镗床专机设计

目录

摘要、关键词 (1)

第1章镗床传动方案的确定 (1)

第2章电动机选择及相关运动参数的计算 (2)

2.1 电动机的选择 (2)

2.2 机械传动装置运动和动力参数的计算 (3)

第3章机械传动示意图 (4)

第4章普通V带传动设计 (5)

第5章镗床结构特点 (7)

第6章主轴的设计 (9)

第7章轴承校核 (11)

小结 (12)

参考文献 (12)

致谢 (13)

附录 (14)

简易镗床设计(主轴系统)

【摘 要】 简易镗床为学校实训中心机械传动实验室配合教学演示用的机械传动装置。

它不仅可以形象地表达能量及机械运动形式的转换，同时可让你体验调整塔轮对主轴转速的改变。本文从课题要求入手，进行必要的设计计算，并对该机构薄弱环节——主轴镗铣时的扭矩校核，保证了装置的可靠运行。

【关键词】 简易镗床；方案；设计；校核

第1章 镗床传动方案的确定

（1） 根据毕业设计任务书要求的简易镗床切削转矩为20～30N ·m ，进给线速为

min 6mm ，其刀具随主轴上作旋转运动，转速分别为min 300r 、min 600r 、min 800r ，工作台随丝杠上作直线进给运动。本人进行了有关实地调研、查阅相关资料，认为利用塔轮结构能够简便的将电动机转速降为多种转速；利用V 带传动、二级摆线针轮减速器，将电动机min 1500r 的转速降为min 1r ，从而满足设计要求。

（2） 主运动：电动机经过两组塔轮进行传动，再通过主轴使刀具作旋转运动，以实现

刀具的切削运动。进给运动：电动机经过减速传动装置（V 带传动、摆线针轮减速箱、V 带传动）带动丝杠作旋转运动，以实现工作台往返直线进给。 （3） 根据镗床的运动特点，刀具在切削加工过程中需要多种转速（如镗孔、车削内外

螺纹、攻丝、铣削端面或平面等）。镗床最大的特色是设计考虑到设计的简易性、操作可行性，再加上能够配合教学演示所用，经过诸多方面的考虑，而采用塔轮传动机构最适合。

（4） 由于本次设计的主轴转速先定为min 300r 、min 600r 、min 800r ，进给线速为

min 6mm ，从而设计、校验其相关数据。

（5） 此次所设计的简易镗床，仅设有纵向可移动工作台，但具有较精确的坐标测量系

统，也适于加工孔距误差较小的孔系。

第2章 电动机选择及相关运动参数的计算

2.1、电动机的选择

（1）、选择电动机类型和结构

按工作要求，一般选用Y 系列三相异步电动机为卧式结构。结构形式：基本安装B 3型，机座带底脚，端盖无凸缘，额定电压380V. （2）、选择电动机的容量

电动机工作功率按式（1）为 P d w

P

a

kw η= (1)

由式（2）

P W =9549MN =9549

Tn

kw ………………………………………(2) 因此 P d =

kw Tn

9549

P d kw 电动机工作功率

- P W –工作机（主轴）所需功率kw

T －主轴的扭矩m N ∙ n-主轴的转速min r

a η-从电动机到主轴的总效率 a η=3221ηηη

式中 1η-V 带传动效率 2η-深沟球轴承转动效率 3η-圆锥滚子轴承传动效率

查表的1η=0.96 2η=0.99 3η=0.98 根据毕业设计任务书要求主轴扭矩为

m N ∙30

则a η=87.099.098.096.02=⨯⨯ 则kw kw p d 87.287

.09549800

30=⨯⨯=

（3）确定电动机转速

由于主轴的工作转速为300min r 600min r 800min r 此次设计采用的是塔

轮降速传动机构，计算的传动比采用的是降速传动比，故主轴是取

min 300min r n =

采用的是两极传送 总传动比 '

2

'1'τττ=a 其中)3~2('2'1==ττ 它们都是V 带的传动比

故 '2

'1'τττ=a =)9~4()3~2()3~2(=⨯ 则电动机转速范围为

min )2700~1200(min 300)9~4('

'r r n n w a d =⨯==τ

根据容量和转速，由有关手册查出有三种使用的电动机型号，因此有三种传动

方案，如图表（2-1）：

方案

电动机型号

额定功率P ed KW 电动机转速 r/min 传动装置的传动比

总传动比 1V 带传动比1τ 2V 带传

动比2τ 1 Y100LZ-4 3.0 1430 4.77 2.39 2 2 Y112M-4 4.0 1440 4.8 2.4 2 3

Y112S-4

5.5

1440

4.8

2.4

2

（2-1）

综合考虑电动机和传动装置的尺寸和皮带传动比，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为Y112M-4。

2.2机械传动装置运动和动力参数的计算

（1） 各轴转速

电机带轮的转速min 14401r n =

塔轮І的转速min 600

1440

2r n =

塔轮П的转速有三种即：

３００min r ６００min r ８００min r （2） 各轴输入功率

321,,ηηη分别为Ｖ带传动，深沟球轴承，圆锥滚子轴承的传动效率 塔轮І轴)(728.299.096.087.2211kw d =⨯⨯=⋅⋅P =P ηη 塔轮П轴)(57.298.096.0728.23112kw =⨯⨯=P =P ⋅ηη 由于塔轮П轴与刀杆主轴是同一个轴即 )57.21kw （轴=P =P （3） 各轴输入转矩

由电动机轴输出转矩

)(03.191440

87

.295499549m N n d d ⋅=⨯

=P =T 塔轮І轴)(8.4396.04.203.19111m N d ⋅=⨯⨯=⋅T =T τη 塔轮П轴)(4.8598.028.433212m N ⋅=⨯⨯=T =T ητ

由于考虑到；当塔轮П轴转速为min 800r 时，转距就是m N ⋅30：而上面所算出塔轮П轴转距为m N ⋅4.85，是塔轮转速为min 300r

第3章 机械主轴传动示意图

电动机

皮带轮

塔轮Ⅰ

V 带

塔轮Ⅱ

主轴

短镗刀

Ｖ带

带有镗杆镗刀

二选译一