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1、毕业设计 卧式车床主传动系统设计卧式车床主传动系统设计专业名称： 年 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2013年5月28日 前言做好毕业设计工作，是培养学生科学精神、科学作风、良好的思想品德以及事业心和责任感等综合素质所不可缺少的环节。毕业设计是实现人才培养目标的重要实践环节，是学生跨入社会的转折点，是理论知识向实践的转变；毕业设计对学生的独立工作能力、分析和解决问题的能力、工程实践能力起着重要的作用。 对机床主轴箱的设计符合我国目前的经济水平、教育水平和生产水平，同时也是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径，在我国拥有着广阔的市场。另外，此设计很贴近教材，有利于扩展
2、我们对以前所学的认知和进一步巩固所学知识。摘要数控机床的主传动要求传递给主轴以一定得功率，要求主轴转速可以按加工要求在一定得转速范围内有级调速或无级调速，并且要求转速的转换要迅速可靠；对机床的主传动还要有足够的使用寿命。调速电机连接有级变速箱可实现扩大机床变速范围。为保证加工时能选用合理的切削用量，充分发挥刀具的切屑性能，从而获得最高的生产率、加工精度和表面质量，数控机床必须具有最高的转速和更大的调速范围。关键词：数控机床、主传动、无级调速、调速范围。目的机床设计是在技术基础课及专业课的基础上，结合机床传动部件设计计算进行综合训练。1、掌握机床主传动部件的设计过程和方法，包括参数拟定、传动设计
3、、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。4、培养查阅资料、手册、图册的综合能力。毕业设计任务书学校西南科技大学专业学号姓名 1、毕业论文题目：机床传动系统设计2、毕业论文任务及要求：论文任务：本文将应用所学的专业知识，理论联系实际，完成普通车床主传动系统的设计论文要求：（1） 资料要充分，结构要完整，传动系统要合理（2） 符合我校毕业论文书写规范；（3） 字数不少于10000字；（4） 按时完成毕业论文各阶段工作，不突击、不抄袭；（5） 每周主动向指导教师汇报工作进度，探讨研究内容；（6） 完
4、成设计说明书及传动系统图（7） 写设计总结一份普通车床传动系统设计的设计参数：（1）主轴转速级数Z=12；（2）主轴转速范围r/min；（3）公比=1.41；（4）电机功率为7.5KW；（5）电机转速为1440r/min。4、主要参考文献资料：1金属切削机床 .大连理工大学 戴曙主编.机械工业出版社 2机械原理（第七版）.孙恒、陈作模主编.高等教育出版社3工程力学.刘申全、黄璟主编.兵器工业出版社4 数控编程技术.张超英、谢富春主编.化学工业出版社5 夹具工程师手册.刘文剑.科学技术出版社 系主任签发： 指导教师签名：时间： 年 月 日 时间： 年 月 日 目 录 普通车床传动系统的设计参6
5、参数拟定 6 传动设计 6 传动件的估算 8 动力的设计 16 结构设计及说明 22 参考文献 24 总结25一、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）主轴转速级数Z=12； （b）主轴转速范围r/min； （c）公比=1.41； （d）电机功率为7.5KW； （e）电机转速为1440r/min。二、参数的拟定2.1限制转速 因为 , , =1.41 所以 =44.64 , 取=45 所以 r/min ,取标准转速1440r/min 2.2 电机的选择 已知异步电动机的转速有3000 、1500 、1000、750 ，已知=4KW，根据车床设计手册附录表2选Y
6、132S-4，额定功率5.5,满载转速为1440 ，。 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、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=322；12=232；12=223 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，
7、选传动式为12=322。 结构式的拟定 对于12=322传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为： 12=32212612=312326 12=342221 12=34212212=312623 12=322621 根据主变速传动系统设计的一般原则3.3传动系图和转速图的拟定四 、传动件的估算4.1 三角带传动的计算三角带传动中，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。(1)选择三角带的型号 根据公式：式中P-电动机额定功率，-工作情况系数 因此选择A型带。(2)确定带轮的计算直径，
8、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8-3，8-7取主动轮基准直径=125mm。 由公式： 式中：-小带轮转速，-大带轮转速，所，取整为250mm。(3)确定三角带速度按公式： 因为5m/minV25 m/min,所以选择合适。 (4)初步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： 根据经验公式即：262.5mm 750mm取=600mm.(5)三角带的计算基准长度 由机械设计表8-2，圆整到标准的计算长度 (6)验算三角带的挠曲次数 符合要求。 (7)确定实际中心距(8) 验算小带轮包角，轮上包角合适(
9、9)确定三角带根数得: 传动比: 查表得= 0.40KW,= 3.16KW；=0.97；，=0.95 所以取 根(10)计算预紧力查机械设计表8-4，q=0.18kg/m(11)计算压轴力4.2 带轮结构设计当。D是轴承外径，查机械零件手册确定选用深沟球轴承6211，d=55mm,D=100mm。带轮内孔尺寸是轴承外径尺寸100mm。齿机械设计表8-10确定参数得： 带轮宽度： 分度圆直径：， 4.3传动轴的估算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大变形。因此疲劳强度一般不失是主要矛盾，除了载
10、荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。 主轴的计算转速 主轴 计算转速为主轴从最低转速算起，第一个转速范围内的最高级转速，即为。同理有公式可以得出各轴的计算速度：N=180rmin、N=335rmin、N=710rmin。 各轴直径的估算 其中：P-电动机额定功率 K-键槽系数 A-系数-从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积；-该传动轴的计算转速。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。轴：K=1.05，A=110 所以 ， 取40mm轴：
11、K=1.05，A=110 , 取45mm轴：K=1.05，A=92 , 取45mm轴：K=1.05，A=92, 取54mm此轴径为平均轴径，设计时可相应调整。44齿轮齿数的确定和模数的计算 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表3-6（机械制造装备设计）中选取。一般在主传动中，最小齿数应在1721。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，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。第一组齿轮：传动比：, ， 齿数和取72=24，=30，=36，=48，=42，=36；第二组齿轮：传动比：,， 齿数和取84：=22，=42，=62，=42；第三组齿轮：传动比：,齿数和取90：=18，=60，=72，=30；各齿轮齿数表：2430
