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机床主传动系统设计
专业: 机械工程
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一、运动设计 4
1. 确定公比 4
2. 求出主轴转速级数Z 4
3. 确定极限转速 4
4. 确定结构式 4
(1) 按照传动副前多后少原则 4
(2) 传动顺序与扩大顺序相一致原则 4
5. 选定电动机 4
6. 分配总降速传动比 5
7. 确定传动轴数 5
8. 合理分配传动比,拟定转速图 5
(1) 确定III轴的转速 5
(2) 确定II轴转速 5
(3) 确定I轴转速 5
9. 确定变速组齿轮传动副的齿数 6
(1) 变速组a 6
(2) 变速组b 7
(3) 变速组c 7
10. 绘制传动系统图 8
11. 校核主轴转速误差 8
二、动力设计 10
1. 传动轴的直径的确定 10
2. 主轴的计算转速 10
3. 各个传动轴的计算转速 10
4. 各传动轴直径 11
5. 齿轮模数的初步计算 11
(1) 齿轮计算转速的确定 11
(2) 模数的计算 12
6. 确定机床主轴主要结构参数 16
(1) 主轴前轴颈直径的选取 16
(2) 主轴内孔直径的确定 16
(3) 主轴前端悬伸量的确定 17
(4) 主轴主要支承间跨距L的确定  17
7. 确定皮带类型及根数 17
(1) 确定计算功率 17
(2) 选取V带的带型。 17
(3) 确定带轮的基准直径并验证带速。 17
(4) 确定V带基准长度和中心距。 18
(5) 计算出实际的中心距 18
(6) 验算主动轮上的包角。 18
(7) 计算V带的根数z 18
参考文献 18
设计题目: 无丝杠车床主传动系统运动和动力设计
设计要求:
题目
公比
最低转速
级数Z
功率N(KW)
车床
最大加工直径ф320mm
无丝杠车床主传动系统设计

40
12
4
(三相4极异步电机,同步转速1500rpm)
运动设计
确定公比
根据设计数据,公比=。
求出主轴转速级数Z
根据设计数据,转速级数Z=12。
确定极限转速
根据设计参数,主轴最低转速为40r/min,级数为12,且公比=。于是可以得到主轴的转速有:40,56,80,112,160,224,315,450,630,900,1250,1800r/min。则变速范围:
确定结构式
按照传动副前多后少原则
传动顺序与扩大顺序相一致原则
选定电动机
根据设计要求,选择的电机型号:Y132S1-2,2极三相异步电机,同步转速3000rpm,满载转速为2900rpm。
分配总降速传动比
总降速传动比,为避免从动齿轮尺寸过大而增大箱体的径向尺寸,一般限制降速最小传动比,为避免扩大传动误差,减少震动噪声,限制最大限速比。
确定传动轴数
轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1+1=5。
合理分配传动比,拟定转速图
确定III轴的转速
确定II轴转速
第一扩大组的级比指数。于是,II轴的最低转速可能是223r/min(,)、315r/min(,)、450r/min(,)、630r/min(,),为使II轴转速不至于过低,造成II轴的转矩较大,又避免了升速,取,,这样,II轴的最低转速为315r/min,三级转速分别为315,450,630r/min。
确定I轴转速
I轴的级比系数为=1,由升2降4原则,则I轴转速有多种情况,取I轴的转速为900r/min。
最后,确定电机轴与I轴的传动比,采用带传动,传动比为。
根据以上计算,绘制转速图如下:
确定变速组齿轮传动副的齿数
变速组a
变速组a有三个传动副,传动比分别是,, 。
查表得:
在合适的齿数和范围内,查出存在上述三个传动比的分别有:
时:
时:
时:
如变速组内所有齿轮的模数相同,并是标准齿轮,则三对传动副的齿数和应该是相同的。符合上述条件的是,=72等,取=72,从表中可查出三个传动副的主动齿轮数分别为19、24、30。根据相应的传动比,可算得轴II三个齿轮齿数分别为:53、48、42。
变速组b
变速组b有两个传动副,传动比分别是, 。
查表得:
在合适的齿数和范围内,查出存在上述两个传动比的分别有:
时:
时:
符合上述条件的是,=63、75等,取=75,从表中可查出传动副的一个主动齿轮数为25,一个从动齿轮的齿数为31。根据相应的传动比,可算得轴II上主动齿轮齿数分别为44,轴III上从动齿轮齿数为50。
变速组c
变速组c有两个传动副,传动比分别是, 。
查表得:
在合适的齿数和范围内,查出存在上述两个传动比的分别有:
时: