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中小型通用铣床主传动系统的设计

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中小型通用铣床主传动系统的设计

作者：xxx 指导老师：xxx

（xxx大学工学院 机制 合肥 230036）

下载须知：本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于学习

交流，不可用于商业活动。另外：有需要电子档的同学可以加我2353118036，我保留着毕设的全套资料，旨在互相帮助，共同进步，建设社会主义和谐社会。

摘要：主传动系统的设计是金属切削机床设计中的重要内容，本次毕业设计的是中小型通用铣床主传动系统，根据通用铣床常用的参数，选定电动机类型，确定主电动机功率，按照一定的方法设计主轴箱传动比和转速分配，设计和计算所需齿轮，三角形带和轴，进行校核后得到所用的，包括轴与轴间的距离。合适的选用轴承和花键，达到优化设计整个主传动系统的稳定结构。通过运动参数拟定设计方案，确定转速图，并拟定传动系统图，在保证机床运动和使用要求的前提下，运动链尽量简短简单，画好转配图后，对主要零件进行校核如齿轮弯曲强度的校核和主轴的校核，修改并完善转配图，编写零件代号和制定整个部件的技术条件，最后绘制出正确的零件图。 关键词：铣床 主传动系统 零件 运动参数。 1 引言

设计的机床主轴必须要有一定的变速范围和转速，以满足在实际应用中的需求。

在设计的过程中不断地发现问题并解决问题。

中小型通用铣床主传动系统的设计

传动件包括齿轮、传动轴、轴承等。

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传动轴在反复的弯曲载荷和扭曲载荷的双重作用下易发生疲劳破坏。要求轴在弯曲和扭曲载荷下不易发生过大的变形。传动轴一般要先估算其直径，然后对其刚度进行校核。提高刚度一般有两种方法：缩短轴的长度和增加轴的直径，这样轴的主动件和被动件更近些，使传动件更靠近轴。

1.1 机床的用途和性能

该产品操作方便，性能可靠。机床主轴的电动机功率高，有较广的变速范围。机

床有完善的润滑系统。工作台水平回转角度 ±45°。

1.2 机床的主要技术参数

工作台面积mm ...............................320*1325 工作台最大纵向行程 手动/机动mm..............700/680 工作台最大横向行程 手动/机动mm..............255/240 工作台最大垂直行程 手动/机动mm..............320/300 工作台最大回转角度..........................±45°

主轴中心线至工作台面距离mm...................30/350 主轴转速级数...............................18级 主轴转速围r/min............................30-1500 工作台进给量级数............................18级 主传动电机功率kw............................7.5 进给电机功率kw.............................1.5

机床外形尺寸(长×宽×高)mm..................... 1831*2064*1718

2 传动路线的设计

2.1 设计任务

传动路线的设计是运用转速图的基本原理，来设定合理的传动方案，其中包括传动副数和变速组的选择，齿轮传动比的确定和齿轮齿数的计算。

2.2 转速图的拟定

该铣床的主轴转速范围为30～1500r/min，取公比Ф=1.26，电动机的转速N=1450r/min。

Rn=nmax/nmin=1500/30=50=Ф^(Z-1)= Ф^17 所以 Ф=1.26

故 主轴转速级数 Z=㏑Rn／㏑Ф+1= 50/ 1.26+1=17+1=18 2.2.1 确定变速组和传动副数目

为满足机床结构设计和操纵方便的要求，一般机床采用滑移齿轮有级变速传动方

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为18级的变速系统需要3个变速组，即Z=18=3*3*2。 2.2.2 确定变速的传动顺序方案 各变速组的排列方案有：

18=2*3*3 18=3*2*3 18=3*3*2

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式，一般采用双联或三联滑移齿轮，所以转速级数应为2、3因子的乘积，主轴转速

由于该铣床的主传动系统装在床身内，结构上没有特殊的要求，在一般情况下，变速系统应为降速。由于转速高的轴传递的扭矩小，尺寸可小些，从传动的顺序上来说，前面的传动件应多些，可节省材料、减轻重量，故选择18=3*3*2这种方案。

3 传动件的估算

3.1 带轮的设计

3.1.1 确定计算功率Pca。

查表8—8（《机械设计》），知 KA=1.2 由式8—21得 Pca=KA*P=1.2*7.5=9kw

3.1.2 选择V带的带型

根据计算功率Pca=9kw和小带轮转速n1=1450r/min，由图8—11（《机械设计》），知选择V带A型。

3.1.3 确定带轮的基准直径dd1和dd2并验算带速V。

根据图8—11（《机械设计》）和表8—9，取主动轮基准直径dd1=125mm。 根据式8—15a（《机械设计》），并根据表8—9加以适当调整，从动轮基准直径dd2：

dd2= i*dd1=1.933*125=242mm

根据表8—9取 dd2=250mm 按式8—13验算带的速度

V1=π* dd1* n1/(60*1000)m/s=9.49m/s

因为5m/s<9.49m/s<30m/s，故带的速度合适。 3.1.4 确定该带轮的基准长度Ld和传动中心距a

根据式（8—20） 0.7(dd1+ dd2)≤a0≤2(dd1+ dd2)，初选带传动的中心距a0=500mm。

根据式（8—22）计算带的基准长度

Ld0≈2a0+0.5π(dd1+ dd2)+ (dd1- dd2)^2/4 a0≈1597mm

由表8—2选带的基准长度 Ld=1640mm。 按式（8—23）计算实际中心距a a≈a0+（Ld- Ld0）/2≈522mm