机械制造装备设计课程设计说明书
设计题目: 车床的主传动系统设计
院系：机械工程学院
专业：机械设计制造及其自动化专业班级：12级机制十五班
学号：201233460
姓名：霍道义
指导老师：刘军
日期：2015年12月18日
车床的主传动系统设计任务书
姓名霍道义学号 201233460
专业机制本班级 15班
最大加工直径为250mm的普通车床的主轴箱部件设计
原始数据：
主要技术参数题目
主电动机功率P/kw 4
最大转速2500
最小转速112
公比 1.41
工件材料：钢铁材料。
刀具材料：硬质合金。
设计内容：
1）运动设计：根据给定的转速范围及公比确定变速级数，绘制结构网、转速图、传动系统图，计算齿轮齿数。
2）动力计算：选择电动机型号及转速，确定各传动件的计算转速，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。
3）绘制下列图纸：
①机床主传动系统图（画在说明书上）。
②主轴箱部件展开图及主要剖面图。
③主轴零件图。
4）编写设计说明书1份。
目录
1 绪论 (4)
2 普通车床主动传动系统参数的拟定 (5)
2.1电动机的选择 (5)
2.2确定转速级数 (5)
3 传动设计 (6)
3.1拟定传动方案 (6)
3.2 确定结构式 (6)
3.3设计结构网 (7)
3.4绘制转速图 (9)
3.5各传动组传动副齿轮齿数 (10)
3.6绘制传动系统图 (13)
4.传动零件设计 (13)
4.1 V带传动设计 (13)
4.2齿轮传动设计 (16)
4.3轴的设计计算 (19)
4.4轴承的选用 (23)
4.5 键的选用 (24)
4.6 圆盘摩擦离合器的选择和计算 (24)
4.7轴承端盖设计 (25)
5 动力计算 (26)
5.1齿轮的强度校核 (26)
5.2各传动轴轴承的校核 (28)
5.3主轴的校核 (29)
5.4键的校核 (31)
6 箱体的结构设计 (32)
6.1箱体材料 (32)
6.2箱体结构 (32)
7 润滑设计及润滑油选择 (33)
7.1润滑设计 (33)
7.2润滑油的选择 (35)
8 总结 (36)
9 参考文献 (37)
1 绪论
机械制造装备课程设计是在学习完《机械设计》、《机械制造技术基础》、《机械工程材料》、《材料力学》、《机械原理》、《机械制图》、《互换性与测量技术》、《Auto CAD》、《计算机基础与应用》等大学大部分课程后进行的实践性教学环节，是对我们大学几年所学知识的一次深入地综合性地考核，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。
机床主传动系统因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。设计机床主传动系统时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。在设计时应结合具体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有：满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动特性，如机床主轴应有足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。
本次课程设计的为普通车床的传动系统，根据不同的加工条件,对传动系统的要求也不尽相同，依据某些典型工艺和加工对象，兼顾其他的可能工艺加工的要求，拟定机床技术参数，拟定参数时要考虑机床发展趋势，和同国内外同类机床的对比，从而获得最优的参数，使机床主传动系统的设计最为合理。
毫无疑问，这次课程设计在我们大学生活中占有重要地位。
就我个人而言，希望通过这次课程设计，可以对未来将要从事的工作有很大的帮助，加强与他人沟通、与他人的合作能力，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为将来的工作发展打下一个良好的基础。
2 普通车床主动传动系统参数的拟定
2.1电动机的选择
根据任务书提供的条件电动机的主功率为4KW，选取电动机的超载系数K=1.1，，选择电动机的型号为Y112M-4,电动机具体参数如下表所示：
表2-1 电动机参数表
电动机型号额定功率满载转速级数同步转速
Y112M-4 4 1440r/min 4级1500r/min 2.2确定转速级数
已知条件:
主轴，电动机P=4KW，最大加工直径250mm，公比
由公式，则转速范围
综上可知Z=10，故机床主轴为10级变速。
因为根据《机械制造装备设计》查表2-4标准公比和表2-5标准数列,首先找到最小极限转速112，再每跳过5个数取一个转速，即可得到公比为 1.41的等比数列:112r/min、160r/min、224r/min、315r/min、450r/min、630r/min、900r/min、1250r/min、1800r/min、2500r/min。
3 传动设计
3.1拟定传动方案
拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及其组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济性等多方面统一考虑。
3.2 确定结构式
因为我的级数是10级，为了实现10级，本次设计中，我按12级的主轴箱来计算，让其中两组数据一样，最终达到10级。
﹙1﹚10=3×2×2-2﹙2﹚10=2×2×3-2﹙3﹚10=2×3×2-2 主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动
机的传动转速较高，传动的转矩较小，尺寸小一些，反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在拟定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以节省变速箱的造价，减小变速箱的外形尺寸；也就是满足传动副前多后少的原则，因此确定传动方案为：10=3×2×2-2。
根据前密后疏原则确定结构式为。
3.3设计结构网
传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围：在降速传动时，为防止被动齿轮的直径过大而使进径向尺寸过大，常限制最小传动比，升速传动时，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比，斜齿轮比较平稳，可取，故变速组最大的变速范围为。检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。
依据中间轴变速范围小的原则，设计设计结构网如下所示
图3-1系统结构网
主轴的变速范围应等于变速传动系中各个变速组变速范围的乘积，即：
检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。
最后扩大组的变速范围是
符合要求。
3.4绘制转速图
1.选择Y112M-4型Y系列笼式三相异步电动机
分配总降速变速比：
总降速变速比。
