简式机床主传动系统课程设计
题目：简式车床主传动系统设计
专业：机械设计制造及其自动
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指导教师：
2017年6月30日
目录
设计目的 (3)
设计步骤 (4)
1.确定传动公比及其转速值 (4)
1.1确定传动公比 ................................................ 错误！未定义书签。
1.2选定主轴各级转速 (4)
2.选择主传动方案 (5)
2.1 变速方式 (5)
2.2开停、制动 (5)
3.拟定结构式、结构网、转速图 (5)
3.1拟定结构式 (5)
3.2画结构网 (6)
3.3拟定转速图 (7)
3.3.1确定定比传动 (8)
3.3.2确定各轴转速 (8)
3.3.3确定齿轮齿数 (9)
3.3.4校核主轴转速误差 (11)
4．确定各传动件计算转速 (12)
4.1各轴计算转速： (12)
4.2各个齿轮计算转速 (13)
5.传动系统图 (14)
结束语 (15)
参考文献 (17)
设计目的
通过设计实践，掌握机床主传动系统的设计方法。培养综合运用机械制图，金属切削技术，机械设计技术，及结构工艺相关知识，进行工程设计的能力。培养使用手册图册，有关资料及设计标准规范的能力，提高技术总结及编制技术文件的能力。巩固所学理论知识，为毕业设计积累经验，做准备。
设计步骤
根据设计题目给定的机床种类、规格、主轴极限转速（n min 、n max ）、转速级数Z ，确定其他有关运动参数，选定主轴各级转速值：通过分析比较，选择传动方案；拟定结构式和结构网，拟定转速图；确定齿数及带轮直径；绘制传动系统图
1.确定传动公比及其转速值
1.1确定传动公比
根据给定的主轴极限转速Rn=37.5～1700r/min 和转数级数Z=12，求得传动公比
33.455
.371700
min
max ==
=
n
n
Rn 1
-=Z Rn ?=1.41
1.2选定主轴各级转速
查参考文献【1】可知标准公比为1.06，1.12，1.26，1.41，1.58，1.72，2
因为=1.41=1.066
查参考文献【1】表7-1标注数列表
首先找到最小极限转速37.5r/min 再每跳过5个数取一个转数，即可得到公比为1.41的数列
37.7 53 75 106 150 212 300 425 600 850 1180 1700（r/min）2.选择主传动方案
2.1 变速方式
采用有级变速方式，根据题目要求和简式车床结构特点，选用滑移齿轮变速机构
2.2开停、制动
在开停方式、制动方式面分别选择为电动机开停、电动机制动
3.拟定结构式、结构网、转速图
3.1拟定结构式
1)符合级比规律，基本组的级比指数为1
2)查参考文献【2】可知减小传动件尺寸的原则
P可知当传递功率一定时，提高传动件的转速，由T=955×104
n
可降低其传递扭矩，减小传动件的结构尺寸，节约材料
所以Z=12可确定以下两组方案
［1］12=6×2 12=2×6 12=4×3 12=3×4
［2］12=3×2×2 12=2×3×2 12=2×2×3
所以［1］不符合尺寸最小原则 3) 变速组传动要“前多后少”原则 所以选［2］ 12=3×2×2 4) 变速组的传动线要“前密后疏” 5) 变速组的降速要“前快后慢”
由于主传动系统主要是降速传动，故希望传动链前面的变速组降速要慢些，后面的变速组变速要快些，故最后可确定为：
12=31×23×26
6) 检验最后扩大组的变速范围 10~886
)
1(2max 22r r ≤====-??
p x 允许
3.2画结构网
根据上述结构式画出结构网
图1.结构网
3.3拟定转速图
图2.转速图
3.3.1确定定比传动
因为车床需要通过带传动将装于床腿底座中的电动机轴与变速箱I 轴连接起来，通常V 带传动比u=1.7-3.5,平带u=3
1
-2.5,滑动率为02.0=ε。考虑到I 轴转速不宜过低（结构尺寸增大），也不宜过高（带轮传动不平衡引起振动，噪声），初定n1=850r/min.
649.1102.0-11430850-1n n
u 0
1
0===
）（）（ε
带传动计算功率P =5kw ，查表初步选取小带轮直径d 1=132mm 带传动传动比i 1=649
.11
，大带轮直径d 2=217.7mm,查阅参考资料【3】选用标准值212 3.3.2确定各轴转速
确定中间各级转速时可以从电动机轴开始往后推，也可以从后往前推，通常以往前推比较方便，即首先确定III 轴的转速（第二扩大组C 的传动比）由于c r =6?=8则这两对传动副的传动比必然是：i 1c =4
1
4
1?=
, i 2c =21
2?=
于是确定了III 轴的6级转速只能是150，212，300，425，600，850。
II 轴转速为第一扩大组级比指数X 1=3，II 轴的最低转速可以是212，300，425，600，为避免升速，同时不使最小传动比太小，并满足降速符合递减原则，因此取i m in b =i 1b =
3
1
?
,i max b =i 2b =1,所以
II 轴的最低转速取425
根据升2降4原则I 轴可以有425，600，850，1180，1700，五种转速，，所以I 轴转速选850. 3.3.3确定齿轮齿数
基本主组有三个传动副，传动比是i=211
2
=
?，i 2=41
.11
1=?,i 3=1 由参考文献【1】查得：
i=2
1
时 ：Sz=…57、60、63、66、69、72、75…
i 2=1/1.41时：Sz=…58、60、63、65、67、68、70、72、73…
i 3=1时Sz=…58、60、62、64、66、68、70、72、74…
从以上三行中可以挑出Sz=60和72是共同适用的 a) 根据齿数和Sz 120~100≤并且最小齿数大于22~20 b)
三联滑移齿轮顺利通过的条件'
1Z -'2Z >4
所以Sz=72，从表中查出各对齿轮副中小齿轮的齿数为 24，30，36
i=
4824 i 2=4230 i 3=36
36 第一扩大组i 1b =3
1
?=
82
.21
，i 2b =1 i 1b =
82
.21
，Sz=…57、61、66、68、69、72、73、76、77、80、81、84、
87、88、…
i
2
b
=1，Sz=…58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、
82、84、86、88…
同理，由a)、b)可得取Sz=84，则相应小齿轮的齿数为22，42
i
1b =
62
22 i
2
b
=
42
42
第二扩大组i
1c =
4
1
?
=
98
.3
1，i
2c
=
1
2
?=
1
2
i
1c =
98
.3
1 ,Sz=…74、75、79、80、84、85、89、90、94、95、100、
104、105、109、110…
i
2c =
1
2，Sz=…75、78、81、84、86、87、89、90、92、93、95、96、
98、99、101、102、104、105、107、108…
同理，由a)、b)可得取Sz=105，则相应小齿轮的齿数为21，35
i
1c =
84
21 i
2c
=
34
70