普通车床的主传动系统设计说明书

中型机床。特点是结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振动、热量，会使主轴产生变形，使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度。（2）分离传动方式主传动系中的大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，称为分离传动方式。特点是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴，从而减少主轴的振动和热变形，有利于提高机床的工作精度。运动由皮带经齿轮离合器直接传动，主轴传动链短，使主轴在高速运转时比较平稳，空载损失小；当主轴需作低速运转时，运动则由皮带轮经背轮机构的两对降速齿轮传动后，转速显著降低，达到扩大变速范围的目的。本课程设计的机床为普通精度的大中型机床，即采用集中传动方式。转速调整范围变速组中最大与最小传动比的比值，称为该变速组的变速范围即：TOC\o"1-5"\h\zRn=nmax=2000=20

nmin100选用混合公比根据《机械制造装备设计》P公式（3-2）因为已知R=隼z一i,推到公式如78n下：Z=坨Rn+1隼=（Z-1）R=城20=1.31lg隼n根据《机械制造装备设计》P表3-5标准公比隼。这里我们取标准公比系77列隼=1.26,因为隼=1.26=1.064,根据《机械制造装备设计》P表3-6标准数77列。首先找到最小极限转速25,再每跳过5个数（1.26〜1.066）取一个转速，即可得到公比为1.26的数列：100、160、200、250、320、400、500、630、800、1000、1260、2000。结构式采用主变速传动系从电动机到主轴,通常为降速传动,接近电动机的传动件转速较高,传递的扭矩较小,尺寸小一些；反之,靠近主轴的传动件转速较低,传递的扭矩较大,尺寸就较大。在拟定主变速传动系时,应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面,传动副数少的变速组放在后面,使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作,尺寸小一些,以便节省变速箱的造价,减小变速箱的外形尺寸。按此原则,12=3X2X2，12=2X3X2，12=2X2X3，这三种方式中方案一最好。确定系数x0lnR

x'=n—Z+1=13—12+1=20ln隼确定结构网和结构式确定基本组传动副数，一般取P0=2。基型传动系统的结构式应为：Z=12=232126变型传动系统的结构式应在原结构式的基础上，将元基本组基比指数加上x0而成，应为x0为2,即：Z=12=2321+226传动系由a/b—三个传动组组成：a传动组，传动副为2；b传动组，传动副为3;c传动组，传动副为2；下标表示各变速组的级比指数。级比：主动轴上同一点，传往从动轴相邻两条传动线的比值，用X表示，j其中X，称为级比指数，相当于相邻两传动线与从动轴交点之间相距的格数。j根据“前多后少”，“前密后疏”的原则，取Z=12=322236验算原基本组变形后的变速范围R=隼x2（P2-1）=1.263x（2-1|=4263=2.0<8验算最末变速的组变速范围R=隼X3（P3-1）=1.266x（2-1）=1.266=4.0<83根据中间变速轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定传动系统结构网如下：

2.5.1分配总降速比TOC\o"1-5"\h\z(1450Y111=H(100)14.515若每一个变速组最小降速比取-则三个变速组为—,则需增加定比传动副，464故选用三角带传动来降低速比可以满足要求。2.5.2变速轴轴数二变速组数+定比变速副数+1=3+1+1=5。绘制转速图电Init]电Init]n1440r..-minr/niin绘制传动系统图2.6带设计确定计算功率P=KP=1.0x4.0=4.0kwjK为工作情况系数，可取工作8小时，取K=1.02.6.2型号选择由P=4.0kw和公=1440r/min查《机械设计》图11.15,选择B型带。j额2.6.3带轮直径确定查表11.16选取D=160mm，则1n160x1440D=（1—8）TD=（1—1%）x一二228.1mm（取s=1%）2n110002取D=230。22.6.4核算胶带速度Vv="Dn=12.06m/s符合要求600002.6.5初定中心矩根据《机械设计》P经验公式（11.20）1890.55(D+D)+h<A<2(D+D)121212(D+D)(160+(D+D)(160+230)=195mm(D—D)(230—160)=35mmA工(0.62)(D+D)=234780mm取A=700mm。02.6.6计算胶带的长度由《机械设计》P公式（11.2）计算带轮的基准长度182冗(D—D>L=2A+-(D+D)+—2——=2014.4mm002124A0由图11.4，取标准长度Ld=2000mm。2.6.7核算胶带的弯曲次数1000mv1000x2x12.06U=[s-1]=[s-1]=11.97[s-1]<40[s-1]L2014.4