又电动机转速=1440r/min不符合转速数列标准，因而增加一定比变速副。
2.确定变速轴轴数
变速轴轴数 = 变速组数 + 定比变速副数 + 1 = 3 + 0 + 1 = 4。
3.确定各级转速
由前面计算已知：2500，1800，1250，900，630，450，315，224，160，112r/min。
4.绘制转速图
在五根轴中，除去电动机轴，其余四轴按变速顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（主轴）。Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅲ与Ⅳ轴之间的变速组分别设为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
变速组c 的变速范围为，结合结构式，
Ⅲ轴的转速只有一种可能：
224，315，450，630，900，1250r/min。
（2）确定轴Ⅱ的转速
变速组b的级比指数为2，希望中间轴转速较小，因而为了避免升速，又不致变速比太小，可取
，，
轴Ⅱ的转速确定为：450，630，900r/min。
（3）确定轴Ⅰ的转速
对于轴Ⅰ，其级比指数为1,可取
，
确定轴Ⅰ转速为：900r/min。
由此也可确定加在电动机与主轴之间的定变速比i=1440/900=1.6。下面画出转速图。
图3-2 转速图
3.5各传动组传动副齿轮齿数
1.确定齿轮齿数的原则和要求
(1)齿轮的齿数和不应过大；齿轮的齿数和过大会加大两轴之
间的中心距，使机床结构庞大，一般推荐。
(2)最小齿轮的齿数要尽可能少；但同时要考虑：
最小齿轮不产生根切，机床变速箱中标准直圆柱齿轮，一般最小齿数；
(3)受结构限制的最小齿轮最小齿数应大于18～20；
(4)齿轮齿数应符合转速图上传动比的要求：实际传动比（齿数之比）与理论传动比（转速图上要求的传动比）之间有误差，但不能过大，确定齿轮数所造成的转速误差，一般不应超过% 2.齿轮齿数的确定
当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可依据《机械设计手册》推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和及小齿轮的齿数可以从《机械制造装备设计》表2-8中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于18～20。采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移时齿轮外圆不相碰。
根据《机械制造装备设计课程设计指导书》附录Ⅰ查得
传动组a:
由∵，，；
时：
……57、60、63、66、69、72、75、78……
时：
……58、60、63、65、67、68、70、72、73、77……
时：
……58,60,62,64,66,68,70,72,74,76……
取,于是可得轴Ⅰ齿轮齿数分别为：30、24、36。
于是，；齿轮数据如下表所示：
表3-1各变速组齿轮齿数
齿轮
I轴齿数30 24 36
72
Ⅱ轴齿数42 48 36
传动组b：
由，
时：……70、72、74、76、78、80……
时：……67、70、72、73、75、77……
取，于是可得轴Ⅱ上双联齿轮的齿数分别为：42、24。于是，；齿轮数据如下表所示：
表3-2各变速组齿轮齿数
齿轮
Ⅱ轴齿数42 24
72
Ⅲ轴齿数30 48
传动组c:
由，
时：……67、68、70、73、86、120……
时：……67、68、70、73、86、120……
取，于是可得轴Ⅲ上的齿数分别为：80、40。
于是、；齿轮数据如下表所示：
表3-3各变速组齿轮齿数
齿轮
Ⅲ轴齿数80 40 120
Ⅳ轴齿数40 80
3.6绘制传动系统图
根据前边计算数据绘制传动系统图：
图3-3 变速传动系统图
4.传动零件设计
4.1 V带传动设计
V带传动中，轴间距A可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。
电动机转速n=1440r/min，传递功率P=4KW。
(1)确定计算功率：
由《机械设计》表8-7工作情况系数查得。
由《机械设计》公式（8-21）得
(2)选取V带型
根据、由《机械设计》图8-11普通V带轮选型图选用A型。
(3)确定带轮的基准直径
带轮的直径越小，带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命，小带轮的直径不宜过小，即(查《机械设计》表8-6取最小基准直径为75mm)。查《机械设计》表8-8、图8-11选取主动小带轮基准直径。
由《机械设计》公式(8-14)、(8-15a)得式：
式中：
-带的滑动系数，一般取0.02；
-小带轮转速，1440r/min；
-大带轮转速，900r/min；
-小带轮直径，125mm；
-大带轮直径，mm。
故
(4)验算带速度V，
按《机械设计》式（8-13）验算带的速度
，故带速合适。
(5)初定中心距
带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步选定，一般可在下列范围内选
取：根据《机械设计》经验公式（8-20）
即：；取。
(6) V带的计算基准长度
由《机械设计》公式（8-22）计算带轮的基准长度：
代入数据：
由《机械设计》表8-2，圆整到标准的基准长度，取整为。
(7)确定实际中心距a
按《机械设计》公式（8-23）计算实际中心距
。
(8)验算小带轮包角
根据《机械设计》公式（8-25）
故主动轮上包角合适。
(9)确定带的根数Z
根据《机械设计》式（8-26）得
由i=1.6、、和，查《机械设计》表8-4a与8-4b，得，；
查《机械设计》表8-5，取包角修正系数
查《机械设计》表8-2，取长度系数
可得
取整即带数z=2根；
(10)计算预紧力
由《机械设计》式（8-27）
其中： q-V带单位长度的质量，kg/m；查《机械设计》表8-3，取q=0.17kg/m。
(11)计算作用在轴上的压轴力
根据《机械设计》式（8-28），压轴力的最小值为
4.2齿轮传动设计
1)确定模数：
按齿轮弯曲疲劳计算：
按接触疲劳计算
其中：P为所传递的功率
为齿轮的计算转速；
为小齿轮齿数；
齿宽系数取6-10;
为工作状态系数；
动载荷系数；
齿向载荷系数；
、变动工作用量下，材料在弯曲和接触应力状态下的寿命系数，有极限值；
许用弯曲应力；
许用接触应力；
y为齿形系数。
齿轮材料选取45钢齿面高频淬火热处理，查得，，,,,,
由以上可知：
（1）Ⅰ-Ⅱ轴：
模数m取和中较大值。故齿轮模数圆整为m=3；
(2) Ⅱ-Ⅲ轴：
模数m取和中较大值,故齿轮模数圆整为m=4
(3) Ⅲ-Ⅳ轴：
模数m取和中较大值，故齿轮模数为m=2.5；为了使传动平稳，所以使用斜齿轮，初选螺旋角
表4-1各变速组齿轮模数
变速组Ⅰ-Ⅱ轴Ⅱ-Ⅲ轴Ⅲ-Ⅳ轴
模数m 3 4 2.5
2).确定齿宽：
由公式得：
第一传动组啮合齿轮
第二传动组啮合齿轮
第三传动组啮合齿轮
