銑床傳動(dòng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、-作者xxxx-日期xxxx銑床傳動(dòng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)【精品文檔】緒論2第一節(jié) 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的2第二節(jié) 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容2第一章 機(jī)床的總體設(shè)計(jì)3第一節(jié)設(shè)計(jì)機(jī)床應(yīng)滿足的基本要求3第二節(jié)機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟4第三節(jié)主要技術(shù)參數(shù)4第二章 銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5第一節(jié) 主傳動(dòng)系統(tǒng)概述5第二節(jié) 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)6第三章 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)11第一節(jié) 機(jī)床傳動(dòng)選擇11第二節(jié)變速形式的確定12第三節(jié)主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖的擬定14第四節(jié) 齒輪齒數(shù)的選擇18第五節(jié) 齒輪齒數(shù)驗(yàn)算21第六節(jié)模數(shù)的選擇23第七節(jié) 齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算25第四章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)28第五章 主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30第一節(jié) 主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30第二節(jié)齒輪的布置30第

2、三節(jié) 計(jì)算轉(zhuǎn)速31第四節(jié) 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)32課程設(shè)計(jì)總結(jié)36致謝詞36參考文獻(xiàn)37緒論第一節(jié) 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的 機(jī)床課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完機(jī)床課以后，進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。通過(guò)設(shè)計(jì)，運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的理論知識(shí)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐知識(shí)，達(dá)到鞏固、加深和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)，分析比較機(jī)床主傳動(dòng)中某些典型機(jī)構(gòu)，進(jìn)行選擇和改進(jìn)，學(xué)習(xí)構(gòu)造設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和編寫(xiě)技術(shù)文件。完成機(jī)床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過(guò)機(jī)床課程設(shè)計(jì)，獲得設(shè)計(jì)工作的基本技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力。并為進(jìn)行一般機(jī)械的設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。第二節(jié) 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、 機(jī)床

3、的總體設(shè)計(jì) 機(jī)床設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)人員根據(jù)使用部門(mén)的要求和制造部門(mén)的可能，運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，所進(jìn)行的創(chuàng)造性勞動(dòng)。2、 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)題目給定的機(jī)床用途、規(guī)格、主軸極限轉(zhuǎn)速，擬定轉(zhuǎn)速圖、傳動(dòng)系統(tǒng)圖、計(jì)算帶輪直徑和齒輪齒數(shù)。3、 動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)題目給定的機(jī)床類型、規(guī)格及工作條件，確定主電動(dòng)機(jī)功率；確定主軸及各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速；初定傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù)，確定傳動(dòng)帶型號(hào)及帶根數(shù)。在結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，再對(duì)機(jī)床主要傳動(dòng)件、零件，進(jìn)行應(yīng)力、變形和壽命的驗(yàn)算，并修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)之后，還要將主傳動(dòng)方案“結(jié)構(gòu)化”。要設(shè)計(jì)主軸變速箱裝配圖及零件工作圖，側(cè)重進(jìn)行傳動(dòng)軸組件、主軸

4、組件、變速機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑與密封，以及主軸、傳動(dòng)軸、滑移齒輪、操縱元件、箱體等零件的設(shè)計(jì)。 第一章 機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 機(jī)床設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)人員根據(jù)使用部門(mén)的要求和制造部門(mén)的可能，運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，所進(jìn)行的創(chuàng)造性勞動(dòng)。第一節(jié)設(shè)計(jì)機(jī)床應(yīng)滿足的基本要求評(píng)價(jià)機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要根據(jù)下述的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)判斷的，這些指標(biāo)也就是設(shè)計(jì)機(jī)床的具體要求。一 工藝可靠、可能性機(jī)床的工藝可能性是指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力，大致包括下列內(nèi)容：（1）在機(jī)床上可以完成的工序種類；（2）加工零件的類型、材料和尺寸范圍；（3）毛坯種類二加工精度和表面光潔度機(jī)床的加工精度是指被加工零件在尺寸、形狀和相互位置等方面所能達(dá)到

5、的準(zhǔn)確程度。三生產(chǎn)率機(jī)床的生產(chǎn)率是指在單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)量。四自動(dòng)化程度為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和更好的保證加工精度的穩(wěn)定性，機(jī)床應(yīng)盡量提高自動(dòng)化程度。五結(jié)構(gòu)制造與維修在滿足使用要求的前提下，機(jī)床的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單，工藝性好，容易制造和裝配，維修方便等。六、操作安全方便和工作可靠性機(jī)床應(yīng)操縱方便、省力、容易掌握和不易發(fā)生故障和操作錯(cuò)誤。這樣不僅減少工人的疲勞，保證工人和機(jī)床的安全，還能提高機(jī)床的生產(chǎn)率。七效率、使用期限與成本機(jī)床的效率就是有效功率對(duì)輸入功率之比。兩者的差值就是摩擦損失。第二節(jié)機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟機(jī)床的設(shè)計(jì)工作大體可以分為四個(gè)步驟：1. 調(diào)查研究學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)床設(shè)

