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金属切削机床 第7章 主传动设计

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第七章齿轮传动

第七章齿轮传动

（4）啮合角不变
啮合线与两节圆公 切线所夹的锐角称为啮 合角，用α’表示 。 显然，齿轮传动啮合角 不变，正压力的方向也 不变。因此，传动过程 比较平稳。
C
五、直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸
齿数—Z，齿槽
1、齿顶圆da 2、齿根圆df 3、在任意圆周上 ①齿槽宽ek
②齿厚SK
③齿距PK=eK+SK
根切的危害： ①切掉部分齿廓； ②削弱了齿根强度；
③严重时，切掉部分渐开
线齿廓，降低重合度。
产生根切的原因：
当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N，
刀具由位置Ⅱ继续移动时，便将根部已切制出的渐开
线齿廓再切去一部分。
七、斜齿圆柱齿轮传动
1、曲面的形成
当斜齿轮发生面与基圆柱相切，发生线与轴线成βb 。 当角βb＝0时，即形成直齿圆柱齿轮的齿廓曲面。
措施：提高齿面硬度，采用油性好的润滑油。
2、齿轮材料及其热处理
1）齿轮材料
45号钢 中碳合金钢 最常用，经济、货源充足 35SiMn、40MnB、40Cr等 20Cr、20CrMnTi等
金属材料
低碳合金钢
铸钢
铸铁
ZG310-570、ZG340-640等
HT350、QT600-3等
非金属材料
尼龙、夹木胶布等
v k 1 = w 1 o1 k
k2 = w 2 o2k
即 k 1 cos k 1 = k 2 cos k 2
w1 O2 N 2 O2 C = = i12 = w 2 O1 N1 O1 C
要保证传动比为定值，点C应为连心线上定点，称为节点。
O1、O2为圆心， 过节点C所作的两个相 切的圆称为节圆 。

机床的传动设计

机床的传动设计
机械制造装备设计
第Hale Waihona Puke 章 金属切削机床设计第五节 主传动系统设计
主要内容 分级变速主传动系转速图旳设计； 齿轮齿数和带轮直径旳拟定。
有关概念 变速范围、转速图、变速组旳级比、级比指数、基
本组、第一扩大组、第二扩大组、转速图旳拟定原则 等。
第五节 主传动系统设计
一、主传动系设计旳基本要求
1）满足机床使用性能要求 2）满足机床传递动力要求 3）满足机床工作性能旳要求 4）满足机床设计经济性旳要求 5）满足机床构造性能要求
动路线，各传动轴旳转速分级和转数值，各传动副旳传动比等。
转数图 是设计和分析分级 变速主传动系旳一种工具。
第五节 主传动系统设计
2.转速图旳构成
转速点 表达主轴和各传动轴旳转速值(对数值)旳小圆点。
传动轴线 距离相等旳铅垂线。 从左到右按传动顺序排列。
转速线 间距相等旳水平线。 相邻转速线间距为lgφ 。
构造网 只表达传动比旳相对关系，不表达详细转速值，并 以对称形式表达旳线图。
构造式 将转速级数按传动顺序写成各 变速组传动副数旳乘积，级比指数写在各 传动副数右下脚旳体现式。
如： 构造式 12 = 31 ×23 ×26
问：为何构造式中第一变速组为基 本组？第二变速组为第一扩大组？ 第三 变速组为第二扩大组？
第五节 主传动系统设计
四、主传动系转速图旳拟定原则
转速图旳设计环节 ① 根据转速图旳拟定原则，拟定构造式，画出构造网； ② 分配各传动组旳最小传动比，画出转速图。
极限传动比和变速范围原则
传动顺序及传动副数原则
扩大顺序原则
最小传动比原则
拟定原则
第五节 主传动系统设计
1.极限传动比、极限变速范围原则

