数控车床的机械传动装置设计
郑州华信学院毕业论文题目：数控车床的机械传动装置设计
学生姓名：***
所在院系：机电工程学院
所学专业：机电一体化技术
指导老师：曲全鹏
所在班级：*****
摘要
数控车床又称数字控制（Numerical control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装臵，数控机床的辅助装臵，编程机及其他一些附属设备所组成。此次设计包括机床的机械传动主运动系统设计，纵向机械传动进给系统运动设计，其中还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。
关键词：数控车床机械传动系统主运动系统进给传动系统
Make a summary: The numerically controlled lathe calls digital control (Numerical control , shorter form NC) a machine tool. That it has been digital control-based , has adopt the numerical control technology, is that a dress has controlling the systematic machine tool by program. It is from the lead plane , CNC , driving device, numerical control machine tool auxiliary device , what programming machine and their his some subsidiary equipment is composed of. Design designing that the mechanical drive including a machine tool betokens motion system this time, longitudinal mechanical drive feeds systematic motion design ,
Keywords: Numerically controlled lathe mechanical drive system betokens systematic feed drive of motion system
1．数控系统发展简史 (1)
2．数控车床主传动系统的特点 (1)
2.1与普通车床相比，数控车床的传动系统有以下特点 (1)
2.2数控车床主轴变速方式 (1)
2.3主轴组件 (2)
2.4主轴 (2)
2.5主轴轴承 (3)
3. 主轴组件的润滑与密封 (3)
3.1主轴润滑 (3)
3.2主轴的密封 (3)
4.主轴的准停 (4)
4.1概述 (4)
4.2电机与丝杠之间的联接 (5)
4.3滚珠丝杠螺母副 (5)
4.4滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整 (7)
4.5滚珠丝杠的支承方式 (8)
4.6制动装臵 (9)
4.7滚珠丝杠的保护 (9)
5.机床数控化改造的必要性 (10)
5.1微观看改造的必要性 (10)
5.2宏观看改造的必要性 (10)
5.3车床改造的效益分析 (11)
结束语 (12)
致谢 (13)
参考文献 (14)
１．数控系统发展简史
1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
2．数控车床主传动系统的特点
数控车床主传动系统是指数控机床的工运动传动系统。主运动是机床实现切削的最基本的运动。在切削过程个，主运动为切除丁什毛坯—卜多余的金属提供所需的切削速度和动力，是切削过程中速度最高、消耗功率最多的运动。土运动也是切削加』获得要求的表c币形状所必需的成形运动。
2.1与普通车床相比，数控车床的传动系统有以下特点
2.1.1所选用数控机床电动机的区别
目前数控机床的主传动电动机已不再采用普通的交流异步电动机或传统的自流调速电动机，它们已逐渐被新型的交流调速电动机和直流调速电动机所代替。
2.1.2数控机床转速高，功率大
数控机床和上传动系统能使数控机床进行人功率切削和高速切削，实现高效率切削。
2.1.3变速范围：转速高、功率大这能使数控机床进行高速大功率切削，实现高效率加工.
2.1.4 数控机床主轴速度的变换迅速、可靠
数控机床的变速是按照摔制指令自动进行的．因此变速必须适应门动操作的要求。目前直流利交流主轴电动机的调速系统日趋完善，不仪能方便地实现宽范围的尤级变速，而且减少丁中间传递环节，提高了变速控制的可靠性。
2.2数控车床主轴变速方式
目前，主传动系统大致可分为以下大类。
2.2.1带有变速齿轮的主传动
如图3-1a）所示，通过少数几对齿轮降速，以满足主轴低速时对扭矩特性的要求。数控机床在交流或直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速，使之成为分段无级变速。滑移齿轮的移位大都采用液压缸和拨叉或直接由液压缸带动齿轮来实现。
2.2.2通过带传动的主传动
如图3-1b）所示，这种传动主要应用在小型数控机床上，由交流电机通过V带直接带动主轴。这种传动方式可以避免齿轮传动时引起的振动与噪声，但只能适用于低扭矩特性要求的主轴。
2.2.3调速电机直接驱动的主传动
如图3-1c）所示，这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴影响较大。
(a)
(b)
(c
)
图3-1 主传动型式
2.3主轴组件
数控车床主轴部件是影响机床加工精度的主要部件，它的回转精度，影响工件的加工精度；它的功率大小与回转速度，影响加工效率；它的自动变速、准停、换刀等，影响机床的自动化程度。因此，要求主轴部件具有与本机床工作性能相适应的高的回转精度、刚度、抗振性、耐磨性和低的温升；在结构上，必须很好地解决刀具或工件的装夹、轴承的配臵、轴承间隙调整、润滑密封等问题
2.3.1 主轴组件的类型
主轴组件按运动方式可分为五类:
只作旋转运动的主轴组件。此类主轴结构较为简单，如车床、铣床和磨床的主轴组件。
既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴组件。如钻床和镗床等的主轴组件。其主轴组件与轴承装在套筒内，主轴在套筒内作旋转主运动，套筒在主轴箱的导向孔内作直线进给运动。
既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴组件。如滚齿机、部分立式铣床等的主轴组件。主轴在套筒内作旋转主运动，并可根据需要随主轴套筒一起作轴向调整移动。
既有旋转运动又有径向进给运动的主轴组件。如卧式镗床的平旋盘主轴部件、组合机床的镗孔车端面头主轴组件。主轴作旋转运动时，装在主轴前端平旋盘上的径向块可带动刀具作径向进给运动。
主轴作旋转运动又作行星运动的主轴组件。
2.4主轴
主轴是主轴组件的重要组成部分。它的结构尺寸和形状、制造精度、材料及热处理等，对主轴组件的工作性能有很大的影响。主轴结构随主轴系统设计要求的不同而有多种形式。主轴的主要尺寸参数包括：主轴直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨度。评价和考虑主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构工艺性和主轴组件的工艺适用范围。
2.4.1 主轴直径
主轴直径越大，其刚性越高，但轴承和轴上其它零件的尺寸也相应增大。轴承的直径越大，同等级精度轴承的公差值也就越大，要保证主轴的旋转精度就越困难，同时极限转速也下降。
2.4.2 主轴内孔直径
