课程设计参考资料一、传动设计在分析研究所掌握的资料的基础上,用计算法或类比法确定所设计主轴变速箱的极限转速公比,求出转速级数,选择电动机的转速和功率,然后拟定传动方案,绘制转速图,确定转速比和齿轮齿数,最后验算转速误差步骤:1.确定转速级数已知:、、、、工作台长×宽等,求出主轴转速级数:例:已知,,,2.确定结构式及结构网(1)确定结构式输入输出ⅠⅡⅢⅣ由于结构上的限制,变速组中的传动副数目通常选用2或3为宜,即:12=3×2×2 12=2×3×2 12=2×2×3遵循“前多后少”原则:12=3×2×2ⅠⅡⅢⅤ(2)结构网在制订机床传动方案时,常将传动链特性的相对关系画成图,以供比较选择,该图即为结构网图12:级数3、2、2:按传动顺序的各传动组的传动副数下标1、3、6:各传动组中级比间的空格数,也反应扩大顺序遵循“前密后蔬”原则传动顺序与扩大顺序一致※ 转速、扭矩的关系)3.绘制转速图(包括选取主电动机的型号)1:41:11:11:2.821:21:1.412:1ⅠⅡⅢⅣ4563901251802500355500710100014002000电机轴说明:为了结构紧凑、减小振动和噪声,通常限制:(1) (2) (斜齿轮)]所以:在一个变速组,变速范围:(3) “前缓后急”原则 即:传动在前的传动组,其降速比小,而在后的传动组,其降速比大。
例:CM6132型普通车床ⅠⅡⅢⅤⅣⅤⅣⅤⅥCM6132型普通车床采用分离式传动,变速箱和主轴箱分离采用了背轮机构(Ⅳ、Ⅴ同轴) 解决传动比不能过大的问题 CM6132型普通车床采用了背轮机构后的转速图如下图所示,图中轴号的顺序对应传动系统转速图ⅤⅥⅣⅢⅠⅡ电机轴4563901251802500355500710100014002000二、动力计算1.电机功率的估算在主传动的结构方案未确定之前,可按下式进行估算:式中,; ,C6140机床C6132功率(KW)7.53.0Z3040机床Z3063功率(KW)3.05.5X62、63机床X63W功率(KW)7.510.0国产机床动力参数参考表2.主轴的估算在设计之初,由于确定的仅仅是一个设计方案,具体构造尚未确定,因此,只能根据统计资料,初步确定出主轴的直径1)机床D1KW车床1.5~2.560~80钻床铣床2.6~3.63.7~5.55.6~7.37.4~1170~9070~10595~130110~14550~8050~9060~9060~9575~10090~10550~8560~9070~9575~100D2D1(2)3.中间传动轴的初算(估算)按扭转刚度计算: 见《机床设计手册》(2)上,P532 式中,:该传动轴传递的额定功率, :电机到该轴传动件传动效率总值。
:当量直径计算转速花键轴时,轴内径要比小7%;空心轴时,:外径 :内径 :允许扭转角允许扭转角的参考值允许扭转角传动轴刚度要求主轴一般传动轴较低的轴0.5 ~ 11 ~ 1.51.5 ~ 2 计算转速 变速系统中传动件应根据哪一个转速进行动力计算,这就确定了计算转速应为何值1)等比传动,中型通用机床 (2)等比传动,大型通用机床 主轴计算转速所在的级数参见下表:总级数机床类中型9大型12161820n4n3n4n5n6n7n8n7n6n54.齿轮模数的估算 按接触疲劳强度或弯曲强度计算齿轮模数比较复杂,而且有些系统只有在齿轮各参数都已知道的情况后方可确定,所以,只在草图完成后校核用在画草图之前,先估算,再选用标准齿轮模数一般同一变速组中的齿轮取同一模数,一个主轴变速箱中的齿轮采用1~2种模数传动功率的齿轮模数一般取大于2mm在中型机床中,主轴变速箱中的齿轮模数常取:2.5、3、4按齿面点蚀估算的齿轮中心距:式中, 大齿轮的计算转速(r/mm)P:该齿轮传递的功率(KW)由中心距A及齿数,可求齿轮模数为:(mm) 也可由下式计算: (cm) 《机床设计手册》(2)上 P265 表5,4—91三、结构设计1.设计内容设计主轴变速箱的结构包括传动件(传动轴、轴承、齿轮、带轮、离合器、制动器、卸荷装置等)、主轴组件、箱体及联结件的结构设计及布置,用一展开图和若干截面图表示。
2.结构设计中应注意的问题(1)结构上是否产生碰撞和干涉现象● 是否同一变速组内有两对齿轮同时啮合;● 各运动件之间,运动件与不运动件之间是否留有足够的间隙2)需要定位的所有零件或组件是否有轴向定位(3)凡需要调整间隙的地方(轴承、离合器、制动器等)是否均设计了调整装置4)齿轮块的设计是否考虑了精度等级,拨叉槽的结构等标准数列表10010010010.010.01.001.001.001.001.0010010.01.0021.581.411.261.121.0621.581.411.261.121.0621.581.411.261.121.0610.011211210610.61.0611.211.21.1211811.811.21.181.1212512512512512.512.51.251.2512512.51.251.4013213.21.3214014.01.4015014015.014.01.501.4016016016016.016.016.016.016.01.601.601.6016016.01.6017017.01.7018018018.01.8019018019.018.01.901.8020020020.020.02.002.002.002.0020020.02.0021221.22.1222422.422.42.2422422.42.2425025025025025025.025.025.02.502.502.5025023625.023.62.502.3626526.52.6528028.02.802.8030028030.028.03.0031531531.531.531.531.53.153.1533531533.531.53.353.1535535535.53.5537535537.535.53.753.5540040040040.040.040.04.004.004.004.004.0040040.04.0045045.045.04.5045042545.042.54.504.2550050050050050.050.05.005.0050047550.047.55.004.7553053.05.3056056.05.605.6060056060.056.06.005.6063063063063.063.063.063.063.06.306.306.3067063067.063.06.706.3071071071.07.1075071075.071.07.507.1080080080.080.08.008.008.008.0080080.08.0090090.090.09.0095090085095.090.085.09.509.008.50。