機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 1普通車床主傳動系統(tǒng)設計說明書一、 設計題目：設計一臺普通車床的主傳動系統(tǒng)，完成變速級數(shù)為 8-12 級。二、 設計目的： 1：通過設計實踐，掌握機床主傳動系統(tǒng)的設計方法。 2：培養(yǎng)綜合運用機械制圖、機械設計基礎、及結構工藝等相關知識，進行工程設計的能力。3：培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關資料及設計標準規(guī)范的能力。4：提高技術總結及編制技術文件的能力。5：是畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)實施的技術準備。三、設計內(nèi)容與基本要求：設計內(nèi)容：（一）運動設計（1）傳動方案設計（集中傳動，分離式傳動）（2）轉速調(diào)速范圍 maxinR?（3）公比：大公比，小公比和及混合公比（4）確定結構網(wǎng)和結構式：（1 ）傳動副：前多后少，前密后疏， （2）超速級解決方案：a:增加變速組，b: 采用分枝傳動和背輪機構（5）繪制轉速圖：（1 ）降速：前緩后急（ 2）升速：前急后緩（6）三角帶設計 :確定變速組齒輪齒數(shù)（7）繪出傳動系統(tǒng)圖機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 2機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 3（二）動力設計（1）傳動件的計算轉速 ：各軸，各齒輪ni（2）傳動軸軸徑（3）齒輪模數(shù)（4）主軸設計：軸徑（前徑，后徑） ，內(nèi)孔直徑，前端前伸量 a(粗選：100-120)，支撐形式，計算合理支撐跨距 L（三）結構設計 （四）校核一個齒輪（最小的） ，校核主軸（彎矩，扭矩）基本要求： 1：根據(jù)設計任務書要求，合理的確定尺寸、運動及動力等有關參數(shù)。2：正確利用結構式、轉速圖等設計工具，認真進行方案分析。3：正確的運用手冊、標準，設計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。說 明書力求用工程術語，文字通順簡練，字跡工整。4：完成主傳動系統(tǒng)圖 1 張和機床正反轉控制電氣原理圖 1 張。四、設計參數(shù)：序號 加工最大直徑 主軸轉速系列（r/min） 驅(qū)動電動機功率與同步轉速1 400mm 1000,710,500,355,250,180,125,904.5kw,1500r/min2 400mm 1000,500,355,250,180,125,90,454kw,1500r/min3 320mm 2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,424kw,1500r/min4 320mm 2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223kw,1500r/min5 320mm 2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004kw,1500r/min機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 46 320mm 2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633kw,1500r/min(選擇第二組參數(shù)作為設計數(shù)據(jù))五、運動參數(shù)設計（1）傳動方案設計（選擇集中傳動方案）（2）轉速調(diào)速范圍 10max2.45inR??（3）選用混合公比 .?（4）確定結構網(wǎng)和結構式： 2348?（5）繪制轉速圖： 如下圖所示（6）確定變速組齒輪齒數(shù)1．先計算第一擴大組的齒輪的齒數(shù)第一擴大組的降速比分別為： ， 12u?故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中，查表取 ， ，則1min2z?6zs?機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 5，則 ，'14z?231zuzs??'22．基本組的降速比分別是： ，1.821u?故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中，查表有 ， ，1min2z?84zs則 ，'16z?'24z?3．第二擴大組的降速比分別是 ，14u?2故齒數(shù)最少的齒輪在 之中，查表有 ， ， 則11min0z?1zs250?，'180z?'25z（7）傳動系統(tǒng)圖如下：六、動力參數(shù)設計（1）傳動件的計算轉速機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 6主軸的計算轉速： ，取主軸的計算轉0.30.3maxini1454/minr???????????????速為 125r/min。各軸的計算轉速如下：軸序號 電 １ 2 3 主計算轉速（r/min）1440 1000 500 177 125最小齒輪的計算轉如下：軸序號及最小齒輪齒數(shù) 1（22） 2(22) 3(20) 主(50)計算轉速（r/min） 1000 500 180 125(2)計算各傳動軸的輸出功率14.096.3.80()brpnkw????額23875gr3.51()r k10937grpnw????主(3)計算各傳動軸的扭矩（n.mm）19503629jPn1T機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 7（n.mm）29506715jPn?2T（n.mm）38j3（n.mm）9502746jPn?主主 主T七、軸徑設計及鍵的選取軸一： ， ，取 帶入公式：13.80pkw?10/minjr?0.9??！?】 ＝有， ,圓整取49[]jPdn??23.d24dm?選花鍵： 60軸二： ， ，取 帶入公式：23.5pkw?2/minjr?0.9??！?】 ＝有， ,圓整取491[]jPdn??7.3d3dm?選花鍵： 8326軸三： ， ，取 帶入公式：3.51pkw?7/minjr?0.9??！?】 ＝有， ,圓整取49[]jPdn??34.d35dm?選花鍵： 8607主軸：選擇主軸前端直徑 ，后端直徑19Dm?210.75.8DD?:（ ）取 ，則平均直徑 。2D65m?.5對于普通車床，主軸內(nèi)孔直徑 ,故本例之中，主軸內(nèi)孔直徑取(0.6)d?為 4d支承形式選擇兩支撐，初取懸伸量 ，支撐跨距 。