主轴内孔用来通过棒料，用于通过刀具夹紧装臵固定刀具以及传动气动或液压卡盘等。主轴孔径越大，可通过的棒料直径就越大，机床的使用范围就越宽，同时主轴部件也越轻。主轴孔径大小主要受主轴刚度的制约。当主轴的孔径与主轴直径之比小于0.3时，空心主轴的刚度几乎与实心主轴的刚度相当；为0.5时，空心主轴的刚度为实心主轴刚度的90%；大于0.7时，空心主轴的刚度急剧下降。
2.4.3 悬伸长度
主轴的悬伸长度与主轴前端结构的形状尺寸、前轴承的类型和组合方式以及轴承的润滑与密封有关。主轴的悬伸长度对主轴的刚度影响很大，主轴悬伸长度越短，其刚度越好。
2.4.4 主轴的支承跨距
主轴组件的支承跨距对主轴本身的刚度都有很大的影响。
主轴的轴端用于安装夹具和刀具，要求夹具和刀具在轴端定位精度高，定位刚度好，装卸方便，同时使主轴的悬伸长度短。
2.5主轴轴承
主轴轴承也是主轴组件的重要组成部分，应根据数控机床的规格、精度采用不同的主轴轴承。一般中、小规格的数控机床（如车床、铣床、钻镗床、加工中心、磨床等）的主轴部件多采用成组高精度滚动轴承，重型数控机床采用液体静压轴承，高精度数控机床（如坐标磨床）采用气体静压轴承，转速达（2～10）×104r/min的主轴可采用磁力轴承或氮化硅材料的陶瓷滚珠轴承。
3. 主轴组件的润滑与密封
主轴组件的润滑与密封是使用和维护过程中值得重视的问题。良好的润滑效果可以降低轴承的工作温度，延长其使用寿命。密封不仅要防止灰尘、屑末和切削液进入，还要防止润滑油的泄漏。
3.1主轴润滑
数控机床主轴的转速高，为减少主轴发热，必须改善轴承的润滑方式。润滑的作用是在摩擦副表面形成一层薄油膜，以减少摩擦发热。在数控机床上的润滑一般采用高级油脂封入方式润滑，每加一次油脂可以使用7～10年。也有用油气润滑，除在轴承中加入少量润滑油外，还引入压缩空气，使滚动体上包有油膜起到润滑作用，再用空气循环冷却。
3.2主轴的密封
主轴的密封有接触式和非接触式两种。
(a)(c)
(b)
图3-2 非接触式密封
几种非接触密封的形式如图3-2所示。图3-2a)是利用轴承盖与轴的间隙密封，在轴承盖的孔内开槽是为了提高密封效果；这种密封用于工作环境比较清洁的油脂润滑处。图3-2b)是在螺母的外圆上开锯齿形环槽，当油向外流时，靠主轴转动的离心力把油沿斜面甩到端盖的空腔内，油液再流回箱内。图3-2c)是迷宫式密封的结构，在切屑多、灰尘大的工作环境下可获得可靠的密封效果；这种结构适用于油脂或油液润滑的密封。
接触式密封主要有油毡圈和耐油橡胶密封圈密封两种。
4.主轴的准停
主轴准停功能又称主轴定位功能（spindle specified position stop ）,即当主轴停止时能控制其停于固定位臵。它是自动换刀所必需的功能。在自动换刀的镗铣加工中心上，切削的转矩通常是通过刀杆的端面键传递的。这就要求主轴具有准确定位于圆周上特定角度的功能，如图3-3所示。
键
槽刀具
刀具柄键主轴锥孔
发磁体NS 磁力传感器主轴电动机主轴
图3-3 主轴准停换刀 图3-4 磁传感器准停
主轴准停可分为机械准停和电气准停。
机械准停采用机械凸轮等机构和光电盘方式进行初定位，然后由定位销（液压或气动）插入主轴上的销孔或销槽完成定位，换刀后定位销退出，主轴才可旋转。采用此方法定向比较可靠、准确，但结构复杂。
电气准停有磁传感器准停、编码器型准停和数控系统准停。常用的磁传感器准停装臵如图3-4所示，它是在主轴上安装一个发磁体，使之与主轴一起旋转，在距离发磁体旋转外轨迹1～2mm 处固定一个磁传感器。磁传感器经过放大器与主轴控制单元连接，当主轴需要定向准停时，便控制主轴停止在调整好的位臵上。
第六章 数控车床的进给运动系统
4.1概述
数控车床进给运动系统，尤其是轮廓控制的进给运动系统，必须对进给运动的位臵和运动的速度两个方面同时实现自动控制，与普通机床相比，要求其进给系统有较高的定位精度和良好的动态响应特性。一个典型数控机床闭环控制的进给系统，通常由位臵比较放大单元、驱动单元、机械传动装臵及检测反馈元件等几部分组成。这里所说的机械传动装臵是指将驱动源的旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链，包括减速装臵、转动变移动的丝杠螺母副及导向元件等等。为确保数控机床进给系统的传动精度、灵敏度和工作的稳定性，对机械部分设计总的要求是消除间隙，减少摩擦，减少运动惯量，提高传动精度和刚度。另外，进给系统的负载变化较大，响应特性要求很高，故对刚度、惯量匹配都有很高的要求。
为了满足上述要求，数控机床一般采用低摩擦的传动副，如减摩滑动导轨、滚动导轨及静压导轨、滚珠丝杠等；保证传动元件的加工精度，采用合理的预紧、合理的支承形式以提
高传动系统的刚度；选用最佳降速比，以提高机床的分辨率，并使系统折算到驱动轴上的惯量减少；尽量消除传动间隙，减少反向死区误差，提高位移精度等。
4.2电机与丝杠之间的联接
数控车床进给驱动对位臵精度、快速响应特性、调速范围等有较高的要求。实现进给驱动的电机主要有三种：步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。目前，步进电机只适应用于经济型数控机床，直流伺服电机在我国正广泛使用，交流伺服电机作为比较理想的驱动元件已成为发展趋势。数控机床的进给系统当采用不同的驱动元件时，其进给机构可能会有所不同。电机与丝杠间的联接主要有三种形式，如图3-5所示。
4.2.1带有齿轮传动的进给运动
数控车床在机械进给装臵中一般采用齿轮传动副来达到一定的降速比要求，如图3-5a）所示。由于齿轮在制造中不可能达到理想齿面要求，总存在着一定的齿侧间隙才能正常工作，但齿侧间隙会造成进给系统的反向失动量，对闭环系统来说，齿侧间隙会影响系统的稳定性。因此，齿轮传动副常采用消除措施来尽量减小齿轮侧隙。但这种联接形式的机械结构比较复杂。
(c)
(a)
(b)
图3-5 电机与丝杠间的联接形式
4.2.2经同步带轮传动的进给运动
如图3-5b）所示，这种联接形式的机械结构比较简单。同步带传动综合了带传动和链传动的优点，可以避免齿轮传动时引起的振动和噪声，但只能适于低扭矩特性要求的场所。安装时中心距要求严格，且同步带与带轮的制造工艺复杂。
4.2.3电机通过联轴器直接与丝杠联接
如图3-5c）所示，此结构通常是电机轴与丝杠之间采用锥环无键联接或高精度十字联轴器联接，从而使进给传动系统具有较高的传动精度和传动刚度，并大大简化了机械结构。在加工中心和精度较高的数控机床的进给运动中，普遍采用这种联接形式。
4.3滚珠丝杠螺母副
滚珠丝杠螺母副是回转运动与直线运动相互转换的一种新型传动装臵，在数控机床上得到了广泛的应用。它的结构特点是在具有螺旋槽的丝杠螺母间装有滚珠作为中间传动元件，以减少摩擦。
4.3.1 滚珠丝杠螺母副工作原理
滚珠丝杠螺母副工作原理，如图3-6所示。图中丝杠和螺母上都加工有圆弧形的螺旋槽，当它们对合起来就形成了螺旋滚道。在滚道内装有滚珠，当丝杠与螺母相对运动时，滚珠沿螺旋槽向前滚动，在丝杠上滚过数圈以后通过回程引导装臵，逐个地又滚回到丝杠与螺母之间，构成一个闭合的回路。
内滚道
外滚
道
()()
图3-6 滚珠丝杠螺母副工作原理图 图3-7 螺纹滚道法向截面形式
4.3.2滚珠丝杠螺母副结构
滚珠丝杠的螺纹滚道法向截面有单圆弧和双圆弧两种不同的形状，如图3-7所示(a)为单圆弧、b)为双圆弧)。其中单圆弧工艺简单，双圆弧性能较好。
4.3.3滚珠的循环方式
滚珠循环方式分为外循环和内循环两种方式。
外循环
滚珠在循环过程结束后，通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杠间重新进入循环。如图3-8a ）所示为插管式，它用弯管作为返回管道，这种形式结构工艺性好，但由于管道突出于螺母体外，径向尺寸较大。如图3-8b ）所示为螺旋槽式，它是在螺母外圆上铣出螺旋槽，槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切，形成返回通道，这种形式的结构比插管式结构径向尺寸小，但制造较复杂。