6、計(jì)的方針、政策、明確設(shè)計(jì)要求：收集相關(guān)資料2. 方案擬定在調(diào)查研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通?？梢詳M定出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。每個(gè)方案所包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。3. 工作圖設(shè)計(jì)首先，繪制機(jī)床總圖和各部件裝配圖；其次，繪制機(jī)床的全部零件圖；然后，整理機(jī)床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，編制各類零件明細(xì)表，編寫(xiě)機(jī)床說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件；最后，多有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。第三節(jié)主要技術(shù)參數(shù)機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)包括主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)又包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)等。其主要參數(shù)又稱主要規(guī)格，表示機(jī)床的加工范圍，對(duì)

7、于通用機(jī)床和專門(mén)化機(jī)床，我國(guó)統(tǒng)一規(guī)定主要參數(shù)內(nèi)容。機(jī)床主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸（長(zhǎng)X寬）：1250*400 毫米工作臺(tái)最大行程：縱向800毫米橫向300毫米垂直400毫米主軸孔徑 : 29毫米主軸到工作臺(tái)面間距離： 30-430毫米主軸中心線到懸梁間距離155毫米床身垂直導(dǎo)軌到工作臺(tái)面中心距離 215-515毫米刀桿直徑： （三種）22、27、32毫米主電機(jī)：功率 5.5千瓦轉(zhuǎn)速 1450轉(zhuǎn)/分第二章 銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 主傳動(dòng)系統(tǒng)概述 一主傳動(dòng)的功用機(jī)床主傳動(dòng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)，屬于外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，其功用是：將一定的動(dòng)力由動(dòng)力源傳遞給執(zhí)行件（如主軸或工作臺(tái)）；保證執(zhí)行件具有一定的轉(zhuǎn)速（或

8、速度）和足夠的轉(zhuǎn)速范圍；能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停、變速、換向和制動(dòng)等。二主傳動(dòng)的組成主傳動(dòng)一般由動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)），以及開(kāi)停、換向和制動(dòng)機(jī)夠等組成部分。動(dòng)力源給執(zhí)行件提供動(dòng)力，并使其得到一定的運(yùn)動(dòng)速度和方向；變速裝置傳遞動(dòng)力以及變換運(yùn)動(dòng)速度；執(zhí)行件執(zhí)行機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，完成旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)。開(kāi)停機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸的啟動(dòng)和停止的裝置；換向機(jī)構(gòu)用來(lái)變換機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)方向的裝置；制動(dòng)機(jī)構(gòu)用來(lái)控制機(jī)床主軸迅速停轉(zhuǎn)的裝置，以減少輔助時(shí)間。三主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求銑床為了保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，充分發(fā)揮刀具的切削性能，從而獲得最高的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量，必須具有

9、適當(dāng)?shù)恼{(diào)速范圍。 2.具有較高的精度和剛度，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低銑床加工精度與主傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度密切相關(guān)。為此，應(yīng)提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，齒輪齒面進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火增加耐磨性；銑機(jī)床上一般既要進(jìn)行粗加工，又要進(jìn)行精加工；加工時(shí)可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻、運(yùn)動(dòng)部件不平衡以及切削過(guò)程中的自激振動(dòng)等原因引起的沖擊力或交變力的干擾。因此在主傳動(dòng)系統(tǒng)中各主要零部件不但要具有一定的 靜剛度，而且要求具有足夠的抑制各種干擾力引起振動(dòng)的能力抗振性。機(jī)床在切削加工中主傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)熱使其中所有零部件產(chǎn)生熱變形，破壞了零部件之間的相對(duì)位置精度和運(yùn)動(dòng)精度造成的加工誤差，為此，要求主軸部件具有較高的熱穩(wěn)定性，通過(guò)

10、保持合適的配合間隙，并進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑保持熱平衡等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。 4.操縱要輕便靈活、迅速、安全可靠，并必須便于調(diào)整和維修。第二節(jié) 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)有動(dòng)力參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。動(dòng)力參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率，運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)的變速范圍。一主傳動(dòng)功率 機(jī)床主傳動(dòng)的功率可根據(jù)切削功率與主傳動(dòng)傳動(dòng)鏈的總效率 由下式確定： 數(shù)控機(jī)床的加工范圍一般都比較大，切削功率可根據(jù)有代表性的加工情況，由其主切削抗力按下式確定： 式中 主切削力的切向分力() 切削速度()； 切削扭矩()； 主軸轉(zhuǎn)速()。主傳動(dòng)的總效率一般取，銑床的主傳動(dòng)多用有級(jí)變速傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，傳動(dòng)鏈較短，因此，效率可取適中，即=0.7