9am?520Lm?機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 8選擇平鍵連接， 214,0bhlm??八、帶輪設計（1）確定計算功率 :,K 為工作情況系數(shù)，可取工作 8 小時，取 K=1.0 P=4kw1.04.jKkw???（2）選擇三角帶的型號 :由 和 查表選擇 B 型帶4.jPkr/minn額（3）取 ，則125D?112408Dm??（4）核算膠帶速度 V19.4/60nvms??（5）初定中心矩，圓整取 458mm。????0125180457.ADm????（6）計算膠帶的長度??????2210120 1805()2458121396.4DLA????????????取 0143m（7）核算膠帶的彎曲次數(shù)機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 911110029.4[][]3.[]40[]3mvUsssL?????????（8）計算實際中心距，圓整取 47600 6.54587.222A???（9）核算小帶輪的包角211 18058017320476D????????????? ?? ??（10）確定膠帶的根數(shù) Z，0.92p?1.8c，取三根帶。0142jZ??（11）大帶輪結構如下圖所示：九、計算齒輪模數(shù)45 號鋼整體淬火， []10jMP??機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 10按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m,查表計算可得 123.04,.,1.kk??1-2 軸 取 ， ， ， ，8m??12Zi?jn8jp由公式 可得 ，m=2.5mm3132()60[]jj mjkpi??.2j2-3 軸 取 ， ， ， ，m??1Z.8?50jn3.65jp?由公式 可得 ，m=2.5mm3231()60[]jj mjikpn??2.j3-主軸 取 ， ， ， ，8m??Z4.0i?5j 3.51jp?由公式 可得 ，m=3.0mm3123()160[]jj mjikpn??2.6j十、各級轉速校核各級實際轉速r/min44 89 125 177 250 360 500 1000各級標準轉速r/min45 90 125 180 250 355 500 1000誤差 2.2% 1.1% 0% 1.7% 0% 1.4% 0% 0%以上各級的轉速誤差全部滿足機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 1110()%(1.4).1%???????實 際 轉 速 標 準 轉 速標 準 轉 速十一、齒輪校核軸及齒數(shù)122133244233242222342362350320主軸50主軸80模數(shù)（mm）2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3分度圓直徑(mm)55 82.5 110 82.5 105 55 105 155 150 60 150 240齒根圓直徑(mm)48.7576.25103.7576.2598.7548.7598.75148.75142.552.5142.5232.5齒頂圓直徑(mm)60 87.5 115 87.5 110 60 110 160 156 66 156 246（1） 一軸到二軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)：1232,.5,82.0,1/min,.04,.,1.jZumBnrKK??????/10/9STP接觸應力：3170693.810mTKC???，.8,.5,.64nNqK1.6STnNqK?[ 為傳遞的額定功率（KW ）]123()201()sj juMPaZmBn????機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 123.8N?將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 1060()jMpaPAS???彎曲應力： 160692.542mTnKC??， ， .83,.7,0.nNqK? 1.27STnNqK0.395Y?5129()SwjMPaZmBY??將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 164320()wpaPAS???（2）二軸到三軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 123,2.8,.5,102.5,0/min,.04,.,1.jZumBrKK??????/10/9STP接觸應力：317069310mTnKC??，.85,.,.6nNqK0.89STnNqK?[ 為傳遞的額定功率（KW ）]123()201()sj juMPaZmBn????3.65N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 94610()jpaAS???彎曲應力： 160652.2mTnKC??，.85,.7,0.nNqK? 1.2STnNqK?1239()SwjMPaZmB??機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 13將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 197320()wMpaPAS???（3）三軸到主軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 20查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 12320,43,824,50/min,.04,.,1.jZumBrKK?????/1/90STP接觸應力：317069310mTnKC???，.95,.8,.6nNqK0.9STnNqK?[ 為傳遞的額定功率（KW ）]123()2081()sj juMPaZmBn????3.5N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 89210()jpaAS???彎曲應力：616052.mTnKC??，.95,.78,0.nNqK? 1.26STnNqK?123()SwjMPaZmB??將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 17320()wpaPAS???十二、主軸校核（a） 主軸的前端部撓度 [].5.1sy???（b） 主軸在前軸承處的傾角 []0rad??