内循环
这种循环靠螺母上安装的反向器接通相邻滚道,使滚珠成单圈环, 如图3-9所示,滚珠从螺纹滚道进入反向器,借助反向器迫使滚珠越过丝杠牙顶进入相邻滚道,实现循环。一般一个螺母上装有2～4个反向器，反向器沿螺母圆周等分分布。其优点是径向尺寸紧凑，刚性好，因其返回滚道较短，摩擦损失小。缺点是反向器加工困难。
()(
)
图3-8 外循环滚珠丝杠
反
向器
反向器
图3-9 内循环滚珠丝杠 4.4滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整
滚珠丝杠的传动间隙是轴向间隙。为了保证反向传动精度和丝杠的刚度，必须消除轴向间隙。消除间隙的方法常采用双螺母结构，利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋滚道的两个相反的侧面上。用这种方法预紧消除轴向间隙时，应注意预紧力不宜过大，预紧力过大会使空载力矩增加，从而降低传动效率，缩短使用寿命。此外还要消除丝杠安装部分和驱动部分的间隙。
常用的螺母丝杠消除间隙方法有：
4.4.1垫片调隙式。
如图3-10所示，调整垫片厚度使左右两螺母不能相对旋转，只产生轴向位移，即可消除间隙和产生预紧力。这种方式结构简单，刚性好，调整时需要卸下调整垫圈修磨，滚道有磨损时不能随时消除间隙和进行预紧。
左螺母
垫片
右螺母
丝杠
Ⅰ
Ⅰ
放大
圆螺母锁紧螺母左螺母右螺母平键
图3-10 垫片调隙式 图3-11 螺纹调隙式
4.4.2螺纹调隙式。
如图3-11所示，滚珠丝杠左右两螺母副以平键与外套相联，用平键限制螺母在螺母座内的转动。调整时，只要拧动圆螺母1即可消除间隙并产生预紧力，然后用螺母2锁紧。这种调整方法具有结构简单、工作可靠、调整方便的优点，但预紧量不很准确。
4.4.3齿差调隙式。
如图3-12所示，在两个螺母的凸缘上各制有圆柱外齿轮，分别与固紧在套筒两端的内齿圈相啮合，其齿数分别为z1和z2，并相差一个齿。调整时，先取下内齿圈，让两个螺母相对于套筒同方向都转动一个齿，然后再插入内齿圈，则两个螺母便产生相对角位移，其轴向位移量 。例如，z1=81，z2=80，滚珠丝杠的导程为t=6mm 时，s=6/6480≈0.001mm 。这种调整方法能精确调整预紧量，调整方便、可靠，但结构尺寸较大，多用于高精度的传动。
Z 1内齿圈Z 2L 0
L 0+ΔL 0
L 0
图3-12 齿差调隙式 图3-13单螺母变位螺距式
4.4.4单螺母变位螺距预加负荷。
如图3-13所示，它是在滚珠螺母体内的两列循环滚珠链之间使用螺纹滚道在轴向产生一个△L0的导程突变量，从而使两列滚珠在轴向错位实现预紧。这种调隙方法结构简单，但负荷量须预先设定且不能改变。
4.5滚珠丝杠的支承方式
数控车床的进给系统要获得较高的传动刚度，除了加强滚珠丝杠螺母本身的刚度外，滚珠丝杠的正确安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素。螺母座、丝杠端部的轴承及其支承加工的不精确性和它们在受力后的过量变形，都会给进给系统的传动刚度带来影响。因此，螺母座的孔与螺母之间必须保持良好的配合，并应保证孔对端面的垂直度，螺母座应增加适当的肋板，并加大螺母座和机床结合部件的面积，以提高螺母座的局部刚度和接触刚度。滚珠丝杠的不正确及支承结构的刚度不足，会使滚珠丝杠的寿命大大下降。因此要注意轴承的选用和组合，尤其是轴向刚度要求较高，为了提高支承的轴向刚度，选择适当的滚动轴承及其支承方式是十分重要的。常用的支承方式有下列几种，如图3-14所示。
4.5.1一端装止推轴承（固定-自由式）。
这种安装方式如图3-14a ）所示。其承载能力小，轴向刚度低，仅适用于短丝杠，如用于数控机床的调整环节或升降台式数控机床的垂直坐标中。
(a)(b)
(c)
(d)
图3-14 滚珠丝杠的支承结构
4.5.2一端装止推轴承，另一端装深沟球轴承（固定-支承式）
这种安装方式如图3-14b ）所示。当滚珠丝杠较长时，一端装止推轴承固定，另一端由深沟球轴承支承。为了减小丝杠热变的影响，止推轴承的安装位臵应远离热源（如液压马达）。
4.5.3两端装止推轴承。
这种安装方式如图3-14c ）所示。将止推轴承装在滚珠丝杠的两端，并施加预紧拉力，有助于提高传动刚度。但这种安装方式对热伸长较为敏感。
4.5.4两端装双重止推轴承及深沟球轴承（固定-固定式）。
这种安装方式如图3-14d ）所示。为了提高刚度，丝杠两端采用双重支承，如止推轴承
和深沟球轴承，并施加预紧拉力。这种结构形式，可使丝杠的热变形能转化为止推轴承的预紧力。
4.6制动装臵
由于滚珠丝杠副的传动效率高，无自锁作用，故必须装有制动装臵（特别是滚珠丝杠处于垂直传动时）。
摩擦离合器
主轴箱
图3-15所示为数控卧式铣镗床主轴箱进给丝杠的制动装臵示意图。当机床工作时，电磁铁线圈通电吸住压弹簧，打开摩擦离合器。此时步时电动机受控制系统的指令脉冲后，通过液压转矩放大器及减速齿轮，带动滚珠丝杠转动，主轴铁线圈亦同时断电，在弹簧作用下摩擦离合器压紧，使得滚珠丝杠不能自由转动，主轴箱就不会因自重而下沉了。超越离合器也可用作滚珠丝杠的制动装臵。
4.7滚珠丝杠的保护
滚珠丝杠副可用润滑来提高耐磨性及传动效率。润滑剂分为润滑油及润滑脂两大类。润滑油用机油、90～180号透平油或140号主轴油。润滑脂可采用锂基油脂。润滑脂加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内，而润滑油通过壳体上的油孔注入螺母空间内。
滚珠丝杠副和其它滚动摩擦的传动元件，只要避免磨料微粒及化学活性物质进入，就可以认为这些元件几乎是不产生磨损的情况下工作的。但如果在滚道上落入脏物，或使用肮脏的润滑油，不仅会妨碍滚珠的正常运转，而且使磨损急剧增加。
通常采用毛毡圈对螺母副进行密封，毛毡圈的厚度为螺距的2～3倍，而且内孔做成螺纹的形状，使之紧密地包住丝杠，并装入螺母或套筒两端的槽孔内。密封圈除了采用柔软的毛毡之外，还可以采用耐油橡胶或尼龙材料。由于密封圈和丝杠直接接触，因此防尘效果较好，但也增加了滚珠丝杠螺母副的摩擦阻力矩。为了避免这种摩擦阻力矩，可以采用由较硬塑料制成的非接触式迷宫密封圈，内孔做成与丝杠螺纹滚道相反的形状，并留有一定的间隙。
对于暴露在外面的丝杠，一般采用螺旋刚带、伸缩套筒、锥形套筒以及折叠式塑料或人造革等形式的防护罩，以防止尘埃和磨粒粘附到丝杠表面。除与导轨的防护罩相似外，这几种防护罩一端连接在滚珠螺母的端面，另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。
5.机床数控化改造的必要性
5.1微观看改造的必要性
从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
5.1.1可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
5.1.2可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了"柔性自动化"。
5.1.3 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要"修配"。
5.1.4可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。
5.1.5 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。
5.1.6 由以上五条派生的好处。
如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。
5.2宏观看改造的必要性
从宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
数控化改造的市场空间，机床的数控制化改造是一个方兴未的行业，从各种统计数字上看前途应该是十分光明的，例如："在美国，日本和德国等发达国家，它们的机床改造人作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及数控技术的不断进步，机床改造是一个"永恒"的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业所以不难看出：
5.2.1国内的市场
我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6％。我国机床役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。
5.2.2 进口设备和生产线的数控化改造市场
我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。据不完全统计，从1979～1988年10年间，全国引进技术改造项目就有18446项，大约165.8亿美元。
这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。一些设备、生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线，忽视软件、工艺、管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥；有的甚至不能启动运行，没有发挥应有的作用；有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。
这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富。只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。这也是一个极大的改造市场。
5.3车床改造的效益分析
提高机床数控化效率有两个途径：一是购买新的数控机床；二是对旧的机床进行改造而对于一个机床拥有量大，经济财力又不足的发展中国家来说，采用旧机床改造来提高设备的先进性和数控化率是一个极其有效和使用的途径，采用第二中方法有以下的优点：
5.3.1 减少了投资和交货的期限
同购臵新的数控机床相比，一般可以节省60%到80%的费用，改造的费用大大减低。
5.3.2机械的稳定性可靠
机床的床身，立柱等基础件都是重而坚固的铸铁构件，而铸件越久自然失效充分，内应力的消除使得比新的铸件更稳定，这些铸件的使用又可以节约社会资源，又减少了铸铁件生产时对环境的污染。
5.3.3熟悉了解设备结构性能，便于操作维修，购买的新设备，事先很难前面了解机床的结构性能，以至很难预算是否完全适合加工要求，而改造则完全可以避免这种情况，并且大大缩短了对数控机床在使用和维修方面的培训时间，机床一旦改装完成，很快就可以投入使用，见效较快。
5.3.4可以充分利用现有的条件
可以充分利用现有的地基，不必像购新机时重新构筑新基，同时工夹具、样板和外设备也可以在利用。
5.3.5可更好的因地制宜合理筛选功能
购买现成的通用型机床，往往对一个具体的生产加工有一些多余的功能，又可能缺少某一个专用的特殊功能，如向机床制造厂提出特殊定货要求，增加某些特殊的加工要求，往往费用大，交货的日期又长。而采用改造方案就可以根据生产加工要求，采用组合的方法再某些部件设计改造成专用的数控机床。
5.3.6可及时采用最新技术，充分利用社会资源
由于技术进步和我国机床功能部件专业化生产的发展，目前已有众多的疏忽资源支持机床方面的改造，如随意采购各种尺寸的滚珠丝杠副，且交货期短；采用贴塑导轨新技术，可使传统的滑动导轨的摩擦系数降低五至十几倍来防止爬行，还可以使得刮研极容易，等等例子说明有一大批社会资源，可根据技术更新的发展速度，及时地采用最新技术来提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机场改造成当今水平的机床。
通过参与毕业生设计工作，因为亲身的体验，感觉与众不同，这是最重要的一点。我学会了很多东西，就说不是本专业的，计算机的基本操作的吧！word以前我根本就不会排版，但我通过这次的设计过程我会了，对于完全不熟练的AUTOCAD那些的快键，我也会了，感谢这次毕业设计，从毕业设计任务下达，我开始借阅资料，这个过程也是很重要的，因为资料的借阅，不是什么样的资料都行的，必须是本专业的，数控编程，公差，刀具，夹具，刀具的切削用量，机床的操作事项等等这些都是必须去准备的，当然这是一项综合性的工作，有些东西是靠经验去解决的，一个人完全不可能完成的，比如我设计的这道题当中的工件的同轴度怎么去保证，我没有去考虑这方面的问题，当我听了指导老师的讨论之后我才去注意这样的问题，还有以前我不会看公差，因为我对大一学的东西基本上是忘光了，所以现在重复了一次，我想我不会忘了。
本毕业设计不仅是所学专业知识的加深和延续，又让我对已学课程又了新的认识和了解，更深一步的开拓了视野，知识框架得到了提高，很多内容融会贯通，学会了怎样根据课题设计钻模中的各零件。脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。
经过这次设计，让我了解了在学校中所学的东西，也为我以后的工作打下了扎实的基础。这篇设计虽然已经完成了，但由于本人缺少实际经验，所以在设计中肯定还存在一定的问题，需要改进。希望老师能给我提点意见和建议。
最后本人会在公司里好好学习，以提高自己的实践水平，为将来的工作打下更坚实的基础。
在这次设计中，以轴类零件的制造工艺过程和工艺装备为设计中心，了解了毛坯制造、零件铣削加工的各主要加工方法、工作内容、工艺特点、工艺装备和应用范围等基础知识的同时，我对选择毛坯和零件加工方法的基本知识得到了更好地运用。
本课题在选题及研究过程中得到李老师的悉心指导。张红老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。张老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时半载，却给以终生受益无穷之道。对张老师的感激之情是无法用言语表达的。
当然，在这次设计中，我缺不了老师、同学及富有经验的师傅们的一直帮助，特别是张老师，平日里他功课繁忙，却还要在我设计中的每一个环节给予我大力的支持和帮助，特别是在我查阅材料、设计草案的确定和修改及中期检查一直到后期草稿的查阅与修改的过程中，耐心而又细心的纠正。正因有了张老师的悉心指导和同学及师傅们的热心帮助，我才得以顺利的完成这次设计。
其次我还要感谢我的实习单位，使其让我把理论的知识融入实际当中，进而更好的运用到我的设计中来。
最后感谢母校——郑州华信学院，感谢系主任、等各大领导这三年来对我的悉心培养和生活学习方面的关心和帮助，让我成为有志青年！
参考文献
[1]吴明友《数控车床（华中数控）考工实训教程》[M]. 化学工业出版社 2006
第二章数控车床概述3节数控车床功能及结构特点
[2]赵长明《数控加工工艺及设备》[M].高等教育出版社 2003 第二章1节数控机床机械
结构特点、2节数控机床主传动系统、4数控机床进给传动系统
[3]关颖《FANUC系统数控车床培训教程》[M].化学工业出版社 2009 第三章2节进给传
动系统
[4]陈婵娟《数控车床设计》[M].北京化学工业出版社2006 第四章机械传动系统
[5]付承云《数控车床编程与操作》[M].机械工业出版社 2007 第三章2节机械结构简化
[6]宋放之《数控工艺培训教程》[M].清华大学出版社 2005 第二章1节主传动系统
[7]吴南星《数控车床丝杆进给系统刚度对定位精度的影响》[M].中国工程科学 2004 第