金属切削机床课程设计指导书

金属切削机床课程设计指导书
§1-2 机床课程设计的内容
机床课程设计的内容包括： 一、 运动设计 根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比（或转速级数），通过分析比较拟定
传动结构方案（包括结构式和结构网并计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。
二、 动力设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，出算传动轴直径、齿轮模数；确定皮带类型 及根数、摩擦片式离合器的尺寸和摩擦片数及制动器尺寸。完成装配草图后，要验算传动件（轴、 齿轮、轴承）的应力，变形或寿命是否在允许范围内。还要验算主轴组件的静刚度。 三、 结构设计 进行主运动传动轴系、变速机构、主轴组件、箱体、操纵机构、润滑与密封等的布置和结 构设计。即绘制装配图（包括展开图、剖视图）和零件工作图。 四、 编写设计计算说明书
齿轮外径（其齿数为 模数为 m）不碰Ⅰ轴上的离合器外径 D，则Ⅰ-Ⅱ轴的最小中心距为
其最小齿数和为
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（1） （2）
2．要有利降低齿轮变速箱的噪声 （1）主轴高转速范围的传动比排列，可采用先降速后升速的传动，使总转速和减小，以期 降低噪声。这种高速传动采用先降后升，可使同一变速组的传动比有升速有降速，有利于减小 齿数和、齿轮线速度及中心距。 （2）主轴高速传动时，应缩短传动链，以减少传动副数。 （3）不采用噪声大的锥齿轮传动副、如立铣可全部采用垂直排列的传动轴。
金属切削机床课程设计 指导书
哈尔滨工业大学 机械制造及自动化系
1
时间：共 3 周
课程设计要求安排
课程设计设计要求
（1）图纸工作量：画两张图：开展图（A0）。操纵机构、摩擦离合器、换向、制动和润 滑不要求画，但要求掌握。截面图（A1）：画剖面轴系布置示意图（包括截面外型及尺寸、 车床标中心高）。
（2）标注： 中心距， 配合尺寸， 中心高（车床）， 外型尺寸。 （3）明细：不设明细表，件号采用流水号（1，2，3，…）标注，标准件的标准直接标 在图纸上（件号下面），标题栏采用标准装配图的标题栏（180╳56），其中，图号：KS00（表 示：课设 00 号图纸）；单位：哈尔滨工业大学；图名：主传动系统装配图 （4）验算：一对齿轮，小齿轮验算弯曲强度，大齿轮验算接触强度，一根传动轴，主 轴按两支撑计算。 （5）主轴端部结构要按标准画。

金属切削机床设计

金属切削机床设计

（3）按变速的连续性
33
2.3 主传动系设计 ❖ 主传动系的传动方式 （1） 集中传动方式 主传动系的全部传动和 变速机构集中装在同一个 主轴箱内，称为集中传动 方式。 通用机床中多数机床的 主变速传动系都采用这种 方式。
34
⑥数据管理
2.3 主传动系设计 （2） 分离传动方式 主传动系中的大部分 的传动和变速机构装在 远离主轴的单独变速箱 中，然后通过带传动将 运动传到主轴箱的传动 方式，成为分离传动方 式。
（/◎） ——————————其他特性代号
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2.2 金属切削机床总体设计
❖ 机床的类别代号 我国的机床分为12大类，如有分类则在其类别代 号前加数字表示 。
表2.1 机床类代号和分类代号
类车钻镗 别床床床
磨床
齿轮 加工 机床
螺纹 加工 机床
铣 床
代 号
C
Z
T
M
2 M
3 M
Y
SX
读 音
车
钻
镗
磨
二 磨
（△） ——————————分类代号 〇 ——————————类代号
（〇） ——————————通用特性及结构特性代号 △ ——————————组代号 △ ——————————系代号 △ ——————————主参数或设计顺序号
（×△） —————————主轴数或第二主参数 （〇）——————————重大改进顺序号
⑥数据管理
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2.2 金属切削机床总体设计
❖ 机床总体结构的概略形状与尺寸设计 该阶段主要是进行功能（运动或支承）部件的
概略形状和尺寸设计。 设计的主要依据：机床总体结构布局设计阶段
评价后所保留的机床总体结构布局形态图，驱动 与传动设计结果，机床动力参数及加工空间尺寸 参数，以及机床整机的刚度及精度分配。⑥数据管理

第七章 主传动系统设计

第七章 主传动系统设计

（2）第二变速组（b组）
ub1=42/42=1/1 ub2=22/62=1/2.82=1/φ3 级比：1:1/φ3= φ3:1 级比指数：x1=3 此二传动副使Ⅲ轴得到6种连续等比数列，第 一次扩大了变速范围
称为：第一扩大组
x1=3 表示相邻传动比相距 3 格
（3）第三变速组 (c) 组
uc1=60/30=2/1=φ2/1
2、拟定转速图的步骤 例：中型机床 Z=12 φ=1.41
n min=31.5 n电=1450 rpm
⑴ 确定变速组数
取P=2 或 3 则 Z=P1 x P2 x P3 ⑵ 确定变速组排列方案
因此，主运动电动机的功率：
N= N切+N空+N附 = N切/ηs + N空
⑵进给运动功率的确定 进给运动所消耗的功率比较小，因此，
如果进给运动与主运动或空行程运动共用 电机，则进给运动所耗功率可忽略不计 进给运动采用单独电机驱动，其功率可按 下式计算： NS=Q·Vs/60000ηs Q(N):进给牵引力
第七章 机床主要技术参数的确定
第一节 概述
金属切削机床的基本功能是： 提供切削加工所必须的运动和动力。 其基本工作原理是：通过刀具与工件之间的 相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的 金属材料，形成工件表面的几何形状、尺寸， 并达到其精度和表面质量要求。
第二节 主要技术参数的确定
机床的主要技术参数包括机床的主参数和 基本参数，基本参数可包括尺寸参数、运 动参数和动力参数。
我们称之为: 变速组 或 传动组 按先后顺序定义为: a b c 即: a 变速组
b 变速组 c 变速组
此主传动系统可实现 12 级转速 为了更全面、更清楚地表示传动路线

