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西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B100205 姓 名 黃仁奕 學(xué) 號(hào) B10020509 導(dǎo) 師 姚慧 2014 年 4 月 10 日 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 65 頁(yè) 摘要 數(shù)控車床不僅能夠車外圓還能用于鏜孔、車端面、鉆孔與鉸孔。與其他種 類的機(jī)床相比，車床在生產(chǎn)中使用最廣。 本論文首先介紹了我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的過程與現(xiàn)狀 ,并分析了其存在的問 題 ;對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討；并對(duì) CW61100E 數(shù)控車床主軸箱傳動(dòng) 系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。 主軸箱有安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。數(shù)控車床 主軸可以獲得在調(diào)速范圍內(nèi)的任意速度，以滿足加工切削要求。 目前，數(shù)控車床的發(fā)展趨勢(shì)是通過電氣與機(jī)械裝置進(jìn)行無級(jí)變速。變頻電 機(jī)通過帶傳動(dòng)和變速齒輪為主軸提供動(dòng)力。通常變頻電機(jī)調(diào)速范圍 3—5，難以 滿足主軸變速要求；串聯(lián)變速齒輪則擴(kuò)大了齒輪的變速范圍 。 本設(shè)計(jì)將原來的帶輪不卸荷結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藥л喰逗山Y(jié)構(gòu)，使輸入軸在帶處只 受轉(zhuǎn)矩，將軸上的徑向力傳動(dòng)到車床機(jī)體上,改善了輸入軸的受力情況。 關(guān)鍵詞：主軸箱，無級(jí)調(diào)速，傳動(dòng)系統(tǒng) Abstract CNC lathe can not only outside the circle can be used for boring, facing, drilling and reaming. Compared with other kinds of machine tools, lathe is the most widely used in production. This paper introduces the process and current situation of the development of CNC machine tools in China, and analyzes its existing problems; the development trend of NC machine tool was discussed; and the CW61100E CNC lathe spindle box transmission system design and calculation. The spindle box is composed of hollow spindle mounted in precision bearings and a set of transmission gears. Spindle CNC lathe can get any speed in speed range, to meet the machining requirements. At present, the development trend of NC lathe is stepless speed change through the electrical and mechanical equipment. Variable frequency motor through the belt drive and gear to provide power for the spindle. Usually the frequency control of motor speed range of 3 - 5, to meet the requirements of spindle speed; series gear extends the range of gear transmission. The design of the original belt wheel not unloading structure to belt wheel unloading structure, the input shaft with only by the shaft torque, radial force on the drive to the lathe body, improve the stress conditions of the input shaft. Key Words: spindle box, stepless speed regulation, transmission system 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 65 頁(yè) 目錄 摘要 ............................................................................................................................................................2 ABSTRACT...............................................................................................................................................3 1 緒論 ........................................................................................................................................................6 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................................................................7 2.1 機(jī)床的主參數(shù) .................................................................................................................................7 2.2 主運(yùn)動(dòng)參數(shù) .....................................................................................................................................7 1.3 切削力的計(jì)算 .................................................................................................................................8 3 主動(dòng)參數(shù)參數(shù)的擬定 ..........................................................................................................................10 3.1 主運(yùn)動(dòng)調(diào)速范圍的確定、計(jì)算各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 ...................................................10 3.2 主電動(dòng)機(jī)的選擇 ...........................................................................................................................11 4 變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................13 4.1 主變速方案擬定 ...........................................................................................................................13 4.2 變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 .......................................................................................................13 4.2.1 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 ...........................................................................13 4.2.