哈工大综合课程设计2

综合课程设计II

项目总结报告

题目：最大加工直径ф320mm无丝杠车床主传动系统设计

院（系）机电工程学院

专业机械制造及其自动化

学生白学林

学号1120810813

班号1208108

指导教师韩德东

填报日期2015年11月30日

哈尔滨工业大学机电工程学院制

2014年11月

哈尔滨工业大学“综合课程设计II”任务书

目录

1．项目背景分析 (2)

2．研究计划要点与执行情况 (2)

3．项目关键技术的解决 (3)

4．具体研究内容与技术实现 (4)

5．技术指标分析 (27)

6．存在的问题与建议 (27)

7. 参考文献 (28)

1．项目背景分析

本项目旨在设计一款无丝杠车床。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床又称机床,使用车床的工人称为“车工”，在机械加工行业中车床被认为是所有设备的工作“母机”。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。

在现代机械制造工业中，金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%到60%。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。

在机械制造及其自动化专业的整个教学计划中，“综合课程设计II”是一个极其重要的实践教学环节，其脱胎于“机床课程设计”，目的是为了锻炼学生机械“结构”的设计能力，这是机械类学生最重要的设计能力；同时，机床为制造工业“母机”，结构典型，非常适合作为课程设计内容。

2．研究计划要点与执行情况

2.1 设计任务

机械制造及其自动化专业的“综合课程设计II”，是以车床和铣床主传动系统设计为内容，每个学生设计参数不同，完成展开图和截面图各一张及相关计算和文件和项目结题报告。

（1）设计内容要求

图纸工作量：画两张图。其中：

开展图（A0）：轴系展开图。其中摩擦离合器、制动和润滑不要求画，但要求掌握；操纵机构只画一个变速手柄。

截面图（A1）：画剖面轴系布置示意图（包括截面外型及尺寸、车床标中心高）。

（2）标注：中心距、配合尺寸、定位尺寸、中心高（车床）、外型尺寸。

（3）标题栏和明细栏

不设明细表，件号采用流水号（1，2，3，…）标注，标准件的标准直接标在图纸上（件号下面）；

标题栏采用标准装配图的标题栏（180×56），其中，图号：KS01（表示：课设01 号图纸）；单位：哈尔滨工业大学；图名：主传动系统装配图。

（4）主轴端部结构要按标准画。

（5）按模板编写《项目总结报告》，相关设计计算内容，写到“具体研究内容与技术实现”项中。要求验算：一对齿轮，小齿轮验算接触弯曲强度，大齿轮验算接触弯曲强度，一根传动轴，主轴按两支撑计算。

2.2 进度安排

对运动设计，根据给定设备的用途规格、调速范围、极限转速的、公比和功率要求，拟定传动方案，确定传动系统图和转速图。

对动力设计，根据功率和速度，选择电机型号，确定各传动件计算转速，初算传动件尺寸、绘制装配图草图，验算传动件的应力、刚度、寿命等参数。对结构设计，绘制主传动系统展开图和截面图，完成传动件、箱体、操纵机构零部件结构设计。

完成相关技术文档，形成项目总结报告。

相应时间安排如下表2-1。

3．项目关键技术的解决

减速箱内各级减速比分配、转速图的选取、传动系统齿轮的排布、齿轮模数齿数齿宽的选取为本次设计应首要解决的内容，解决以上问题可以使机床主轴箱大体分布得到解决。主轴箱内传动件的空间布置是极其重要的问题，变速箱内各传动轴的空间布置首先要满足机床总体布局对变速箱的形状和尺寸的限制，还要考虑各轴受力情况，

装配调整和操纵维修的方便。其中齿轮的布置与排列是否合理将直接影响主轴箱的尺寸大小、结构实现的可能性以及变速操纵的方便性。主轴传动件的合理布置也很重要。合理布置传动件在主轴上的轴向位置，可以改善主轴的受力情况，减小主轴变形，提高主轴的抗振性。

4．具体研究内容与技术实现

4.1 机床的规格及用途

本设计机床为卧式车床，其级数，最小转速

min 28min

n r =，转速公比为41.1=ϕ，

驱动电动机功率 5.5P kw =。主要用于加工钢以及铸铁有色金属；采用高速钢、硬质合

4.2 运动设计

4.2.1 确定极限转速

根据设计参数，主轴最低转速为28r/min ，级数为12，且公比φ=1.41。

1min -=z Z n n ϕ

于是根据标准数列表可以得到主轴的转速分别28，40，56，80，112，160，224，

315，450，630，900，1250 r/min ，则转速的调整范围

64.44281250

R min max n ===

n n 。

4.2.2 确定公比

根据设计数据，公比φ=1.41。

转速数列：28，40，56，80，112，160，224，315，450，630，900，1250 r/min

4.2.3 求出主轴转速级数

根据设计数据，转速级数

lg 1lg n

R z ϕ=

+，其中：

n R ——转速调整范围

ϕ——转速公比 将

64

.44=n R ，41.1=ϕ代入，得12=Z 。

4.2.4 确定结构式

按照主变速传动系设计的一般原则，选用结构式为63122312⨯⨯=的传动方案。其最后扩大组的变速范围8841.1)12(63≤==-⨯R ,符合要求，其它变速组的变速范围也一定符合要求。

4.2.5 绘制转速图

（1）选定电动机 根据设计要求，机床功率为5.5KW ，可以选用Y132M-4，其同步转速为1500r/min ，满载转速为1440r/min ，额定功率7.5KW 。

（2）分配总降速传动比

总降速传动比为0194.01440

28

min ===

∏d n n u ，又电动机转速min /1440r n d =不在所要求标准转速数列当中，因而需要用带轮传动。

（3）确定传动轴的轴数

轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1+1=5。

（4）绘制转速图

先按传动轴数及主动轴转速级数格距错误！未找到引用源。画出网格，用以绘出转速图。在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间上画上错误！未找到引用源。。再按结构式或结构网的级比分配规律画上各变速组的传动比射线，从而确定了各传动副的传动比。

中间各轴的转速可从电动机轴开始往后推，通常以往前推比较方便，所以首先定III 轴的转速。

①定III 轴的转速

由于第二扩大组的变速范围为max 66841.1r ===ϕ，选取故这两对传动副的最小和