第七章 金属切削加工基础知识 1

第七章 金属切削加工基础知识 1

2．进给运动:由机床或人力提供的运动,它使刀具
与工件间产生附加的相对运动,进给运动将使被切
削金属层不断地投入切削,以加工出具有所需几何 特性的已加工表面.(车削外圆时,进给运动是刀具 的纵向运动;牛头刨床刨削时,进给运动是工作台 的移运.)
3.主运动和进给运动的合成: 当主运动和进给运动 同时进行时，切削刃
互接触的表面上承受了很大的压力和强烈的摩
擦、刀具在高温下进行切削的同时，还承受着
切削力、冲击和振动，因此要求刀具切削部分
的材料应具备以下性能：
1.高硬度：刀具材料必须具有高于工件材料的硬
度，常温硬度应在HRC60以上。
2.耐磨性：耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力，通
常刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。
第七章 金属切削加工基础知识
要求目的：理解零件加工质量的概念、掌握切削
运动和金属切削刀具的基本知识、认识金属切削
过程的基本规律。
重点、难点：切削运动和切削刀具。
7.1 加工质量
金属切削加工（或冷加工）是指用切削工具从坯
料或工件上切除多余材料，以获得所要求的几何 形状、尺寸精度和表面质量的零件的加工方法。
公差、形状公差和位置公差来表示。
1.尺寸精度:是指加工表面本身的尺寸（如圆柱面
的直径）和表面间的尺寸（如孔间距离等）的精
确程度。尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小来 表示。 为了实现互换性和满足各种使用要求，国家标准 GB1800-79规定，尺寸公差分为20个公差等级，即
IT01、IT0、IT1、IT2„„、IT18。从IT01 ~IT18，
Vc (m / min 或m / s)
式中：d——工件直径，㎜ n——工件或刀具每分钟（秒）转数（r/min或r/S）

金属切削机床(机床传动系统分析)

金属切削机床(机床传动系统分析)

2.进给运动分析 进给运动传动系统两末端件是主轴和刀架，
传动结构式为：
3.分析C6132型车床传动系统的组成 • 定比传动机构：齿轮，皮带副，蜗轮蜗杆，齿
轮齿条，丝杠螺母 • 变速机构：滑移齿轮，离合器，交换齿轮 • 换向机构：齿轮换向机构以及利用电机换向 • 操纵机构：手柄，手轮，拨叉，按扭等 • 其他机构：开停，制动，润滑，密封等 • 动力源：电机
第二章 金属切削机床简介
§2.4 普通车床传动系统分析
一.C6132型普通车床
C6132 型普通车床传动系统图
1.主运动分析
主传动的传动结构式为：
34/32
33/22

电机—Ⅰ—
—Ⅱ—
28/39
—Ⅲ—
φ—17—6
4.5KW 1440r/min
19/34 22/45
27/63—Ⅴ—17/58
φ200
— Ⅳ—
—Ⅵ（主轴）
离合器 M1 左移
主轴共有 2×3×2＝12 级转速， nmax， nmin 分别为
nmax＝1440×33/22×34/32×φ176/φ200×0.98 ＝1980（r/min）
nmin＝1440×19/34×22/45×φ176/φ200×0.98×27/63 ×17/58＝45（r/min）
2.主运动传动系统分析 主传动系统的传动结构式：
Z1/Z2
双速电机 — D1/D2 — Ⅰ—
1440 r/min
2900 r/min
Z5/Z6 Z3/Z4
—Ⅱ—
Z8/Z13 Z7/Z8 — Ⅲ —
Z11/Z12
Z9/Z10 — Ⅲ — Z8/Z13
— Ⅳ— Z14/Z15 — 主轴

