哈工大综合课程设计2

哈尔滨工业大学“综合课程设计II”任务书

综合课程设计II

项目总结报告

题目：卧式升降台铣床主传动系统设计

院（系）机电工程学院

专业机械设计制造及其自动化

学生

学号

班号1208108

指导教师

填报日期2015年12月16日

哈尔滨工业大学机电工程学院制

2014年11月

目录1．项目背景分析4

2．研究计划要点与执行情况4

3．项目关键技术的解决4

3.1确定转速系列4

3.2确定结构式4

3.3绘制转速图、传动系统图及核算误差5

4．具体研究内容与技术实现5

4.1确定转速系列5

4.2绘制转速图6

4.3确定变速组齿轮传动副的齿数及定比传动副带轮直径8

4.4绘制传动系统图10

4.5核算主轴转速误差10

4.6传动轴的直径的确定11

4.7齿轮模数的初步计算12

4.8选择带轮传动带型及根数13

5．技术指标分析14

5.1第2扩大组的验证计算14

5.2传动轴2的验算16

5.3主轴组件的静刚度验算18

6.存在的问题与建议21

参考文献22

1．项目背景分析

铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件（和）铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T 形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刃断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床可以对工件进行铣削、钻削和镗孔加工的机床。

2．研究计划要点与执行情况

本设计机床为卧式铣床，其级数12Z =，最小转数

min 28/min

n r =，转速公比为

41.1=ϕ，驱动电动机功率 5.5N kW =。主要用于加工钢以及铸铁有色金属；采用高速钢、硬质合金、陶瓷材料做成的刀具。

第一周：准备图版等工具，齿轮和轴的计算完成，进行初步计算并开始画展开草图。

第二周：完成截面草图，验算、加粗。 第三周：撰写项目总结报告。

3．项目关键技术的解决

3.1确定转速系列

根据已知要求的公比，查表得到系统转速系列：

28 40 56 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 r/min

3.2确定结构式

13612322=⨯⨯

3.3绘制转速图、传动系统图及核算误差

图1 传动系统图

4．具体研究内容与技术实现

4.1确定转速系列

已知最低转速为28r/min ，公比ϕ=1.41，查教材表标准转速系列的本系统转速系列如下：

28 40 56 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 r/min 则转速的调整范围64.4428

1250

min max ===

n n R n 4.1.1传动组和传动副数可能的方案

12=4⨯3 12=3⨯4 12=3⨯2⨯2 12=2⨯3⨯2 12=2⨯2⨯3

前两个方案虽然可以减少轴的数目，但有一个传动组内有四个传动副。若采用一个四连滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；若用两个双联滑移齿轮，操纵机构必须互锁防

止两滑移齿轮同时啮合。故不采用。

对于后三个方案，遵循传动副“前多后少”的原则，选取方案12=3⨯2⨯2

4.1.2确定结构式

12=3⨯2⨯2方案中，因基本组和扩大组排列顺序的不同而有以下6种扩大顺序方案：

63122312⨯⨯=， 61222312⨯⨯=， 16222312⨯⨯= 36122312⨯⨯=， 21422312⨯⨯=， 12422312⨯⨯=

方案1,2,3,4的第二扩大组26x =，2p ＝2，则2r ＝

max )12(68r ==-⨯ϕ是可行的。方案5,6中，2x ＝4，23p =，则2r ＝

max )

13(416r 〉=-⨯ϕ，不可行。 在可行的1,2,3,4方案中，为使中间传动轴变速范围最小，采用扩大顺序与传动顺序一致的传动方案1，13612322=⨯⨯。 综上所述，结构式13612322=⨯⨯

4.2绘制转速图

4.2.1选定电动机

确定电机功率为5.5KW 。参照相关手册选择Y132S-4型电机。 Y132S-4型电机主参数如下： 额定功率 5.5KW 满载转速 1440r/min 同步转速 1500/min 起动转矩/额定转速 2.2 最大转矩/额定转矩 2.2 确定传动轴的轴数和各转速

按从主轴向电机分配传动比，并按照升二降四、先快后慢原则分配；同时考虑铣床主轴的飞轮效应，第三级传动副应选最大降速比，以使主轴上大齿轮直径较大，适应断续切削；考虑定比传动使用带轮传动，降速比不能太大，故尽量提高各传动轴转速。

由于第二扩大组的变速范围为8)12(6=-⨯ϕ，可知两个传动副的传动比必然是极限

值：

,/14/141ϕ==c u ,1/1/222ϕ==c u

于是，可以确定轴Ⅲ的六种转速只能是

112 160 224 315 450 630r/min

轴Ⅱ各转速确定