11、5 。二運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指機(jī)床執(zhí)行件如主軸、工件安裝部件（工作臺(tái)、刀架）的運(yùn)動(dòng)速度。1 主軸轉(zhuǎn)速的確定主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)速n 由切削速度v 和工件或刀具的直徑 d 來(lái)確定： n=（轉(zhuǎn)/分）公式中： v選定的切削速度（米/分） d刀具直徑、或工體直徑（毫米）2 主軸極限轉(zhuǎn)速： 公式中： 分別為主軸最高、最低轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 分別為最高、最低切削轉(zhuǎn)速（米/分） 分別為最大、最小計(jì)算直徑（毫米）應(yīng)當(dāng)指出，通用機(jī)床的 并不是機(jī)床上可能加工的最大和最小直徑，而是指常用的經(jīng)濟(jì)加工的最大和最小直徑。對(duì)于通用機(jī)床，一般?。?=k*D 公式中： D可能加工的最大直徑（毫米） K 系數(shù)、根據(jù)對(duì)現(xiàn)有同類

12、型機(jī)床使用情況的調(diào)查確定。（普通車床k=0.5） 計(jì)算直徑范圍（0.25）查表vmax=250、dmin=40;vmin=15、dmax=125通過(guò)參考同類型機(jī)床的極限轉(zhuǎn)速最終確定： =2000 轉(zhuǎn)/分用上述方法求得的主軸極限轉(zhuǎn)速有時(shí)由于典型工序選擇不當(dāng)或者原始數(shù)據(jù)有偏差，可能與實(shí)際需要相差較遠(yuǎn)。因此還應(yīng)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究探討合理的主軸轉(zhuǎn)速，也可以對(duì)用戶進(jìn)行調(diào)查訪問(wèn)，統(tǒng)計(jì)同類型的機(jī)床的主軸極限轉(zhuǎn)速，進(jìn)行分析比較后加以確定。 所以此次設(shè)計(jì)的主軸轉(zhuǎn)速范圍為402000 轉(zhuǎn)/分3 主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定電動(dòng)機(jī)功率是計(jì)算機(jī)床零件和決定結(jié)構(gòu)尺寸的主要依據(jù)。電動(dòng)機(jī)功率取得太大，則機(jī)床零件、部件的尺寸也會(huì)隨

13、之不必要的增大，不僅浪費(fèi)材料，而且是電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于低負(fù)荷情況下工作，功率因數(shù)太小，如果電動(dòng)機(jī)功率取得太小，則機(jī)床的技術(shù)性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，且電動(dòng)機(jī)將經(jīng)常處于長(zhǎng)負(fù)荷情況下工作，容易燒壞電機(jī)和電器元件方法。機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率通常用計(jì)算法、實(shí)測(cè)法或調(diào)查研究現(xiàn)有機(jī)床的方法，加以確認(rèn)。一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的同類型的專用機(jī)床較少，調(diào)查研究的方法將受到限制，而通用機(jī)床的工序多變，計(jì)算和實(shí)測(cè)的條件也變化不定，因此調(diào)查研究現(xiàn)有機(jī)床的電動(dòng)機(jī)功率有時(shí)則成為確定電動(dòng)機(jī)功率的主要方法。經(jīng)過(guò)查閱部分機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率，選用交流異步電動(dòng)機(jī)5.5KW 1440 r/min主傳動(dòng)功率的確定：動(dòng)力參數(shù)包括電動(dòng)機(jī)的功率，液壓缸的牽動(dòng)，液壓馬達(dá)

14、的伺服電動(dòng)機(jī)或異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩等。個(gè)傳動(dòng)的參數(shù)都是根據(jù)動(dòng)力參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算的，如果動(dòng)力參數(shù)過(guò)大，將使機(jī)床過(guò)于笨重，浪費(fèi)材料和電力，如果定的太小，又將影響機(jī)床的性能，動(dòng)參數(shù)可以通過(guò)調(diào)查、試驗(yàn)和計(jì)算的方法進(jìn)行確定。機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的功率分為：切削功率、空轉(zhuǎn)功率損失和復(fù)合機(jī)械摩擦損失三種。進(jìn)行切削加工時(shí)，要消耗切削功率，它與刀具材料和所先用的切削用量的大小有關(guān)，如果是專用機(jī)床，則工作條件比較固定也就是道具與工件的材料和切削用量的變化范圍較小，這時(shí)計(jì)算值也就較接近實(shí)際情況。若是普通機(jī)床，則道具與工件的材料和切削用量的變化都相當(dāng)大，通常可根據(jù)機(jī)床檢驗(yàn)時(shí)所要求的重負(fù)荷切削條件確定。機(jī)床主運(yùn)動(dòng)空載時(shí)要消耗電動(dòng)機(jī)