容 許 值 軸 承（c） 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 1465170850236851095D1.07 879il mL??????? ??平 均 總E 取為 ，52.10MPa?44 40875(1)(1)3690()66dI???????4349.9253.9282zpF Ndn???主 計件 （ ），0.57()yzN0.17()xzFN?由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進行計算 442912953.852)01QPFmzn????主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tatanQynQzyF?????可得 2105(),647()zyFN801352)3ZMl Nm??:件 (yy?件176)2xxFd件主軸載荷圖如下所示：機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 15由上圖可知如下數(shù)據(jù)：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計算（在垂直平面）, ,1()6QZFabclyEI???2()3ZFcylEI??3(23)6zMcylEI??1230.17sz， ，()QZabIl???齒 (23)6ZlcI???齒 2 (3)ZlcI???齒 35.910???齒 Z齒 1齒 2齒 3， ，()6QZFablEI??軸 承 zFclEI??軸 承 23ZMlI??軸 承5.910???軸 承 Z軸 承 1軸 承 2軸 承 3計算（在水平面）機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 16, ,1()6QyFabclEI???2()3yFclI??3()(23)6yxMclEI???1230.17sy， ，()QabIl???齒 (23)6ylcEI???齒 2()(3yxlcI????齒 351.80???齒 y齒 1齒 2齒 3， ，()6QyFablEI??軸 承 yFclI??軸 承 2()3yxMlEI???軸 承53.810???軸 承 y軸 承 1軸 承 2軸 承合成： 205sszyy??210???齒 齒 齒 .3.1?軸 承 軸 承 Z軸 承 Y十三、軸承的選?。?） 帶輪：因于帶輪不承受軸向力，故選用深溝球軸承，型號：210。（2） 一軸：一軸的前后端與箱體外壁配合，配合處傳動軸的軸徑是 25mm，同時一軸也不會承受軸向力故也選用深溝球軸承，型號：205。（3） 二軸：二軸與一軸相似，但是由于工作過程之中傳動可能右誤差，二軸會承受軸向力，因此二軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承，型號：7206E。（4） 三軸：三軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承，型號：7207E。（5） 主軸：主軸是傳動系統(tǒng)之中最為關鍵的部分，因此應該合理的選擇軸承。從主軸末端到前端依次選擇軸承為圓錐滾子軸承，型號：7214E;推力球軸承，型號：38215；圓柱滾子軸承，型號：3182113，其示意圖如 機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 17十四、電氣設計（1） FU1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，F(xiàn)U4，F(xiàn)U5 為熔斷器，起短路保護。（2） FR 為熱繼電器。起過載保護。（3） KM1， KM2 為主電機 M 的正轉和反轉的接觸器。機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 18（4） SB 為停止開關。（5） SB1 為電機正轉開關。（6） SB2 為電機反轉開關。（7） HL1，HL2 分別為電機正轉和反轉的指示燈。（8） EL 為照明燈。參考書籍：【1】.金屬切削機床課程設計指導書 哈爾濱工業(yè)大學出版社【2】.金屬切削機床設計指導 上海交通大學出版社【3】.機床設計手冊（兩冊共四本） 機械工業(yè)出版社【4】.機床設計圖冊 上海科學技術出版社 【5】.金屬切削機床設計 上?？茖W技術出版社 【6】.機械課程設計 浙江大學出版社【7】.機械設計（第四版） 高等教育出版社機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 19【8】.機械制造裝備 中國鐵道出版社【9】.機械制圖 高等教育出版社【10】.機床電力拖動與控制 西南交通大學出版社機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 1普通車床主傳動系統(tǒng)設計說明書設計題目：設計一臺普通車床的主傳動系統(tǒng)，完成變速級數(shù)為8-12 級。設計目的： 1：通過設計實踐，掌握機床主傳動系統(tǒng)的設計方法。 2：培養(yǎng)綜合運用機械制圖、機械設計基礎、及結構工藝等相關知識，進行工程設計的能力。3：培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關資料及設計標準規(guī)范的能力。4：提高技術總結及編制技術文件的能力。5：是畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)實施的技術準備。三、設計內(nèi)容與基本要求：設計內(nèi)容：（一）運動設計（1）傳動方案設計（集中傳動，分離式傳動）（2）轉速調(diào)速范圍 maxinR?（3）公比：大公比，小公比和及混合公比（4）確定結構網(wǎng)和結構式：（1）傳動副：前多后少，前密后疏， （2）超速級解決方案：a:增加變速組，b: 采用分枝 傳動和背輪機構（5）繪制轉速圖：（1）降速：前緩后急（2）升速：前急后緩（6）三角帶設計:確定變速組齒輪齒數(shù)（7）繪出傳動系統(tǒng)圖（二）動力設計機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 2（1）傳動件的計算轉速 ：各軸，各齒輪ni（2）傳動軸軸徑（3）齒輪模數(shù)（4）主軸設計：軸徑（前徑，后徑），內(nèi)孔直徑，前端前伸量 a(粗選：100-120)，支撐形式，計算合理支撐跨距 L（三）結構設計 （四）校核一個齒輪（最小的），校核主軸（彎矩，扭矩）基本要求： 1：根據(jù)設計任務書要求，合理的確定尺寸、運動及動力等有關參數(shù)。2：正確利用結構式、轉速圖等設計工具，認真進行方案分析。