间轴的强度……………………………………………………

机械系统设计讨论课

机械系统设计讨论课汇报 班级：机设08-1 组内成员：庞沙沙何宏雷宋盈盈指导老师：汪飞雪 完成时间：2011年10月26日

目录 一、平行辊矫直机原理 (3) 二、平行辊矫直机结构参数计算 (3) 三、平行辊矫直机力能参数计算 (5) 四、平行辊矫直机工艺参数计算 (8) 五、讨论感想 (9) 六、参考文献 (9) 七、组内分工 (9)

一、平行辊矫直机原理 平行辊矫直机属于连续性反复弯曲的矫直设备，这种矫直机克服了脚力矫直机断续工作的缺点，是矫直效率成倍提高，使矫直工序得以进入连续生产线。 金属材料在较大弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大区别在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致。随着压弯程度的减小其弹复后的残留弯曲必然会一致趋近于零值而达到矫直目的。因此平行辊矫直机必须具备两个基本特征，第一是具有相当数量交错配置的矫直辊以实现多次反复弯曲；第二十压弯量可以调整，能实现矫直所需要的压弯方案。 二、平行辊矫直机结构参数计算 1、辊系与辊数 （1）辊系 首先需要选定辊系，为了兼顾扩大适用范围及缩小空桥区的两个目 的，曾提出双交错变辊矫直辊系，如图3-8所示，辊系中,2、,3、,4及,5各辊为液压恒压支承或在形成连续梁受力时自动卸载变为零压支承。其恒压是只能对工件头尾有矫直作用的压力。于是这种辊系，第一，可矫直中等断面的工件，相当于辊距为p=21t 的矫直机；第二，可矫中等断面的工件，使,2、,3、,4及,5各辊处于浮动状态，其压力只能矫直头尾，而对其他各辊只有较小的增压作用；第三，可矫大型断面的工件，上述恒压辊在变成零压辊之后辊距增大到p=3t +2 t 61t ，也达到了变距的效果。这样“变辊距”要比其他办 法有三个优点，其一为容易调整；其二为机架刚性好；其三为空桥区很短。

一级齿轮减速器课程设计说明书

一级齿轮减速器课程设计说明书

目 录 一、 运动参数的计算.............................................4 二、 带传动的设计 .............................................6 三、 齿轮的设计 ................................................8 四、 轴的设计 ...................................................12 五、 齿轮结构设计................................................18 六、 轴承的选择及计算..........................................19 七、 键连接的选择和校核.......................................23 八、 联轴器的选择 .............................................24 九、 箱体结构的设计 (24) 十、 润滑密封设计 (26) *-一．运动参数的计算 1．电动机的选型 1）电动机类型的选择 按工作要求选择Y 系列三相异步电机，电压为380V 。 2）电动机功率的选择 滚筒转速：6060 1.1 84.0min 0.25 v r n D ωππ?= ==? 负载功率: /10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==?= KW 电动机所需的功率为：kw a w d p p η= （其中：d p 为电动机功率，w p 为负载功率，a η 为总效率。） 为了计算电动机所需功率d p ，先确定从电动机到工作机只见得总效率a η，设1η、 2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和联轴器的效率 查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.99 3a 1234 30.950.970.990.990.8852 ηηηηη==???=

机械系统设计课程设计7级变速

哈尔滨理工大学课程设计 题目：分级变速主传动系统设计 学院：机械动力工程学院 姓名： 指导教师：段铁群 系主任：段铁群 2013年08月29日

目录 第一章运动计算 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的内容 1.3 课程设计的题目，主要技术参数和技术要求1.4 运动参数及转速图的确定 1.5 核算主轴转速误差 第二章动力计算 2.1 带传动设计 2.2 计算转速的计算 2.3 齿轮模数计算及验算 2.4 传动轴最小轴径初定 2.5 执行轴合理跨距计算 第三章主要部件的校核 3.1 主轴强度，刚度校核 3.2 传动轴刚度校核 3.3 轴承寿命校核 第四章总结 第五章参考文献

第1章运动计算 1.1课程设计的目的 《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、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。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。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，并为进行机械系统设计创造一定的条件。 1.2课程设计的内容 《机械系统设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。 1.2.1 理论分析与设计计算： （1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。 （2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。 1.2.2 图样技术设计： （1）选择系统中的主要机件。 （2）工程技术图样的设计与绘制。 1.2.3编制技术文件： （1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。

