机械制造装备设计大作业设计.doc

五邑大学 机床主传动系统设计 专 业：机械工程及自动化 姓 名：余绍赞 学 号：3112003184 指导老师：崔敏 2015年5月 设计题目： 无丝杠车床主传动系统运动和动力设计 设计要求： （三相4极异步电机，同步转速1500rpm） 题目 公比 最低转速 级数Z 功率N（KW） 车床 最大加工直径ф400mm 无丝杠车床主传动系统设计 1.26 35.5 12 4 设计任务： (1)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），分析、比较、拟定传动结构方案（包括结构式、转速图和传动系统图），确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。 (2)动力参数和结构参数设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，初步计算传动轴直径、齿轮模数；确定机床主轴结构尺寸。 一、运动设计 2 1、 确定极限转速 2 2、 确定公比φ 2 3、 求出主轴转速级数Z 2 4、确定结构式 2 5、绘制转速图 2 6、绘制传动系统图 2 7、确定变速组齿轮传动副的齿数 2 8、校核主轴转速误差 2 二、动力设计 2 1、 传动轴的直径的确定 2 2、 齿轮模数的初步计算 2 3、确定机床主轴结构尺寸 2 参考文献 2  一、运动设计 1、 确定极限转速 根据设计参数，主轴最低转速为35.5r/min，级数为12，且公比φ=1.26。根据《机械制造装备设计》表2-5标准数列知： 因为，首先找到最小极限转速35.5，再每跳过3个数（1.26＝）取一个转速，即可得到公比为1.26的数列： 35.5、45、56、71、90、112、140、180、224、280、355、450 2、 确定公比φ 根据设计数据，公比φ=1.26 3、 求出主轴转速级数Z 根据设计数据，转速级数Z=12 4、确定结构式 ① 按照传动副前多后少原则，选用的传动方案。 ② 由前密后疏原则（传动顺序与扩大顺序相一致），由设计时要使主轴的转速为连续的等比数列，则必有一个变速组的级数比为1，则基本组，第一扩大组的级比指数一般为，第二扩大组的级比指数一般是其中最后扩大组的变速范围（主传动各变速组的最大变速范围8~10）符合要求。因为最后扩大组的变速范围满足要求，则其它变速组的变速范围也一定符合要求。即最终结构式为： 5、绘制转速图 选定电动机 根据设计要求，选择的电机型号：Y112M—4，鼠笼式三相4极异步电机，同步转速1500rpm，转速为1440rpm。 分配总降速传动比 总降速传动比为，若每个变速组的最小传动比均取四分之一（为避免从动齿轮尺寸过大而增大箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比），则三个变速组总的降速比可达，看来似乎无须增加降速定比传动，但是为了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，可大电机轴与I轴之间增加一降速比传动，用齿轮和皮带均可，为了便于安装，维护方便，在此选用的是皮带。 确定传动轴的轴数 轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1+1=5 合理分配传动比 主轴共有12级转速，注明主轴各级转速，电动机轴转速也应在电动机轴上注明，如下图，转速图中的小圆圈表示该轴具有的转速，即时转速点。 一般，降速传动遵循“前慢后快”原则。 因为确定中间各轴转速时，通常往前推比较方便，所以首先定III轴的转速。为避免从动齿轮尺寸过大而增大箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比，又为避免扩大传动误差，减少振动噪声，限制最大升速比。 ①确定III轴的转速 由于第二扩大组的变速范围为4，级比指数是6，故这两对传动副的降速传动比可以初步确定为，升速传动比。 于是可以确定III轴的六级转速是：112，140，180，224，280，355r/min，可见III轴的最低转速为112r/min。 ②确定II轴转速 第一扩大组的级比指数。于是，II轴的最低转速可能是140r/min （，）、180r/min（，）、224r/min（，）、280r/min（，），为使II轴转速不至于过低，造成II轴的转矩较大，又避免了升速，取，，这样，II轴的最低转速为280r/min，三级转速分别为280,355,450r/min。 ③确定I轴转速 I轴级比指数为，又因为带传动的传动比为，带传动比可能比较大，因为设计参数给出的电机转速和和主轴的转速相差很大，如果在不换电机的情况下，适当的增加降速比就可以满足条件。最终确定I轴的转速为450r/min。 其结构式： 其降速比分配： 其中：传送带的降速比：，一级齿轮降速比：，二级齿轮降速比： 三级齿轮降速比