车床的主传动系统设计.(DOC)

机械制造装备设计课程设计说明书

设计题目: 车床的主传动系统设计

院系：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化专业班级：12级机制十五班

学号：*********

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指导老师：刘*

日期：2015年12月18日

车床的主传动系统设计任务书

姓名霍道义学号 201233460

专业机制本班级 15班

最大加工直径为250mm的普通车床的主轴箱部件设计

原始数据：

刀具材料：硬质合金。

设计内容：

1）运动设计：根据给定的转速范围及公比确定变速级数，绘制结构网、转速图、传动系统图，计算齿轮齿数。

2）动力计算：选择电动机型号及转速，确定各传动件的计算转速，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。

3）绘制下列图纸：

①机床主传动系统图（画在说明书上）。

②主轴箱部件展开图及主要剖面图。

③主轴零件图。

4）编写设计说明书1份。

目录

1 绪论 (4)

2 普通车床主动传动系统参数的拟定 (5)

2.1电动机的选择 (5)

2.2确定转速级数 (5)

3 传动设计 (6)

3.1拟定传动方案 (6)

3.2 确定结构式 (6)

3.3设计结构网 (7)

3.4绘制转速图 (9)

3.5各传动组传动副齿轮齿数 (10)

3.6绘制传动系统图 (13)

4.传动零件设计 (13)

4.1 V带传动设计 (13)

4.2齿轮传动设计 (16)

4.3轴的设计计算 (19)

4.4轴承的选用 (23)

4.5 键的选用 (24)

4.6 圆盘摩擦离合器的选择和计算 (24)

4.7轴承端盖设计 (25)

5 动力计算 (26)

5.1齿轮的强度校核 (26)

5.2各传动轴轴承的校核 (28)

5.3主轴的校核 (29)

5.4键的校核 (31)

6 箱体的结构设计 (32)

6.1箱体材料 (32)

6.2箱体结构 (32)

7 润滑设计及润滑油选择 (33)

7.1润滑设计 (33)

7.2润滑油的选择 (35)

8 总结 (36)

9 参考文献 (37)

1 绪论

机械制造装备课程设计是在学习完《机械设计》、《机械制造技术基础》、《机械工程材料》、《材料力学》、《机械原理》、《机械制图》、《互换性与测量技术》、《Auto CAD》、《计算机基础与应用》等大学大部分课程后进行的实践性教学环节，是对我们大学几年所学知识的一次深入地综合性地考核，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。

机床主传动系统因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。设计机床主传动系统时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。在设计时应结合具体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有：满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动特性，如机床主轴应有足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。

本次课程设计的为普通车床的传动系统，根据不同的加工条件,对传动系统的要求也不尽相同，依据某些典型工艺和加工对象，兼顾其他的可能工艺加工的要求，拟定机床技术参数，拟定参数时要考虑机床发展趋势，和同国内外同类机床的对比，从而获得最优的参数，使机床主传动系统的设计最为合理。

毫无疑问，这次课程设计在我们大学生活中占有重要地位。

就我个人而言，希望通过这次课程设计，可以对未来将要从事的工作有很大的帮助，加强与他人沟通、与他人的合作能力，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为将来的工作发展打下一个良好的基础。

2 普通车床主动传动系统参数的拟定

2.1电动机的选择

根据任务书提供的条件电动机的主功率为4KW，选取电动机的超载系数K=1.1，，选择电动机的型号为Y112M-4,电动机具体参数如下表所示：

表2-1 电动机参数表

电动机型号额定功率满载转速级数同步转速

Y112M-4 4 1440r/min 4级1500r/min 2.2确定转速级数

已知条件:

主轴，电动机P=4KW，最大加工直径250mm，公比

由公式，则转速范围

综上可知Z=10，故机床主轴为10级变速。

因为根据《机械制造装备设计》查表2-4标准公比和表2-5标准数列,首先找到最小极限转速112，再每跳过5个数取一个转速，即可得到公比为 1.41的等比数列:112r/min、160r/min、224r/min、315r/min、450r/min、630r/min、900r/min、1250r/min、1800r/min、2500r/min。

3 传动设计

3.1拟定传动方案

拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及其组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济性等多方面统一考虑。

3.2 确定结构式

因为我的级数是10级，为了实现10级，本次设计中，我按12级的主轴箱来计算，让其中两组数据一样，最终达到10级。

﹙1﹚10=3×2×2-2﹙2﹚10=2×2×3-2﹙3﹚10=2×3×2-2 主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动

机的传动转速较高，传动的转矩较小，尺寸小一些，反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在拟定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以节省变速箱的造价，减小变速箱的外形尺寸；也就是满足传动副前多后少的原则，因此确定传动方案为：10=3×2×2-2。

根据前密后疏原则确定结构式为。