★钳工工艺学(第四版)习题册【判断题】全部

★钳工工艺学(第四版)习题册【判断题】全部

判断题（186题）绪论（5）（）1、零件毛坯的制造方法有铸造、锻压和焊接等。

（）2、钳工工作时必须穿戴好防护用品。

（）3、对不熟悉的设备和工具，一律不得擅自使用。

（）4、机修钳工主要从事各类工、夹、量具的制造和修理。

（）5、工具钳工主要从事机器设备的安装、调试和维修。

第一章金属切削的基本知识（14）§1-1金属切削的基本概念（）1、机器上所有零件都必须进行金属切削加工。

（）2、切削运动中，主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。

（）3、切削速度随着工件转速的升高而增大。

§1-2金属切削刀具（）4、楔角的大小影响刀头的强度及散热情况。

§1-3金属切削过程与控制（）5、刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。

（）6、切深抗力使工件在水平方向产生弯曲，容易引起振动，因而影响工件精度。

（）7、工件材料的强度、硬度、塑性越高，刀具的寿命越短。

（）8、粗加工时，应选用以润滑作用为主的切削液。

（）9、切削时，切削用量越大，切削力越小。

（）10、切削用量对工件的加工质量无直接影响。

（）11、切削用量中，对切削温度影响最大的是切削速度。

（）12、切削中，若出现工件表面质量明显下降、工件振动异常或发出响声时，说明刀具已严重磨损。

（）13、切削液能有效地减轻刀具、切屑工件表面之间的摩擦，提高工件表面加工质量。

（）14、切削铜件时，不宜用含硫的切削液。

第二章钳工常用量具（8）§2-1万能量具（）1、游标卡尺应按工件尺寸及精度的要求选用。

（）2、电子数显卡尺或带表卡尺测量的准确性比普通游标卡尺低。

（）3、千分尺的测量面应保持干净，使用前应校对零位。

（）4、不能用千分尺测量毛坯或转动的工件。

§2-2标准量具（）5、为了保证测量的准确性，一般可用量块直接测量工件。

（）6、齿厚游标卡尺用来测量齿轮或蜗杆的弦齿厚或弦齿高。

（）7、常用万能量角器（I型）的测量的范围为0 o～360 o。

《机械制造装备设计》习题与思考题

《机械制造装备设计》习题与思考题

绪论1、机械制造业在国民经济中的地位如何，其发展趋势体现在哪些方面？2、机械制造技术的发展趋势如何？3、什么是机械制造装备有哪些类型，其功能是什么？第一章金属切削机床的总体设计1、机床设计应满足哪些基本要求？其理由是什么？2、机床设计的主要内容及步骤是什么?3、机床的尺寸参数根据什么确定？4、机床的运动参数如何确定？5、机床主轴转速采用等比数列的主要原因是什么?6、机床主轴转速数列的标准公比值有哪些?其制订原则是什么?7、选定公比值ϕ的依据是什么？8、机床的动力参数如何确定？9、如何确定机床主电动机的功率?10、如何确定进给电动机的功率?11、试用查表法求主轴各级转速⑴已知：ϕ＝1.58，n max＝950 r/min，Z＝6；⑵n min＝100 r/min，Z＝12，其中n1至n3、n10至n12的公比ϕ 1＝1.26，其余各级转速的公比ϕ 2＝1.58。

12、试用计算法求下列参数：⑴已知：R n＝10，Z＝11，求ϕ；⑵已知：R n＝335，ϕ＝1.41，求Z；⑶已知：Z＝24，ϕ＝1.06，求R n。

13、设计某规格机床，若初步确定主轴转速为n min＝32r/min，n max＝980 r/min，公比ϕ＝1.26，试确定主轴转速级数Z，主轴各级转速值和主轴转速范围R n。

第二章机床的传动系统设计1、什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系统的各传动组的级比指数有什么规律？2、什么是传动组的变速范围？如何计算？各传动组的变速范围之间有什么关系?3、 某机床的主轴转速级数Z ＝18，采用双副和三副变速组，试写出符合级比规律的全部结构式，并指出其中扩大顺序与传动顺序一致的和不一致的方案各有多少个。

4、 判断下列结构式是否符合级比规律，符合者需说明其扩大顺序与传动顺序是否一致；不符者则需简要说明会出现什么情况。

⑴ 8＝21×22×24；⑵ 8＝24×21×22；⑶ 8＝22×21×23；⑷ 8＝22×23×245、 画出结构式12＝23×31×26相应的结构网，并分别求出第一变速组和第二扩大组的传动副数、级比、级比指数和变速范围。

章节自测题及答案

章节自测题及答案

机械制造装备习题及解答第一章金属切削机床1-1指出下列机床型号的含义：CM6132，CM1107，Y5132，Y3150E，M1432A，Y7132A。

答：CM6132:最大加工直径为320mm的精度车床。

CM1107:最大棒料直径为7mm的精密单轴纵切自动车床。

Y5132:最大加工直径为320mm的插齿机。

Y3150E:最大加工直径为500mm经过第五次重大改进的滚齿机。

M1432A:最大磨削直径为320mm经过第一次重大改进的万能外圆磨床。

Y7132A：最大加工直径为320mm经过第一次重大改进的锥形砂轮磨齿机。

1-2.何谓简单的成形运动？何谓复合的成形运动？答：如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动或直线运动构成，则此成形运动为简单的成形运动。

如果一个独立的成形运动，是由两个或者两个以上的单元运动（旋转或直线）按照某种确定的关系组合而成，并且相互依存，这种成形运动成为复合的成形运动。

1-3母线和导线的形成方法及所需要的运动。

答：母线和导线统称发生线，形成发生线的方法有四种（1）轨迹法发生线形成方法：刀刃为切削点，它按照一定的规律做轨迹运动。

只需要一个独立的成形运动。

（2）成形法发生线形成方法：刀刃为一条切削线，它的形状和长短与所需要成型的发生线一致运动：不需要专门的成形运动（3）相切法发生线形成的方法：刀刃为切削点，它是旋转刀具刀刃上的点，切削刀具的需安装中心按一定规律轨迹运动，切削点运动轨迹的包络线（相切线）就是发生线。

