机床主运动机械变速传动系统的结构设计说明书

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1、目录1、机床设计的目的22、各运动参数的确定22.1确定传动方案22.1.1已知条件22.1.2结构分析式32.1.3绘制转速图32.1.4绘制传动系统图43、传动带设计53.1确定计算功率53.2选取V带型53.3确定带轮直径和验算带速53.4确定带传动的中心距和带的基准长度63.5求中心距和小带轮的包角63.6确定带的根数73.7求轴上载荷73.8主轴转动误差的验算83.9确定传动件计算转速：94、齿轮的传动设计104.1齿轮的计算转速：104.2确定各轴的功率及扭矩104.3计算各轴的输入转矩124.4模数的确定与模数的校核124.5齿轮强度的校核164.5.1变速组b164

2、.5.2变速组c195、轴的设计225.1轴Ⅲ（主轴）直径确定：225.2轴Ⅱ直径的确定：235.3轴Ⅰ直径的确定245.4轴的校核245.5轴的受力分析255.6轴上力的计算255.7计算弯矩265.8弯矩图275.9扭矩的计算28375.10按弯扭合成应力校核轴的强度286、轴承的选择与校核296.1轴承的选择296.2轴承的校核297、结构设计及说明301、机床设计的目的通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，使大家得到设计构思、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：培养综合运用已学过的知识，

3、提高理论联系实际的设计与计算能力：培养收集、阅读、分析和运用资料，提高独立工作的能力；使学生初步掌握机床设计的方法与步骤，提高结构设计与编制技术文件的能力。2、各运动参数的确定2.1确定传动方案2.1.1已知条件【1】确定转速范围：根据粗铣要求，计算出这几道工序需要主轴转数范围是50r/min~63r/min,因此可取主轴最小转速nmin=50r/min。【2】确定公比：由机床设计课件，取φ=1.26。【3】转速级数:根据要求，在8到12级之间，取Z=9级。2.1.2结构分析式此传动为9级传动，设计时选择从电动机到主轴主要为降速传动；若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺

4、寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足“传动副前多后少”37的原则，因此取9=3X3的方案。本设计采用直齿轮变速，在降速传动中，受径向尺寸限制常使最小传动比；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，故而确定按对称形式分布的结构网如下图所示：2.1.3绘制转速图根据各变速组的级比、级比指数确定其他各传动副的传动比。检验各传动比，均未超出极限值。【1】确定各级转速并绘制转速图由nmin=50r/min,φ=1.26,Z=9确定各级转速，分别为3

5、15、250、200、160、125、100、80、63、50r/min。在四根轴中，除去电动机轴，其余三轴按传动顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，电动机与Ⅰ、Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ之间的传动组分别设为a、b、c。(1)先确定轴Ⅱ的转速传动组c的级比指数为3，希望中间轴转速较小，因而为了避免升速，又不致传动比太小，可取ci1=φ3=2，ci2=1，ci3=1/φ3=0.5。确定轴Ⅱ的转速确定为：160、125、100r/min。37(2)确定轴Ⅰ的转速传动组b的级比指数为1,可取bi1=1/φ=0.79，bi2=1/φ2=0.63，bi3=1/φ3=0.5。确定轴Ⅰ转速为200r/min。(3)确定

6、电动机与轴Ⅰ之间的定传动比初选电动机Y160M-8，转速n=720r/min,额定功率P=5.5KW，由此也可确定加在电动机与轴Ⅰ之间的定传动比i=720/200=3.6。转速图如下所示：2.1.4绘制传动系统图根据轴数，齿轮副，电动机等已知条件，查表可有如下系统图：373、传动带设计初选电动机Y160M2-8，转速n=720r/min,额定功率P=5.5KW，传动比i=3.6，两班制，一天运转16小时，工作年数10年。3.1确定计算功率文献《机械设计》表11.5，取1.2。则。3.2选取V带型由文献《机械设计》图11.15，根据小带轮的转速和计算功率，选A型带。3.3确定带轮直径

7、和验算带速1、初选小带轮的基准直径由文献《机械设计》表11.4和表11.6选小带轮基准直径。3、计算大带轮的基准直径37其中-小带轮转速，r/min；-小带轮直径，mm；取2、大带轮带速根据参考资料《机械设计》177页知带的工作范围一般为，故速度符合要求。3.4确定带传动的中心距和带的基准长度设中心距为,则于是318.5a910,初取中心距为500mm。带长查《机械设计》图11.4取相近的基准长度，。3.5求中心距和小带轮的包角带传动实际中心距37则小带轮的包角则包角