2.6.8计算实际中心距a二L―^Dm+g”-8A2二692.8mm

442.6.9核算小带轮的包角之120=180一除之120=180一除,?=174>120a仁180——3i-xA兀2.6.10确定胶带的根数Z由《机械设计》P~P191194表11.8p=3.64kw，表11.7k=0.980a表11.2k-0.98，表11.10Ap=0.36kwL0p+Ap=3.64+0.36-4,kk-0.98x0.98-0.9600aLp4Zpa1.04>1(p+Ap)kk4x0.9600aL则确定最后胶带的根数为二。2.7确定变速组齿轮传动副的齿数I—II轴三联滑移齿轮组：查表法：ZTOC\o"1-5"\h\zu——1-隼=1.26，取Z=35

1Z12S-63，Z-28Z12Z11u——3-—————Z①32.04Z-21,Z-4234Z11u——5——―Z①1.266Z-28,Z-3556II—III轴双联滑移齿轮组：u―-1Z8S-60,Z-Z-30z278Z11u——9-==Z隼32.010Z—20,Z—40910III-IV轴双联滑移齿轮组：u——11=隼2=1.596Z12Z—43,Z—27S—70TOC\o"1-5"\h\z1112z3Z11u——13-————7Z隼42.5214Z—20,Z—501314三、动力设计3.1计算各传动零件的转速根据传动系统，可计算出n—1991r/min,n—100r/min。maxmin主轴的计算转速：n—nmin算转速为200r/min。由各轴传动比，可计算出fn丫1100f1991y_max100〔nJ1100)min各轴的转速，如下表所示245r/min，：取主轴的计轴序号电1234计算转速(r/min)144010005005002003.2初定传动轴的直径查阅机床设计手册直径初定公式：d=914-P-。I轴功率计算：p—pxn—4.0x0.98—3.92(kw)1额皮II轴功率计算：p—pxnxn=3.92x0.993x0.98—3.73(kw)21轴齿III轴功率计算：p—pxnxn—3.73x0.982x0.98—3.51(kw)32轴齿IV轴功率计算:p=pXnXn=3.51x0.982x0.98=3.30(kw)IV3轴齿公式中参数确定，其中取［。］=0.8I轴功直径初步计算：TOC\o"1-5"\h\zp=3.92kw,n=1000r/min。11j将各参数带入公式，结算结果为4=24.1mm,圆整取4=26mm。II轴功直径初步计算：p=3.73kw，n=500r/min。22j将各参数带入公式，结算结果为d=28.3mm，圆整取d=30mm。IIIIIII轴功直径初步计算：p=3.51kw，n=500r/min。33j将各参数带入公式，结算结果为diii=27.9mm，圆整取d皿=29mm。3.3齿轮模数的初步计算45号钢整体淬火，［o］=1100MP，按接触疲劳计算齿轮模数m,查表计算可j得k=1.04,k=1.3,k=1.3，隼=一一*般为6—10，取隼=8。TOC\o"1-5"\h\z23mmmI-II轴，Z=25,i=2,n=1000r/min,p=3.92kw。1j13i(i+1)kkkp由公式m=16300123卜j，可得m=2.19，取m=2.5。j①Zin[o]2j1mm1jjII-III轴，Z=20,i=2,n=500r/min,p=3.73kw。1j23i(i+1)kkkp由公式m=16300i-一123卜j，可得m=2.80，取m=3。TOC\o"1-5"\h\zj①Zin[o]2j2mm1jjIII-IV轴，Z=20,i=2.5,n=500r/min,p=3.51kw。1j33i(i+1)kkkp由公式m=16300123卜j，可得m=2.68，取m=3。j①Zin[o]2j3m1jj3.4主轴轴颈直径的确定主轴前、后轴颈D为70-105mm,则取D=80mm，后轴颈D=(0.7-0.85)D=56-68，则1121取D=60mm。2主轴内孔直径j（d"、一一一一一一一般£4=—=2.52<7,普通车床一般选取£=0.5—0.6，选£=0.5。ID）/①+D）「”d=——i2-£=35mm2主轴前端悬伸量a初选根据设计方案前后轴