一对啮合齿轮，为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷，设计上，应使小齿轮齿宽比相齿合的另一齿轮宽一些。
3).确定齿轮参数：
标准齿轮参数：
从《机械原理》表5-1查得以下公式
齿顶圆直径；
齿根圆直径；
分度圆直径d=mz；
齿顶高；
齿根高；
齿轮的具体值见下表：
表4-2各齿轮尺寸表（单位：mm）
齿轮齿数
z 模数
m
分度圆直
径d
齿顶圆直
径
齿根圆直
径
齿顶高齿根高
⒈30 3 90 96 82.5 3 3.75
⒉24 3 72 78 64.5 3 3.75
⒊36 3 108 114 100.5 3 3.75
⒋42 3 126 132 118.5 3 3.75
⒌48 3 144 150 136.5 3 3.75
⒍36 3 108 114 100.5 3 3.75
⒎42 4 168 176 158 4 5
⒏24 4 96 104 86 4 5
⒐30 4 120 128 110 4 5 ⒑48 4 192 200 182 4 5 ⒒80 2.5 200 205 193.75 2.5 3.125 ⒓40 2.5 100 105 93.75 2.5 3.125 ⒔40 2.5 100 105 93.75 2.5 3.125 ⒕80 2.5 200 205 193.75 2.5 3.125
4).确定轴间中心距：
4.3轴的设计计算
1).确定主轴的计算转速：
计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系
确定。
根据《机械制造装备设计》表2-9，主轴的计算转速为
由转速图可知：主轴的计算转速是低速第一个三分之一变速范围的最高以转速，即：
同理可得各传动轴的计算转速：
表4-3各轴计算转速
轴ⅠⅡⅢⅣ
计算转速r/min 900 630 450 224
2).核算主轴转速误差：
即主轴转速合适。
3).各轴的功率：
取各传动件效率如下：
带传动效率:
轴承传动效率:
齿轮传动效率:
则有各传动轴传递功率计算如下：
4).计算各轴的输入转矩：
由机械原理可知转矩计算公式为：
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 第一章概述 1.1机床主轴箱课程设计的目的 （1）通过机床主传动系统的机械变速机构设计，使学生树立正确的设计思想和掌握机床设计的基本方法； （2）巩固和加深所学理论知识，扩大知识面，并运用所学理论分析和解决设计工作中的具体问题； （2）通过机械制造装备课程设计，使学生在拟订机床主传动机构、机床的构造设计、各种方案的设计、零件的计算、编写技术文件和设计思想的表达等方面，得到综合性的基本训练； （3）熟悉有关标准、手册和参考资料的运用，以培养具有初步的结构分析和结构设计计算的能力。 1.2设计参数 普通车床传动系统设计的设计参数： （a）主轴转速级数Z=12； （b）主轴转速范围r/min； （c）公比φ=1.41； （d）电机功率为7.5KW； （e）电机转速为1440r/min。 第二章参数的拟定 2.1 确定极限转速 由 因为=1.41 ∴得=44.64 取=45 ∴ r/min 取标准转速1440r/min 2.2 主电机选择 已知异步电动机的转速有3000 、1500 、1000、750，已知是4KW，根据《车床设计手册》附录表2选Y132S-4，额定功率5.5，满载转速1440，。
第三章传动设计 3.1 主传动方案拟定 可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。 3.2 传动结构式、结构网的选择 结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 级数为Z的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有、、……个传动副。即 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子：，可以有3种方案： 12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3 3.2.2 传动式的拟定 12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。 主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，最后一个传动组的传动副常选用2。 综上所述，传动式为12=3×2×2。 3.2.3 结构式的拟定 对于12=2×3×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为： 根据主变速传动系统设计的一般原则
一、前言 1.设计目的 机床设计是学生在学完基础课，技术基础课及专业课的基础上，结合机床主传动部件（主轴变速箱）设计计算进行集合训练。 （1）.掌握机床主传动部件设计过程和方法，包括参数拟定，传动设计，零件计算，结构设计等，培养结构分析和设计的能力。 （2）.综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力。 （3）.训练和提高设计的基本技能。如计算，制图，应用设计资料，标准和规范，编写技术文件等。 2.完成的内容 机床设计是学生在学完基础课，技术基础课及有关专业课的基础上，结合机床传动部件（主轴变速箱）设计进行的综合训练 最大工件回转直径是 350 mm普通车床主轴变速箱设计 一、运动设计 1．确定各运动参数 2．确定结构式 3．绘制转速图 4．确定齿轮齿数 5．绘制传动系统图(转速图与传动系统图绘在同一张图纸) 二、动力设计 1．确定主电动机功率 2．确定各轴的直径 3．确定各齿轮的模数 三、结构设计 1．设计主轴组件 2．主轴组件的验算 3．绘制主轴组件装配图 (1号图纸) 四、编写设计说明书(不少于20页) 五、答辩。
二、运动设计 1.确定各运动参数 （1）确定极限切削速度max V 和min V 。 根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要求考虑：工序种类、工艺要求、 取max V =200 m/min ，min V =5 m/min 。 （2）确定主轴的转速、公比及变速范围。 1）主轴的最大极限转速 max n = min max d V 1000?π 式中，查《机床设计指导 》有，min d 按经验公式（0.1-0.2）D 取0.125D=0.125?350=43.75mm ； 求得，主轴的最大极限转速max n =1455 m/min 。 2）主轴的最小极限转速 min n = max min d V 1000?π 式中，查《机床设计指导 》有，max d 考虑车螺纹和铰孔时，其加工最大直径应根据实际加工情况选取0.1D 和50mm 左右；取max d =50mm ； 求得，主轴的最小转速min n =31.8 m/min 。 3）车床的变速范围R R= min max n n =45.7 4）确定公比?。 取机床的变速级数为Z=12级， 由公式R=1Z -?，得?=1.4155，取标准值?=1.41.