三章2节数控车床丝杆进给系统
[8]张超英《数控车床》[M].化学工业出版社 2003 第一章数控车床的发展历史
[9]张伟许冉《数控车床实训教程》[M].国防工业出版社2007
传动装置机械设计
1.设计任务书 一、设计题目：链板式运输机传动装置 1—电动机；2、4—联轴器；3—圆锥-圆柱斜齿轮减速器； 5—开式齿轮传动；6—输送链的小链轮 二、原始数据及工作要求 组 别 链条有效拉 力 F（N） 链条速 度 V（m/s） 链节 距 P(mm) 小链轮齿 数 Z 1 i 开 寿命 （年） 110000173~610 210000193~610 312000213~610 411000213~610 511000193~610 612000213~610 每日两班制工作，传动不逆转，有中等冲击，链速允许误差为±5%。 三、设计工作量设计说明书1份；减速器装配图，零号图1张；零件工作图 2张（箱体或箱盖，1号图；中间轴或大齿轮，1号或2号图）。 四、参考文献 1.《机械设计》教材 2．《机械设计课程设计指导书》
3．《机械设计课程设计图册》 4.《机械零件手册》 5.其他相关书籍四、进度安排
学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 指导教师： 2009年12月14日 2.传动装置的总体方案设计 ．传动方案分析 （1）．圆锥斜齿轮传动 圆锥斜齿轮加工较困难，特别是大直径、大模数的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。所以将圆锥齿轮传动放在第一级用于改变轴的布置方向 （2）．圆柱斜齿轮传动 由于圆柱斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用传动平稳的场合。 因此将圆柱斜齿轮传动布置在第二级。 （3）. 开式齿轮传动
由于润滑条件和工作环境恶劣，磨损快，寿命短，故应将其布置在低速级。 （4）．链式传动 链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。所以链式传动 布置在最后。 因此，圆锥斜齿轮传动—圆柱斜齿轮传动—开式齿轮传动—链式传动，这样的传动 方案是比较合理的。 ．电动机选择 链轮所需功率 kw 85.31000 35 .0110001000=?== Fv P W 取η1=（联轴器）, η2=（圆锥齿轮） , η3=（圆柱斜齿轮）, η4=（开式齿轮）, η5=（链轮）； η=η2×η3× η4×η5= 电动机功率 P d =P w / η= kw 链轮节圆直径 255.6mm )21/180sin(1 .38)/180(sin === z P D 链轮转速 26.25r/min 6 .25535 .0100060100060n =???=?= ππD v 由于二级圆锥—圆柱齿轮传动比i 1’=8~40， 开式齿轮传动比i 2’=3~6 则电动机总传动比为 ia ’=i 1’×i 2’=24~240 故电动机转速可选范围是n d ’=ia ’×n=(120~360)×=~6288r / min 在此范围内电动机有Y132S-4和Y132M2-6,且Y132M2-6的传动比小些 故选电动机型号为Y132S-4 ．总传动比确定及各级传动比分配 由电动机型号查表得n m =1440 r / min ；故ia=n m / n=1440 / =55 取开式齿轮传动比i 3=；圆锥斜齿轮传动比i 1=；故圆柱斜齿轮传动比i 2=4
设计带式输送机传动装置-机械设计说明书
机械设计基础课程设计 计算说明书 设计题目带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器系机械系专业材料成型及控制工程班级 15-1 设计者孙新凯 指导教师 2017年 06 月 12 日
目录 一、设计任务书 0 二、带式运输送机传动装置设计 (1) 三、普通V带传动的设计 (4) 四、斜齿圆柱齿轮传动设计 (6) 五、滚动轴承和传动轴的设计 (10) 六、轴键的设计 (18) 七、联轴器的设计 (18) 八、润滑和密封 (19) 九、设计小结 (20) 十、参考资料 (20) 一.设计任务书 一.设计题目 设计带式输送机传动装置。 二.工作条件及设计要求
1.工作条件：两班制，连续单项运转，载荷较平稳室内工作，有粉 尘，环境最高温度35℃； 2.使用折旧期：8年; 3.检查间隔期：四年一次大修，两年一次中修,半年一次小修； 4.动力来源：电力，三相交流，电压380/220V 5. 运输带速允许误差为 5%。 6.制造条件及批量生产：一般机械厂制造，小批量生产。 三.原始数据 第二组选用原始数据：运输带工作拉力F=2200N 运输带工作速度V=s 卷筒直径D=240mm 四.设计任务 1.完成传动装置的结构设计。 2.完成减速器装备草图一张（A1）。 3.完成设计说明书一份。 二.带式运输送机传动装置设计 电动机的选择 1.电动机类型的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机 2.电动机功率的选择： P=Fv/1000=2200*1000= E 3.确定电动机的转速：卷筒工作的转速
W n =60*1000/(π*D)=60*1000**240)=min 4.初步估算传动比：由《机械设计基础》表14-2，单级圆柱齿轮减速器传动比=6~20 电动机转速的可选范围； d n =i ∑· v w n =(6～20)=～ r/min 因为根据带式运输机的工作要求可知，电动机选1000r/min 或1500r/min 的比较合适。 5.分析传动比，并确定传动方案 （1）机器一般是由原动机，传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力，变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作的性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要结构简单，制造方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机、工作机为皮带输送机。传动方案采用两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级圆柱齿轮减速器 选用V 带传动是V 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可以缓和和冲击振动。 齿轮传动的传动效率高，使用的功率和速度范围广、使用寿命较长。 由于本运输送机是在室内，考虑工作的背景和安全问题，固在齿轮区采用封闭式，可达到更好的效果。 故其方案示意图如下图所示：
车床数控化机械部分的改造设计