运动：需要两个独立的成形运动，即刀具的旋转运动和刀具的回转中心的轨迹运动。

（4）展成法发生线形成的方法：刀刃为一条切削线，但他与需要形成的发生线不相吻合，在形成发生线的过程中，展成运动使切削刃与发生线相切并煮点接触而形成与他共轭的发生线，即发生线是切削点的包络线。

运动：需要一个独立的成形运动，即展成运动。

1-4用成形车刀车削成形回转表面。

答：母线—曲线，由成形法形成，不需要成形运动。

§3.2 金属切削机床部件

§3.2 金属切削机床部件
机械工程学院
机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
§3.2 金属切削机床部件
本节对金属切削机床的主要部件进行介绍。
本节内容： 传动系统
主轴部件
机床支撑件
机床导轨
机床刀架和自动换刀装置
机械工程学院
机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
3.2.1 机床的传动系统
机械工程学院
机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
抗振性 抗振性是指其抵抗受迫振动和自激振动的能力。影响抗振性的主要因素 是主轴部件的静刚度、质量分布以及阻尼。
温升和热变形 温升和热变形主轴部件运转时，因各相对运动处的摩擦生热，切削区的切
削热等使主轴部件的温度升高，形状尺寸和位置发生变化，造成其所谓的热变 形。主轴热变形可引起轴承间隙变化，润滑油温度升高后会使粘度降低，这些 变化都会影响主轴部件工作性能，降低加工精度。 主轴部件的传动方式 主轴部件的传动方式主要有齿轮传动、带传动、电动机直接驱动等。主轴 传动方式的选择，主要决定于主轴的转速、所传递的转矩、对运动平稳性的要 求，以及结构紧凑、装卸维修方便等要求。 齿轮传动 齿轮传动的特点是结构简单、紧凑，能传递较大的转矩，能适应变转速、 变载荷工作，应用最广。其缺点是线速度不能过高，通常小于12~15m/s，不 如带传动平稳。
带动惯性负载能力较差，一般需要用齿轮减速装
置，多用于中小型数控机床。
机械工程学院
机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
直线伺服电动机 直线伺服电动机是一种能直接将电能转化为直线运动机械能的电子驱动装置， 使适应超高速加工技术发展的需要而出现的一种新型电动机。 直线伺服电动机工作原理同旋转电动机相似，可以看作是将旋转型伺服电动机

数控装备设计第1、2、7章编写大纲

数控装备设计第1、2、7章编写大纲

数控装备设计第1、2、7章编写大纲第1章数控机床总体设计（约2.8万字）1.1 机床设计应满足的基本要求1.2 机床设计的步骤1.3 机床总布局1.4 机床主要技术参数的确定习题：思考题、计算题、课堂讨论题第2章数控机床主传动系统（约3万字）2.1 概述2.2 分级变速传动系统设计2.3 计算转速2.4 无级变速传动链设计2.5 电主轴2.6 主传动系统结构习题：思考题、计算题、课堂讨论题第7章数控机床的刀具交换装置（约1.6万字）7.1自动换刀装置的形式7.2刀具选择方式习题：思考题、计算题、课堂讨论题参考文献：1．戴曙．金属切削机床．北京：机械工业出版社，20092．黄开榜，张庆春，那海涛主编．金属切削机床．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006 3．黄鹤汀．金属切削机床．北京：机械工业出版社，19984．王爱玲．现代数控机床．北京：国防工业出版社，2003第1章数控机床总体设计机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础，历史的实践已一再证明：先进的技术装备在国民经济现代化建设中起着重大的作用，装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现，其生产能力和发展水平是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标志。

随着数控技术在制造业中的广泛应用，在装备制造领域我国数控装备的产量、功能和技术水平都有了长足进步。

作为一种典型的机电一体化产品，数控机床是机械和电子技术相结合的产物。

数控机床的机械结构包括：机床的基础件（如床身、立柱）、主传动系统、进给传动系统、导轨、自动换刀装置及其它辅助装置（如液压、气动装置，排屑装置等）。

数控机床的各机械部件在数控系统的指令控制下相互协调工作，组成一个复杂的机电系统，以实现各种切削加工运动和其它辅助操作等多种功能。

随着机械电子和计算机控制技术的发展以及在机床上的普及应用，数控机床的机械结构也在不断发展变化。

从数控机床的发展史看，早期的数控机床，包括目前部分改造、改装的数控机床，大都是在普通机床的基础上，通过对进给系统的革新、改造而成的。

车床主传动系统的设计毕业设计论文

车床主传动系统的设计毕业设计论文

题目：车床主传动系统的设计专业：机械制造及其自动化车床住传送的设计[摘要]本次设计的车床最大加工直径为250mm，转速级数Z为12级的普通车床，其工艺范围为50.96，主轴箱内部布置四根主轴，结构简单，传动平稳可靠，操作方便，床头箱体积适中。