15、的部分功率，這部分被稱為空在功率損失，用表示，機(jī)床的空轉(zhuǎn)功率損失只隨主軸和其他各軸轉(zhuǎn)速度的變化而改變，引起空轉(zhuǎn)損失的主要因素是各傳動(dòng)件在空轉(zhuǎn)時(shí)候的摩擦，由于加工和裝配誤差而加大的摩擦以及攪油，空氣阻力和其他載荷等中型傳動(dòng)鏈的空轉(zhuǎn)功率損失可以用以下的試驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：=）公式中：主運(yùn)動(dòng)鏈中除主軸外，所有傳動(dòng)軸軸頸的平均直徑，如果主運(yùn)動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)尺寸尚未確定則初步可按電動(dòng)機(jī)功率P選?。寒?dāng) 1.5<P2.8 KW 時(shí)： =30 mm2.5<P7.5 KW 時(shí)： =35 mm7.5<P14 KW 時(shí)： =40 mm主軸前后軸頸的平均值（mm）當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為時(shí)，傳動(dòng)鏈內(nèi)除主軸處各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)

16、速之和，如傳動(dòng)鏈內(nèi)有不傳遞載荷但也隨之做空轉(zhuǎn)動(dòng)的軸時(shí)，此軸的轉(zhuǎn)速也應(yīng)計(jì)入（r/min）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）潤(rùn)滑油粘度影響的修正系數(shù)，用N46號(hào)機(jī)械油時(shí)=1，用N32號(hào)機(jī)械油時(shí)=0.9；用M5號(hào)機(jī)械油時(shí)系數(shù)，主軸用兩支承的滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承=0.85，三支承滾動(dòng)軸承=10機(jī)床在切削時(shí)齒輪、軸承等零件上的正壓力加大了，功率損耗加大了，比多出來(lái)的那部分功率損耗稱為附加機(jī)械摩擦損失功率，切削功率越大，這部分損失也越大。綜上所述主電動(dòng)機(jī)功率（KW）為：=+=其中： 公式中： 為主運(yùn)動(dòng)鏈中各傳動(dòng)副的機(jī)械效率OB主運(yùn)動(dòng)所消耗電動(dòng)機(jī)各項(xiàng)功率之間關(guān)系圖圖中表示主運(yùn)動(dòng)鏈在某一轉(zhuǎn)速下所消耗的各項(xiàng)功率之間的關(guān)系，當(dāng)

17、開(kāi)動(dòng)機(jī)床尚未切削（=0）時(shí)就需要消耗部分功率（圖中）隨著的增加沿著上升到A點(diǎn)，這時(shí)機(jī)床滿載=+=/公式中為主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的總功率。圖中連線與水平軸夾角為的余切=ctg,當(dāng)從0上升到時(shí)，是沿著OAB折線上升的，因此，反對(duì)滿載時(shí)有效，當(dāng)<時(shí)，根據(jù)算出的電動(dòng)機(jī)功率將小于實(shí)際值。在主傳動(dòng)鏈為確定之前可以根據(jù)和總效率來(lái)確定主傳動(dòng)鏈的電動(dòng)機(jī)功率0.80，即=57°51°，機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單和主軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)取值大，反之取值小。綜上所述=+=類別傳動(dòng)件平均機(jī)械效率齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪 磨齒未磨齒斜齒圓柱齒輪錐齒輪帶傳動(dòng)平膠帶 無(wú)壓緊輪有壓緊輪V帶同步齒形帶某國(guó)產(chǎn)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如下表：機(jī)床類型

18、主軸轉(zhuǎn)速公比主電機(jī)功率(kw)升降臺(tái)銑床X613230_1500第三章 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)第一節(jié) 機(jī)床傳動(dòng)選擇機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中主要應(yīng)用帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、渦輪蝸桿傳動(dòng)、絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)。其中帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易成本低，特別適用中心距較大的兩軸之間傳動(dòng)（2）膠帶有彈性可緩和沖擊和隔離振動(dòng)傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲小適宜于高速傳動(dòng)（3）在過(guò)載時(shí)能打滑起過(guò)載保護(hù)作用其缺點(diǎn)是：（1）因?yàn)橛谢瑒?dòng)速比不能固定不變，不能用于速比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合（2）產(chǎn)生摩擦力所需的張緊力較大，所以對(duì)軸和軸承的壓力較大。（3）它是以膠帶傳遞負(fù)荷的間接傳動(dòng)要求有較大的中心距，空間位置不及齒輪傳動(dòng)緊湊。鏈傳動(dòng)