车床数控化机械部分的改造设计 发表时间：2018-12-26T12:35:56.377Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：王德顺 [导读] 车床是机械加工业中必不可少的加工工具。随着我国经济的迅速发展，机械加工业也在快速发展。 济宁市技师学院山东省济宁市 272000 摘要：近几年，我国生产制造行业得到了迅速的发展。在生产制造业发展过程中数控机床的市场需求也不断增加，对于普通机床的改造成为时代发展的主要趋势。在实际普通车床数控化改造过程中，电极参数选择不精确、数控系统功能不合理等问题频繁发生，影响了普通车床数控化改造的精确度。因此为了保证改造后数控机床的应用效率，对具体改造过程进行进一步分析非常必要。 关键词：普通车床；机械结构；数控化改造 车床是机械加工业中必不可少的加工工具。随着我国经济的迅速发展，机械加工业也在快速发展，数控车床逐渐取代了原本的普通车床，但是，普通车床仍然在使用。因为数控车床的价格比较高，很多企业无法负担，所以，需要对普通车床的机械结构进行数控化改造，以增强普通车床的自动加工能力，提高加工精度。通过对某型号普通车床机械结构进行数控化改造，提高普通车床的加工精度。 一、车床数控化改造的必要性 相比较于传统机床，通过数控机床，能够对繁琐复杂的零件开展加工工作；能够显著提高机床工作效率，确保机床加工自动化月柔性自动化的实现；数控机床所加工的零件具有非常高的精准度，尺寸计算能力更强，有利于安装与配置工作的开展，不需要开展有关修配工作；能够集中起多个工序，降低零件的搬运频率；能够自主开展有关报警监控与补偿等工作等等；使工人劳动强度得到显著降低，有效缩减新产品试制与生产周期。与此同时，在企业信息化改造过程中，机床数控化发挥着重要的基础作用，数控技术既是制造业自动化的核心技术，更是其重要的基础技术。 二、车床数控化改造的特点 1、车床改造方案的制定，是通过车床中存在的问题来进行的。在改造车床的过程中，具有较强的针对性，确保符合有关生产的要求与规定。在改造旧车床数控化过程中，大多数基础件与很多传动部分无需进行更换，应当将这些零部件予以高效利用，在减少原材料与资金费用开支的同时，能够有效缩短改造时间，确保生产工作的迅速开展。 2、通常情况下，车床大型构件的制造运用的是铸铁，相比较于新铸件其稳定性更加突出，只需对中小型部件开展修复或更换工作即可。应当满足多品种、小批量零件生产的需要，扩大车床应用范围。通过车床数控化改造，能够实现生产设备自动化水平与能力的提升，强化设备质量。此过程中，更加需要注入科学技术的力量，让科学技术的应用促进车床数控化的改造，以促进改造目的的实现。 三、机床精度、质量检测与调试 1、精度调试。普通车床机械部分数控化改造后，必须进行精度调试。数控车床精度主要体现在：主轴跳动、刀塔精度、丝杠精度三方面可以用主轴千分表测量主轴精度、刀塔两项精度；跳动、圆度精度不合格的通过主轴卡头重新装配或车卡头来实现精度调整； X、Z 轴丝杠精度可通过调节伺服电机的齿轮比及精修丝杠和调节反向间隙及刀塔装配位置调整，反向间隙调试时要选用千百分表；进行几何精度调试时，可选择用角尺，平尺，千分表；当进行定位误差调试时，必须用激光干涉仪对定位精度进行测量，然后，根据情况进行适当的补偿，可以大大提高机床的定位精度和加工精度。重复定位精度不合格，要通过调整丝杠和丝杠母间隙或更换丝杠和轴承。精度调试是一个比较复杂的过程，一般是机械和电气部分都改造好后再调试。不同的机型调试也有差异，要根据机型特点进行调试，一般都要反复调几次，直到调好为止。 2、质量检测与调试 （1）质量检测。质量检验指机床性能和功能的检验，普通车床数控化改造后，机床性能检验项目主要有主轴性能、进给性能、机床噪声、润滑等。主轴性能有手动操作、手动数据输入方式（MDA）；进给性能有手动操作、手动数据输入方式（MDA）、软硬限位、回原点；数控功能检验项目有准备功能、辅助功能、操作功能、显示功能等方面。 （2）检测与调试。质量检测与调试包括空运转检测调试、动作检测调试、功能检测调试及试切削检测调试等。空运转检测调试：让机床主运动由低、中、高运转，观察主轴轴承温度是否稳定，再输入程序做连续运动，如果正常可连续运转不少于48h。动作检测调试：按数控系统安装手册进行主轴变挡指令调试，检测各轴正负两个方向的超程。功能检测调试：用指令对机床的功能进行调试，检查动作的灵活性和功能的可靠性。然后做进给坐标超程、手动数据输入、位置显示、程序暂停、程序删除、回基准点，程序序号显示和检索、直线插补、直线切削循环、刀具位置补偿、螺距补偿、锥度切削循环、螺纹切削循环、圆弧切削循环、间隙补偿等功能的可靠性、动作灵活性等调试。试切削检测调试：把事先准备好的零件程序输入系统，进行试切削加工，检测机床数控化改造后的加工性能和精度的稳定性。 四、车床数控化改造 1、普通车床床身导轨的改造。我国大部分普通车床的床身材料为铸铁，在进行数控化改造时，为了提高床身导轨的精度，可以在铸铁导轨上粘贴塑料软带。塑料软带能够提高车床导轨的润滑性，使导轨上的主刀行进得更加流畅，从而保证车床的加工精度。在改造过程中，也可以将传统的铸铁导轨改造为滚动导轨，滚动导轨的摩擦系数比较小，不会影响机械加工的几何精度。 2、滚珠丝杠的改造。滚珠丝杠主要是由滚珠、丝杠、回珠管等构成的，它可以将车床机械部件的回转运动转化为直线运动。普通车床中的滚珠丝杠可以提高车床的传动效率，使车床刀轴的行进过程更加平稳。因为滚珠丝杠在运行过程中不会产生较大的振动，所以，不会产生过大的摩擦阻力。对滚珠丝杠进行数控化改造时，需要测量滚珠丝杠的齿差缝隙、丝杠转速和滚珠直径等，以保证改造完成后车床不会出现直线行进失稳的情况。 3、主轴传动系统的数控化改造。普通车床的主轴是由电动机带动皮带使主轴旋转。在数控化改造时，尽量不要破坏原本的主轴箱，主要改造电机的变速系统。因此，可以用双速或者四速电动机代替原本的电动机，以增强主轴传动系统的传动能力。在改造过程中，可以在主轴传动系统中增加脉冲编码器，标记主轴运行的初始位置，为主轴传动编码，让主轴每转动一圈编码器自动调整一次主轴刀具的位置。一般情况下，脉冲编码器安装在主轴箱中，并与电动机的传动齿轮1∶1 连接，从而实现主轴与编码器的同步运行。 4、车床进给系统的数控化改造。在改造进给系统时，需要加装步进电机，并在进给系统的步进电机上安装减速器。减速器通过连接装
带式输送机传动装置设计
机械设计 课程设计 课题名称:带式输送机传动装置设计 系别: 物理与电气工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 12级机械一班 姓名: 杨帆 学号: 080812025 指导老师: 袁圆 完成日期: 2014.6.18
目录 第一章绪论 (1) 第二章减速器的结构选择及相关计算 (3) 第三章 V带传动的设计 (7) 第四章齿轮的设计 (9) 第五章轴的设计与校核 (15) 第六章轴承、键和联轴器的确定 (20) 第七章减速器的润滑与密封 (22) 第八章减速器附件的确定 (23) 第九章装配图和零件图的绘制 (24) 总结 (24) 参考文献 (25)
第一章绪论 1.1设计目的： 1）此次机械课程设计主要培养我们理论联系实际的设计理念，训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 2）另外促使我们培养查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理等设计方面的能力。3）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一定的机械设计的程序和方法，同时树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 1.2设计题目： 原始数据及工作条件 表1 带式输送机的设计参数 工作条件：带式输送机连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速的允许误差为±5%。带式输送机的传动效率为0.96。
图1 带式输送机传动简图 1—电动机；2—带传动；3—单级圆柱齿轮减速器；4—联轴器；5—输送带；6—滚筒 1.3传动方案的分析与拟定 1、传动系统的作用及传动方案的特点： 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单（一）级直齿圆柱齿轮减速器。
机械输送传动装置设计书