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 .......................................................................................................................14 4.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定 .......................................................................................................................14 4.2.4 結(jié)構(gòu)式的擬定 .......................................................................................................................14 4.2.5 確定各變速組變速副齒數(shù) ...................................................................................................15 5 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................16 5.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................16 5.2 選擇帶型 .......................................................................................................................................17 5.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速 ...............................................................................................17 5.4 確定中心距離、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度并驗(yàn)算小輪包角 .......................................................................18 5.5 確定帶的根數(shù) Z ............................................................................................................................19 5.6 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 ...............................................................................................................19 5.7 確定帶的張緊裝置 .......................................................................................................................20 5.8 計(jì)算壓軸力 ...................................................................................................................................20 5.9 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 ...............................................................................................22 5.9.1 齒輪模數(shù)的確定 ...................................................................................................................22 5.9.2 齒寬的確定 ...........................................................................................................................26 5.9.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...................................................................................................................26 5.10 傳動(dòng)軸的直徑估算 .....................................................................................................................27 5.10.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 .....................................................................................................................27 5.10.2 傳動(dòng)軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 ..........................................................................28 5.10.3 鍵的選擇 .............................................................................................................................29 5.11 傳動(dòng)軸的校核 .............................................................................................................................29 5.11.1 傳動(dòng)軸的校核 .....................................................................................................................29 5.11.2 鍵的校核 .............................................................................................................................30 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 65 頁(yè) 5.12 摩擦離合器的選擇和計(jì)算 .........................................................................................................30 5.13 齒輪校驗(yàn) .....................................................................................................................................33 5.13.1 校核 a 變速組齒輪 .............................................................................................................34 5.13.2 校核 b 變速組齒輪 .............................................................................................................35 5.13.3 校核 c 變速組齒輪 .............................................................................................................36 5.14 軸承的選用與校核 .....................................................................................................................38 5.14.1 各軸軸承的選用 .................................................................................................................38 