卧式铣床主传动系统设计申请书

摘要

本设计从下达任务起，经过现场调查和查阅文献资料入手，历经三周的时间完成。在设计中，首先根据课程设计所要求的技术参数确定机床设计中所需要的参数，即原动机的功率、机床主轴箱的转速数列公比；然后确定机床主轴箱的主传动系统结构，拟订机床的结构网和转速图；查资料，根据转速图确定机床内的各个主要零件的计算转速，根据计算转速确定各级传动的传动比，根据传动比来确定各级传动的齿轮配合的齿轮齿数。根据机床主轴箱的传动链来计算各级转速的实际值与理论值之间的误差。在设计中主要是要计算主轴箱里各个零件的选用是否满足要求以及原动机与主轴箱间的动力传递装置的计算。主轴箱的计算包括摩擦离合器的校核、齿轮的校核、轴的校核、轴承的校核、键的校核、主轴的校核计算等。原动机与主轴箱的动力传递采用的是带传动装置。最后根据资料和参考同类机床来设计该铣床的主传动系统，并绘制其装配图。

目录

摘要 (1)

1．主要技术参数计算 (1)

1.1机床的主要技术参数 (1)

1.2变速箱总体结构方案的拟定 (2)

1.3机床运动的设计 (2)

1.4绘制传动系统图 (9)

2．主要零件的计算与校核 (11)

2.1齿轮模数的计算 (11)

2.2传动轴直径的初算 (12)

2.3齿轮模数的验算 (13)

2.4计算轴的直径 (14)

2.5轴承寿命验算 (17)

3．各零件的参数设定 (20)

3.1中心距的确定 (20)

3.2确定齿宽 (20)

3.3 带设计 (20)

4．主传动系统的结构设计 (23)

4.1 主传动系统的布局及变速机构的类型 (23)

4.2 齿轮及轴的布置 (24)

4.3 主轴轴径结构 (27)

4.4 主传动系统的开停及制动装置 (28)

5．传动系统的润滑 (30)

5.1 润滑剂的选择及方式 (30)

5.2 润滑方式 (31)

6．致谢 (33)

7．参考文献 (34)

1．主要技术参数计算

1.1机床的主要技术参数

电机额定功率为4KW ， 18级转速，公比26.1=ϕ。

主轴最高和最低转速可按下列计算： ()rpm d v n min

max

max 1000π=

()rpm d v n max

min

1000min π=

其中：

max n 、min n ——主轴最高、最低转速（r/min ）；

max v 、min v ——典型工序的最大、最小切削速度（r/min ）； max d 、min d ——最大、最小计算直径。

采用最大速度V max 的典型工序一般用为硬质合金铣刀精加工或半精加工低强度的结构钢。根据《金属切削用量手册》查得V max=250 r/min 。

采用最小速度V min 的典型工序为用高速钢端铣刀粗加工铸铁工件或用高速钢圆片铣刀铣削深槽。根据《金属切削用量手册》查得V min=15 r/min.

最大计算直径d max 可按表查得，最小计算直径d min=（0.2～0.25）d max 。 下式中D 为最大工件回转直径，即主参数(mm)，当典型工序为铰孔或加工螺纹时，应按在车床上常用最大铰孔直径或经常加工的最大螺纹直径作为最大计算直径max d ，根据调研可推荐：max d =0.5D 1 ,(1D 为刀架上最大工件回转直径）

故 max n =

min

max

1000d v π=1600r/min

min n =

max

min

1000d v π=31.5 r/min ，

1.2变速箱总体结构方案的拟定

机床变速箱用于使主运动的执行零件（如：主轴、工作台、滑枕等）变速、启动、

停止和改变运动方向等。因此，变速箱所包含的机构大致为：作为传动连接用的定比传动副，变速机构启动后停止以及换向机构，制动机构，操纵机构和润滑装置等。 机床总体的布局大概可以设置为电机在下方，主轴在上方，采用展开式的方式布局。

1.3机床运动的设计

1.3.1. 由26.1=φ、n min =29.86r/min 、Z =18，查表得18级转速为31.5min /r ，

40 min /r ,50min /r ，63min /r ，80min /r ，100 min /r ，125min /r ，160min /r ，200

min /r ，250 min /r ，315 min /r ，400 min /r ，500 min /r ，630 min /r ，800 min /r ，

1000 min /r ，1250 min /r ，1600min /r 。

1.3.2结构网与结构式的确定

结构网或结构式可以用来分析和比较机床传动系统的方案。结构网与转速图的主要差别是，结构网只表示传动比的相对关系，而不表示传动比和转速的绝对值，而且结构网上代表传动比的射线呈对称分布。结构网也可写成结构式来表示：18=31·33·29 ，式中，l8表示变速级数；3、3、2分别表示各变速组的传动副数；脚标中1、3、9则分别表示各变速组中相邻传动比的比值关系，即变速组级比指数。

显然，变速组内的相邻传动比关系可以表述于结构式或结构网上。一个结构式对应一个结构网，一个结构式可以画出不同的转速图(如改变中间轴的转速)，但一个转速图只能表示出一个结构式。

从上述的结构式可以表示出：传动系统的组成情况，即主轴得到Z=3·3·2=18种公比为ϕ的等比数列的转速；各变速组的传动副数，即p 0=3，p 1=3，p 2=2；各变速组中相邻传动比之间的关系，即ϕ、ϕ3、ϕ6；各变连组的变速范围，即r 0=ϕ2、r 1=ϕ6、r 2=ϕ9。，可见结构网或结构式与转速图具有一致的变速特性。

1.3.3 转速图的拟定