机床主传动系统设计 多轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻扩铰镗孔等加工工序。 通用主轴箱采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。 5.1大型主轴箱的组成 大型通用主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等 组成。有箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；主轴、传动 轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件；叶片泵、 分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件。 5.2多轴箱通用零件 1．通用箱体类零件箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。 多轴箱的标准厚度为180mm，前盖厚度为55mm，后盖厚度为90mm。 2．通用主轴 1)滚锥轴承主轴 2)滚针轴承主轴 3)滚珠轴承主轴：前支承为推力球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子 轴承。因推力球轴承设置在前端，能承受单方向的轴向力，适用于钻孔 主轴。 3．通用传动轴 通用传动轴一般用45＃钢，调质T235；滚针轴承传动轴用20Cr钢， 热处理S0.5～C59。 4．通用齿轮和套 多轴箱用通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。 5.3通用多轴箱设计 1．多轴箱设计原始依据图
1) 多轴箱设计原始依据图 图5－1.原始依据图 2) 主轴外伸及切削用量 表5－1.主轴参数表 3) 被加工零件：箱体类零件，材料及硬度，HT200，HB20～400 2． 主轴、齿轮的确定及动力的计算 1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定 主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴联结结构、刀具的进给抗力和切削转矩。钻孔采用滚珠轴承主轴。主轴直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸可初步确定。传动轴的直径也可参考主轴直径大小初步选定。 齿轮模数m （单位为mm ）按下列公式估算： (30~m ≥=≈1.9（《组合机床设计简明手册》p62）
《卧式车床主主传动系统设计》课程设计说明书 学院、系：机械工程学院 专业：机械工程及自动化 学生姓名： 班级： 指导教师姓名：姚建明职称：副教授 最终评定成绩： 2015 年12月10日至2016 年01月09日
目录 1普通车床传动系统的设计参数2 参数的拟定 3传动设计 4传动件的估算 5动力的设计 6结构设计及说明 7参考文献 8总结
一、普通车床传动系统的设计参数 1.1普通车床传动系统设计的设计参数： （a ）主轴最低转速15主轴最高转速1500 （b ）公比φ=1.26； （c ）电机功率为7.5KW ； （d ）电机转速为1440r/min 。 二、参数的拟定 2.2 电机的选择 已知异步电动机的转速有3000 /min r 、1500/min r 、1000/min r 、750 /min r ，已知额P =7.5KW ，根据《车床设计手册》附录表2选Y132M-4，额定功率7.5kw ,满载转速为1440 min r ，87.0=η。 1min max -== z n N N R ? n Z n R 1-=? 1lg lg += ? n R Z z=11 为了方便计算取z==12 三、传动设计 3.1 主传动方案拟定 此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。 3.2 传动结构式、结构网的选择
? 确定传动组及各传动组中传动副的数目 级数为Z 的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有1Z 、 2Z 、……个传动副。即 321Z Z Z Z = 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z 应为2和3的因子：b a Z 3?2= ，可以有3种方案：12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3 ? 传动式的拟定 12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。 主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，最后一个传动组的传动副常选用2。 综上所述，选传动式为12=3×2×2。 ? 结构式的拟定 对于12=3×2×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为： 12=32×21×26 12=31×23×26 12=34×22×21 12=34×21×22 12=31×26×23 12=32×26×21 根据主变速传动系统设计的一般原则传动顺序与扩大顺序相一致的原则 13612322=??
数控机床主传动系统 第一节概述 1、对主传动系统的要求 (1)调速范围 :多用途、通用性大的机床要求主轴的调速范围大，低速大转矩功能，较高的速度，如车削加工中心。 (2)热变形: 电动机、主轴及传动件都是热源。低温升、小的热变形是对主传动系统要求的重要指标。 (3)主轴的旋转精度和运动精度: 主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下测量主轴前端和距离前端300mm处的径向圆跳动和端面圆跳动值。主轴在工作速度旋转时测量上述的两项精度称为运动精度。数控机床要求有高的旋转精度和运动精度。 (4)主轴的静刚度和抗振性: 数控机床加工精度较高，主轴的转速又很高，因此对主轴的静刚度和抗振性要求较高。主轴的轴颈尺寸、轴承类型及配置方式，轴承预紧量大小，主轴组件的质量分布是否均匀及主轴组件的阻尼等对主轴组件的静刚度和抗振性都会产生影响。 (5)主轴组件的耐磨性: 主轴组件必须有足够的耐磨性，使之能够长期保持良好的精度。 2、主轴变速方式 (1).无级变速 (2)(分段无级变速 :1)带有变速齿轮的主传动2)通过带传动的主传动3)用两个电动机分别驱动主轴 (3)(液压拨叉变速机构在带有齿轮传动的主传动系统中，齿轮的换挡主要靠液压拨耳来完成 3、主轴部件
主轴部件是机床的一个关键部件，它包括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等。 机床的主轴部件满足的要求:主轴的回转精度、部件的结构刚度和抗振性、运转温度和热稳定性以及部件的耐磨性和精度保持能力等。 对于数控机床尤其是自动换刀数控机床，为了实现刀具在主轴上的自动装卸与夹持，还必须有刀具的自动夹紧装置、主轴准停装置和主轴孔的清理装置等结构。 (1)、主轴端部的结构形状 主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹具，在设计要求上，应能保证定位准确、安装可靠、联接牢固、装卸方便，并能传递足够的转矩 主轴为空心，前端有莫氏锥度孔，用以安装顶尖或心轴。 1)莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。锥度很小，利用摩擦力可以传递一定的扭矩，方便拆卸。莫氏锥度又分为长锥和短锥,长锥多用于主动机床的主轴孔,短锥用于机床附件和机床连接孔, (2)主轴部件的支承 机床主轴带着刀具或夹具在支承中作回转运动，应能传递切削转矩承受切削抗力，并保证必要的旋转精度。机床主轴多采用滚动轴承作为支承，对于精度要求高的主轴则采用动压或静压滑动轴承作为支承。 (3)滚动轴承的精度 主轴部件所用滚动轴承的精度有高级E、精密级D、特精级C和超精级B。前支承的精度一般比后支承的精度高一级，也可以用相同的精度等级。普通精度的机床通常前支承取C、D级，后支承用D、E级。特高精度的机床前后支承均用B级精度液体静压轴承和动压轴承主要应用在主轴高转速、高回转精度的场合，对于要求更高转速的主轴，可以采用空气静压轴承，这种轴承达每分钟几万转的转速，有非常高的回转精度。 (4)(主轴滚动轴承的预紧
一、设计题目 设计一台普通橱窗的主传动系统，完成变速级数为12~8级。 二、设计目的 1、运用、巩固和扩大已学过的知识，特别是机床课程，提高理论联系实际的设计与计算能力。 2、初步掌握机床主传动系统的设计方法与步骤，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练。 3、培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。 4、是毕业设计教学环节实施的技术准备。 三、设计内容与基本要求 （一）运动设计 1、传动方案设计 采用集中传动方案 2、转述调整范围R 选第一组参数进行计算与设计 1.1190 1000 min max === n n R n 3、公比 由已知条件知，该传动系统为单公比传动系统公比41.1=?
