铣床主传动系统设计说明书(精品)

第一章 运动设计

1.1

技术要求

最低转速n min =30 rpm ； 级数Z =11； 公比ϕ=1.41； 功率P =5 .5KW ；

工件材料：钢、铸铁和有色金属 刀具材料：高速钢、硬质合金、陶瓷

1.2 确定公比和转速序列

公比ϕ=1.41=1.066，最低转速n min =30 rpm ，根据标准转速序列可得11级转速为：30、42.5、60、85、118、170、236、335、475、670、950。

1.3 确定结构网或结构式

级数为Z 的变速系统由若干个顺序的变速组组成，各变速组分别有

21Z Z 、……个变速副。即 321Z Z Z Z =变速副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z 应为2和3的因子b a Z 32⨯=。因此确定结构式为：

122311531-⨯⨯=。

1.4 绘制转速图

1.4.1 选定电动机

根据技术要求，选择Y132M2-6型三相异步电动机，同步转速1000rpm ,额定功率5.5KW ,满载转速d n =960rpm

1.4.2 确定传动轴轴数

传动轴数 = 变速组数 + 定比变速副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。

1.4.3 分配总降速传动比

总降速变速比03.0960/30/min ===d n n i 。又电动机转速min /960r n d =不符合转速数列标准，因而增加一定比变速副。在五根轴中，除去电动机轴，其余四轴按变速顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（主轴）。Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅲ与Ⅳ轴之间的变速组分别设为a 、b 、c 。现由Ⅳ（主轴）开始，确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速。

⑴确定Ⅲ轴的转速：

变速组c 的变速范围为86.541.155<==ϕ，故两个传动副的传动比有两种

方案：3

11

ϕ

=

C I 、1

2

2ϕ=C I 或4

11

ϕ

=

C I 、1

2ϕ

=

C I 。选取第一种方案3

11

ϕ

=

C I 、

1

2

2ϕ=

C I 结合结构式，

Ⅲ轴的转速：85、118、170、236、335、475。

⑵确定轴Ⅱ的转速:

变速组b 的级比指数为3，希望中间轴转速较小，因而为了避免升速，又不致变速比太小，可取

8.211

3

1=

=

ϕb i 1

12=b i 轴Ⅱ的转速确定为：236、335、475。

⑶确定轴Ⅰ的转速：

对于轴Ⅰ，其级比指数为1,可取：

1a i =

2

1

ϕ=

21 2a i =ϕ1=41

.11 3a i =11 确定轴Ⅰ转速为475，电动机与轴Ⅰ的定传动比为475/960=0.495 1.4.4 绘制转速图

图1-1 转速图

1.5

确定变速组齿轮传动副齿数

确定齿轮齿数的原则和要求：

①齿轮的齿数和z s 不应过大；齿轮的齿数和z s 过大会加大两轴之间的中心距，使机床结构庞大，一般推荐z s ≤100～200. ②最小齿轮的齿数要尽可能少；但同时要考虑：

※最小齿轮不产生根切，机床变速箱中标准直圆柱齿轮，一般最小齿数min z ≥18； ※受结构限制的最小齿轮最小齿数应大于18～20；

※齿轮齿数应符合转速图上传动比的要求：实际传动比（齿数之比）与理论传动比（转速图上要求的传动比）之间又误差，但不能过大，确定齿轮数所造成的转速误差，一般不应超过±10%（ϕ-1）%，即

）（理

实

理110-±<-ϕn n n %

其中：理n ————理论上的主轴转速；

实n ————实际传动实现的主轴转速；

齿轮齿数的确定，当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和z S 及小齿轮的齿数可以从《机械制造装备设计》表3-9中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于18～20。采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。

根据《机械制造装备设计》94P ,查表3-9各种常用变速比的使用齿数。 ⑴变速组a:

1i a =1 2i a =1/ϕ=1/1.41 3i a =1/2

该变速组内的最小齿轮必在i =1/2的齿轮副中，根据结构条件，假设最小齿数为min z =22时，查表得到min z s =66。 ※找出可能采用的齿数和诸数值

1a u =1 z s =……60、62、64、66、68、70、72、74…… 2a u =1.41 z s =……60、63、65、67、68、70、72、73、75……

3a u =2 z s =……60、63、66、69、72、75……

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：

i=2，找出1z =24，'1z =z s -1z =72-24=48；

i=1.41，找出2z =30，'2z =z s -2z =42； i=1 ，找出3z =36，'3z =36； ⑵变速组b 的齿数确定：

1i b =1 2i b =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min z =22，

min z s =84，

查得1z =22，2z =42；'1z =62，'2z =42。 ⑶变速组c 齿数确定:

z s =102,同上可得1z =27，2z =68，'1z =75，'2z =34。

1.6 绘制传动系统图

图1-2 传动系统图

中心距mm a mm a mm a 153,126,90321===