3：正確的運用手冊、標準，設計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。說 明書力求用工程術語，文字通順簡練，字跡工整。4：完成主傳動系統(tǒng)圖 1 張和機床正反轉控制電氣原理圖 1 張。四、設計參數(shù)：序號 加工最大直徑 主軸轉速系列（r/min） 驅(qū)動電動機功率與同步轉速1 400mm 1000,710,500,355,250,180,125,904.5kw,1500r/min2 400mm 1000,500,355,250,180,125,90,454kw,1500r/min3 320mm 2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,424kw,1500r/min4 320mm 2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223kw,1500r/min5 320mm 2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004kw,1500r/min6 320mm 2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633kw,1500r/min機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 3(選擇第二組參數(shù)作為設計數(shù)據(jù))五、運動參數(shù)設計（1）傳動方案設計（選擇集中傳動方案）（2）轉速調(diào)速范圍 10max2.45inR??（3）選用混合公比 .?（4）確定結構網(wǎng)和結構式： 2348?（5）繪制轉速圖： 如下圖所示（6）確定變速組齒輪齒數(shù)1．先計算第一擴大組的齒輪的齒數(shù)第一擴大組的降速比分別為： ， 12u?故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中，查表取 ， ，則1min2z?6zs?，則 ，'14z?231zzsu?'2機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 42．基本組的降速比分別是： ，12.8u?1故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中，查表有 ， ，則1min2z?84zs?，'16z?'24z3．第二擴大組的降速比分別是 ，14u?2故齒數(shù)最少的齒輪在 之中，查表有 ， ， 則11min0z?1zs250?，'180z?'25（7）傳動系統(tǒng)圖如下：六、動力參數(shù)設計（1）傳動件的計算轉速主軸的計算轉速： ，取主軸的計算轉速0.30.3maxini1454/minr???????????????機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 5為 125r/min。各軸的計算轉速如下：軸序號 電 １ 2 3 主計算轉速（r/min）1440 1000 500 177 125最小齒輪的計算轉如下：軸序號及最小齒輪齒數(shù) 1（22） 2(22) 3(20) 主(50)計算轉速（r/min） 1000 500 180 125(2)計算各傳動軸 的輸出功率14.096.3.80()brpnkw????額23875gr3.51()r k10937grpnw????主(3)計算各傳動軸 的扭矩（n.mm）19503629jPn1T（n.mm）275j?2（n.mm）395018jPn3T（n.mm）2746j?主主 主機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 6七、軸徑設計及鍵的選取軸一： ， ，取 帶入公式：13.80pkw?10/minjnr0.9??！?】 ＝有， ,圓整取49[]jPd??23.d?24dm?選花鍵： 60軸二： ， ，取 帶入公式：23.5pkw?2/minjnr?0.9?。【 】 ＝有， ,圓整取491[]jPd??7.3d3dm?選花鍵： 8326軸三： ， ，取 帶入公式：3.51pkw?7/minjnr0.9??！?】 ＝有， ,圓整取49[]jPd??34.d?35dm?選花鍵： 8607主軸：選擇主軸前端直徑 ，后端直徑19Dm?210.75.8DD?:（ ）取 ，則平均直徑 。2D65m?.5對于普通車床，主軸內(nèi)孔直徑 ,故本例之中，主軸內(nèi)孔直徑取為(0.6)d?4d支承形式選擇兩支撐，初取懸伸量 ，支撐跨距 。9am?520Lm?選擇平鍵連接， 214,0bhlm??八、帶輪設計機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 7（1）確定計算功率:,K 為工作情況系數(shù)，可取工作 8 小時 ，取 K=1.0 P=4kw1.04.jKkw???（2）選擇三角帶的型號:由 和 查表選擇 B 型 帶4.jPkr/minn額（3）取 ，則125Dm?112408D??（4）核算膠帶速度 V19.4/60nvs??（5）初定中心矩，圓整取 458mm。????0125180457.ADm????（6）計算膠帶的長度??????2210120 1805()2458121396.4DLA????????????取 0143m（7）核算膠帶的彎曲次數(shù)1111029.4[][]3.[]40[]3vUsssL?????????（8）計算實際中心距，圓整取 47600 6.54587.222A???（9）核算小帶輪的包角211 18058017320476D????????????? ?? ??（10）確定膠帶的根數(shù) Z，0.92p?1.8c機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 8，取三根帶。0142.1.98jpZc???（11）大帶輪結構如下圖所示：九、計算齒輪模數(shù)45 號鋼整體淬火， []10jMP??按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m,查表計算可得 123.04,.,1.kk??1-2 軸 取 ， ， ， ，8m?12Zijn8jp由公式 可得 ，m=2.5mm3132()60[]jj mjki???.2j?2-3 軸 取 ， ， ， ，m?1Z.850jn3.65jp由公式 可得 ，m=2.5mm3231()60[]jj mjikp???2.j?3-主軸 取 ， ， ， ，8m?Z4.0i5jn3.1jp機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 9由公式 可得 ，m=3.0mm3123()160[]jj mjikpZn????2.6j?