19、的優(yōu)點(diǎn)是（1）傳動(dòng)裝置的尺寸不大，但能傳遞的動(dòng)力較大（2）可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比（3）它是一種無(wú)滑動(dòng)的撓性傳動(dòng)，平均傳動(dòng)比不變（4）不怕油可用在難以防護(hù)而不便使用帶傳動(dòng)的地方其主要缺點(diǎn)是（1）瞬時(shí)傳動(dòng)比波動(dòng)，與齒輪傳動(dòng)相比傳動(dòng)部夠均勻。故一般不用于要求精確傳動(dòng)的傳動(dòng)鏈中。 （2）磨損后鏈條易拉長(zhǎng)，出現(xiàn)松邊過(guò)大的現(xiàn)象，在無(wú)張緊裝置時(shí)，不宜于傳動(dòng)方向常變的傳動(dòng)中。齒輪傳動(dòng)在機(jī)床上用于傳遞扭矩和改變運(yùn)動(dòng)的速度與方向其優(yōu)點(diǎn)是：能保證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)速比傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，這對(duì)于齒輪和螺紋加工機(jī)床尤為重要。兩軸間配以幾對(duì)齒數(shù)不同的齒輪時(shí)可改變從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速也可以用交換齒輪變速。傳遞功率較高，可達(dá)98%以上，使用壽

20、命長(zhǎng)。傳遞效率和速度的范圍較寬。結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小。其缺點(diǎn)是高速時(shí)平穩(wěn)性較差噪聲較大對(duì)沖擊比較敏感，不宜用在中心距較大的傳動(dòng)中，制造復(fù)雜成本較高。機(jī)床中的錐齒輪主要用于傳遞相交軸的運(yùn)動(dòng)，有時(shí)也利用錐齒輪組成差動(dòng)機(jī)構(gòu)，以進(jìn)行同軸差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而且錐齒輪的加工比較復(fù)雜。綜合各類傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)選用圓柱直齒輪傳動(dòng)作為主傳動(dòng)的傳動(dòng)形式。第二節(jié)變速形式的確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速是主軸傳遞全部功率（此時(shí)電動(dòng)機(jī)為滿載）時(shí)的最低轉(zhuǎn)速，小，此為恒功率工作范圍，從這一轉(zhuǎn)速起至主軸最高轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率，而扭矩則隨轉(zhuǎn)速的增加而減低于主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的各級(jí)轉(zhuǎn)速所能傳遞的扭矩與計(jì)算轉(zhuǎn)速下的扭矩相等，它是該機(jī)床的最大傳動(dòng)扭矩，而功率則隨轉(zhuǎn)

21、速的減小而減小此為恒扭矩工作范圍。N通用機(jī)床主傳動(dòng)功率和扭矩隨轉(zhuǎn)速變化情況圖大多數(shù)普通機(jī)床采用分級(jí)變速進(jìn)行轉(zhuǎn)速分級(jí)，此次也采用串聯(lián)分級(jí)變速箱的形式進(jìn)行分級(jí)變速分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列。如機(jī)床的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有Z級(jí)，其中= = Z級(jí)轉(zhuǎn)速分別為 、.、.如果加工某一工件所需要的有利的切削速度為v ，則相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為n，通常分級(jí)變速機(jī)構(gòu)不能恰好得到這個(gè)轉(zhuǎn)速，而是n處于某兩級(jí)轉(zhuǎn)速nj與nj+1之間<n<+1如果采用較高的轉(zhuǎn)速必將提高切削速度，刀具的耐用度將要降低，為了不降低刀具的耐用度，采用較低的轉(zhuǎn)速nj為宜，這時(shí)轉(zhuǎn)速的損失為n相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為A=最大的相對(duì)損失率是當(dāng)所需的轉(zhuǎn)速n趨近于nj+

22、1時(shí)也就是=1- 在其他條件（直徑、進(jìn)給、切深）不變的情況下，轉(zhuǎn)速的損失就反應(yīng)了生產(chǎn)率的損失，對(duì)于普通機(jī)床如果認(rèn)為每個(gè)轉(zhuǎn)速的使用的機(jī)會(huì)相等那么應(yīng)使為一定值。 =1-=const或=const=最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為：（）x100%=一般希望50% 即1-50% 1<2為了方便起見(jiàn)，規(guī)定了公比的標(biāo)準(zhǔn)值有1.06 1.12 1.26 1.41 1.58 2當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)公比后轉(zhuǎn)速數(shù)列可以從表中直接查找。=40 =50 =63 =80 =100 =125 =160 =200 =250 =315 =400 =500 =630 =800 =1000 =1250 =1600 =2000第三節(jié)主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速