本次设计重点在于主轴箱的装配设计，辅助配以主轴箱剖面图、设计传动系统图、设计转速图。

该机床属于中型普通车床，适合于中小企业、工厂选用[关键词]车床;主轴箱装配图;转速图;转速范围;传动系统图目录车床住传送的设计 (1)第一章引言 (3)第二章机床的总体设计 (3)1.机床的工艺特性 (3)2.确定极限转速 (4)3．主电机功率 (5)第三章传动方案的设计 (6)1.传动方案的设计 (6)2.求出主轴转速级数Z： (6)3.确定结构式和结构网： (6)4.齿轮齿数的确定 (7)4.1确定齿数注意事项 (7)4.2齿轮齿数的确定 (8)第四章传动件参数的确定 (9)1.I轴的转速 (9)2.中间传动轴的转速 (9)3.主轴转速的确定 (10)4.其他传动件计算转速的确定 (10)第五章传动件的设计 (10)1.三角带传动设计 (10)第六章主要设计零件的计算和验算 (12)1.计算各传动轴的输出功率 (12)2.计算各传动轴的扭矩 (12)3.传动轴直径的初定及键的选取 (12)4.主轴轴颈的确定 (13)5.齿轮模数的初步计算 (13)6.各级转速的校核 (14)7.齿轮的校核 (14)8.主轴的校核 (16)9.轴承的选取 (19)第七章润滑方式的选取 (20)1.润滑系统的要求 (20)2.润滑剂的选择 (20)3.润滑方式 (21)第八章结论 (22)第九章参考文献 (23)第十章设计图附录 (24)第一章引言金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器，又称为“工作母机”。

在现代机械制造工业中，金属切削机床是加工机械零件的主要设备，它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的40%至60%。

机床的主传动系统设计

机床的主传动系统设计

本科毕业设计（论文）通过答辩《金属切削机床》课程设计任务书⒈题目:设计某机床的主传动系统⒉学生呈缴设计日期20**年5月16日⒊给予本设计的基本条件Z=8 n=4000rpm =1.58 n电=1440rpmmax⒋设计说明书应包含的内容（1）主传动设计（2）动力设计（包括零件及组件的初步计算和验算）（3）结构设计（主要结构分析）（4）参考文献⒌本设计应完成的图纸零号图纸（机床主轴变速箱的展开图）一张⒍本设计答疑人王XXXXX 全部⒎时间分配比例：发题：20**年4月28日开始：20**年4月28 日完成：20**年5月14 日目录一设计目的-------------------------------------------------------------------------（1）二运动设计-------------------------------------------------------------------------（1）1.分配传动比-------------------------------------------------------------------------------（1）2. 绘制转速图------------------------------------------------------------------------------（1）3．确定各变速组传动副的齿数---------------------------------------------------------（2）4．绘制传动系统图----------------------------------------------------------------------- （3）三动力设计-------------------------------------------------------------------------（2）1．确定轴的计算转速-----------------------------------------------------------------------（2）2.带轮设计----------------------------------------------------------------------------------（3）3.各传动组齿轮模数的确定和校核----------------------------------------------------（4）四主轴最佳距的确定-------------------------------------------------------------（7）五主轴刚度的校核----------------------------------------------------------------（8）六轴承选择------------------------------------------------------------------------（9）七轴的校核---------------------------------------------------------------（9）八.设计心得----------------------------------------------------------------（11）九参考文献--------------------------------------------------------------（11）设计说明计算结果一．设计目的机床设计目的是对所学的〈金属切削机床〉知识的一次综合性检验，它需要用基础课和专业课的知识联系生产实践实际，达到加深印象及拓宽知识领域的目的，设计过程中，查阅设计手册及相关资料，获得设计工作基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，为进行一般的机械设计打好基础。