十、各級轉速校核各級實際轉速r/min44 89 125 177 250 360 500 1000各級標準轉速r/min45 90 125 180 250 355 500 1000誤差 2.2% 1.1% 0% 1.7% 0% 1.4% 0% 0%以上各級的轉速誤差全部滿足 10()%(1.4).1%???????實 際 轉 速 標 準 轉 速標 準 轉 速十一、齒輪校核軸及齒數(shù)122133244233242222342362350320主軸50主軸80模數(shù)（mm）2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3分度圓直徑(mm)55 82.5 110 82.5 105 55 105 155 150 60 150 240齒根圓直徑(mm)48.7576.25103.7576.2598.7548.7598.75148.75142.552.5142.5232.5齒頂 60 87.5 115 87.5 110 60 110 160 156 66 156 246機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 10圓直徑(mm)1 一軸到二軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)：1232,.5,82.0,1/min,.04,.,1.jZumBnrKK??????/10/9STP接觸應力：31706093.81mTnKC???，.8,.5,.64nNqK1.6STnNqK?[ 為傳遞 的額定功率（KW ）]123()201()sj juMPaZmBn???? 3.8N?將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 0610()jpAS???彎曲應力：616092.542mTKC???， ， .83,.7,0.nNqK1.27STnNqK?0.395Y5129()SwjMPaZmBY???將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 164320()wpaPAS???（2）二軸到三軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 123,.82,.5,102.5,0/min,.04,.,1.jZumBrKK??????/10/9STP接觸應力：3170650931mTnKC??機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 11，0.85,.,0.6nNqKK??0.89STnNqK?[ 為傳遞 的額定功率（KW ）]123()21()sj juMPaZmBn???3.65N?將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 94610()jpAS???彎曲應力： 160652.2mTnKC???，.85,.7,0.nNqK1.2STnNqK?1239()SwjMPaZmB???將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 197320()wpaPAS???（3）三軸到主軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 20查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 12320,43,824,50/min,.04,.,1.jZumBrKK?????/1/90STP接觸應力：3170650931mTnKC???，.95,.8,.6nNqK0.9STnNqK?[ 為傳遞 的額定功率（KW ）]123()2081()sj juMPaZmBn????3.5N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 8910()jpAS???彎曲應力：616052.2mTnKC???，.95,.78,0.nNqK1.26STnNqK?機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 12512390()SwjKNMPaZmBn???將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 17320()wpaPAS???十二、主軸校核a 主軸的前端部撓度 [].5.1sy???b 主軸在前軸承處的傾角 []0rad??容 許 值 軸 承c 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒65170850236851095D1.07 879il mL??????? ??平 均 總E 取為 ，52.10MPa?44 40875(1)(1)3690()66dI???????4349.9253.9282zpF Ndn???主 計件 （ ），0.57()yzN0.17()xzFN?由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進行計算 442912953.852)01QPFmzn?????主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tatanQynQzyF?????可得 2105(),647()zyFN801352)3ZMl Nm??:件 (yy?件176)2xxFd件主軸載荷圖如下所示：機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 13由上圖可知如下數(shù)據(jù)：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計算（在垂直平面）, ,1()6QZFabclyEI???2()3ZFcylI??3(23)6zMcylEI??1230.17sz， ，()QZabIl???齒 (23)6ZlcI???齒 2 (3)ZlcI???齒5.910???齒 Z齒 1齒 2齒 3， ，()6QZFablEI??軸 承 zFclEI??軸 承 23ZMlI??軸 承5.910???軸 承 Z軸 承 1軸 承 2軸 承 3計算（在水平面）機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 14, ,1()6QyFabclEI???2()3yFclI??3()(23)6yxMclEI???230.17sy， ，()QabIl???齒 1 (23)6ylcEI???齒 2()(3yxlcI????齒51.80???齒 y齒 齒 2齒 3， ，()6QyFablI??