机械输送传动装置设计书 【设计任务书】 题目：设计输送传动装置 一．总体布置简图 如图1 二．总传动比误差为±5%，单向 回转， 轻微冲击。 三．原始数据： 四．设计内容： 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 齿轮传动设计计算； 3. V 带传动设计计算； 4. 轴的结构尺寸设计； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择； 7. 装配图、零件图的绘制； 8. 设计说明书的编写。 【电动机的选择】 1．电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用Y 型输出轴功率P/KW 3 输出轴转速n/(r/min) 35 传动工作年限（年） 6 工作制度（班/日） 2 工作场所 车间 批量 小批
全封闭笼型三相异步电 动机。 2．电动机容量的选择： 工作机所需功率：Pw＝3kW 电动机的输出功率：Pd＝Pw/η，η≈0.82，Pd＝3.66kW 电动机转速的选择：nw=35r/min，V带传动比i1=2—4，单级齿轮传动比i2=3—5（查表2.3） nd＝（i1×i2×i2）nw。电动机转速范围为630—3500r/min 3．电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号,并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等 因素的考虑，最后确定选定Y112M—4型号的电动机，额度功率为4KW，满载转速1440r/min 【计算总传动比和分配传动比】 1．由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw，总传动比为i=nm/nw，得i=41.14 2．合理分配各级传动比：V带传动比i1=3，闭合齿轮传动比i2=3.5，开式齿轮传动比i3=3.92 3．运动和动力参数计算结果列于下表：
带式运输机传动装置设计课程设计
带式运输机传动装置设计 1. 工作条件 连续单向运转，载荷有轻微冲击，空载起动；使用期5年，每年300个工作日，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为±5%。 1-电动机；2-联轴器；3-展开式二级圆柱齿轮减速器；4-卷筒；5-运输带 题目B图带式运输机传动示意图 2. 设计数据 3. 1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。 2）进行传动装置中的传动零件设计计算。 3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。 4）编写设计计算说明书。 二、电动机的选择
1、动力机类型选择 因为载荷有轻微冲击，单班制工作，所以选择Y 系列三相异步电动机。 2、电动机功率选择 （1）传动装置的总效率： （2）电机所需的功率： 3、确定电动机转速 计算滚筒工作转速： 因为()40~8=a i 所以()()m in /4.2030~08.40676.5040~8r n i n w a d =?=?= 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min 。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M2-6。
其主要性能：额定功率5.5KW ；满载转速960r/min ；额定转矩2.0；质量63kg 。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 2、分配各级传动比 查表可知214.1i i ≈ 所以16.591.184.14.11=?==a i i 四、动力学参数计算 1、计算各轴转速 2、计算各轴的功率 Po= P 电机=4.4KW P I =P 电机×η1=4.4×0.99=4.36 KW P II =P I ×η2=4.36×0.99×0.97=4.19 KW P III =P II ×η3=4.19×0.99×0.97=4.02KW P Ⅳ=4.02×0.99×0.99=3.94KW 3、计算各轴扭矩
皮带输送机传动装置设计.
机械设计课程设计 计算说明书 课程名称:机械工程基础课程设计 题目:皮带输送机传动装置设计 学院(直属系):电子科技大学成都学院 年级/专业/班:2011级机械设计制造及其自动化5班学生姓名:周犹彪 学号:1140840501 指导教师:李世蓉
目录 摘要 (3) 第一章设计题目及主要技术说明 (4) 一、设计题目 (4) 二、主要技术说明内容 (4) 第二章结构设计 (5) 2.1传动方案拟定 (5) 2.2电动机选择 (5) 2.2.1电动机类型和结构的选择 (5) 2.2.2电动机容量选择 (6) 2.2.3确定电动机转速 (6) 2.3确定传动装置的总传动比和分配级传动比 (8) 2.4传动装置的运动和动力设计： (8) 2.4.1运动参数及动力参数的计算 (8) 2.5 V带传动设计 (10) 2.6斜齿轮传动的设计 (12) 2.6.1斜齿圆柱齿轮传动 (12) 2.6.2齿面接触强度的计算 (12) 2.6.3齿根弯曲疲劳强度验算 (15) 2.7箱体结构设计 (17) 2.8轴的设计 (18) 2.8.1输入轴的设计 (18) 2.8.2输出轴的设计 (25) 2.9键的强度校核 (31) 2.9.1输入轴的键强度校核计算 (31) 2.9.2输出轴的键强度校核计算 (32) 2.10联轴器的选择 (32) 2.11滚动轴承设计 (33) 2.12润滑油及润滑方式的选择 (34) 设计总结 (35) 参考文献 (35)
摘要 减速器原理减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置。此外，减速器也是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的问转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 减速器的作用减速器的作用就是减速增矩，这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成，比较容易理解。 减速器的种类很多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器;按照传动的级数可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 齿轮减速器应用范围广泛，例如，内平动齿轮传动与定轴齿轮传动和行星齿轮传动相比具有许多优点，能够适用于机械、冶金、矿山、建筑、轻工、国防等众多领域的大功率、大传动比场合，能够完全取代这些领域中的圆柱齿轮传动和蜗轮蜗杆传动，因此，内平动齿轮减速器有广泛的应用前景。
机械设计输送传动装置设计书
机械设计输送传动装置设计书 一．总体布置简图 如图1 二．总传动比误差为±5%，单向 回转， 轻微冲击。 三．原始数据： 四．设计内容： 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 齿轮传动设计计算； 3. V 带传动设计计算； 4. 轴的结构尺寸设计； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择； 7. 装配图、零件图的绘制； 8. 设计说明书的编写。 【电动机的选择】 1．电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用Y 型全封闭笼型三相异步电 输出轴功率P/KW 3 输出轴转速n/(r/min) 35 传动工作年限（年） 6 工作制度（班/日） 2 工作场所 车间 批量 小批
