三头钻床设计说明书.doc

2010－20111学年第二学期 机械设计课程设计 设计计算说明书 目录 一、 设计任务书 - 1 - 1、 设计题目 - 1 - 2、 设计背景 - 1 - 3、 设计参数 - 1 - 4、 设计任务 - 1 - 二、 机设装置总体方案设计 - 1 - 1、 传动方案的拟定 - 1 - 2、 电动机的选择 - 1 - 3、 分配传动比 - 2 - 4、 运动和动力参数计算 - 3 - 三、 主要零部件的设计计算 - 4 - 1、 锥齿轮设计 - 4 - 2、 斜齿圆柱齿轮设计 - 7 - 3、 轴的设计 - 14 - 4、 轴承的校核 - 26 - 5、 键的校核 - 30 - 四、 减速器箱体及附件的设计 - 32 - 1、 润滑和密封形式的选择，润滑油和润滑脂的选择 - 32 - 2、 箱体设计： - 33 - 3、 技术要求 - 33 - 五、 参考资料 - 33 - 设计任务书 设计题目 简易专用半自动三轴钻床传动装置设计 设计背景 题目简述：三个钻头以相同的切削速度作切削主运动，安装工件的工作台作进给运动。每个钻头的切削阻力矩为T，每个钻头轴向进给阻力为F，被加工零件上三孔直径均为D，每分钟加工两件。 使用状况：室内工作，生产批量为5台；动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳；使用期限为10年，大修周期为3年，双班制工作。 生产状况：专业机械厂制造，可加工7、8级精度齿轮、蜗轮。 设计参数 切削速度为0.23m/s，孔径D为6mm，总切削阻力矩T为100N.m。 设计任务 完成钻床总体传动方案的设计和论证，绘制总体设计原理方案图。 完成钻头主要传动装置的结构设计。 完成装配图1张（用A0或A1图纸），零件图2张（A3图纸）。 编写设计说明书1份。 机设装置总体方案设计 传动方案的拟定 钻床的整个变速系数分为两部分，一部分是闭式的二级齿轮-蜗杆减速器， 部分是由一对锥齿轮和一个三行星轮和一个结构的轮系构成的换向增速结构，用以 最终向钻头提供动力。其结构简图如下： 电动机的选择 选择电动机类型 按工作条件和要求，选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步卧式电动机，电压380V。 选择电动机容量 由给定参数易得钻头所需功率 各部分传动装置效率如下： V带传动效率 ， 圆锥滚子轴承（一对）效率 凸轮传动效率 闭式油润滑8级圆柱齿轮传动效率 闭式油润滑8级圆锥齿轮传动效率 联轴器效率 蜗轮蜗杆效率 传动装置的总效率为 所需电机功率为 因载荷较平稳，电动机额定功率 略大于即可。选电动机额定功率 kW，电机型号为，最大转速为730r/min。 分配传动比 （1）下半部分 总传动比 分配传动装置各级传动比 取第一级V带传动的传动比.，第二级，则减速器的 传动比 其中减速器高速级的传动比 则低速级的传动比。 （2）上半部分 a、总传动比 b、分配传动装置各级传动比 第一级V带传动比i 第二级V带传动比，锥齿轮传动比，行星轮传动比 4、凸轮轮廓设计 工作台不动，即预留工件装夹时间t1=5s,等加速上升t2=5s,匀速上升t3=7.5s,等减速上升t4=5s,等加速等减速下降t5=7.5s. 选定匀速运动速度v=3mm/s,则匀速运动距离. 上升阶段加速度a1=a2=v/t=3/5=0.6mm/s^2. 工作台最大行程。 （5）下降阶段加速度a3=a4=2.67mm/s^2, 最大速度 （6）选择凸轮基圆半径,滚子半径。 作图如下： 5、运动和动力参数计算 凸轮轴： 低速轴： 中间轴： 高速轴： 传动件设计 1、蜗轮蜗杆设计 计算项目 计算内容 计算结果 选择传动精度等级，材料 考虑传动功率不大，转速也不高，选用ZA型蜗杆传动，精度等级为8级，蜗杆用45号钢淬火，表面硬度45~50HRC，蜗轮轮缘材料用ZCuSn10P1砂模铸造。 确定蜗杆，涡轮齿数 传动比 涡轮转速为： 确定蜗轮许用接触应力 蜗杆材料为锡青铜，则, 由表28.10查得 , 接触强度设计 载荷系数 蜗轮转矩：由表28.8，估取蜗杆传动效率 主要几何尺寸计算 蜗轮分度圆直径： 蜗杆导程角 蜗轮齿宽为 计算蜗轮的圆周速度和传动效率 蜗轮圆周速度， 由表28-7查出当量摩擦角 由式28.5 由式28.4 搅油效率滚动轴承效率 与估取值近似 校核接触强度 蜗轮转矩 由式28.11 由表28.12可查弹性系数 由表28.13使用系数 取动载