軸 承 1 yFclI??軸 承 2()3yxMlEI???軸 承53.810???軸 承 y軸 承 軸 承 2軸 承合成： 20.1.5sszyy??201???齒 齒 齒 .3.?軸 承 軸 承 Z軸 承 Y十三、軸承的選取1 帶輪：因于帶輪不承受軸向力，故選用深溝球軸承，型號：210。2 一軸：一軸的前后端與箱體外壁配合，配合處傳動軸的軸徑是 25mm，同時一軸也不會承受軸向力故也選用深溝球軸承，型號：205。3 二軸：二軸與一軸相似，但是由于工作過程之中傳動可能右誤差，二軸會承受軸向力，因此二軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承，型號：7206E。4 三軸：三軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承，型號：7207E。5 主軸：主軸是傳動系統(tǒng)之中最為關鍵的部分，因此應該合理的選擇軸承。從主軸末端到前端依次選擇軸承為圓錐滾子軸承，型號：7214E;推力球軸承，型號：38215；圓柱滾子軸承，型號：3182113，其示意圖如 機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 15十四、電氣設計1 FU1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，F(xiàn)U4，F(xiàn)U5 為熔斷器，起短路保護。2 FR 為熱繼電器。起過載保護。3 KM1，KM2 為主電機 M 的正轉和反轉的接觸器。4 SB 為停止開關。機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 165 SB1 為電機正轉開關。6 SB2 為電機反轉開關。7 HL1，HL2 分別為電 機正轉和反轉的指示燈。8 EL 為 照明燈。參考書籍：【1】.金屬切削機床課程設計指導書 哈爾濱工業(yè)大學出版社【2】.金屬切削機床設計指導 上海交通大學出版社【3】.機床設計手冊（兩冊共四本） 機械工業(yè)出版社【4】.機床設計圖冊 上?？茖W技術出版社 【5】.金屬切削機床設計 上?？茖W技術出版社 【6】.機械課程設計 浙江大學出版社【7】.機械設計（第四版） 高等教育出版社【8】.機械制造裝備 中國鐵道出版社【9】.機械制圖 高等教育出版社【10】.機床電力拖動與控制 西南交通大學出版社機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 17機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 1普通車床主傳動系統(tǒng)設計說明書一、 設計題目：設計一臺普通車床的主傳動系統(tǒng)，完成變速級數(shù)為 8-12 級。二、 設計目的： 1：通過設計實踐，掌握機床主傳動系統(tǒng)的設計方法。 2：培養(yǎng)綜合運用機械制圖、機械設計基礎、及結構工藝等相關知識，進行工程設計的能力。3：培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關資料及設計標準規(guī)范的能力。4：提高技術總結及編制技術文件的能力。5：是畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)實施的技術準備。三、設計內(nèi)容與基本要求：設計內(nèi)容：（一）運動設計（1）傳動方案設計（集中傳動，分離式傳動）（2）轉速調(diào)速范圍 maxinR?（3）公比：大公比，小公比和及混合公比（4）確定結構網(wǎng)和結構式：（1 ）傳動副：前多后少，前密后疏， （2）超速級解決方案：a:增加變速組，b: 采用分枝傳動和背輪機構（5）繪制轉速圖：（1 ）降速：前緩后急（ 2）升速：前急后緩（6）三角帶設計 :確定變速組齒輪齒數(shù)（7）繪出傳動系統(tǒng)圖機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 2機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 3（二）動力設計（1）傳動件的計算轉速 ：各軸，各齒輪ni（2）傳動軸軸徑（3）齒輪模數(shù)（4）主軸設計：軸徑（前徑，后徑） ，內(nèi)孔直徑，前端前伸量 a(粗選：100-120)，支撐形式，計算合理支撐跨距 L（三）結構設計 （四）校核一個齒輪（最小的） ，校核主軸（彎矩，扭矩）基本要求： 1：根據(jù)設計任務書要求，合理的確定尺寸、運動及動力等有關參數(shù)。2：正確利用結構式、轉速圖等設計工具，認真進行方案分析。3：正確的運用手冊、標準，設計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。說 明書力求用工程術語，文字通順簡練，字跡工整。4：完成主傳動系統(tǒng)圖 1 張和機床正反轉控制電氣原理圖 1 張。四、設計參數(shù)：序號 加工最大直徑 主軸轉速系列（r/min） 驅(qū)動電動機功率與同步轉速1 400mm 1000,710,500,355,250,180,125,904.5kw,1500r/min2 400mm 1000,500,355,250,180,125,90,454kw,1500r/min3 320mm 2000,1420,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,424kw,1500r/min4 320mm 2000,1000,710,500,360,250,180,125,90,63,45,223kw,1500r/min5 320mm 2000,1260,1000,800,630,500400,320,250,200,160,1004kw,1500r/min機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 46 320mm 2000,1250,800,630,500,400,320,250,200,160,100,633kw,1500r/min(選擇第二組參數(shù)作為設計數(shù)據(jù))五、運動參數(shù)設計（1）傳動方案設計（選擇集中傳動方案）（2）轉速調(diào)速范圍 10max2.45inR??（3）選用混合公比 .?（4）確定結構網(wǎng)和結構式： 2348?（5）繪制轉速圖： 如下圖所示（6）確定變速組齒輪齒數(shù)1．先計算第一擴大組的齒輪的齒數(shù)第一擴大組的降速比分別為： ， 12u?故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中，查表取 ， ，則1min2z?6zs?