4、结构式采用 42130222238??=?==z （1）确定系数 018710=+-=+-= ' Z L R L x n n n ? （2）确定结构网和结构式 ①基本组传动副数一般取20=P ②基型传动系数的结构式为：4212228??= ③因为系数00=' x ，所以变形传动系统的结构式为：4 212228??= （3）验算原基本组的变速范围 841.112<=' =?r （4）验算最末变速组的变速范围 895.341.1)12(4)12(43<===-?-??r 故所选结构式符合要求。 5、绘制转速图 1212.1119010001 ≈= ?? ? ??=-u 结构网如下：
转速图： 6、三角带设计 由<<机械设计>>表11.5知2.1=A K （1）计算功率KW P K P A c 4.55.42.1=?==。 （2）型号 由kw P c 4.5=，min /14401r n =及表11.8知应选A 型带。 （3）带轮直径1D ，2D 选mm D 1001=，则mm D D 1501000 1500 12== （4）校核带速V s m n D V /23.56000 1000 10014.36000 1 1=??= = π s m V /5min ≥；s m V /25max ≤ 所以选的带型号符合要求。 （5）初定中心矩0A mm mm D D A 500~150))(2~6.0(210=+≈
机械工程学院 课程设计说明书 专业机械设计制造及其自动化 班级 XXXXXXXXXXX 姓名 XXXXXXXX 学号 XXXXXXXXXXXX 课题普通车床主传动系统设计 指导教师 XXXXXXXXXX 年月日
普通车床主传动系统设计说明书 一、 设计题目：设计一台普通车床的主传动系统，设计参数： (选择第三组参数作为设计数据) 二、运动设计 （1）传动方案设计（选择集中传动方案） （2）转速调速围2000 max 44.4445 min n Rn n == = （3）根据《机械制造装备设计》78P 公式（3-2）因为已知 1 -=z n R ? ∴ Z=?lg lg n R +1 ∴?=)1(-Z n R =114.44=1.411 根据《机械制造装备设计》77P 表3-5 标准公比?。这里我们取标准公比系列 ?=1.41，因为?=1.41=1.066，根据《机械制造装备设计》77P 表3-6标准数列。首先找到最小极限转速25，再每跳过5个数（1.26～1.066）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、 2000。 （4）结构式采用：13612322=??
1）确定系数' 0x ' 0ln 1111210ln n R x Z ? = -+=-+= 2）确定结构网和结构式： 确定基本组传动副数，一般取 02 P =，在这里取 03 P = 3）基型传动系统的结构式应为：12612232=g g 4）变型传动系统的结构式，应在原结构式的基础上，将元基本组基比指数 加上' x 而成，应为' 0x 为0，故不发生改变。 根据“前多后少”，“前密后疏”的原则，取13612322=?? 5）验算原基本组变形后的变速围 () 2213(21)32 1.41 1.41 2.88x P R ? -?-====< 6）验算最末变速的组变速围 () 3316(21)63 1.41 1.417.8588x P R ? -?-====< 根据中间变速轴变速围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下： 传动系的结构网
制造装备 课程设计任务书 （2015~2016学年） 设计题目普通车床主传动系统的设计 学院名称电气工程与自动化学院机械工程系 专业（班级）机械设计制造及自动化 姓名（学号）Z41214054XX 起讫日期 指导教师 下发任务书日期 201X年 X月 X 日
安徽大学制造装备课程设计任务书
安徽大学 审阅 课程设计成绩评定 答辩
目录１、参数的拟定 ２、运动的设计 ３、传动件的估算和验算 ４、展开图的设计 ５、总结
一、参数拟定 １、确定公比φ 已知Ｚ＝8级（采用集中传动） n max =1250 n min=40 R n=φz-1 所以算得φ≈1.26 2、确定电机功率N 已知电机功率N=4.4kw 二、运动的设计 1、列出结构式 8=2[2] 3[] 2[4] 因为：在I轴上如果安置换向摩擦离合器时，为减小轴向尺寸，第一传动组的传动副数不能多，以2为宜。在机床设计中，因要求的R较大，最后扩大组应取2更为合适。由于I轴装有摩擦离合器，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。 2、拟定转速图 1）主电机的选定 电动机功率N：4.4KW 电机转速n d:
因为n max =1250vr/min ，根据N=4.4KW ，由于要使电机转速n d 与主轴最高转速相近或相宜，以免采用过大的升速或过小的降速传动。所以初步定电机为：Y132m-4，电机转速1440r/min 。 2）定比传动 在变速传动系统中采用定比传动，主要考虑传动、结构和性能等方面要求，以及满足不同用户的使用要求。为使中间两个变速组做到降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在Ⅰ-Ⅱ轴间增加一对降速传动齿轮。 3）分配降速比 8级降速为：250315400500 630 8001000 315 1250 （r/min ） 画出转速图 8=2[2]2[2]2[4] 电 ⅡⅢ Ⅳ Ⅰ250 315400500 630800100012501440r/min 结构大体示意图:
陕西理工学院 车床主传动系统设计 设计题目 系别 专业 学生姓名 班级学号 设计日期
目录 第一章概述--------------------------------------------------------------4 1、车床主传动系统课程设计的目的----------------------------4 2、设计参数----------------------------------------------------------4 第二章参数的拟定-----------------------------------------------------4 1、确定极限转速----------------------------------------------------4 2、主电机选择-------------------------------------------------------5第三章传动设计--------------------------------------------------------5 1、主传动方案拟定-------------------------------------------------5 2、传动结构式、结构网的选择----------------------------------5 3、转速图的拟定----------------------------------------------------6第四章传动件的估算---------------------------------------------------7 1、三角带传动的计算----------------------------------------------7 