三头钻床设计说明书

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1、2010－20111学年第二学期机械设计课程设计设计计算说明书成绩：课程名称：机械设计课程设计学分：4.0开课学院：机械工程及自动化学院任课教师：毕树生学号：38071117姓名：张海波专业：机械设计班级：390711提交日期：2012-6-8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-

2、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-33-一、设计任务书1、设计题目简易专用半自动三轴钻床传动装置设计2、设计背景a、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。b、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。c、

3、生产状况：专业机械厂制造，可加工7、8级精度齿轮、蜗轮。3、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。4、设计任务a、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。b、完成钻头主要传动装置的结构设计。c、完成装配图1张（用A0或A1图纸），零件图2张（A3图纸）。d、编写设计说明书1份。二、机设装置总体方案设计1、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：-33-1、电动机的选

4、择a、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。b、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-33-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。1、分配传动比（1）下半部分a、总传动比b、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

5、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-33-（1）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.（2）选定匀速运动速度v=3mm/s,则匀速运动距离.（3）上升阶段加速度a1=a2=v/t=3/5=0.6mm/s^2.（4）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

6、参数计算凸轮轴：-33-低速轴：中间轴：高速轴：一、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,-33-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-33-由式

7、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使用系数取动载荷系数载荷分布系数轮齿弯曲强度校核由式28.13确定许用弯曲应力由表28.10查出由图28.11查出弯曲强度寿命系数-33-确定涡轮的复合齿形系数涡轮当量齿数涡轮无变位查图27.20，27.21得导程角蜗杆轴刚度验算由式28.14蜗杆所受圆周力蜗杆所受径向力蜗杆两支撑间距离L取蜗杆危险及面惯性矩许用最大变形蜗杆传动热平衡计算由式28.15蜗杆传动效率-33-导热率取为）K工作环境温度传动装置散热的计算