机械系统设计试题及答案

内蒙古民族大学2013-2014学年二学期 试卷答案（考查） 课程名称：机械系统设计考试时间：110分钟年级：11级 专业：机制、农机 一、简答题（6小题，共60分） 1、什么是专家系统？专家系统的作用是什么？简述现代虚拟样机仿真分析的目的与意义。答：一个或一组能在某特定领域内，以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。 专家系统的作用：减少设计人员的负担；适用于常规方法和分析程序无能为力的地方；快速；防止设计人员出错及保留系统的知识和经验的领域。 虚拟样机仿真分析的目的与意义：化设计；缩短周期、降低成本；提高性安全性；提高产品开发效率及产品设计质量。 2、试从人机工程学观点分析汽车驾驶室的布置设计。 答：人机工程学是运用生理学、心理学和其他有关学科知识，使人和机器相互适应，创造舒适和安全的环境条件从而提高工效的学科。 驾驶座椅的设计，根据不同的体格可以调整高度和前后位置。而且坐姿操作可减少疲劳。显示装置的设计，如速度里程表、油表等的设计充分利用人体工程及人的视觉习惯，便于观察，警醒作用。操纵装置设计，方向的大小以人施力最适宜的尺寸，而且活动灵活，长期驾驶不易疲劳。档位杆的设计充分考虑人手生理学特点，手握舒适，不产生滑动，施力方便。脚操纵的刹车，离合，油门等，与坐姿操作相适应。踏板采用矩形或椭圆性。转向按钮与方向盘一体便于操作。照明灯及前后镜子的设计也充分考虑人的视觉规律。 汽车驾驶室的设计，充分运用人体工程学的原理，使人在最舒适最不易疲劳的最易观察的角度安全驾驶。 3、机械工作状态能量信息论；机械工作过程能量损失论；机械工作过程节能效益论。 曲柄压力机动力机容量的选择，根据压力机负载而确定的有效能+系统广义储能+系统损耗能的综合，在乘以安全系数，便是动力机容量。 4、典型闭环控制系统有哪些基本环节组成？各有什么作用？ 答：给定环节、测量环节、比较环节、校正及放大环节和执行环节。 给定环节是给出与反馈信号同样形式和因次的控制信号。 测量环节用于测量被控变量，并将被控变量转换为便于传送和便于处理的另一物理量的环节。 比较环节是将来自给定环节的输入信号与测量环节发出的有关被控变量的反馈信号进行比较的环节。 校正及放大环节将偏差信号做必要的校正，并进行放大以便推动执行环节。 执行环节接受放大的控制信号，驱动被控对象按照预期的规律运行的环节。

单级圆柱齿轮减速器课程设计

机械课程设计 说明书 课程设计题目：带式输送机传动装置 姓名： 学号： 专业： 完成日期： 中国石油大学（北京）远程教育学院

目录 一、前言 (2) (一) 设计任务 (2) (二) 设计目的 (2) (三) 传动方案的分析 (3) 二、传动系统的参数设计 (3) (一) 电动机选择 (3) (二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 (4) (三) 运动参数及动力参数计算 (4) 三、传动零件的设计计算 (4) （一）Ｖ带传动的设计 (4) （二）齿轮传动的设计计算 (5) （三）轴的设计计算 (8) 1、Ⅰ轴的设计计算 (8) 四、滚动轴承的选择及验算 (12) (一) 计算Ⅰ轴承 (12) (二) 计算Ⅱ轴承 (12) 五、键联接的选择及校核 (13) 六、联轴器的选择 (14) 七、箱体、箱盖主要尺寸计算 (14) 参考文献 (16)

一、前言 (一) 设计任务 设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2.6KN，带速V=1.45m/s，传动滚筒直径D=420mm（滚筒效率为0.96）。电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。 图1 带式输送机的传动装置简图 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机 (二) 设计目的 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉

一般的机械装置设计过程。 (三) 传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。 二、传动系统的参数设计 (一) 电动机选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： ①传动装置的总效率η： 查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。η=0.96×0.993×0.97×0.99=0.8945 ②工作机所需的输入功率P w： P w=(F w V w)/(1000ηw) 式中，F w=2.6 KN=2600N，V w=1.45m/s，ηw=0.96，代入上式得 P w=(2600×1.45)/(1000×0.96)=3.93 KW ③电动机的输出功率： P O= P w /η=3.93/0.8945=4.39KW 选取电动机额定功率P m，使电动机的额定功率P m＝（1～1.3）P O，由查表得电动机的额定功率P＝5.5KW。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n w=60×1000V/（πD）=60×1000×1.45/（π×420）=65.97r/min 由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。 故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×65.97=395.81～1583.28r/min。 4、确定电动机型号 根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速1140r/min 。

CA6140普通车床传动系统课程设计说明书

一、设计题目：设计一台加工直径最大范围是320mm的普通车床的主 传动系统。 主要参数： 1、转速范围:N=40-1800 (r/min) 2、转速级数:Z=12 3、电机功率：P=4KW 被加工零件的材料：钢、铸铁 刀具材料：高速钢、硬质合金 二、设计目的： 1、培养综合运用和巩固扩大已学过的知识，以提高理论联系实际的设计与计算能力。 2、培养收集、阅读、分析和运用资料的能力，以提高能够独立工作的综合素质能力。 3、使初步掌握机床设计的步骤与方法，以提高结构设计和编制技术文件的能力。 4、使熟练掌握计算机辅助设计、主轴组件优化设计和主轴刚度的校核计算等，以提高运用现代设计方法的能力。 5、此设计过程是毕业设计教学环节实施的技术准备。 三、设计内容与基本要求： （一）设计内容：

Ⅰ.运动设计 （1）传动方案设计（集中传动，分离式传动）， （2）转速调速范围max min n Rn n ； （3）公比：大公比，小公比以及混合公比； （4）确定结构网和结构式：①传动副：前多后少，前密后疏。②超速级解决方案：a.增加变速组，b.采用分枝传动和背轮机构； （5）绘制转速图：①降速：前缓后急。②升速：前急后缓； （6）三角带设计:确定变速组齿轮齿数； （7）绘出传动系统图； Ⅱ.动力设计 （1）传动件的计算转速n i ：各轴，各齿轮 （2）传动轴轴径 （3）齿轮模数 （4）主轴设计：轴径（前径，后径），内孔直径，前端前伸量a(粗选：100-120)，支撑形式，计算合理支撑跨距L Ⅲ.结构设计 Ⅳ.校核一个齿轮（最小的），校核主轴（弯矩，扭矩） （二）基本要求： 1、根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。 2、正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析。 3、正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。

CA6140机械系统设计课程设计

卧式车床CA6140机械传动系统课程设计 前言 在现在机械制造工业中，切削加工仍然是将金属毛坯加工成规定的几何形状、尺寸和表面质量的主要加工方法。所以金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量在一般生产中占制造机器总工作量的40%～60%，一个国家机床工业的技术水平标志着自身装备国民经济的能力，体现着一个国家的生产实力，反映着机械工业发展的水平。因此机床工业部门必须首先为各机械制造厂提供先进的、现代化的机床装备，实现我国国民经济现代化所具备的条件。显然，金属切削机床在我国社会主义建设中起着重大的作用。金属切削机床的设计就是为切削加工设计出既经济而且满足加工要求的车床，CA6140车床加工范围广，能够满足各方面加工的需要，在这种车床的主传动中，采用齿轮传动，因为齿轮传动效率高，如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%，这对大功率传动十分重要，因为即使效率提高1%，也有很大的经济意义。而且结构紧凑工作可靠寿命长，传动比稳定，在齿轮设计中，应该首先考虑齿轮的工作条件和用途，使所设计的齿轮满足工作的需要，根据齿轮的工作条件，得出齿轮最可能的失效形式，然后进行校核，如齿根强度计算和接触疲劳强度校核，使其在有效工作期内安全可靠，在国内外齿轮的设计中，如何提高设计效率是普遍面临的问题，所以为提高设计效率，人们借助与计算机软件UG软件，它提供了功能强大的参数化设计平台。