5.14.2 各軸軸承的校核 .................................................................................................................38 5.15 主軸組件設(shè)計(jì) .............................................................................................................................39 6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................................................................50 6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 ...........................................................................................50 6.2 展開圖及其布置 ...........................................................................................................................50 6.3 I 軸（輸入軸）的設(shè)計(jì) .................................................................................................................51 6.4 齒輪塊設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................52 6.5 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................53 6.6 主軸組件設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................54 6.6.1 各部分尺寸的選擇 ...............................................................................................................54 6.6.2 主軸材料和熱處理 ...............................................................................................................55 6.6.3 主軸軸承 ...............................................................................................................................55 6.6.4 主軸與齒輪的連接 ...............................................................................................................57 6.6.5 潤(rùn)滑與密封 .........................................................................................................................57 6.6.6 其他問題 ...............................................................................................................................58 7 總結(jié)和展望 ..........................................................................................................................................59 7.1 本文工作總結(jié) ...............................................................................................................................59 7.2 課題展望 .......................................................................................................................................60 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................................64 致 謝 ......................................................................................................................................................65 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 65 頁(yè) 1 緒論 機(jī)床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù)，他們是運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)， 影響到機(jī)床是否滿足所需要的基本功能要求，參數(shù)擬定就是機(jī)床性能設(shè)計(jì)。主 參數(shù)是直接反映機(jī)床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù)，如車床的 最大加工直徑，一般在設(shè)計(jì)題目中給定，基本參數(shù)是一些加工件尺寸、機(jī)床結(jié) 構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的參數(shù)，可歸納為尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。 通用車床工藝范圍廣，所加工的工件形狀、尺寸和材料各不相同，有粗加 工又有精加工；用硬質(zhì)合金刀具又用高速鋼刀具。因此，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床 工藝范圍和使用情況做全面的調(diào)研和統(tǒng)計(jì)，依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象，兼 顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)床 發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類機(jī)床的對(duì)比，使擬定的參數(shù)最大限度地適應(yīng)各種不同 的工藝要求和達(dá)到機(jī)床加工能力下經(jīng)濟(jì)合理。 機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的 要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式 滿足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本 要求有：滿足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油 足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的傳動(dòng)效率；滿足機(jī)床工作性能要求。主 傳動(dòng)中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性，熱變形特性穩(wěn)定；滿足產(chǎn)品 的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 65 頁(yè) 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1 機(jī)床的主參數(shù) 如表 1 所示： 床身最大回轉(zhuǎn)直徑 1000mm 最小加工工件直徑 100mm 頂尖間最大工件長(zhǎng)度 1500-16000mm 刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑 630mm 頂尖間最大工件重量 6000kg 表 1 2.2 主運(yùn)動(dòng)參數(shù) 據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)典型加工條件，當(dāng)工件直徑為 800～1000mm 時(shí)，極限切削 速度 取 200m/s。 最小切削速度 按典型加工的兩種情況取不同的數(shù)值: ① 高速鋼車刀精車絲杠=1.5m/s; ② 高速鋼車刀低速車削盤類零件，=8m/s 。 