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η总—主传动链的总效率。 主传动链的总效率。 主传动链的总效率
η 式中： 1 、 2 ……为主传动链中各传动副的机械效率。 式中： η 为主传动链中各传动副的机械效率。 为主传动链中各传动副的机械效率
第七章 主传动设计
第一节 机床主要参数的确定
一、尺寸参数的确定 尺寸参数主要是确定影响机床加工性能机的一些尺寸。 尺寸参数主要是确定影响机床加工性能机的一些尺寸。其中包括机床的 主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数。 主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数。 机床的主参数是代表机床规格大小的一种参数， 机床的主参数是代表机床规格大小的一种参数，各类机床以什么尺寸作 为主参数已有统一的规定。 为主参数已有统一的规定。 如卧式车床是床身上工件的最大回转直径，有的机床， 如卧式车床是床身上工件的最大回转直径，有的机床，一个主参数还不 足以确定机床的规格，还需第二主参数加以补充。 足以确定机床的规格，还需第二主参数加以补充。如车床的第二主参数是最 大工件长度。 大工件长度。 当主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数确定后， 当主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数确定后，就基本上确定了该 机床所能加工或安装的最大工件的尺寸。 机床所能加工或安装的最大工件的尺寸。 机床的尺寸参数，是根据零件的尺寸确定的。 机床的尺寸参数，是根据零件的尺寸确定的。 二、运动参数的确定 运动参数是指机床执行件，如主轴、工作台、刀架等的运动速度。 运动参数是指机床执行件，如主轴、工作台、刀架等的运动速度。
1 1 Amax = 1 ×100% = ×100%
变速范围为： 变速范围为：
nmax n1 z 1 Rn = = = z 1 nmin n1
等比数列同样适用于直线往复主运动(刨床、插床)的往复次数数列、 等比数列同样适用于直线往复主运动(刨床、插床)的往复次数数列、 进给数列以及尺寸和功率参数系列。 进给数列以及尺寸和功率参数系列。
表7.1
标准数列表
4) 选用标准公比的一般原则和经验数据 （1）对于通用机床，为使转速损失不大，机床结构又不过于复杂，一般取 对于通用机床，为使转速损失不大，机床结构又不过于复杂， =1.26或1.41。 =1.26或1.41。 （2）对于大批、大量生产的专用机床、自动化机床，公比应取小一些。因 对于大批、大量生产的专用机床、自动化机床，公比应取小一些。 这些机床的生产率较高，转速损失的影响较显著。一般取=1.12 1.26。 =1.12或 这些机床的生产率较高，转速损失的影响较显著。一般取=1.12或1.26。 对于大型机床，公比应取小一些。因在大型机床上的切削加工时间较长， （3）对于大型机床，公比应取小一些。因在大型机床上的切削加工时间较长， 转速损失的影响较显著。一般取= 26或 12及 06。 转速损失的影响较显著。一般取=1.26或1.12及1.06。 对于非自动化小型机床，公比应取大一些。因在这些机床上， （4）对于非自动化小型机床，公比应取大一些。因在这些机床上，辅助时间 较多， 而切削加工时间所占的比例不大， 转速损失的影响不很显著。 较多 ， 而切削加工时间所占的比例不大 ， 转速损失的影响不很显著 。 一般取 58、 78或 =1.58、1.78或2。 2.进给运动参数的确定 进给传动链为外联系传动链时，为使相对损失为一定值， 进给传动链为外联系传动链时，为使相对损失为一定值，则进给量的数列也 应取等比数列。对于往复主运动机床，如刨床、插床，进给运动是间歇的， 应取等比数列。对于往复主运动机床，如刨床、插床，进给运动是间歇的，为 使进给机构简单，采用了棘轮机构，进给量由每次往复转过的齿数而定， 使进给机构简单，采用了棘轮机构，进给量由每次往复转过的齿数而定，是等 差数列。对于大批、大量生产用的自动和半自动车床， 差数列。对于大批、大量生产用的自动和半自动车床，常用交换齿轮来调整进 给量，这时可以不按一定的规则，用交换齿轮选择最有利的进给量。 给量，这时可以不按一定的规则，用交换齿轮选择最有利的进给量。卧式车床 因为要车螺纹，进给分级就应根据螺纹标准而定，它不是一个等比数列， 因为要车螺纹，进给分级就应根据螺纹标准而定，它不是一个等比数列，而是 一个分段的等差数列。 一个分段的等差数列。
n min =
π d max
min
n max =
π d min
max
nmax和nmin的比值是变速范围 n: 的比值是变速范围R
n max Rn = n min
应当指出， 应当指出，通用机床的 d max 和d min并不是机床上可能加工的最大和最小直 而是指常用的经济加工的最大和最小直径（ 径，而是指常用的经济加工的最大和最小直径（即不是理论上的最大和最小直 ）。对于通用机床 一般取： 对于通用机床， 径）。对于通用机床，一般取： d max = k i D d min = d max i Rd 最大加工直径d 最大加工直径 max =( 0.5-0.6)D 最小加工直径d 最小加工直径 min=(0.2-0.25)dmax 2) 主轴转速数列 目前，在机床中应用最广泛的还是有级变速，极限转速确定后， 目前，在机床中应用最广泛的还是有级变速，极限转速确定后，还需确 定中间转速。 定中间转速。 如某机床的分级变速机构共有 Z 级，其中 n1 = nmin ，nz = nmax ， 级转速 Z n n 分别为： 分别为： 1 ， n2 ， n3 ，…… n j ， n j +1 ，……， z 。如果加工某一工件所 ， 通常， 需要的最有利的切削速度为 v ,则相应的转速位 n 。通常，分级变速机构不能 则相应的转速位 恰好得到这个转速，而是 n 处于某两极转速 n j与 n j +1 之间： 恰好得到这个转速， 之间：