目录 前言 ............................................................... 错误！未定义书签。 第1章机床的概述 (4) 1.1机床的作用和用途 (4) 1.1.1金属切削机床的作用： (4) 1.1.2机床的用途： (4) 1.2机床的规格 (4) 第2章机床的主传动设计 (7) 2.1主传动系统 (7) 2.1.1传动关系的确定 (7) 2.1.2各种转速的传动计算 (8) 2.1.3主传动系统图及传动内部的结构 (9) 2.1.4设计机床的主传动的基本要求错误！未定义书 签。 2.2主运动参数的选定 ............. 错误！未定义书签。 2.2.1确定最低和最高转速 .... 错误！未定义书签。 2.2.2确定其他参数 (13) 第3章机床传动装置的运动及参数的设计 (13) 3.1绘制转速图 (14) 3.1.1各轴转速 (14) 3.1.2各轴输入功率 (14) 3.1.3确定各轴的计算转速 (15) 3.1.4各齿轮的计算转速 (15) 3.1.5各轴的转矩 (15) 3.1.6转速图 (16) 3.2动力设计 ..................... 错误！未定义书签。 3.2.1带传动设计 ............ 错误！未定义书签。 第4章齿轮的设计 (19)

机械专业齿轮设计课程设计说明书范本

机械设计课程设计说明书 设计题目：带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器 机械系机械设计与制造专业 设计者： 指导教师： 2010 年07月02日

目录 一、前言 (3) 1．作用意义 (3) 2．传动方案规划 (3) 二、电机的选择及主要性能的计算 (4) 1．电机的选择 (4) 2．传动比的确定 (5) 3．传动功率的计算 (6) 三、结构设计 (8) 1．齿轮的计算 (8) 2．轴与轴承的选择计算 (12) 3．轴的校核计算 (14) 4．键的计算 (17) 5．箱体结构设计 (17) 四、加工使用说明 (20) 1．技术要求 (20) 2．使用说明 (21) 五、结束语 (21) 参考文献 (22)

一、前言 1．作用及意义 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为二级直齿圆柱齿轮减速器，第二级传动为链传动。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之—。本设计采用的是二级直齿轮传动(说明直齿轮传动的优缺点)。 说明减速器的结构特点、材料选择和应用场合。 综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力， 2．传动方案规划 原始条件：胶带运输机由电动机通过减速器减速后通过链条传动，连续单向远传输送谷物类散粒物料，工作载荷较平稳，设计寿命10年，运输带速允许误差为% 。 5 原始数据:

CA6140法兰盘工艺及夹具课程设计说明书

目录 一、序言 (1) 1、零件的分析 (1) 2、零件的作用 (1) 二、工艺规程设计 (1) 1、确定毛坯的制造形式 (1) 2、定位基准的选择 (2) 3、制定工艺路线 (2) 4、毛坯尺寸的确定与机械加工余量 (9) 5、确定切削用量及基本工时 (12) 三、夹具设计 (13) 1、问题的提出 (13) 2、夹具设计 (13) 3、夹具结构设计及操作简要说明 (13) 四、参考文献 (14) 序言 机械制造工艺课程设计是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它对我们四年的大学学习生活具有重要意义。设计题目给定的零件是CA6140车床法兰盘（0404）零件，该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年) 法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。 一零件的分析 （一）零件的作用 题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。 （二）零件的工艺分析 法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1以Ф20 的孔为中心加工表面； 2 俩端面； 3 以Ф90为中心的加工表面。 它们之间的位置要求主要是： （1）Ф100mm 左端面与Ф45 mm孔中心轴的跳动度为； （2）Ф90mm 右端面与Ф45 mm孔中心轴线的跳动度为。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。 二工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。

《机械系统设计》电子教案

第一章绪论 重点：机械，机械系统的相关概念及学科中的位置。 难点：学习机械系统设计课程的重要性。 讲授提示与方法：回顾机械工程的发展历程，注重机械系统的整体性，提高学生对机械系统设计的认知程度。 1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用 一、机械工程科学 1.机械工程科学的定义： 机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。 2.机械工程科学的组成： P1图1.1 （1）机械学：机械设计过程（核心部分）； （2）机械制造：机械制造过程（基础部分）。 3.机械学所包含的内容： P3图1.5 二、机械、机械系统、系统 1.机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为： （1）须由两个以上的零、部件组成； （2）这些零、部件的运动部件，应按设计要求作确定的运动； （3）将外来的能源转变为有用的机械功。 【举例】机械产品：汽车、拖拉机、机床、钟表…… 2.系统：是指具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整 体。即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是 系统。 3.机械系统：由若干个零、部件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特 定功能的系统，称之为机械系统。 4.系统应具有下述特性： （1）目的性：完成特定的功能 （2）相关性与整体性： 1）相关性：各构成要素之间是相互联系的 2）整体性：评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能 （3）环境的适应性：系统对外部环境变化和干扰有良好适应性 三、机械系统的组成： P4图1.6 1.动力系统：为系统提供能源（动力源） 2.执行系统：是系统的执行输出部分 3.传动系统：把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节 4.操纵、控制系统：使前三者协调动作和运行 5.支承系统：支承和联系各机件 6.润滑、冷却与密封系统：

