机械制造装备设计大作业.pdfVIP

一、机械制造装备设计大作业的目的

机械制造装备设计大作业是机械制造装备设计课程进行过程中的一个重要实践教学环节。其

目的为：通过机床主传动系统设计，使学生进一步了解设计理论，设计构思、方案分析、零

件设计、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，培

养学生具有初步机械系统设计的能力。

二、机械制造装备设计大作业的内容

本大作业内容为普通机床主传动系统的设计。

1.运动设计

根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速级数，分析比较拟定传动结构方案和传动系统

图，确定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、计算机床主

轴轴径尺寸，经结构设计。

3.绘制机床主轴总体装配图

三、机械制造装备设计大作业的要求

1.明确机床的规格及用途；

2.运动设计；

3.画出传动系统图；

4.动力设计（包括零件及组件的初算）；

5.主轴总体装配图；

6.撰写设计说明书；

7.参考文献。

机械装备设计大作业篇幅不少于五千字。要求论证充分、计算正确、叙述简明、条理清楚、

合乎逻辑、词句通顺、标点正确、文字工整、图表清晰。

大作业中所用公式应注明出处，并注明式中符号所代表的意义和单位。单位一律采用法定单

位，单位符号在公式、计算结果、图表、数据、标牌中应优先采用单位符号。

大作业后须附有参考文献目录，包括作者、书刊名称、出版社和出版年份。在说明书中引用

所列的参考文献时，只在方括号里注明所列文献序号即可。

卧式升降台铣床主传动系统设计

一、机床的规格及用途

通用机床，加工范围广泛，用千各种圆柱铣刀、盘铣刀、成型铣刀、端铣刀、角度铣刀等来

铣削各种斜面、成型表面、沟槽及齿轮、螺旋槽等。参数如下:

二、运动设计

1、确定转速

根据已知的公比、最小转速和级数计算最大转速和各级转速，查标准数列

得到各级转速分别为:28、40、56、80、112、160、224、315、450、630、900和1250。

2、确定结构网或结构式

主轴转速共有12级，需3个传动组（不计定比传动副)，遵循“前多后少”的原则，每个传

动组分别装有3、2、2个传动副，即12=3×2×2。选择级比系数依次为1、3、6,即结构式

为12=31×23×26。则系统的结构网如下图

3、绘制转速图

1）选定电动机

铣床为一般金属切削机床的驱动，没有特殊性能要求，所以采用――Y系列封闭自扇冷式鼠

笼型三相异步电动机。Y系列电动机高效、节能、启动转矩大、噪声低、振动小、运行安全

可靠。根据机械设计手册选择电动机的型号为Y132S1,同步转速1500r/min，功率5.5kW。

2）分配总降速传动比

最后扩大组的级比指数为6,同时升速和降速都不能超过极限范围，所以IⅢ轴的最低转速只

能为112r/min，根据“前慢后快”的原则I轴的最低转速可以为224r/min或315r/min，选

择较低转速虽然可以减小发热和噪声，但这两根轴上的齿轮副模数会略大，所以选择为

315r/min。电机转速为1450r/min，带轮传动的传动比不能过大，所以Ⅰ轴的转速定为

630r/min。

3）确定传动轴的轴数

变速机构共需要4个轴，加上心机轴，所以一共有5个轴。4)绘制转速图

4、绘制传动系统图

因为零件的参数尚未确定，先根据转速图，按传动副的传动比拟定一个主传动系统。

草图如下:

根据计算结果选定第一变速组的齿数和为60,小齿轮齿数分别为20、25、30。为了减少齿轮

数，将齿轮7作为公用齿轮，齿轮7的齿数为40,作为第二变速组升速部分的大齿轮，则齿

轮9的齿数为40,所以第二变速组的齿数和为80,齿轮6齿数为21,齿轮8齿数为59。不必采

用变位齿轮。

第三变速组计算结果为?≥90~100,选择齿数和为95,查表得小齿轮的齿数分别为19和32。

6、核算主轴转速误差

实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不超过±10(??-—1)%,即4.1%。带传动的传动比为

280=24.2,所以I轴的实际转速为??=647.3??/,?则通过齿轮齿数计算的实际主轴转速误差

如下表:

三、动力设计

零件的计算，需要知道它们的计算转速?即参与传递全功率的最低转速、传递全扭的最高转

速。各零件的计算转速可从转速图上按主轴的计算转速确

定。

1、传动件的计算转速

计算转速为主轴或传动件传递全部功率时的最低转速，所以各轴