机床主运动机械变速传动系统结构的设计.docxVIP

一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。二、设计步骤1.运动设计1.1已知条件[1]确定转速范围：主轴最小转速:80r/min转速级数:可得调速范围：[2]电动机功率：P=3KW [3]公比:=1.41[4]最大转速:取标准转速：1.2结构分析式⑴ ⑵ 为了使主轴不至于安装过多齿轮，增大其轴向尺寸，因此取方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比。在主传动链任一传动组的最大变速范围。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小， 根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组： 其中，，所以，合适。1.3 绘制转速图⑴选择电动机一般车床若无特殊要求，多采用Y系列封闭式三相异步电动机，根据原则条件选择Y100L2-4型Y系列笼式三相异步电动机。其同步转速1430r/min,额定功率3KW⑵分配总降速传动比 总降速传动比 又电动机转速=1430r/min不符合转速数列标准，因而增加一定比传动副。[3]确定传动轴轴数 传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。⑷确定各级转速并绘制转速图 由=80r/min,?=1.41,Z=8确定各级转速：900、630、450、315、224、160、112、80r/min。由此也可确定加在电动机与主轴之间的定传动比i=1430/0=2.27 。下面画出转速图（电动机转速与主轴最高转速相近）。 [5]确定各变速组传动副齿数①传动组a:=1/1.41，查《实用机床设计手册》表2.3-4,可取70,于是可得轴Ⅰ齿轮齿数分别为：、29、35。可得轴Ⅱ上的三联齿轮齿数分别为：、41、35。②传动组b:=1/2，=1/1查《实用机床设计手册》表2.3-4,可取 78，于是可得轴Ⅱ上两联齿轮的齿数分别为：26、39。于是得轴Ⅲ上两齿轮的齿数分别为：52、39。③传动组c:,1.41查《实用机床设计手册》表2.3-4,可取91,为降速传动，取轴Ⅲ齿轮齿数为24；1.41为升速传动，取轴Ⅳ齿轮齿数为38。得轴Ⅲ两联动齿轮的齿数分别为24，53；得轴Ⅳ两齿轮齿数分别为67,38。1.4 绘制传动系统图根据轴数，齿轮副，电动机等已知条件可有如下系统图：2.动力设计2.1 确定各轴转速⑴确定主轴计算转速：主轴的计算转速为=140 r/min 取主轴计算转速为：160 r/min⑵各传动轴的计算转速： 轴Ⅲ可从主轴160 r/min按24/67的传动副找上去，轴Ⅲ的计算转速450 r/min；轴Ⅱ的计算转速为450r/min；轴Ⅰ的计算转速为630r/min。[3]各齿轮的计算转速传动组c中，只需计算z =24的齿轮，计算转速为140 *67/24=450 r/min；传动组b计算z = 26的齿轮，计算转速为450r/min；传动组a应计算z =29的齿轮，计算转速为630r/min。[4]核算主轴转速误差 所以合适。2.2 带传动设计电动机转速n=1430r/min,传递功率P=3KW,传动比i=1430/630=2.27 ，两班制，一天运转16.1小时，工作年数10年。定计算功率 取1.1，则=3.3KW⑵选取V带型 根据小带轮的转速和计算功率，选A型带。⑶确定带轮直径和验算带速 查表小带轮基准直径, 验算带速成 其中 -小带轮转速(r/min)；-小带轮直径(mm)；∈[5,25]，合适。[4]确定带传动的中心距和带的基准长度 设中心距为,则 于是222.75810,初取中心距为400mm。 带长=1451 mm查表取相近的基准长度，。 带传动实际中心距[5]验算小带轮的包角 一般小带轮的包角不应小于。, 合适[6]确定带的根数其中： 1.93为α1=180°，载荷平稳，i=1，特定基准长度时单根V带的额定功率，由《实用机床设计手册》图3.2-3，3.2-4得：0.09 为时传递功率的增量，由《实用机床设计手册》图3.2-3，3.2-4得：=0.95为按小轮包角；由《实用机床设计手册》表3.2-6查得0.96为长度系数；由《实用机床设计手册》表3.2-6查得 为避免V型带工作时各根带受力严重不均匀，限制根数不大于10。=1.79 取2[7]计算带的张紧力其中： -带的传动功