機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 5，則 ，'14z?231zuzs??'22．基本組的降速比分別是： ，1.821u?故齒數(shù)最小的齒輪在降速比為 之中，查表有 ， ，1min2z?84zs則 ，'16z?'24z?3．第二擴大組的降速比分別是 ，14u?2故齒數(shù)最少的齒輪在 之中，查表有 ， ， 則11min0z?1zs250?，'180z?'25z（7）傳動系統(tǒng)圖如下：六、動力參數(shù)設計（1）傳動件的計算轉速機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 6主軸的計算轉速： ，取主軸的計算轉0.30.3maxini1454/minr???????????????速為 125r/min。各軸的計算轉速如下：軸序號 電 １ 2 3 主計算轉速（r/min）1440 1000 500 177 125最小齒輪的計算轉如下：軸序號及最小齒輪齒數(shù) 1（22） 2(22) 3(20) 主(50)計算轉速（r/min） 1000 500 180 125(2)計算各傳動軸的輸出功率14.096.3.80()brpnkw????額23875gr3.51()r k10937grpnw????主(3)計算各傳動軸的扭矩（n.mm）19503629jPn1T機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 7（n.mm）29506715jPn?2T（n.mm）38j3（n.mm）9502746jPn?主主 主T七、軸徑設計及鍵的選取軸一： ， ，取 帶入公式：13.80pkw?10/minjr?0.9??！?】 ＝有， ,圓整取49[]jPdn??23.d24dm?選花鍵： 60軸二： ， ，取 帶入公式：23.5pkw?2/minjr?0.9??！?】 ＝有， ,圓整取491[]jPdn??7.3d3dm?選花鍵： 8326軸三： ， ，取 帶入公式：3.51pkw?7/minjr?0.9??！?】 ＝有， ,圓整取49[]jPdn??34.d35dm?選花鍵： 8607主軸：選擇主軸前端直徑 ，后端直徑19Dm?210.75.8DD?:（ ）取 ，則平均直徑 。2D65m?.5對于普通車床，主軸內(nèi)孔直徑 ,故本例之中，主軸內(nèi)孔直徑取(0.6)d?為 4d支承形式選擇兩支撐，初取懸伸量 ，支撐跨距 。9am?520Lm?機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 8選擇平鍵連接， 214,0bhlm??八、帶輪設計（1）確定計算功率 :,K 為工作情況系數(shù)，可取工作 8 小時，取 K=1.0 P=4kw1.04.jKkw???（2）選擇三角帶的型號 :由 和 查表選擇 B 型帶4.jPkr/minn額（3）取 ，則125D?112408Dm??（4）核算膠帶速度 V19.4/60nvms??（5）初定中心矩，圓整取 458mm。????0125180457.ADm????（6）計算膠帶的長度??????2210120 1805()2458121396.4DLA????????????取 0143m（7）核算膠帶的彎曲次數(shù)機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 911110029.4[][]3.[]40[]3mvUsssL?????????（8）計算實際中心距，圓整取 47600 6.54587.222A???（9）核算小帶輪的包角211 18058017320476D????????????? ?? ??（10）確定膠帶的根數(shù) Z，0.92p?1.8c，取三根帶。0142jZ??（11）大帶輪結構如下圖所示：九、計算齒輪模數(shù)45 號鋼整體淬火， []10jMP??機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 10按接觸疲勞計算齒輪模數(shù) m,查表計算可得 123.04,.,1.kk??1-2 軸 取 ， ， ， ，8m??12Zi?jn8jp由公式 可得 ，m=2.5mm3132()60[]jj mjkpi??.2j2-3 軸 取 ， ， ， ，m??1Z.8?50jn3.65jp?由公式 可得 ，m=2.5mm3231()60[]jj mjikpn??2.j3-主軸 取 ， ， ， ，8m??Z4.0i?5j 3.51jp?由公式 可得 ，m=3.0mm3123()160[]jj mjikpn??2.6j十、各級轉速校核各級實際轉速r/min44 89 125 177 250 360 500 1000各級標準轉速r/min45 90 125 180 250 355 500 1000誤差 2.2% 1.1% 0% 1.7% 0% 1.4% 0% 0%以上各級的轉速誤差全部滿足機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 1110()%(1.4).1%???????實 際 轉 速 標 準 轉 速標 準 轉 速十一、齒輪校核軸及齒數(shù)122133244233242222342362350320主軸50主軸80模數(shù)（mm）2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3分度圓直徑(mm)55 82.5 110 82.5 105 55 105 155 150 60 150 240齒根圓直徑(mm)48.7576.25103.7576.2598.7548.7598.75148.75142.552.5142.5232.5齒頂圓直徑(mm)60 87.5 115 87.5 110 60 110 160 156 66 156 246（1） 一軸到二軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)：1232,.5,82.0,1/min,.04,.,1.jZumBnrKK??????/10/9STP接觸應力：3170693.810mTKC???，.8,.5,.64nNqK1.6STnNqK?[ 為傳遞的額定功率（KW ）]123()201()sj juMPaZmBn????機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 123.8N?將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 1060()jMpaPAS???彎曲應力： 160692.542mTnKC??， ， .83,.7,0.nNqK? 1.27STnNqK0.395Y?5129()SwjMPaZmBY??