普通机床主传动系统设计说明书

普通车床主传动系统设计说明书

一、 设计题目：设计一台普通车床的主传动系统，设计参数：

(选择第三组参数作为设计数据)

二、运动设计

（1）传动方案设计（选择集中传动方案）

（2）转速调速范围2000

max 44.4445

min

n Rn n

==

= （3）根据《机械制造装备设计》78P 公式（3-2）因为已知

1

-=z n R ϕ ∴ Z=ϕlg lg n

R +1 ∴ϕ=)1(-Z n R =114.44=1.411

根据《机械制造装备设计》77P 表3-5 标准公比ϕ。这里我们取标准公比系列

ϕ=1.41，因为ϕ=1.41=1.066，根据《机械制造装备设计》77P 表3-6标准数列。首先找到最小极限转速25，再每跳过5个数（1.26～1.066）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、

2000。

（4）结构式采用：13612322=⨯⨯

1）确定系数'

0x

'

0ln 1111210ln n

R x Z ϕ

=

-+=-+=

2）确定结构网和结构式：

确定基本组传动副数，一般取

02

P =，在这里取

03

P =

3）基型传动系统的结构式应为：12612232=

4）变型传动系统的结构式，应在原结构式的基础上，将元基本组基比指数

加上'0

x 而成，应为'

0x 为0，故不发生改变。

根据“前多后少”，“前密后疏”的原则，取13612322=⨯⨯

5）验算原基本组变形后的变速范围

()

2213(21)32 1.41 1.41 2.88x P R ϕ

-⨯-====<

6）验算最末变速的组变速范围

()

3316(21)63 1.41 1.417.8588x P R ϕ

-⨯-====<

根据中间变速轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：

传动系的结构网

（5）绘制转速图：

1）分配总降速比

1

14501145

32.232u -⎛⎫

==≈ ⎪

⎝⎭ 若每一个变速组最小降速比取14则三个变速组为1

64

，则需增加定比传动副，故选用三角带传动来降低速比可以满足要求。 2）确定传动轴数

变速轴轴数=变速组数+定比变速副数+1=3+1+1=5。 如下图所示

3）绘制转速图

（6）确定变速组齿轮齿数

1）先计算基本组的齿轮的齿数

基本组的降速比分别为：11a u =，211.41a u = ，212

a u =

故齿数最小的齿轮在降速比为11

2

a u =之中，查表取最小齿轮数1min 22z z ==，

min 66z S =， 找出可能采用的齿数和诸数值

1a u =1 z S

=……60、62……

2a u =1.41 z S =……60、63…… 3a u =2

z

S =……60、63……

在具体结构允许下，选用较小的 z

S 为宜，现确定

z

S =72，

确定各齿数副的齿数

u=2，找出1z =24，'

1z =z S

-1z =72-24=48；

u=1.41，找出2z =30，'

2z =z S

-2z =42；

u=1 ，找出3z =36，'

3z

=36；

2）第一扩大组的齿数确定：

1

b u =1

2

b u =1/3ϕ=1/2.82

故变速组中最小齿轮必在1/3ϕ的齿轮副中，假设最小齿数为m in z =22，

min z s =84，

同上，去

z

S =84，查得1z =22，2z =42；'1z =62，'

2z =42。

3）第二扩大组的齿数确定

同上可得1z =30，2z =18，'

1z 60，'

2z =72。

（7）传动系统图如下：

（8）带轮设计

1）确定计算功率:

P=4kw ,K 为工作情况系数，可取工作8小时，取K=1.0 1.0 4.0 4.0j P KP kw ==⨯=

2）选择三角带的型号:

由 4.0j P kw =和1450r/min n =额查表选择B 型带 3）取1125D mm =，则121121450181.251000

n D D D mm n =

==，取2180D mm =

4）核算胶带速度V

11

9.49/60000

D n v m s π==[5,25]∈

5）初定中心矩

根据《机械设计》

189

P 经验公式（11.20）

120120.55()2()

D D h A D D ++≤≤+

根据《机械设计》179P 表（11.4）的11h mm =

00.55(125180)112(125180)A ++≤≤+

0178.75610

A ≤≤

取0400A mm =.

6）计算胶带的长度

由《机械设计》

182

P 公式（11.2）计算带轮的基准长度

()()0

2

122

10042

2A D D D D A L -+

++

=π

2

(200140)2600(140200)140524600mm

π

-⨯+++=⨯

由《机械设计》

179

P 图11.4，圆整到标准的计算长度1400L mm =

7）核算胶带的弯曲次数 11111000100029.49[][]13.55[]40[]1400

mv U s s s s L ----⨯⨯=

==< 8）计算实际中心距

0014051400

400402.522

L L A A mm --≈+=+=

9）核算小带轮的包角

211180*********

180120180172120402.5D D A ππ

--∂≈-

⨯≥=-⨯=> 10）确定胶带的根数Z L

ca

k k p p p Z α)(00∆+=

由《机械设计》191194~P P 中的表11.8到11.12得