23、圖的擬定擬定轉(zhuǎn)速圖是設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要內(nèi)容，它對(duì)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)質(zhì)量，如結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)，尺寸的大小，效率的高低，使用與維修方便性等有較大影響，因此，必須全面慎重考慮。（1）變速組及其傳動(dòng)副數(shù)的確定18級(jí)轉(zhuǎn)速有下列幾種可能實(shí)現(xiàn)方案：.18=3×3×2 .18=3×2×3 . 18=2×3×3電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般比主軸大部分的轉(zhuǎn)速要高，從電動(dòng)機(jī)到主軸之間，總的勢(shì)是降速傳動(dòng)，根據(jù)扭矩公式:kg·m當(dāng)傳遞功率為一定時(shí)，轉(zhuǎn)速n較高的周所傳遞的扭矩M較小，因此，在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候，應(yīng)使較多的傳動(dòng)件在高轉(zhuǎn)速下進(jìn)行工作，應(yīng)盡可能地使靠近電動(dòng)機(jī)的變速組

24、中的傳動(dòng)副數(shù)多一些，而靠近主軸的變速組中傳動(dòng)副數(shù)少一些，即前多后少原則，故： 即選用18=3×3×2的方案(2) 基本組和擴(kuò)大組的確定一般的情況下，各變速組的排列應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成基本組在前第一擴(kuò)大組次之，最后擴(kuò)大組的順序。也就是說(shuō)，各變速組的擴(kuò)大順序應(yīng)盡可能與運(yùn)動(dòng)的傳遞順序相一致，即要求： 因此，各變速組的變速范圍應(yīng)該逐漸增大，在轉(zhuǎn)速圖或結(jié)構(gòu)網(wǎng)中表現(xiàn)出前面變速組傳動(dòng)比的連線分布較緊密，而后面變速組傳動(dòng)比連線分布則較疏松，即所謂前緊后松的原則。如圖： （a） （b）（3）變速組中的極限傳動(dòng)比及變速范圍降速傳動(dòng)應(yīng)避免被動(dòng)齒輪尺寸過(guò)大而增加變速箱的徑向尺寸，一般限制降速傳動(dòng)比的最小

25、值；升速傳動(dòng)比應(yīng)避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差和減少震動(dòng)，一般限制直齒輪升速傳動(dòng)比的最大值；斜齒輪傳動(dòng)比較穩(wěn)定，可取，所以：主傳動(dòng)各變速組的最大變速范圍為：現(xiàn)以Z=18,=1.26進(jìn)行驗(yàn)算：(1) ，其最后擴(kuò)大組的變速范圍： （符合）(2) ，其最后擴(kuò)大組的變速范圍： （超出范圍）選擇方案(4) 合理分配傳動(dòng)比的數(shù)值1) 各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比應(yīng)盡可能不超出極限傳動(dòng)比和。2) 各中間傳動(dòng)軸應(yīng)有適當(dāng)?shù)母咿D(zhuǎn)速,且為使傳動(dòng)軸特別是IIIIV的傳動(dòng)更平穩(wěn)。 即先慢后快原則。3) 為了方便設(shè)計(jì)及使用，傳動(dòng)比值最好取準(zhǔn)公比的整數(shù)冪次。選擇方案，其中第一變速組為基本組，其級(jí)比指數(shù)X1=1第二變速組為第一擴(kuò)大組，其級(jí)比指數(shù)X2=

26、3第三變速組為第二擴(kuò)大組，其級(jí)比指數(shù)X3=9最終確定的主傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖如圖所示：第四節(jié) 齒輪齒數(shù)的選擇齒輪的齒面應(yīng)具有較高的抗磨性，抗點(diǎn)蝕，抗膠合及抗塑性變形能力，而且齒根則要求有較高的抗斷能力。因此，對(duì)齒輪的材料性能的基本要求為齒面要硬，韌。機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中選用硬齒面齒輪，齒面硬度350HBW一般用鍛鋼經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)后切齒，精度等級(jí)為6級(jí)。（1）齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過(guò)大，以免加大兩軸之間的中心距，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)龐大，一般齒數(shù)和100120.（2）齒數(shù)和雖盡可能要小，但應(yīng)考慮：最小齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象，機(jī)床變速箱中，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，一般取最小齒數(shù)1820.受結(jié)構(gòu)限制的最小齒數(shù)的個(gè)齒輪，應(yīng)能可靠的避免出現(xiàn)