主軸轉(zhuǎn)速確定: 由以上典型加工條件, 確定本機(jī)床主要加工直徑范圍為 100～600mm。主軸 轉(zhuǎn)速與切削速度的關(guān)系: , v 為切削速度max10ax=dinVn??min10in=daxV?? 式中的 或，不是該機(jī)床可能加工的最小或最大直徑，而是機(jī)床全部工藝范 圍內(nèi)可以用最大切削速度來加工時(shí)的最小工件直徑和用最小切削速度來加工時(shí) 的最大工件直徑, 這樣才能得出合理的極限轉(zhuǎn)速值。 取max10ax102=637/mindinVnr????ax640/minr? 主軸最低轉(zhuǎn)速： 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 65 頁(yè) 情況①時(shí)， min10in10.5=48/mindaxVr???? ② i 8.2/i63 取 mini4./inar 主軸的轉(zhuǎn)速范圍為 4-640r/min 變速范圍，符合普通車床 Rn 為 40～200 的變速范圍, 且 Rn 值較大, 表 明本機(jī)床有良好的加工工藝性能。 1.3 切削力的計(jì)算 由于切削過程的復(fù)雜性，并且影響它的因素又多，因此目前尚未導(dǎo)出簡(jiǎn)便 計(jì)算進(jìn)給力、徑向力、切削力 的理論公式，一般都是通過大量實(shí)驗(yàn)，由測(cè)力儀 得到切削力后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，建立經(jīng)驗(yàn)公式。在建立經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)，大多數(shù)都是 將背吃刀量、進(jìn)給量及切削速度這三個(gè)主要因素作為可變因素，而其它影響因 素則用修正系數(shù)間接計(jì)算，從而得出、、 三個(gè)分力的計(jì)算公式: FX=Pαafkfvr·kvFz·krFz·kaFz·kvbFz·khFz·kuFz·kbr1Fz Fy =PαfkfFy·kvFy·krFy·kaFy·kvbFy·khFy·kuFy·kbr1Fy Fz =PαfkfFx·kvFx·krFx·kaFx·kvbFx·khFx·kuFx·kbr1Fx 式中及下列各參數(shù)均是以實(shí)驗(yàn)條件得出, 切削深度、進(jìn)給量、切削速度以實(shí)驗(yàn) 條件中最大值計(jì)算, 而不是本機(jī)床實(shí)際所加工最大允許量, 詳見《機(jī)床設(shè)計(jì)手 冊(cè)》: P——單位切削力 ( kgf /mm2) , 取 P=210kgf /mm2; ——切削深度, 1～5mm, 取 αp=5mm; F——進(jìn)給量, 0.1～0.5mm/r, 取 f=0.5mm/r; v——切削速度, 90～105m/min, 取 v=105m/min。 以上取值及各修正系數(shù)源于《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 經(jīng)計(jì)算：=586.3kgf 據(jù)手冊(cè)，=0.35～0.5，取=0.43 =0.35～0.5，取=0.43 則=252kgf; =252kgf 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 65 頁(yè) 總切削 F=++=1090.5kgf=10697.8N 機(jī)床切削總功率: V/1000=10697.8×105 /(60×1000)=18.7kW 按上面所列式求得切削功率后, 還需考慮機(jī)床的傳動(dòng)效率, 機(jī)床的電機(jī)功率為 ≥Pc/ηm, 式中 ηm 為機(jī)床的傳動(dòng)效率, 一般取為 0.75～0.85, 取 0.85 計(jì)算, 計(jì)算得≥=22kW。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P178 可得，選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y180L-4，滿載 時(shí)，其轉(zhuǎn)速為 1470r/min。 3 主動(dòng)參數(shù)參數(shù)的擬定 3.1 主運(yùn)動(dòng)調(diào)速范圍的確定、計(jì)算各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 主運(yùn)動(dòng)調(diào)速范圍的確定 （本小節(jié)公式除非特別說明，均出自資料[12]） ∵數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速范圍 4～640r/min 則數(shù)控車床總變速范圍 maxin160nR?? 估算主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，由于采用的是無級(jí)調(diào)速，所以采用以下的公式： (2.3)0.30.3maxini64())2r/i??計(jì) （ 因?yàn)閿?shù)控機(jī)床主軸的變速范圍大于計(jì)算轉(zhuǎn)速的實(shí)際值同時(shí)為了便于計(jì)算 故?。?20r/i計(jì) 主軸的恒功率變速范圍 max64032npR??計(jì) 電機(jī)的恒功率變速范圍 d281p 由于 Rnp>>Rdp，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸不能滿足恒功率變速要求，因此需要串 聯(lián)一個(gè)有級(jí)變速箱，以滿足主軸的恒功率調(diào)速范圍。 取 ，則 對(duì)于數(shù)控車床，為了加工端面時(shí)滿足恒6f?dp?7.1lgZnp?f? 線速度切削的要求，應(yīng)使轉(zhuǎn)速有一些重復(fù)，故取 Z=4 故前面?zhèn)鲃?dòng)比分配可取。 取 Z=4, ，計(jì)算出變速齒輪箱公比 ，則??4d1a,zfpzfpR??? 25.?ff?， 取 變速箱有四種傳動(dòng)比： ????；1/8.2/1.??；44 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 65 頁(yè) ????；81.2//41./??；4 由圖 2 主軸功率特性圖中可以看出，當(dāng)主軸在 640～40r/min 的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，功 率段 abcde 恒功率輸出，可以實(shí)現(xiàn)恒功率不停車無級(jí)調(diào)速，故此車床用于加工 盤類零件時(shí)，可以恒線速度切削，嚴(yán)格保證加工質(zhì)量，但以上設(shè)計(jì)沒有考慮系 統(tǒng)內(nèi)傳動(dòng)元件造成的功率損失。 3.2 主電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)前面的切削計(jì)算，選擇 22KW 的 Y180L-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)，參數(shù)如下圖表 Y180L-4 型三相異步電動(dòng)機(jī) 產(chǎn)品型號(hào)：Y180L-4 型 Y180L-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)使用條件： 環(huán)境溫度：-15℃＜θ＜40℃ 海拔：不超過 1000m 額定電壓：380V，可選 220-760V 之間任何電壓值 額定頻率：50Hz、60Hz 防護(hù)等級(jí)：IP44、IP54、IP55 絕緣等級(jí)：B 級(jí)、F 級(jí)、H 級(jí) 冷卻方式：ICO141 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 65 頁(yè) 工作方式：S1 連接方式：3KW 及以下 Y 接法、4KW 及以上為△接法 Y180L-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)特點(diǎn) Y180L-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)功率：11KW 電壓：380V 電流：21.8A 絕緣：B 噪 音：87 dB(A) 轉(zhuǎn)速 2900 r/min 是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，是 全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的基本系列，它同時(shí)是符合 JB/T9616-1999 和 IEC34-1 標(biāo)準(zhǔn)的有 關(guān)規(guī)定， 具有國(guó)際互換的特點(diǎn)。 Y180L-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)廣泛適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的一般場(chǎng) 合和無特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，如金屬切削機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、攪拌 機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。 4 變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1 主變速方案擬定 擬定變速方案，包括變速型式的選擇以及開停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè) 變速系統(tǒng)的確定。變速型式則指變速和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同 特點(diǎn)的變速型式、變速類型。 變速方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此， 確定變速方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。 變速方案有多種，變速型式更是眾多，比如：變速型式上有集中變速，分 離變速；擴(kuò)大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構(gòu)、分支變速等型 式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中，我們 采用集中變速型式的主軸變速箱。 4.2 變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的變速不失為有用的方法， 但對(duì)于分析復(fù)雜的變速并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案，就并非十分有效。 4.2.1 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 數(shù)為 Z 的變速系統(tǒng)由若干個(gè)順序的變速組組成，各變速組分別有 、?Z ……個(gè)變速副。即 ? ??321Z? 取 Z=4, ，計(jì)算出變速齒輪箱公比 ，則??4d1a,zfpzfpR?? 25.?ff?， 取 變速箱有四種傳動(dòng)比： ????；1/8.2/1.??；44????；.//./ ；121?? 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 65 頁(yè) 由圖 2 主軸功率特性圖中可以看出，當(dāng)主軸在 640～40r/min 的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，功 率段 abcde 恒功率輸出，可以實(shí)現(xiàn)恒功率不停車無級(jí)調(diào)速，故此車床用于加工 盤類零件時(shí)，可以恒線速度切削，嚴(yán)格保證加工質(zhì)量，但以上設(shè)計(jì)沒有考慮系 統(tǒng)內(nèi)傳動(dòng)元件造成的功率損失。 4.2.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下： 4.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定 主軸的變速范圍應(yīng)等于住變速傳動(dòng)系中各個(gè)變速組變速范圍的乘積，即： inR?210? 檢查變速組的變速范圍是否超過極限值時(shí)，只需檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組。因?yàn)槠?他變速組的變速范圍都比最后擴(kuò)大組的小，只要最后擴(kuò)大組的變速范圍不超過 極限值，其他變速組就不會(huì)超過極限值。 ??122???PXR? 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 65 頁(yè) 4.2.4 結(jié)構(gòu)式的擬定 繪制轉(zhuǎn)速圖 ⑴、選擇 Y132S-4 型 Y 系列籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。 ⑵、分配總降速變速比 4.2.5 確定各變速組變速副齒數(shù) 齒輪齒數(shù)的確定，當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于 定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪 的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和 及zS 小齒輪的齒數(shù)可以從【1】表 3-9 中選取。一般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù)應(yīng)大于 18～20。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒 輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于 4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。 根據(jù)【1】 ,查表 3-9 各種常用變速比的使用齒數(shù)。94P 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 65 頁(yè) 5 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 5.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 輸出功率 P=22kW,轉(zhuǎn)速 n1=1470r/min,n2=900r/min 計(jì)算設(shè)計(jì)功率 Pd edAdPK? 表 4 工作情況系數(shù) AK 原動(dòng)機(jī) ⅰ類 ⅱ類 一天工作時(shí)間/h 工作機(jī) 10? 10~16 16?0?10~16 16? 載荷 平穩(wěn) 液體攪拌機(jī)；離心式水泵； 通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（ ） ；離心式壓縮機(jī)；7.5kW? 輕型運(yùn)輸機(jī) 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷 變動(dòng)小 帶式運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)送砂石、 谷物） ，通風(fēng)機(jī) （ ） ；發(fā)電機(jī)；旋7.5k? 轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機(jī)床； 剪床；壓力機(jī)；印刷機(jī)； 振動(dòng)篩 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷 變動(dòng)較 大 螺旋式運(yùn)輸機(jī)；斗式上料 機(jī)；往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)； 鍛錘；磨粉機(jī)；鋸木機(jī)和 木工機(jī)械；紡織機(jī)械 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 載荷 變動(dòng)很 大 破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ； 球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)； 挖掘機(jī)；橡膠輥壓機(jī) 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 65 頁(yè) 根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16 小時(shí)） ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 296表 4， 取 KA＝1.1。即 1.24.kWdAedPK??? 5.2 選擇帶型 普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P297 圖 13－11 選取。 根據(jù)算出的 Pd＝24.2kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n1＝1470r/min ，查圖得： dd=80～100 可知應(yīng)選取 A 型 V 帶。 5.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 298表 13－7 查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80～100mm 則取 dd1=100mm> ddmin.=75 mm（d d1根據(jù) P295表 13-4 查得） 表 3 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind 槽型 Y Z A B C D Emind 20 50 75 125 200 355 50021 2470=1.63,=10.631.9dd??所 以 臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 65 頁(yè) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 295表 13-4 查“V 帶輪的基準(zhǔn)直徑” ，得 =160mm2d ① 誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比： （ 為彈性滑21160=.365()(2%)di?????誤 ? 動(dòng)率） 誤差 符合要求1.6325.0%10.581i?????誤 ＜ ② 帶速 147v=.3/6dnms? 滿足 5m/s
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