n j +1 = n j
即机床的转速应该按等比数列(几何级数)分级。 即机床的转速应该按等比数列(几何级数)分级。其公比为 ，各级转速应为
n1 = n min n2 = n1
n3 = n2 = n1 2
最大相对转速损失率为： 最大相对转速损失率为：
nz = nz 1 = n1 z 1 = nmax
三、动力参数确定 动力参数包括电动机的功率，液压缸的牵引力，液压马达、 动力参数包括电动机的功率，液压缸的牵引力，液压马达、伺服电动机 或步进电动机的额定转矩等。 或步进电动机的额定转矩等。 各传动件的参数(轴或丝杠的直径、齿轮与蜗轮的模数等) 各传动件的参数( 轴或丝杠的直径 、齿轮与蜗轮的模数等) 都是根据动力 参数设计计算的。如果动力参数定得过大，将使机床过于笨重， 参数设计计算的 。如果动力参数定得过大， 将使机床过于笨重，浪费材料和 电力；如果定得过小，又将影响机床的性能。动力参数可以通过调查研究、 电力 ；如果定得过小，又将影响机床的性能 。动力参数可以通过调查研究、 试验和计算方法进行确定。 试验和计算方法进行确定。 1. 主传动功率的确定 P P主 = 切 进行估算。 在主传动的结构方案尚未确定之前， 在主传动的结构方案尚未确定之前，可用式 η总 进行估算。 式中： 主传动电机功率（ 式中： P主 —主传动电机功率（kw）； 主传动电机功率 P切 —消耗于切削的功率（kw）； 消耗于切削的功率（ 消耗于切削的功率 75～ 85。 对于通用机床一般可取 η总 =0.75 ～ 0.85 。 机构简单和主轴转速较低时取 大值；相反，机构复杂和主轴较高时取小值。 大值；相反，机构复杂和主轴较高时取小值。 P切 + P 进行估算： 当主传动的结构方案确定后， 进行估算： 当主传动的结构方案确定后，可用式 P主 = η机 空 式中： 空 消耗于空转的功率损失 消耗于空转的功率损失（ 式中：P —消耗于空转的功率损失（ kw ）； η机—主传动链的总机械效率。 主传动链的总机械效率。 主传动链的总机械效率 η机 = η1η2η3 ......
A=
n nj n
也就是： 最大的相对转速损失率是当所需的转速 n 趋近于 n j +1 时，也就是：
Amax = lim
n nj n
n → n j +1
Байду номын сангаас
=
n j +1 n j n j +1
= 1
nj n j +1
在其他条件（直径、进给、切深）不变的情况下， 在其他条件（直径、进给、切深）不变的情况下，转速的损失就反映了 生产率的损失。对于普通机床，如果认为每个转速的使用机会都相等， 生产率的损失。对于普通机床，如果认为每个转速的使用机会都相等，那么 为一定值， 应使 Amax 为一定值，即： nj n 1 Amax = 1 j =const 或 =const= const= n j +1 n j +1 从这里可以看出，任意两极转速之间的关系应为： 从这里可以看出，任意两极转速之间的关系应为：
3) 公比的标准值和标准转速数列 机床转速是从小到大递增的， 机床转速是从小到大递增的，因此 > 1 。为使最大相对转速损失率不超 50%， 过50%，即 1 ×100% ≤ 50% ，则 ≤ 2 。
由此得出： 由此得出： 1 < ≤ 2 为便于设计和使用机床，规定了七个标准公比, 分别为：1.06，1.12， 为便于设计和使用机床，规定了七个标准公比,，分别为：1.06，1.12， 1.26，1.41，1.58，1.78， 1.26，1.41，1.58，1.78，2。 当采用标准公比后，转速数列可从表7 中直接查出。表中给出了以1 06为 当采用标准公比后，转速数列可从表7.1中直接查出。表中给出了以1.06为 公比的从1 10000的数值 其中1 12= 的数值。 26= 41= 公比的从 1 ～ 10000 的数值 。 其中 1.12=1.062 ， 1.26=1.064 ， 1.41=1.066 ， 58= 78= 1.58=1.068 ，1.78=1.0610 ，2=1.0612 。 例如， 设计一台24 级转速的卧式车床， 24级转速的卧式车床 例如 ， 设计一台 24 级转速的卧式车床 ， 其中 nmin 12.5 ， =1.26 。 查表 =12. 12. 然后，因为1 26= 每隔3个数取一个值， 7—1，首先找到最低转速12.5，然后，因为1.26=1.064，每隔3个数取一个值， 1 首先找到最低转速12 可得下列数列：12. 16、20、25、31. 40、50、63、80、100、125、160、 可得下列数列：12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、 200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500等 200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500等24 级。