27、斷裂現(xiàn)象，由此得：6.5+2T/m公式中：齒輪的最小齒數(shù) m齒輪的模數(shù) T鍵槽至齒輪軸線的高度兩軸上最小中心距應(yīng)取得適當(dāng)，若齒數(shù)和太大，則中心距過(guò)小，將導(dǎo)致兩軸上軸承及其他結(jié)構(gòu)之間的距離過(guò)近或相碰。另外，確定齒輪齒數(shù)時(shí)，應(yīng)符合轉(zhuǎn)速圖上傳動(dòng)比的要求，分配齒數(shù)所造成的轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過(guò)±10（-1）在同一變速組內(nèi)，各對(duì)齒輪的齒數(shù)之比，必須滿足轉(zhuǎn)速圖上已經(jīng)確定的傳動(dòng)比，當(dāng)對(duì)齒輪的模數(shù)相同時(shí)，且不采用變位齒輪，則各對(duì)齒輪的齒數(shù)和也必然相等，則可列出： += 式中：， 分別為任一齒輪副的主動(dòng)與被動(dòng)力齒輪齒數(shù)。 任一齒輪副的傳動(dòng)比。 各齒輪副的齒數(shù)和。由，得： 軸最小齒輪一定在最大降速比這對(duì)

28、齒輪副中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式， 取.同理： 傳動(dòng)比為的齒輪副中： 傳動(dòng)比為的齒輪副中：軸在軸上兩對(duì)齒輪，其傳動(dòng)比為： 最小齒輪在最大降速比這對(duì)齒輪副中 取 傳動(dòng)比為的齒輪副中： 第五節(jié) 齒輪齒數(shù)驗(yàn)算驗(yàn)算：由于分配齒數(shù)所造成的轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過(guò)，即不應(yīng)超過(guò)現(xiàn)對(duì)各齒輪進(jìn)行驗(yàn)算： III軸的校核：（a） 符合（b） 符合（c） 符合II-III軸的校核：（a） 符合（b） 符合（c） 符合軸的校核：（a） 符合（b） 符合要求。第六節(jié)模數(shù)的選擇 初步計(jì)算齒輪模數(shù)時(shí)，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行。一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪進(jìn)行計(jì)算。從等強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，可減小其它齒輪的寬度，使

29、齒輪基本上處于在相近的接觸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。這樣一來(lái)，還可以縮短該傳動(dòng)組的軸向尺寸。模數(shù)的估算公式如式(2.17) 式中 mj按接觸疲勞強(qiáng)度估算的齒輪模數(shù)（mm），應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值； P電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）； nj被估算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）； u大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u>1,外嚙合為“+”號(hào)，內(nèi)嚙合為“-”號(hào)； Z小齒輪齒數(shù)； m齒寬系數(shù)， m=B/m=610，B為齒寬，m為模數(shù)； j許用接觸應(yīng)力（MPa）。查表。表.許用接觸應(yīng)力j根據(jù)表2.3選擇45鋼（高頻感應(yīng)加熱淬火），其接觸應(yīng)力，取，由公式來(lái)確定各對(duì)齒輪的模數(shù)：（1）第一組齒輪組齒輪組： ； 取標(biāo)準(zhǔn)值（2）第二組

30、齒輪組： ； ； 取標(biāo)準(zhǔn)值（3） 第三組齒輪組： ；取標(biāo)準(zhǔn)值 作圖后模數(shù)太大，根據(jù)實(shí)際情況?。簃3=4齒寬系數(shù) 齒寬中心距軸與軸中心距，軸與軸中心距，軸與軸中心距，第七節(jié) 齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算 驗(yàn)算齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度。根據(jù)齒輪傳動(dòng)要求，齒輪選用45鋼，高頻感應(yīng)加熱淬火，齒面硬度5257HRC ，小齒輪采用45鋼淬火和回火齒面硬度4045HRC，。查安全系數(shù)，取吃面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為： u大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u>1,外嚙合為“+”號(hào)，內(nèi)嚙合為“-”號(hào)；b齒輪的齒寬a中心距 1 軸和軸傳動(dòng)時(shí)：= 安全軸與軸傳動(dòng)時(shí)： 安全軸與軸傳動(dòng)時(shí)： 安全同理軸與軸、軸與軸經(jīng)過(guò)驗(yàn)算全部處于安全。各齒輪參數(shù)