2、传动轴的估算----------------------------------------------------9 3、齿轮齿数的确定和模数的计算-------------------------------11 4、齿宽确定----------------------------------------------------------15 5、齿轮结构设计----------------------------------------------------16 6、带轮结构设计----------------------------------------------------16 7、传动轴间的中心距----------------------------------------------16 8、轴承的选择-------------------------------------------------------17第五章动力设计---------------------------------------------------------17
新疆工程学院机械工程系毕业设计（论文）任务书 学生姓名专业班级机电一体化09-11（1）班设计(论文)题目数控机床主传动系统及主轴设计 接受任务日期2012年2月29日完成任务日期2012年4月9日指导教师指导教师单位机械工程系 设 计(论文)内容目标 培养学生综合应用所学的基本理论，基础知识和基本技能进行科学研究能力的初步训练；培养和提高学生分析问题，解决问题能力。通过毕业设计，使学生对学过的基础理论和专业知识进行一次全面地系统地回顾和总结。通过对具体题目的分析和设计，使理论与实践结合，巩固和发展所学理论知识，掌握正确的思维方法和基本技能。 设计(论文)要求 1．论文格式要正确。 2．题目要求：设计题目尽可能选择与生产、实验室建设等任务相结合的实际题目，完成一个真实的小型课题或大课题中的一个完整的部分。 3．设计要求学生整个课题由学生独立完成。 4．学生在写论文期间至少要和指导老师见面5次以上并且和指导教师随时联系，以便掌握最新论文的书写情况。 论文指导记录 2012年3月1号早上9：30-12：00在教室和XX老师确定题目。2012年3月6日早上10：00-12:00在教室确定论文大纲与大纲审核。2012年3月13日早上10:00-12：00在教室确定论文格式。 2012年3月20日早上9：30-12:00在教室对论文一次修改。 2012年3月27日早上9：30-12:00在教室对论文二次修改。 2012年4月6日早上9：30-12：30在教室对论文三次修改。 2012年4月9日早上9:30-12：00在教室老师对论文进行总评。 参考资料[1]成大先.机械设计手册-轴承[M].化学工业出版社 2004.1 [2]濮良贵纪名刚.机械设计[M].高等教育出版社 2006.5 [3]李晓沛张琳娜赵凤霞. 简明公差标准应用手册[M].上海科学技术出版社 2005.5 [4]文怀兴夏田.数控机床设计实践指南[M].化学工业出版社 2008.1 [5][日]刚野修一(著). 杨晓辉白彦华(译) .机械公式应用手册[M].科学出版社 2004
普通车床的主动传动系统设计书 一、专用镗床I型的主轴箱部件设计 2. 工艺要求 1. 加工工件材料为铸铁，粗加工、可加工通孔、沉孔、倒角。 2.加工零件的孔径为Φ150，要求正反转。 3.设备装备型式：主轴箱安置在主柱上，可作上、下移动。 二、设计内容 1）运动设计：根据给定的转速确定主传动的结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数。 2）动力计算：选择电动机型号，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（出算和验算）。 3）绘制下列图纸： ①机床主传动系统图（画在说明书上）。 ②操纵机构设计、主轴箱上、下移动机构设计（以原理图形式画在说明书上）。 ③主轴箱部件展开图及主要剖面图。 ④主轴零件图。 4)编写设计说明书一份。
一、概述 1.1机床课程设计的目的 课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是大学生的必修环节，其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。 二、参数拟定 2.1确定转速范围 确定转速范围：主轴最小转速n nim （r/min ）=140r/min 、n max （r/min ）=1800r/min 查机械制造装备设计书表2-5得：140r/min ，180r/min ，224r/min ，280r/min ，355r/min ，450r/min ，560r/min ，710r/min ，900r/min ，1120r/min ，1400r/min ， 1800r/min 。 2.2 主电机的选择 合理的确定电机功率，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。 已知电动机的功率是3KW ，根据《机械设计手册》第3版，选Y100L2-4，额定功率3KW ，满载转速1450r/min ，堵转转矩/额定转矩=2.2 最大转矩/额定转矩=2.3 镗床的主参数（规格尺寸）和基本参数表 三、传动设计 3.1 主传动方案拟定 拟定传动方案，包括传动形式的选择以及开停、换向、制动、操作等整个传动系统的确定。传动形式指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动形式、变速类型。 传动方案和形式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和形式，要从结构、工艺、性能及经济等方面统一考虑。 传动方案有多种，传动形式更是众多，比如：传动形式上有集中传动、分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背轮结构、分支传动等形式；变
目录 摘要............................................................................................................ II ABSTRACT. ............................................................................................... III 第一章前言 .. (1) 1.1课题背景及目的 (1) 1.2国内外研究现状及发展趋势 (1) 1.2.1 数控系统的发展趋势 (1) 1.2.2 我国数控车床的研究现状及发展趋势 (2) 1.3课题研究内容及方法 (5) 1.3.1 课题研究内容 (5) 1.3.2 研究方法 (5) 1.4论文构成 (5) 第二章主传动系统的设计 (6) 2.1主传动系统的设计要求 (6) 2.2总体设计 (6) 2.2.1 拟定传动方案 (6) 2.2.2 选择电机 (7) 2.2.3 主运动调速范围的确定 (9) 2.2.4 转速图 (11) 第三章传动系统零部件设计 (12) 3.1传动皮带的设计和选定 (12) 3.1.1．V带传动设计 (12) 3.2轴系部件的结构设计 (14) 3.2.1 I轴结构设计 (14) 3.2.2 II轴结构设计 (17) 3.2.3电磁摩擦离合器的计算和选择 (21) 第四章主轴结构设计 (23) 4.1对主轴组件的性能要求 (23) 4.2轴承配置型式 (24) 4.3主要参数的确定 (24) 4.4主轴头的选用 (25) 4.5编码器的选择与安装 (25) 第五章结论 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)