二级同轴式斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书

设计一斗式提升机传动用二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器 设计参数 ` 题 号 参 数 3-A 3-B 3-C 3-D 生产率Q (t/h) 15 16 20 24 提升带的速度υ,(m/s) 1.8 2.0 2.3 2.5 提升带的高度H,(m) 32 28 27 22 提升机鼓轮的直径D ,(mm) 400 400 450 500 说明: 1. 斗式提升机提升物料：谷物、面粉、水泥、型沙等物品。 2. 提升机驱动鼓轮(图2.7中的件5)所需功率为 kW )8.01(367 υ+= QH P W 3. 斗式提升机运转方向不变，工作载荷稳定，传动机构中有保安装置(安全联轴器)。 4. 工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时 传动简图 一． 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 1-电动机 2-联轴器 3-减速器 4-联轴器 5-驱动鼓轮 6-运料斗 7-提升带

7. 设计计算说明书的编写 二． 设计任务 1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张 3． 设计说明书一份 三． 设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率P w kw v QH P W 19.3)8.18.11(367 32 15)8.01(367=?+?=+= 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝904.099.099.098.099.099.02 3 2 3 =????=轴承’ 联齿轴承联ηηηηη Pd ＝3.53kW 3．电动机转速的选择 nd ＝（i1’·i2’…in’）nw 初选为同步转速为1000r/min 的电动机 4．电动机型号的确定 由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW ，满载转速960r/min 。基本符合题目所需的要求。 计算传动装置的运动和动力参数 传动装置的总传动比及其分配 1．计算总传动比 由电动机的满载转速nm 和工作机主动轴转速nw 可确定传动装置应有的总传动比为： i ＝nm/nw nw ＝85.94 i ＝11.17 2．合理分配各级传动比

CA6140机床后托架课程设计说明书

XXXXXX 摘要 摘要 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力

xxxxxxxx Abstract ABSTRACT Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keywords：The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength

CM6132机械系统设计课程设计精密车床主轴箱与变速箱系统设计说明

目录 绪论 (1) 1．概述 (5) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (5) 1.2设计任务和主要技术要求 (5) 1.3操作性能要求 (6) 2.技术参数确定与方案设计 (6) 2.1原始数据 (6) 2.2开展CM6132功能原理设计 (6) 3．运动设计 (7) 3.1确定转速极速 (7) 3.1.1计算主轴最高转速 (9) 3.1.2计算主轴最低转速 (10) 3.1.3确定主轴标准转速数列 (11) 3.2主电动机的选择 (12) 3.3变速结构的设计 (14) 3.3.1 主变速方案拟定 (14) 3.3.2 拟定变速结构式 (14) 3.3.3拟定变速结构网 (15) 3.3.4 验算变速结构式 (16)

3.4绘制转速图 (17) 3.5 齿轮齿数的估算 (20) 3.6 主轴转速误差 (23) 4.动力设计 (26) 4.1电机功率的确定 (26) 4.2确定各轴计算转速 (26) 4.3 带轮的设计 (27) 4.4传动轴直径的估算 (30) 4.5齿轮模数的确定 (33) 4.6主轴轴颈的直径 (36) 4.6.1主轴悬伸量a (36) 4.6.2主轴最佳跨距0L 的确定和轴承的选择 (36) 4.6.3主轴组件刚度验算 (37) 5. 结构设计 (38) 5.1齿轮的轴向布置 (39) 5.2传动轴及其上传动元件的布置 (40) 5.2.1 I 轴的设计 (42) 5.2.2 II 轴的设计 (42) 5.2.3 III 轴的设计 (42) 5.2.4 带轮轴的设计 (42) 5.2.5 Ⅳ轴的设计 (43) 5.2.6主轴的设计 (43) 5.2.7 主轴组件设计 (43) 5.3齿轮布置的注意问题 (44)