1、設計題目 機床主傳動系統設計 系 別 機電工程分院 專 業 機械制造及其自動化 學生姓名 專業班級 班級學號 設計日期 車床設計任務書一、設計題目工件最大回轉直徑Dmax=300mm，軸最低轉速nmin=355軸最高轉速nmax=1800電機功率P=3KW，公比=1.26=1.064二、運動設計，確定結構式1. 查表得250500100026553010602805601120300600118031563012503356701320355710140037575015004008001600425850170045090018004759501900355，450，560，710，900，

2、1120，1400，1800（共8級）或者Rn=nmaxnmin=Z-1 Z=82.結構式、傳動組和傳動副數的確定 傳動組和傳動副數可能的方案有：8=4×2 8= 2×4 8 = 2×2×2 第一行方案有時可以省掉一根軸。缺點是有一個傳動組內有四個傳動副。如果用一個四聯滑移齒輪，則會增加軸向尺寸；如果用兩個雙聯滑移齒輪，則操縱機構必須互鎖以防止兩個滑移齒輪同時嚙合。所以一般少用。第二行的方案根據 “前多后少”的原則。取8 = 2×2×2 的方案。結構式或結構網的各種方案的確定 由知方案有 a. b. c. d. e. f.選擇原則：I

3、)傳動副的極限傳動比和傳動組的極限變速范圍降速傳動中，主動齒輪的最少齒數受到限制；避免被動齒輪的直徑過大升速傳動比最大值2（斜齒傳動= 2.5）盡量減少振動和噪聲；各變速組的變速范圍=/8-10 之間；對于進給傳動鏈，由于轉速通常較低，零件尺寸也較小，上述限制可放寬些。 。故在檢查傳動組的變速范圍時，只需檢查最后一個擴大組。因為其它傳動組的變速范圍都比它小。應為: II)基本組與擴大組的排列順序。 原則是選擇中間傳動軸變速范圍最小的方案。綜上所述，方案 較好 三、轉速圖與傳動系統圖1.根據已知參數，取4級電動機Y100L2-4，額定功率3KW，滿載轉速1430 本例所選定的結構式共有三個傳動組

4、，變速機構共需4軸。加上電動機軸共5軸。故轉速圖需5條豎線，主軸共8速，電動機軸轉速與主軸最高轉速相近，故需8條橫線。 軸 8級速度355，450，560，710，900，1120，1400，1800軸 傳動組變速 =2.5，所以倆個傳動副傳動比為極限值=，軸 級比指數2，取轉速為900,1120軸 級比指數1，取 變速組a：共同組為50、52、54、56、66、68、70、72、74、82、84、86、取二對傳動副的齒數和為52，則：ua1=26/26 ,ua2=23/29變速組b：共同組為44、48、52、54、60、62、70、72、78、80、82、86、88、90取兩對傳動副的齒數和

5、為54，則： ub1=27/27,ub2=21/33變速組C：因為互為倒數，可以選任意組取兩對傳動副的齒數和為62，則： uc1=38/24 ,uc2=24/38由此可得各變速組齒輪數ua1=26/26 ,ua2=23/29 ub1=27/27,ub2=21/33 uc1=38/24 ,uc2=24/38初步驗算得最高轉速n1800=1430×100125×0.98×2626×2727×3824=1775.1=1800-1775.11800=1.38%4.1%最低轉速n355=1430×100125×0.98×23

6、29×2133×2438=357.3=355-357.3355=0.64%4.1%驗算合格四，動力計算（1），選擇電機型號按照工作要求和條件，選用三相異步電動機，Y系列，額定電壓380V。已知電動機的額定功率是4KW，根據車床設計手冊查出有三種適用的電動機型號，因此有三種傳動比方案，如下表一：綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、傳動比，可見第1方案比較適合。因此選定電動機型號為Y100L2-4，其主要性能如下表二：表一：方案電動機型號額定功率 kW電動機轉速r/min電動機質量kg同步轉速滿載轉速1Y100L2-4315001430382Y100L-23300028703

7、33Y132S-64100096063表二：型號額定功率額定電流轉速效率功率因數起動轉矩起動電流最大轉矩重量額定轉矩額定電流額定轉矩kWAr/min%倍倍倍kgY100L2-4312.6150085.30.82.26.52.338（2），帶輪數據的確定1.選擇三角帶類型選工況系數X=1.1，則計算功率根據電機轉速和計算功率，三角帶取A型。2.確定帶輪的計算直徑 A型 取=100mm = ，其中=0.02所以3.確定三角帶速度4.確定中心距 =(0.72)() 取=1.8*（100+125）=4055.確定三角帶的計算長度及內周長 =2+將計算出的數值取整到標準的計算長度 6.驗算三角帶的繞曲次

