机床传动设计指导书1.docx
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机床传动设计指导书1
课程设计参考资料
一、传动设计
在分析研究所掌握的资料的基础上，用计算法或类比法确定所设计主轴变速箱的极限转速公比，求出转速级数，选择电动机的转速和功率，然后拟定传动方案，绘制转速图，确定转速比和齿轮齿数，最后验算转速误差。
步骤：
1．确定转速级数
已知：
、
、
、
、工作台长×宽等，求出主轴转速级数：
例：
已知
，
，
，
2．确定结构式及结构网
（1）确定结构式
Ⅳ
由于结构上的限制，变速组中的传动副数目通常选用2或3为宜，即：
12=3×2×212=2×3×212=2×2×3
遵循“前多后少”原则：
12=3×2×2
Ⅴ
（2）结构网
在制订机床传动方案时，常将传动链特性的相对关系画成图，以供比较选择，该图即为结构网图。
12：
级数
3、2、2：
按传动顺序的各传动组的传动副数。
下标1、3、6：
各传动组中级比间的空格数，也反应扩大顺序。
遵循“前密后蔬”原则
传动顺序与扩大顺序一致。
（※转速、扭矩的关系）
3．绘制转速图（包括选取主电动机的型号）
电机轴
说明：
为了结构紧凑、减小振动和噪声，通常限制：
（1）
（2）
（斜齿轮
）]
所以：
在一个变速组，变速范围：
（3）“前缓后急”原则
即：
传动在前的传动组，其降速比小，而在后的传动组，其降速比大。
例：
CM6132型普通车床
Ⅵ
CM6132型普通车床采用分离式传动，变速箱和主轴箱分离。
采用了背轮机构（Ⅳ、Ⅴ同轴）。
解决传动比不能过大的问题。
CM6132型普通车床采用了背轮机构后的转速图如下图所示，图中轴号的顺序对应传动系统转速图。
2000
二、动力计算
1．电机功率的估算
在主传动的结构方案未确定之前，可按下式进行估算：
式中，
；
，
国产机床动力参数参考表
2．主轴的估算
在设计之初，由于确定的仅仅是一个设计方案，具体构造尚未确定，因此，只能根据统计资料，初步确定出主轴的直径。
（1）
75~100
D1
（2）
3．中间传动轴的初算（估算）
按扭转刚度计算：
见《机床设计手册》
（2）上，P532
式中，
:
该传动轴传递的额定功率，
：
电机到该轴传动件传动效率总值。
：
当量直径。
：
计算转速。
花键轴时，轴内径要比
小7%；
空心轴时，
：
外径
：
内径
：
允许扭转角
允许扭转角的参考值
1.5~2
计算转速
变速系统中传动件应根据哪一个转速进行动力计算，这就确定了计算转速应为何值。
（1）等比传动，中型通用机床
（2）等比传动，大型通用机床
主轴计算转速所在的级数参见下表：
n5
4．齿轮模数的估算
按接触疲劳强度或弯曲强度计算齿轮模数比较复杂，而且有些系统只有在齿轮各参数都已知道的情况后方可确定，所以，只在草图完成后校核用。
在画草图之前，先估算，再选用标准齿轮模数。
一般同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速箱中的齿轮采用1～2种模数。
传动功率的齿轮模数一般取大于2mm。
在中型机床中，主轴变速箱中的齿轮模数常取：
2.5、3、4。
按齿面点蚀估算的齿轮中心距：
式中，
大齿轮的计算转速（r/mm）。
P：
该齿轮传递的功率（KW）。
由中心距A及齿数
，可求齿轮模数为：
（mm）
也可由下式计算：
（cm）
《机床设计手册》
（2）上P265表5,4—91
三、结构设计
1．设计内容
设计主轴变速箱的结构包括传动件（传动轴、轴承、齿轮、带轮、离合器、制动器、卸荷装置等）、主轴组件、箱体及联结件的结构设计及布置，用一展开图和若干截面图表示。
2．结构设计中应注意的问题
（1）结构上是否产生碰撞和干涉现象
●是否同一变速组内有两对齿轮同时啮合；
●各运动件之间，运动件与不运动件之间是否留有足够的间隙。
（2）需要定位的所有零件或组件是否有轴向定位
（3）凡需要调整间隙的地方（轴承、离合器、制动器等）是否均设计了调整装置。
（4）齿轮块的设计是否考虑了精度等级，拨叉槽的结构等。
标准数列表
100
100
100
10.0
10.0
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
100
10.0
1.00
2
1.58
1.41
1.26
1.12
1.06
2
1.58
1.41
1.26
1.12
1.06
2
1.58
1.41
1.26
1.12
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106
10.6
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11.2
11.2
1.12
118
11.8
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1.18
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125
125
125
125
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1.40
132
13.2
1.32
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14.0
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200
20.0
20.0
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212
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2.12
224
22.4
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2.24
224
22.4
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250
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25.0
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2.50
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2.50
250
236
25.0
23.6
2.50
2.36
265
26.5
2.65
280
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2.80
2.80
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280
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28.0
3.00
315
315
31.5
31.5
31.5
31.5
3.15
3.15
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315
33.5
31.5
3.35
3.15
355
355
35.5
3.55
375
355
37.5
35.5
3.75
3.55
400
400
400
40.0
40.0
40.0
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4.00
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4.50
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425
45.0
42.5
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500
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5.00
500
475
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47.5
5.00
4.75
530
53.0
5.30
560
56.0
5.60
5.60
600
560
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6.00
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630
63.0
63.0
63.0
63.0
63.0
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6.30
710
710
71.0
7.10
750
710
75.0
71.0
7.50
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800
800
80.0
80.0
8.00
8.00
8.00
8.00
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80.0
8.00
900
90.0
90.0
9.00
950
900
850
95.0
90.0
85.0
9.50
9.00
8.50
标准数列表
1.00
2.36
5.6
13.2
31.5
75
180
425
1000
2360
5600
1.06
2.5
6.0
14
33.5
80
190
450
1060
2500
6000
1.12
2.65
6.3
15
35.5
85
200
475
1120
2650
6300
1.18
2.8
6.7
16
37.5
90
212
500
1180
2800
6700
1.25
3.0
7.1
17
40
95
224
530
1250
3000
7100
1.32
3.15
7.5
18
42.5
100
236
560
1320
3150
7500
1.4
3.35
8.0
19
45
106
250
600
1400
3350
8000
1.5
3.55
8.5
20
47.5
112
265
630
1500
3550
8500
1.6
3.75
9.0
21.2
50
118
280
670
1600
3750
9000
1.7
4.0
9.5
22.4
53
125
300
710
1700
4000
9500
1.8
4.25
10
23.6
56
132
315
750
1800
4250
10000
1.9
4.5
10.6
25
60
140
335
800
1900
4500
2.0
4.75
11.2
26.5
63
150
355
850
2000
4750
2.12
5.0
11.8
28
67
160
375
900
2120
5000
2.24
5.3
12.5
30
71
170
400
950
2240
5300
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