將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 164320()wpaPAS???（2）二軸到三軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 22查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 123,2.8,.5,102.5,0/min,.04,.,1.jZumBrKK??????/10/9STP接觸應力：317069310mTnKC??，.85,.,.6nNqK0.89STnNqK?[ 為傳遞的額定功率（KW ）]123()201()sj juMPaZmBn????3.65N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 94610()jpaAS???彎曲應力： 160652.2mTnKC??，.85,.7,0.nNqK? 1.2STnNqK?1239()SwjMPaZmB??機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 13將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 197320()wMpaPAS???（3）三軸到主軸的小齒輪從上表可知為齒數(shù)為 20查設計手冊可得以下數(shù)據(jù)： 12320,43,824,50/min,.04,.,1.jZumBrKK?????/1/90STP接觸應力：317069310mTnKC???，.95,.8,.6nNqK0.9STnNqK?[ 為傳遞的額定功率（KW ）]123()2081()sj juMPaZmBn????3.5N將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 89210()jpaAS???彎曲應力：616052.mTnKC??，.95,.78,0.nNqK? 1.26STnNqK?123()SwjMPaZmB??將以上數(shù)據(jù)代入公式可得 17320()wpaPAS???十二、主軸校核（a） 主軸的前端部撓度 [].5.1sy???（b） 主軸在前軸承處的傾角 []0rad??容 許 值 軸 承（c） 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 1465170850236851095D1.07 879il mL??????? ??平 均 總E 取為 ，52.10MPa?44 40875(1)(1)3690()66dI???????4349.9253.9282zpF Ndn???主 計件 （ ），0.57()yzN0.17()xzFN?由于小齒輪的傳動力大，這里以小齒輪來進行計算 442912953.852)01QPFmzn????主計主 主 （將其分解為垂直分力和水平分力由公式 ,tatanQynQzyF?????可得 2105(),647()zyFN801352)3ZMl Nm??:件 (yy?件176)2xxFd件主軸載荷圖如下所示：機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 15由上圖可知如下數(shù)據(jù)：a=364mm,b=161mm,l=525mm,c=87mm計算（在垂直平面）, ,1()6QZFabclyEI???2()3ZFcylEI??3(23)6zMcylEI??1230.17sz， ，()QZabIl???齒 (23)6ZlcI???齒 2 (3)ZlcI???齒 35.910???齒 Z齒 1齒 2齒 3， ，()6QZFablEI??軸 承 zFclEI??軸 承 23ZMlI??軸 承5.910???軸 承 Z軸 承 1軸 承 2軸 承 3計算（在水平面）機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 16, ,1()6QyFabclEI???2()3yFclI??3()(23)6yxMclEI???1230.17sy， ，()QabIl???齒 (23)6ylcEI???齒 2()(3yxlcI????齒 351.80???齒 y齒 1齒 2齒 3， ，()6QyFablEI??軸 承 yFclI??軸 承 2()3yxMlEI???軸 承53.810???軸 承 y軸 承 1軸 承 2軸 承合成： 205sszyy??210???齒 齒 齒 .3.1?軸 承 軸 承 Z軸 承 Y十三、軸承的選?。?） 帶輪：因于帶輪不承受軸向力，故選用深溝球軸承，型號：210。（2） 一軸：一軸的前后端與箱體外壁配合，配合處傳動軸的軸徑是 25mm，同時一軸也不會承受軸向力故也選用深溝球軸承，型號：205。（3） 二軸：二軸與一軸相似，但是由于工作過程之中傳動可能右誤差，二軸會承受軸向力，因此二軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承，型號：7206E。（4） 三軸：三軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承，型號：7207E。（5） 主軸：主軸是傳動系統(tǒng)之中最為關鍵的部分，因此應該合理的選擇軸承。從主軸末端到前端依次選擇軸承為圓錐滾子軸承，型號：7214E;推力球軸承，型號：38215；圓柱滾子軸承，型號：3182113，其示意圖如 機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 17十四、電氣設計（1） FU1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，F(xiàn)U4，F(xiàn)U5 為熔斷器，起短路保護。（2） FR 為熱繼電器。起過載保護。（3） KM1， KM2 為主電機 M 的正轉和反轉的接觸器。機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 18（4） SB 為停止開關。（5） SB1 為電機正轉開關。（6） SB2 為電機反轉開關。（7） HL1，HL2 分別為電機正轉和反轉的指示燈。（8） EL 為照明燈。參考書籍：【1】.金屬切削機床課程設計指導書 哈爾濱工業(yè)大學出版社【2】.金屬切削機床設計指導 上海交通大學出版社【3】.機床設計手冊（兩冊共四本） 機械工業(yè)出版社【4】.機床設計圖冊 上?？茖W技術出版社 【5】.金屬切削機床設計 上?？茖W技術出版社 【6】.機械課程設計 浙江大學出版社【7】.機械設計（第四版） 高等教育出版社機 床 主 傳 動 設 計 說 明 書 19【8】.機械制造裝備 中國鐵道出版社【9】.機械制圖 高等教育出版社【10】.機床電力拖動與控制 西南交通大學出版社