第一章 概述 1.1机床主轴箱课程设计的目的 （1）通过机床主传动系统的机械变速机构设计，使学生树立正确的设计思想和掌握机床设计的基本方法； （2）巩固和加深所学理论知识，扩大知识面，并运用所学理论分析和解决设计工作中的具体问题； （2）通过机械制造装备课程设计，使学生在拟订机床主传动机构、机床的构造设计、各种方案的设计、零件的计算、编写技术文件和设计思想的表达等方面，得到综合性的基本训练； （3）熟悉有关标准、手册和参考资料的运用，以培养具有初步的结构分析和结构设计计算的能力。 1.2设计参数 普通车床传动系统设计的设计参数： （a ）主轴转速级数Z=12； （b ）主轴转速范围min =31.5n r/min ； （c ）公比φ=1.41； （d ）电机功率为7.5KW ； （e ）电机转速为1440r/min 。 第二章 参数的拟定 2.1 确定极限转速 由 n R n n =min max 1-=z n R ? 因为?=1.41 ∴得n R =44.64 取n R =45 ∴ max min 1386n n n R ==r/min 取标准转速1440r/min
2.2 主电机选择 已知异步电动机的转速有3000 /min r 、1500/min r 、1000/min r 、750 /min r ，已知额P 是4KW ，根据《车床设计手册》附录表2选Y132S-4，额定功率5.5kw ，满载转速1440 min r ，87.0=η。 第三章 传动设计 3.1 主传动方案拟定 可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。 3.2 传动结构式、结构网的选择 结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 级数为Z 的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有1Z 、 2Z 、……个传动副。即ΛΛ321Z Z Z Z = 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z 应为2和3的因子： b a Z 3?2= ，可以有3种方案： 12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3 3.2.2 传动式的拟定 12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。 主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，最后一个传动组的传动副常选用2。 综上所述，传动式为12=3×2×2。 3.2.3 结构式的拟定 对于12=2×3×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为： 62123212??= 61323212??= 14223212??= 24123212??= 31623212??= 12623212??= 根据主变速传动系统设计的一般原则13612322=??
安徽建筑大学毕业设计 (论文) 专业机械设计制造及自动化 班级 09 城建机械3班 姓名 学号 09290070312 课题普通车床主传动系统设计 指导教师 2013 年 6 月 10 日
摘要 主传动系统设计是机床设计中非常重要的组成部分，本次设计主要由机床的级数入手，于结构式、结构网拟定，再到齿轮和轴的设计，再选择各种主传动配合件，对轴和齿轮及配合件进行校核，将主传动方案“结构化”，设计主轴变速箱装配图及零件图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移齿轮零件的设计，完成设计任务。 本次突出了结构设计的要求，在保证机床的基本要求下，根据机床设计的原则，拟定机构式和结构网，对机床的机构进行精简，力求降低生产成本；主轴和齿轮设计在满足强度需要的同时，材料的选择也是采用折中的原则，没有选择过高强度的材料从而造成浪费。 【关键词】车床、主传动系统、结构式、电动机。
Abstract Main drive system design is Very important part of the Machine Design, The design of the series to start primarily by machine, In the structure, the structure network developed, to the design of gears and shafts, Choose a variety of main drive with the pieces of the shaft and gear, and checked with the parts ，design and motive of completion sport spread the lord to move the project "the structure turn" , Design a principal axis to become soon a box assemble diagram and spare parts diagram and lay particular emphasis on to carry on spread to move stalk module, principal axis module and become soon organization, box a body, lubricate and seal completely, spread to move stalk and slippery move wheel gear spare parts of design to complete design tasks. This highlights the structural design requirements, under the basic requirements for ensuring the machine ,According to the principles of machine tool design, Development of institutional and structural net, Streamlining of the machine tool sector, Strive to reduce production costs, No choice of materials resulting in high strength waste. 【Keywords】lather, Main drive system, Structure , Electric motor.
