1、Harbin Institute of Technology 機械制造裝備設計 大作業 題 目：無絲杠車床主傳動系統設計學 院： 機電工程學院 班 級： 姓 名： 學 號： ©工業大學 工業大學機械制造裝備設計大作業 題目： 無絲杠車床主傳動系統設計 設計要求：機床主參數公比最低轉速級數Z功率（kW）最大加工直徑400mm無絲杠車床1.4140115.5 目 錄一、 運動設計3 1 確定極限轉速3 2 確定公比3 3 求出主軸轉速級數3 4 確定結構式3 5 繪制轉速圖4 6 繪制傳動系統圖5 7 確定變速組齒輪傳動副的齒數6 8 校核主軸轉速誤差62、 動力設計7 1 傳動軸的直徑

2、確定7 2 齒輪模數的初步計算7 參考文獻9設計任務設計題目：無絲杠車床主傳動系統設計已知條件：最大加工直徑400mm，最低轉速40r/min，公比=1.41，級數Z=11， 切削功率N=5.5KW。設計任務：1.運動設計：確定系統的轉速系列；分析比較擬定傳動結構方案；確定傳動副的傳動比和齒輪的齒數；畫出傳動系統圖；計算主軸的實際轉速與標準轉速的相對誤差。 2.動力設計：確定各傳動件的計算轉速；初定傳動軸直徑、齒輪模數；選擇機床主軸結構尺寸。一、運動設計1. 確定極限轉速已知最低轉速為40r/min，公比=1.41，參考文獻1表4-2標準轉速系列的本系統轉速系列如下：40 57 80 113

3、160 226 320 453 640 905 1280 r/min，則轉速的調整圍。2. 確定公比根據設計數據，公比=1.41。3. 求出主軸轉速級數Z根據設計數據，轉速級數Z=11。4. 確定結構式（1）確定傳動組和傳動副數 由于總級數為11，先按12設計再減掉一組。共有以下幾種方案：12=4×3 12=3×4 12=3×2×2 12=2×3×2 12=2×2×3根據傳動副前多后少原則，以減少傳動副結構尺寸選擇第三組方案，即： 12=3×2×2（2）確定結構式 按前疏后密原則設計結構式中的級

4、比指數，得到： 12=31×23×26減掉一組轉速為： 12=31×23×25 對于該結構式中的第二擴大組x2=5、p2=2，而因此r2=5×(2-1)=1.415=5.57<8。該方案符合升二降四原則。5. 繪制轉速圖（1）選定電動機本題已經確定切削為5.5KW，4極電機，參照相關手冊選擇Y132S-4型電機。Y132S-4型電機主參數如下： 額定功率 5.5KW； 滿載轉速 1440r/min（2）確定傳動軸的軸數 傳動軸數=變速組數+定比傳動副數+1=3+1=4。（3）分配總降速傳動比按從主軸向電機分配傳動比，并按照升二降四、先快后

5、慢原則分配。因為確定中間各軸轉速時，通常往前推比較方便，所以首先定III軸的轉速。確定III軸的轉速由于第二擴大組的變速圍為5 =1.415=5.57，選取故這兩對傳動副的最小和最大傳動比，。于是可以確定III軸的六級轉速只能是：113，160，226，320，453，640r/min，可見III軸的最低轉速為113r/min。確定II軸轉速第一擴大組的級比指數。為避免從動齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制降速最小傳動比，又為避免擴大傳動誤差，減少振動噪聲，限制最大升速比。可取，。于是，II軸的最低轉速是320/min，三級轉速分別為640,453,320r/min。確定I軸轉速 同理

6、，軸I可取，。于是就確定了軸I的轉速為640r/min。 最后可以確定電動機軸（0軸）與I軸之間的傳動比，采用帶傳動，傳動比為。 根據以上計算，繪制轉速圖如下： 圖1. 轉速圖6. 繪制傳動系統圖 7. 確定變速組齒輪傳動副的齒數變速組a： 變速組a有三個傳動副，傳動比分別是取，。由參考文獻1表5-1查得：符合條件的可取，查表可得軸I主動齒輪齒數分別為：24、30、36。根據相應的傳動比，可得軸II上的三聯齒輪齒數分別為：48、42、36。變速組b：變速組b有兩個傳動副，傳動比分別是可取，。查表得：可取，于是可得軸II上主動齒輪齒數分別是：22,42。于是根據相應傳動比，得軸III上三齒輪的齒

7、數分別是：62,42。變速組c： 變速組c有兩個傳動副，傳動比分別是，。查表得：可取，于是可得軸III上主動齒輪齒數分別是：22,60。于是根據相應傳動比，得軸上兩齒輪的齒數分別是：62,30。8. 校核主軸轉速誤差下表為主軸轉速誤差與規定值之間的比較：實際傳動比所造成的主軸轉速誤差，要求不超過。表1 主軸轉速誤差與規定值之間的比較標準轉速r/min實際轉速r/min主軸轉速誤差%在標準值圍之4040.290.7255757.560.9828083.274.088113113.550.487160162.211.381226227.100.487320324.421.381453454.190

8、.2636406400.000905914.281.025128012800.0002、 動力設計1. 傳動軸的直徑的確定傳動軸的直徑可以按照扭轉剛度進行初步計算：式中 傳動軸直徑 該軸傳遞的功率 該軸的計算轉速 該軸每米長度允許扭轉角，取值為（1）主軸的計算轉速由參考文獻1表5-2中所述，。（2）各個傳動軸的計算轉速由轉速圖可以得到I、II、III軸的計算轉速分別為640,320,113r/min。（3） 各傳動軸直徑I軸： 取=30mmII軸： 取=35mmIII軸： 取=45mm（4） 主軸軸頸尺寸的確定主軸前軸軸頸圍為70105mm,取，后軸頸直徑，取。2、 齒輪模數的初步計算（1）齒輪計算轉速的確定只需計算變速組最小的也是強度最弱的齒輪即可。a變速組最小齒輪齒數是z=24，只有一個轉速640r/min，取為計算轉速b變速組最小齒輪齒數是z=22，113r/min是III軸的計算轉速，所以該齒輪的計算轉速為320r/min。c變速組的最小齒輪齒數是z=22，使主軸獲得6級轉速，113r/min是主軸的計算轉速，所以該齒輪的計算轉速為320r/min。（2）模數的計算要求每個變速組的模數相同。根據： 其中： 按接觸疲勞強度