车床主传动系统设计.docx

1、I目录目录 .I1，项目背景分析 .12，研究计划要点与执行情况 .23，项目关键技术 .34，具体研究内容与技术实现 .44.1 机床的规格及用途 .44.2 运动设计 .44.2.1 确定极限转速 .44.2.2 确定公比 .44.2.3 主轴转速级数 .44.2.4 确定结构式 .44.2.5 绘制转速图 .54.2.6 绘制传动系统图 .54.3 传动零件的初步计算 .84.3.1 传动轴直径初定 .84.3.2 主轴轴径直径的确定 .94.3.3 齿轮模数的初步计算 .94.3.4 限制级讨论 .104.4 关键零部件校核 .114.4.1 主轴静刚度验算 .114.4.2 传动轴的

2、弯曲刚度验算 .174.4.3 直齿圆柱齿轮的应力计算 .205，技术指标分析 .245.1 传动系统图的设计 .245.2 齿轮齿数、模数的选择 .245.3 轴径、孔径的选择 .245.4 其他零部件、细节 .25II6，存在的问题与建议 .26参考文献 .2711，项目背景分析本项目旨在设计一款无丝杠车床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主。在机械制造及其自动化专业的整体教学计划中，综合课程设计 II 是一个及其重要的实践教学环节，目的是为了锻炼学生机械结构的设计能力，这是机械类学生最重要的设计能力；同时，机床位制造工业“ 母机” 结构典型，适合作为作为课程

3、设计内容。22，研究计划要点与执行情况机械制造及其自动化专业的综合课程设计 2，是以车床主传动系统为设计内容，完成展开图和截面图各一张及相关计算，并撰写报告。设计内容要求图纸工作量：画两张图展开图（A0）：轴系展开图。其中摩擦离合器、制动和润滑不要求画，但要求掌握，操纵机构只画一个变速手柄。截面图（A1）：画剖面轴系布置示意图（包括截面外形及尺寸，车床标中心） 。标注：中心距、配合尺寸、定位尺寸、中心高（车床） 、外形尺寸。标题栏和明细栏主轴端部结构按标准画编写课程设计报告。33，项目关键技术减速箱内各级减速比分配、转速图的选取，传动系统齿轮的分布。齿轮模数齿数齿宽的选取为本次设计应首要解决的

4、内容，解决以上问题可以使机床主轴箱大体分布得到解决。主轴箱内传动件的空间布置是极其重要的问题，变速箱内各传动轴的空间布置首先要满足机床总体布局对变速箱的形状和尺寸的限制，还要考虑各轴受力情况，装配调整和操纵维修的方便。其中齿轮的布置与排列是否合理将直接影响主轴箱的尺寸大小、结构实现的可能性，以及变速操纵的方便性。主轴传动中的合理布置也很重要。合理布置传动件在主轴上的轴向位置，可以改善主轴的受力情况，减小主轴变形，提高主轴的抗振性。44，具体研究内容与技术实现4.1 机床的规格及用途本设计机床为卧式机床，其级数 Z=11，最小转数nmin=26.5r/min，转速公比 =1.41，驱动电动机功率

5、 P=4Kw。主要用于加工钢以及铸铁有色金属，采用高速钢、硬质合金、陶瓷材料做成的刀具。4.2 运动设计4.2.1 确定极限转速根据设计参数，主轴最低转速为 26.5r/min，级数为 11，且公比 =1.41于是可以得到主轴的转速分别为：26.5，37.5，53，75，106，150，212，300，425，600，850r/min，则转速的调整范围（4-1）=85026.5=32.084.2.2 确定公比根据设计数据，公比 =1.41。4.2.3 主轴转速级数根据设计数据，转速级数 Z=11。4.2.4 确定结构式按照主变速传动系设计的一般原则，选用结构式11=312325 （4-2）其最

6、后扩大组的变速范围（4-3）=5=1.415=5.5785符合要求。初定其最大传动比 umax=1.41；最小传动比umin=1/4，在要求范围内。4.2.5 绘制转速图（1）选定电动机根据设计要求，机床功率为 4KW，最高转速为 1000r/min，可以选用 Y132M2-8，其同步转速为 1000r/min，满载转速为960r/min，额定功率 5.5KW。（2）确定传动轴轴数传动轴数=变速组数 +定必传动副数 +1=3+1+1=5（3）绘制转速图选取传动组 c 的两个传动比分别为 Uc1=1/4，U c2=1.41；传动组 b 级比指数为 3，为了避免升速，又不使传动比太小，取Ub1=2

7、.82，U b2=1；传动组 a 可取 Ua1=1/2，U a2=1/1.41，U a3=1。转速图见图 4-1。4.2.6 绘制传动系统图（1）确定变速组齿轮传动副的齿数变速组 a 有三个传动副，其传动比分别为Ua1=1/2，U a2=1/1.41，U a3=1，取其倒数，分别按 U=1，1.41，2 查常用传动比适用齿数表，取 Sz=72，则主动轮齿数分别为36，30，24，则三个传动副齿轮齿数为 36:36，30:42，24:48。同理，变速组 b，S z=80，齿数 40:40，21:59；变速组c，S z=94，齿数 55:39，19:75。6图 4-1 转速图详细 DWG 图 纸

8、请 加：三 二 1 爸 爸 五 四 0 六7（2）核算主轴转速误差实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不超过10（-1）%，即 4.1%。带传动的传动比为 125/200=0.625。对于第一级转速 n1=26.5r/min，其实际转速=带 =960125200244821591975=27.05/（4-4）转速误差为（4-5）|111|=|27.0526.526.5|=2.08%在标准范围内，依次计算各级转速误差，结果如表 4-1。表 4-1 转速误差表标准转速r/min实际转速r/min主轴转速误差是否在标准值范围之内26.5 27.05 2.08% 37.5 38.25 1.88% 53

9、 54.28 0.42% 75 79.17 1.00% 8106 107.44 1.36% 150 151.5 1.00% 212 212.88 0.42% 300 300 0% 425 425.76 0.18% 600 600 0% 850 849.52 0.056% （2）核算主轴转速误差实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不超过10（-1）%，即 4.1%。带传动的传动比为 125/200=0.625。对于第一级转速 n1=26.5r/min，其实际转速=带 =960125200244821591975=27.05/转速误差为|111|=|27.0526.526.5|=2.08%在标准范围内，依次计算各级转速误差，结果如表 4-1。（3）传动系统图（图 4-2）