8、數n。40（m為帶輪個數）7.確定實際中心距A 8.驗算最小包角9.確定三角帶根數根據=100mm，n1=1430r/min, 查表得P0=1.32kWP0=0.11 所以Z= 31.2882.3 ,所以3根（3）傳動件的計算轉速 （1）主軸 =521.8計算轉速為主軸從最低轉速算起，第一個轉速范圍內的最高級轉速，即為 （2）各傳動軸：軸可從主軸為450r/min，按傳動副24/38找上去，似應為1120r/min,但由于軸上的最低轉速560r/min，可使主軸得到355和900r/min倆種轉速，900r/min要傳遞全部功率，所以軸計算轉速應為560r/min,軸的計算轉速可按傳動副38/

9、24推上去，得900r/min。各軸的計算轉速如下：軸序號電23主計算轉速（r/min）14301120900560450（4）驗算轉速誤差：n1800=1430×100125×0.98×2626×2727×3824=1775.1=1800-1775.11800=1.38%4.1%n1400=1430×100125×0.98×2329×2727×3824=1407.8=1400-1407.81400=0.56%4.1%n1120=1430×100125×0.98×2

10、626×2133×3824=1129.6=1120-1129.61120=0.85%4.1%n900=1430×100125×0.98×2329×2133×3824=914.2=900-914.2900=1.58%4.1%n710=1430×100125×0.98×2626×2727×2438=708.1=710-708.1710=0.27%4.1%n560=1430×100125×0.98×2329×2727×2438=56

11、1.6=560-561.6560=0.28%4.1%n450=1430×100125×0.98×2626×2133×2438=450.7=450-450.7450=0.15%4.1%n355=1430×100125×0.98×2329×2133×2438=357.3=355-357.3355=0.64%4.1%所有轉速校驗合格（5）、傳動軸計算及其組件的設計（KW）（6）計算各軸扭矩T1=9550P1n1j=24312（n/mm）T2=9550P2n1j=29053（n/mm）T3=9550P3

12、n1j=44833（n/mm）T4=9550P主n主j=53586（n/mm）（7）各軸直徑的估算 其中：P-電動機額定功率 K-鍵槽系數A-系數-從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積；-該傳動軸的計算轉速。計算轉速是傳動件能傳遞全部功率的最低轉速。各傳動件的計算轉速可以從轉速圖上，按主軸的計算轉速和相應的傳動關系確定。軸：K=1.06，A=120 ,取30mm軸：K=1.06，A=120 , 取30mm軸：K=1.06，A=120 , 取35mmIV軸：K=1.06，A=120, 取40mm此軸徑為平均軸徑，設計時可相應調整。（8）主軸的計算主軸前軸徑D1與刀架上工件回轉直徑 d的關系

13、為：D1=0.25d±15工件最大回轉直徑為300，所以這里前端直徑D1= 6090，結合查表得D1=60后軸頸D2（0.7-0.85）D1，所以D2=40則主軸的平均直徑D50因為主軸孔徑通常不小于主軸的平均直徑的55%60%，所以d=30支承形式選擇兩支撐，初取主軸前端的懸伸量a=70mm，支撐跨距L0=23.5a=210mm，實際取L=56.5D1，則取L=360mm。主軸圖（9）軸承的選擇軸： 30206 ，D=62 B=18 圓錐滾子軸承軸： 30206， D=62 B=18 圓錐滾子軸承軸： 30207 ，D=72 B=17 圓錐滾子軸承軸： 前取30212，D=110

14、B=22 圓錐滾子軸承后取30208 D=80 B=18 圓錐滾子軸承（10）齒輪的估算與計算1. 彎曲疲勞（根據齒輪最多的齒輪進行計算與計算）齒輪彎曲疲勞的估算2. 齒面點蝕估算3齒數模數第一變速組第二變速組第三變速組mw1.561.751.79mj2.162.402.25取m2.52.52.5齒輪的尺寸計算齒輪Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12齒數262623292727213338242438分度圓656557.572.567.567.552.582.595606095其中：I軸Z1,Z3, II軸Z2,Z4,Z5,Z7,III軸Z6,Z8,Z9,Z11,IV軸Z10,Z12尺寬的計算齒寬計算公式（齒寬系數，d1為小齒輪直徑）=0.2-1.4兩支乘相對小齒輪作對稱布置最大，兩支乘相對小齒輪作不對稱布置取中等，小齒輪作懸臂布置最小軸Zmin=23 =0.5 Bj1=0.5×57.5=28.75 圓整取30軸Zmin=21 =0.5 Bj2=0.5×52.5=26.25 圓整取28III軸Zmin=24 =0.5 Bj3=0.5×60=30IV軸Zmin=24 =0.5 Bj4=0.5×60=30