机床主运动机械变速传动系统结构设计

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1、目录一、设计目的-2-二、设计步骤-2-1.运动设计-2-1.1已知条件-2-1.2结构分析式-2-1.3绘制转速图-3-1.4绘制传动系统图-5-2.动力设计-6-2.1确定各轴转速-6-2.2带传动设计-6-2.3各传动组齿轮模数的确定和校核-8-3.齿轮齿根弯曲疲劳强度校核-11-3.1校核a传动组齿轮-11-3.2校核b传动组齿轮-13-3.3校核c传动组齿轮-14-4.各轴的设计及主轴的校核-16-4.1确定各轴最小直径-16-4.2主轴的计算及校核-17-4.3多片式摩擦离合器的设计计算-18-4.4各轴轴承选择-20-三、

2、总结-20-四、参考文献-21--21-一、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:nmin=80r/min转速级数:Z=8可得调速范围：Rn=φZ-1=11.08[2]电动机功率：P=3KW[3]公比:φ=1.41[4]最大转速:nmax=n

3、min*Rn=80*11.08=886.4r/min取标准转速：nmax=900r/min1.2结构分析式⑴⑵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；-21-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：R2=φX2*(P2-1)其中φ=1.41，X2=4，P2=2所以R

4、2=1.414*(2-1)=4，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i=nminnd=801430=0.056又电动机转速nd=1430r/min不符合转速数列标准，因而增加一定比传动副。-21-[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nmin=80r/min,ϕ=1.41,Z=8确定各级

5、转速：900、630、450、315、224、160、112、80r/min。900143063045031522480160112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:ai1=1/φ=1/1.41，ai2=1/1查《实用机床设计手册》表2.3-4,可取SZ=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:bi1=1/φ2=1/2，bi2=1/1查《实用机床设计

6、手册》表2.3-4,可取SZ=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:ci1=1φ3=1/2.82,ci2=φ2=1.41-21-查《实用机床设计手册》表2.3-4,可取SZ=91,ci1=1/2.82为降速传动，取轴Ⅲ齿轮齿数为24；ci2=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：280125396738245352263

7、935354129-21-2.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nIV=nminφz3-1=80*1.4183-1=140r/min取主轴计算转速为：160r/min⑵各传动轴的计算转速：轴Ⅲ可从主轴160r/min按24/67的传动副找上去，轴Ⅲ的计算转速450r/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=450r/min；传动组b计算z=26的齿轮，计算转速为450r/min；传动组a

8、应计算z=29的齿轮，计算转速为630r/min。[4]核算主轴转速误差n实=1430*125280*3535*3939*5338=890r/minn标=900r/minn实-n标n标=890-900900