毕业设计(论文) 汽车后桥壳镗孔车端面专用机床设计-花键轴的三维实体设计
式中 Fz——纵向切削力(N); V——切削速度(m/min); Fx——进给力(N); nw——工件转速(r/s); f——进给量(mm/r)。
?3粗略计算切削功率Pm?Fzv?10kw=45.8w,机床效率取?m?0.8,计算
机床电机功率
PE?Pm?m?57.3w。
由此选用额定功率100w中大交流变频调速电动机,参数如表2-1:
电机型号 带齿轴电机 出力 W 电压 V 频极额定最高额定额定率 数 转速 转速 电流 力矩 Hz P r/min r/min A 启动转矩 Kgf·cm 7.80 N·m N·m 5RK100GU-AF 100 1ph100 50 4 1000 3000 2.10 0.90 0.78 表2-1额定功率100w中大交流变频调速电动机参数
3.5.4、结构分析式:
⑴ 12?3?2?2 ⑵ 12?2?2?3 [3] 12?2?3?2
从电动机到主轴主要为降速传动,若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些,大尺寸零件少些,节省材料,也就是满足传动副前多后少的原则,因此取12?2?2?3方案。在降速传动中,防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比;在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比。在主传动链任一传动组的最大变速范围。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小,检查传动组的变速范围时,只检查最后一个扩大组:
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其中??1.41,X2?6,P2?2 所以 R2?1.41?6?1?8.46?8~10,合适。 3.5.5、确定各轴转速:
⑴选择电动机
一般车床若无特殊要求,多采用Y系列封闭式三相异步电动机,根据原则条件选择Y-132M-4型Y系列笼式三相异步电动机。
⑵分配总降速传动比
总降速传动比 i?nmin/nd?31.5/1440?0.02
又电动机转速nd?1440r/min不符合转速数列标准,因而增加一定比传动副。
[3]确定传动轴轴数
传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。
⑷确定各级转速并绘制转速图 由nmim?31.5r/min ??1.41
z = 12确定各级转速:
1400、1000、710、500、355、250、180、125、90、63、45、31.5r/min。
在五根轴中,除去电动机轴,其余四轴按传动顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅲ与Ⅳ轴之间的传动组分别设为a、b、c。现由Ⅳ(主轴)开始,确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速:
① 先来确定Ⅲ轴的转速
66??1.41?8?Rmax?[8,10],结合结构式, 传动组c 的变速范围为
Ⅲ轴的转速只有一和可能:
125、180、250、355、500、710r/min。
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② 确定轴Ⅱ的转速
传动组b的级比指数为3,希望中间轴转速较小,因而为了避免升速,又不致传动比太小,可取
3b?1/??1/2.8,bi2?1/1 i1
轴Ⅱ的转速确定为:355、500、710r/min。 ③确定轴Ⅰ的转速
对于轴Ⅰ,其级比指数为1,可取
2a?1/??1/2,ai2?1/??1/1.41,ai3?1/1 i1
确定轴Ⅰ转速为710r/min。
由此也可确定加在电动机与主轴之间的定传动比
i?1440/710?144/71。下面画出转速图(电动机转速与主轴最高转速相近)。
电动机ⅠⅡⅢⅥ传动系统的转速图
[5]确定各变速组传动副齿数 ①传动组a: 查表得:
轴Ⅰ齿轮齿数分别为:24、30、36。
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可得轴Ⅱ上的三联齿轮齿数分别为:48、42、36。 ② 动组b: 查表得:
轴Ⅱ上两联齿轮的齿数分别为:22、42。 可得轴Ⅲ上两齿轮的齿数分别为:62、42。 ③ 动组c: 查表得:
取轴Ⅲ齿轮齿数为18;为降速传动 取轴Ⅳ齿轮齿数为30;为升速传动 得轴Ⅲ两联动齿轮的齿数分别为18,60; 得轴Ⅳ两齿轮齿数分别为72,30。
传动系统图
3.5.6、齿轮的校核:
齿轮齿面接触疲劳强度的校核计算:(参考《机械设计》高等教育出版社)一级减速齿轮Z1的校核:
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1、经过计算结果表明,齿面接触疲劳强度合适,齿轮尺寸无需调整。 2、传动无过载,不须作静强度校核。
3、计算结果表明,齿面接触疲劳强度合适,齿轮尺寸无需调整。 3.5.7、齿根弯曲疲劳强度验算:
传动无过载,不须作静强度校核。
主轴箱传动系统图
3.6、主轴组件的设计 3.6.1、主轴组件基本要求
主轴组件是机床主要部件之一。它的性能对整机的性能有很大的影响。主轴直接承受切削力,转速范围又很大,所以对主轴组件的主要性能
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