机床传动系统设计

目 录

一 课程设计的目的 1

二 设计题目，主要技术参数和技术要求 2

2.1 设计题目及主要技术参数 2 2.2 技术要求 2 2.3 设计内容 2 三 运动设计 3

3.1 确定极限转速 3 3.2 确定公比和转速数列 3 3.3 确定结构式 3 3.4 绘制转速图和系统图 3 3.5 确定齿轮齿数 3 3.6 三角带的计算 5 3.7 主轴转速误差的计算 5 四 动力计算 7

4.1 计算转速的确定 7 4.2 传动轴直径确定 7 4.3 主轴轴径的确定 9 4.4 悬伸梁及最佳跨局的确定 9 4.5齿轮模数的初步计算 10 4.6齿轮结构尺寸的计算 10 五 零件选择及计算验算 12

5.1 三角胶带的验算 12 5.2 齿轮的验算 13 5.3主轴及主轴组件的验算 15 5.4键的选择 16 5.5主轴轴承的选择 16 5.6滚动轴承验算 16 六 参考文献 17

一 课程设计的目的

《机械系统设计》课程设计是在学习完本课程后,进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计,使我们能够应用学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识,及生产实习等实践技能,达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统同的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册，设计标准资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高我们设计能力的目的。通过设计，使我们获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定条件。

二 设计题目、主要技术参数和技术要求

2．1 设计题目及主要参数

题目：分级变速主传动系统设计

主要参数：n=40r/min,n=900r/min,z=8级,公比Φ=1.41,电动机功率P=2.5/3.5kw,电动机转速n=710/1420r/min。 工件材料：铸铁、钢

刀具材料：高速钢、硬质合金 设计部件：主轴箱

2.2 技术要求

1.利用电动机完成换向和制动。

2．各滑移齿轮块采用单独操作机构。 3．仅给传动系统采用单独电动机驱动。

2．3 设计内容

1．理论分析与设计计算

⑴ 机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。 ⑵ 根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。

⑶根据设计方案和零部件选择的情况，进行有关动力计算与校核。 2.图样设计计算

⑴ 选择系统中的主要机件 ⑵ 工程技术图样的设计与绘制

三 运动设计

3.1确定极限转速

nmin=40r/mim,nmax=900r/min 则Rn=900/40 22.5

3.2 确定公比及主轴转速数列

公比： 1=1.41， 2=1.412，采用混合公比。

由z=8级，考虑混合公比，查文献[1]表2.12，得转速数列40r/min,80r/min,112r/min,160r/min,224r/min,315r/min,450r/min, 900r/min。

3.3 确定结构式

传动方案为Z=8=22×23×24。对于24变速组，r 1.41满足要求。

(2 1) 4

4 8,

3.4 绘制转速图和传动系统图

1． 选定电动机

一般金属切削机床的驱动,无特殊要求,多采用Y系列封闭冷式鼠 笼型三相异步电动机，根据要求选取双速电动机，其功率 P=2.5/3.5kw,转速 n=710/1440r/min。 2.绘制转速图

1

根据升速imax≦2,降速imin≧的条件,分配各传动组的传动比,

4

绘制转速图 如图1：

3.5 确定齿轮齿数

根据设计要求zmin ≧18，齿数和Sz≦100～120，而且为给设计制造提供方便，主传动链中最好采用较少种类的模数，在运动计算中取变速组内模数相同，在传动链中传动比i均取标准公比Ф=1.41的整数次方,查文献(1)表4.4确定齿轮齿数和sz及小齿轮齿数zi

各齿轮齿数及传动比见下表：

图1转速图

绘制系统图如图2

图2系统图

3.6三角带的计算

1.确定计算功率pc

Pc=ka×p,按两班制工作查文献5表11.5取Ka=1.2,p=3.5kw Pc=1.2×3.0=4.2kw 2.选三角带型号

据Pc及转速图所给皮带轮转速1420r/min，查文献5图11.15得为A型三角胶带。

‘

3.确定带轮直径D0及D0

查文献表11.6，Dmin=100mm,则：D0，=D0×

n01420=75×=158mm

900n1

3.7 核算主轴转速误差

实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不应超过 10（ -1）%，即，

‘

实际转速n 标准转速n

标准转速n

×100%≦10( -1)%=4.1%

算得各级转速误差如下

四 动力计算

4.1计算转速的确定

主轴从计算转速nj到最高转速之间的全部转速都传递全功率。因此使主轴获得上述转速的传递件的转速也应该传递全部功率，传递件的这些转速中的最低转速，就是传动间的计算转速，当主轴的计算转速确定后就可以从转速图上确定各传动件的计算转速。

1. 确定主轴的计算转速

由于设计机床采用混合公比，其主轴计算转速可用下式计算：

nj=nmin×(

nman0..39000..3

)=102r/min )即 …… 此处隐藏：3787字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……