车床主轴箱课程设计方案燕山大学.docVIP

燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目：数控车床主传动系统设计 学院（系）：机械工程学院机制系 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 目 录 第1章 概述……………………………………………. .……..1 1.1 设计要求………………………………………………..1 第2章 主传动的设计 ………………………………………… 2 2.1计算转速的确定……………………………………….. 2 2.2变频调速电机的选择………………………………...…2 2.3转速图的拟定…………………………………………...2 2.3.1传动比的计算…………………………………… ...2 2.3.2参数确定…………………………………………. ..2 2.3.3 主轴箱传动机构简图……………………………...3 2.3.4 转速图拟定………………………………………...3 2.4传动轴的估算………………………………………..… 3 2.5主轴轴颈的确定……………………………………..… 5 2.6主轴最佳跨距的选择……………………………..…… 5 2.7齿轮模数的估算……………………………………….. 6 2.8 同步带传动的设计………………………………….… 8 2.9 滚动轴承的选择…………………………………….… 10 2.10 主要传动件的验算………………………… .…….… 10 2.10.1 齿轮模数的验算………………………..…..…… 10 2.10.2 传动轴刚度的验算……………………………… 14 总结致谢………………………..…………………………….…. 15 参考文献………………………………………………..……….. 16 第一章 概述 1.1 设计要求 机床类型：数控车床 主传动设计要求： 满载功率7.5KW，最高转速2000r/m, 最低转速27.5r/m 变速要求：无级变速 第二章 主传动的设计 2.1 计算转速的确定 机床主轴的变速范围：= ，且：=2000r/m,=27.5r/m 所以：==72.73 根据机床的主轴计算转速计算公式：= 得： =27.5х=99.51r/m 2.2变频调速电机的选择 为了简化变速箱及其自动操纵机构，希望用双速变速箱，现取Z=2。为了提高电机效率，应尽量使。 假设所选电机最高转速为4500rpm，额定转速为1500rpm，==0.5，==0.8则有，，得，。取机床总效率η=0.98х0.98=0.96，则kw。电动机在1500rpm时的输出功率为kw，现取过载系数k=1.28，则电机功率为 。 可选用上海德驱驰电气有限公司的UABP160L-4-50-18.5型号交流主轴电动机，额定功率为18.5kw，最高转速为4500rpm，同步转速为1500rpm，调频范围为5-150HZ,基频为50HZ。选配变频器型号：DRS3000-V4T0150C，售价1380元人民币。 2.3 转速图的拟定 2.3.1 传动比的计算 设电机轴与中间轴通过齿型带定比传动，取其传动比为=0.5， 则，。 2.3.2 参数确定 第一级变速选用同步齿形带传动，两级变速组采用齿轮传动。选=1.6的齿轮副为64/40 选=0.56的齿轮副为37/66 2.3.3 主轴箱传动机构简图 2.3.4 转速图拟定 2.4 传动轴的估算 传动轴除应满足强度要求外，还满足刚度要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大变形。因此疲劳强度一般不是主要矛盾。除了载荷较大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求轴在载荷下不至于产生过大的变形。如果刚度不够，轴上的零件由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热，过早磨损而失效，因此，必须保证传动轴有足够的刚度。 计算转速是传动件传递全部功率的最低转速，各个传动轴上的计算转速可以从转速图直接得出。 主轴： =99.51r/min 中间轴：=350r/min 电机轴：=710r/min 各轴功率和