31、如下：齒輪齒數(shù)分度圓d=mz齒頂高h(yuǎn)*m齒根高（h*+c*)mZ122663Z1/561683Z226783Z2/521563Z330903Z3/481443Z42070Z4/50175Z531Z5/39Z643Z6/27Z7197645Z7/7630445Z86325245Z8/3212845第四章 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 確定計(jì)算功率 （k為工作參數(shù)）機(jī)床啟動(dòng)載荷輕，工作載荷穩(wěn)定，而銑床工作載荷有輕微波動(dòng)， 根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速查V帶選型圖得：該V帶型號(hào)為B型。小帶輪基準(zhǔn)直徑應(yīng)大于或等于該型號(hào)帶輪的最小基準(zhǔn)直徑以免帶的彎曲應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致其壽命降低。查表得： 一般V應(yīng)在725m/s范圍內(nèi)。 取408帶

32、長(zhǎng):根據(jù)初定查找相近基準(zhǔn)長(zhǎng)度，取傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似確定為：4) 驗(yàn)算小帶輪包角，至少應(yīng)使 查表得： 取整為了使每根V帶受力均勻，帶的根數(shù)大多通常 查表得： 第五章 主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的布局形式取決于機(jī)床的用途，類型和尺寸等因素，通常，傳動(dòng)系統(tǒng)的全部變速機(jī)構(gòu)和主軸組件裝在同一個(gè)箱體內(nèi)，傳動(dòng)系統(tǒng)的主要變速機(jī)構(gòu)和主軸組件分別裝在變速箱和主軸箱兩個(gè)箱體內(nèi)，中間用皮帶輪，鏈條等方式傳動(dòng)，這種布局形式的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，便于實(shí)現(xiàn)集中操縱，也便于調(diào)整與維修，另外箱體數(shù)目少，便于加工和裝配，降低了制造成本，缺點(diǎn)是：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)中的振動(dòng)和發(fā)熱會(huì)直接影響主軸工作精度。大多數(shù)機(jī)

33、床的主傳動(dòng)系統(tǒng)都需要進(jìn)行變速，變速方式可以是有級(jí)的，也可以是無(wú)級(jí)的，目前應(yīng)用較廣的還是有級(jí)變速機(jī)構(gòu)，常用的有級(jí)變速機(jī)構(gòu)有：（1）交換齒輪變速機(jī)構(gòu)：這種變速機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)緊湊，主要用于大批量身產(chǎn)中的自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床，專用機(jī)床及組合機(jī)床等。（2）滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)目前廣泛用于一般通用機(jī)床，其優(yōu)點(diǎn)是：變速范圍大，變速級(jí)數(shù)也較多，變速方便又節(jié)省時(shí)間；在較大的變速范圍內(nèi)可傳遞較大的功率和扭矩；不工作時(shí)，齒輪不嚙合，因而空載功率損失小等，其缺點(diǎn)：變速箱的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不能再運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，為使滑移齒輪容易進(jìn)入嚙合，多用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，但傳動(dòng)平穩(wěn)性不如斜齒輪。第二節(jié)齒輪的布置變速組中的滑移齒輪最好布置在主動(dòng)軸上

34、，因其轉(zhuǎn)速一般比被動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速高，因此，可使滑移齒輪的尺寸小，重量輕，操縱省力，但由于具體機(jī)構(gòu)要求，有時(shí)則須將滑移齒輪放在被動(dòng)軸，為了變速操縱方便，還可以將兩個(gè)相鄰變速組的滑動(dòng)齒輪放在同一根軸上。在一個(gè)變速組內(nèi)，須注意當(dāng)一對(duì)齒輪完全脫開(kāi)嚙合后，另一對(duì)齒輪才能開(kāi)始進(jìn)入嚙合，為了變速就是說(shuō)兩個(gè)固定齒輪的間距，應(yīng)大于滑移齒輪的寬度?；讫X輪軸向布置（X=14）雙聯(lián)滑移齒輪軸向排列第三節(jié) 計(jì)算轉(zhuǎn)速對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)件，其額定扭矩公式：=974=974公式中：傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） N傳動(dòng)件所傳遞的功率（千瓦） n從主電動(dòng)機(jī)到該傳動(dòng)件之間傳動(dòng)效率主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：=31.5*3.16=100 轉(zhuǎn)/分傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下：軸序號(hào)電機(jī) 計(jì)算轉(zhuǎn)速1450 800 315 125 100齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速：齒輪序號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)速1450800790500790400790315315500315250315125125250400100 第四節(jié) 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 1.根據(jù)傳動(dòng)軸傳動(dòng)的功率大小，用扭轉(zhuǎn)剛度公式進(jìn)行初步的計(jì)算。 式中 d受扭部分的最小直徑（mm），計(jì)算值應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑系列； K鍵槽系數(shù)