目录 前言 0 1．设计任务和目的 (1) 2．运动设计 (1) 1）运动参数的确定 (1) 2）拟定结构式 (3) 3)确定是否需要增加降速的定比传动副 (4) 4)分配个变速组的最小传动比，拟定转速图 (4) 5）齿数的确定 (4) 6)选择最佳转速 (5) 7)皮带轮直径的确定 (5) 3．动力计算 (7) 1)计算各轴的功率和扭矩 (7) 2)确定个传动件的计算转速 (7) 3）主轴及各轴直径的估算 (8) 4）齿轮模数估算和几何尺寸计算 (8) 5)主轴及各传动组件的结构分析与选择 (9) 4.主轴组件的设计计算 (10) 5．参考资料…………………………………… 5．结束语……………………………………
机床主传动系统设计 摘要：本课题为机床主传动系统的设计，经过全面的分析比较确定一种比较合理的方案使该系统能完成18级变速，基本满足通用型普通车床的加工要求和技术要求。本系统的设计过程中运用了分析比较，逆推等方法来完成了各种不同方案的优化选择，从而确定了一套比较合理的方案。 关键词：优化设计、逆推法、公比、基本组、扩大组 1.设计任务和目的： 该机床主传动系统可提供各种车削工作所需转速，使车床完成各种公制、英制、模数螺纹的车削任务。 主轴三支撑均采用滚动轴承；该系统具有刚性好、功率大、操作方便等特点。2.运动设计： 1）运动参数的确定： 已知：主轴的最高转速Nmax=1440rpm，最低转速：Nmin=30rpm，求主轴的转速级数Z及公比Ф。 a.公比Ф的确定： 依据资料要求，对于中型通用机床，万能性较大，因而要求转速级数Z要多一些，但结构又不能过于复杂。因此，公比Ф常推荐优先选择1.25或1.41。 b.转速级数Z的确定及分析比较： 由R n =N max ／N min =1400／30=46.667，Z=1+ L g R n ／L g Ф 当Ф=1.26时，经计算Z=1+L g 46.667／L g 1.26≈18级； 当Ф=1.41时，经计算Z=1+ L g 46.667／L g 1.41≈12级。 分析比较： 当Ф=1.26时，计算得Z=18级转速，级数较大，机床主传动系统结构较复杂，所需传动件相对较多，但适用范围更广，有利于机床主传动系统功能的充分发挥。在选择车削速度时，更有利于优化选择，与同类级数较少的机床相比较，更能发挥其性能。同时速度损失相对较小； 当Ф=1.41时，计算得Z=12级转速，级数较小，机床主传动系统结构相对简单，但通用性不强。 综上所述： 本系统选择Ф=1.26，Z=18级转速方案。 按标准转速数列为：30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、235、300 、375、475、600、750、950、1180、1500（rpm）。 2）拟定结构式： a．确定变速组的数目和各变速组中的传动副的数目。 该主传动系统的变速范围较大，级数较多，需经过较长的传动链才能将其速度降到主轴的所需转速，通常采用P=2或3，18=33332，共需三个变速组。 b．确定不同传动副数的各变速组的排列次序：
毕业设计（论文）任务书 指导老师 课题名称CA6150车床主轴箱设计学生姓名 专业班级数控班
目录 1、概述 2、主运动的方案选择与主运动的设计 3、确定齿轮齿数 4、选择电动机 5、皮带轮的设计计算 6、传动装置的运动和运动参数的计算 7、主轴调速系统的选择计算 8、主轴刚度的校核 一、概述 主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应具有一定的转速（速度）和一定的变速范围，以便采用不同材料的
刀具，加工不同的材料，不同尺寸，不同要求的工件，并能方便的实现运动的开停，变速，换向和制动等。 数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。 1.1数控机床主传动系统的特点 与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点。 4转速高、功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削，实现高效率加工。 5变速范围宽。数控机床的主传动系统有较宽的调速范围，一般Ra>100，以保证加工时能选用合理的切 削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面 质量。 6主轴变速迅速可靠，数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操作的 要求。由于直流和交流主轴电动机的调速系统日趋 完善，所以不仅能够方便地实现宽范围无级变速， 而且减少了中间传递环节，提高了变速控制的可靠 性。 7主轴组件的耐磨性高，使传动系统具有良好的精度保持性。凡有机械摩擦的部位，如轴承、锥孔等都 有足够的硬度，轴承处还有良好的润滑。 1.2 主传动系统的设计要求 ①主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数， 能够实现运动的开停、变速、换向和制动，以满足 机床的运动要求。 ②主电机具有足够的功率，全部机构和元件具有足够 的强度和刚度，以满足机床的动力要求。 ③主传动的有关结构，特别是主轴组件要有足够高的
目录 一、参数拟定 (2) 1.1 确定公比 (2) 1.2 确定主轴主要技术参数 (2) 二、运动的设计 (3) 2.1确定传动顺序及传动副数 (3) 2.2确定扩大顺序 (3) 2.3 画出结构网如图2-1 (3) 2.4拟定转速图如2-2 (3) 2.5计算各传动副的传动比 (4) 2.6 确定齿轮齿数 (4) 2.7 主轴转速检验 (5) 2.8 主传动系统图如图2-3 (6) 三、进给箱设计 (6) 3.1 增倍组齿数的确定 (6) 3.2 进给传动系统图 (9) 3.3、车螺纹传动路线表达式 (9) 3.4、验算螺纹螺距 (10) 四、溜板箱的设计 (10) 4.1 溜板箱齿轮齿数的确定 (10) 4.2 验算横向进给 (11) 4.3 验算纵向进给 (11) 4.4 溜板箱的传动系统图如图2-4 (11) 五、车床传动系统图如图2-5 (12) 六、总结 (13) 参考文献： (13)
一、参数拟定 1.1 确定公比 ? 已知CA6136机床的转速级数为Z=8,转速范围42-980 r/min max min 980/min,42/min n r n r == 由1Z R φ-=可以得到max min lg lg lg lg980lg 42 lg 1181 n n R Z Z ?--= == --- 参照标准公比，可算的公比 1.58φ= 1.2 确定主轴主要技术参数 表1 主要技术参数
二、运动的设计 2.1 确定传动顺序及传动副数 由级比规律和设计机床三项原则：传动副“前多后少”，传动比线“前密后疏”，降速“前慢后快”,可得CA6136的结构式为Z=8=421222??。 2.2 确定扩大顺序 （1）主电机的选定 电动机功率N ：4KW ；电机转速n d : 1440r/min （2）按照前小后大、前密后疏的原则 由max min 980/min,42/min n r n r ==,z=8,?=1.58可得到8级转速如下： 42,65,102,160,255,400,640,1010（r/min ） （3）计算误差范围： ()()%58.0%10158.1%101=?-=?-? %,8.506.3980980 1010'≤=-=-n n n %,8.5%0424242'≤=-=-n n n 转速980r/min 和42r/min 都在误差范围之内，可取。 2.3 画出结构网如图2-1 图2-1 结构网 2.4 拟定转速图如2-2 根据传动副→“前多后少”，传动比线→“前密后疏”，降速→“前慢后快”原则拟定转速图。