动机。 2．电动机容量的选择： 工作机所需功率：Pw＝3kW 电动机的输出功率：Pd＝Pw/η，η≈0.82，Pd＝3.66kW 电动机转速的选择：nw=35r/min，V带传动比i1=2—4，单级齿轮传动比i2=3—5（查表2.3） nd＝（i1×i2×i2）nw。电动机转速范围为630—3500r/min 3．电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号,并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等 因素的考虑，最后确定选定Y112M—4型号的电动机，额度功率为4KW，满载转速1440r/min 【计算总传动比和分配传动比】 1．由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw，总传动比为i=nm/nw，得i=41.14 2．合理分配各级传动比：V带传动比i1=3，闭合齿轮传动比i2=3.5，开式齿轮传动比i3=3.92 3．运动和动力参数计算结果列于下表：
【传动件设计计算】 减速器齿轮设计： 1．按表11.8选择齿轮材料 小齿轮材料为45钢调质，硬度为220—250HBS 大齿轮材料为45钢正火，硬度为170—210HBS 2．因为是普通减速器，由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3 3．按齿面接触疲劳强度设计 确定有关参数与系数： 转矩：T=69154 N·mm 查表11.10得：载荷系数K＝1.1 选小齿轮齿数Z1＝30，则大齿轮齿数Z2＝iZ1=3.5×30=105。实际齿数比u=3.5 因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表11.19选取φd（齿宽系数）=1 4．许应接触应力[σH]： 由图11.23查得σHlim1＝560MPa σHlim2＝530MPa 由表11.19查得 Sh=1。 N1＝60·n1·j·Lh＝60×480×1×（6×52×80）＝7.2×10e8 N2＝N1/i＝7.2×10e8/3.5=2.05×10e8 由表11.26查得 Zn1＝1 Zn2＝1.05 计算接触疲劳许用应力： [σH]1＝Zn1·σHlim1/Sh＝560MPa
机械传动装置的总体设计
第2章机械传动装置的总体设计 机械传动装置总体设计的任务是选择电动机、确定总传动比并合理分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为下一步各级传动零件设计、装配图设计作准备。 设计任务书一般由指导教师拟定，学生应对传动方案进行分析，对方案是否合理提出自己的见解。传动装置的设计对整台机器的性能、尺寸、重量和成本都有很大的影响，因此应当合理地拟定传动方案。 2.1 拟定传动方案 1.传动装置的组成 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置位于原动机和工作机之间，用来传递运动和动力，并可用以改变转速、转矩的大小或改变运动形式，以适应工作装置的功能要求。传动装置的传动方案一般用运动简图来表示。 2.合理的传动方案 当采用多级传动时，应合理地选择传动零件和它们之间的传动顺序，扬长避短，力求方案合理。常需要考虑以下几点： 1）带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级； 2）链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级; 3）蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜; 4）开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低速级; 5）锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。 常见机械传动的主要性能见表2-1。 对初步选定的传动方案，在设计过程中还可能要不断地修改和完善。
表2-1常见机械传动的主要性能
环境适应性 不能接触酸、碱、油类、 爆炸性气体 好一般一般 2.2 减速器的类型、特点及应用 减速器是原动机和工作机之间的独立的封闭传动装置。由于减速器具有结构紧凑、传动效率高、传动准确可靠、使用维护方便等特点，故在各种机械设备中应用甚广。 减速器的种类很多，用以满足各种机械传动的不同要求。其主要类型、特点及应用如表2-2所示。为了便于生产和选用，常用减速器已标准化，由专门工厂成批生产。标准减速器的有关技术资料，可查阅减速器标准或《机械设计手册》。因受某些条件限制选不到合适型号的标准减速器时，则需自行设计和制造。设计时可参考标准减速器的主要参数及有关资料，结合具体要求来确定非标准减速器的主要参数和结构。 表2-2减速器的类型、特点及应用 名称运动简图推荐传动 比范围 特点及应用单级圆 柱齿轮减速器i≤8～10 轮齿可做成直齿、斜齿或人字齿。直齿用于速 度较低(v≤8m/s）或负荷较轻的传动；斜齿或人 字齿用于速度较高或负荷较重的传动。箱体通常 用铸铁做成，有时也采用焊接结构或铸钢件。轴 承通常采用滚动轴承，只在重型或特高速时，才 采用滑动轴承。其他形式的减速器也与此类同 两级圆柱齿展 开 式 i=8～60 两级展开式圆柱齿轮减速器的结构简单，但齿 轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大的 刚度。高速级齿轮应布置在远离转矩输入端，这 样，轴在转矩作用下产生的扭转变形，能减弱轴 在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿 宽分布的不均匀。建议用于载荷比较平稳的场合。 高速级做成斜齿，低速级可做成直齿或斜齿
机械传动系统设计实例
机械传动系统设计实例 设计题目：V带——单级斜齿圆柱齿轮传动设计。 某带式输送机的驱动卷筒采用如图14-5所示的传动方案。已知输送物料为原煤，输送机室内工作，单向输送、运转平稳。两班制工作，每年工作300天，使用期限8年，大修期3年。环境有灰尘，电源为三相交流，电压380V。驱动卷筒直径350mm，卷筒效率0.96。输送带拉力5kN，速度2.5m/s，速度允差±5%。传动尺寸无严格限制，中小批量生产。 该带式输送机传动系统的设计计算如下：
例9-1试设计某带式输送机传动系统的V 带传动，已知三相异步电动机的额定功率P ed =15 KW, 转速n Ⅰ=970 r/min ，传动比i =2.1，两班制工作。 [解] （1） 选择普通V 带型号 由表9-5查得K A =1.2 ，由式 (9-10) 得P c =K A P ed =1.2×15=18 KW ，由图9-7 选用B 型V 带。 （2）确定带轮基准直径d 1和d 2 由表9-2取d 1=200mm, 由式 (9-6)得 ()6.41102.012001.2)1(/)1(12112=-??=-=-=εεid n d n d mm ， 由表9-2取d 2=425mm 。 （3）验算带速 由式 (9-12)得 11π970200π 10.16100060100060 n d v ??= ==?? m/s ， 介于5～25 m/s 范围内，合适。 （4）确定带长和中心距a 由式(9-13)得
)(2)(7.021021d d a d d +≤≤+， )425200(2)425200(7.00+≤≤+a ， 所以有12505.4370≤≤a 。初定中心距a 0=800 mm ， 由式(9-14)得带长 2 122 1004)()(2 2a d d d d a L -+++=π， 2 (425200)2800(200425)2597.62 4800 π -=?+ ++ =?mm 。 由表9-2选用L d =2500 mm ，由式(9-15)得实际中心距 2.7512/)6.25972500(8002/)(00=-+=-+=L L a a d mm 。 （5）验算小带轮上的包角1α 由式(9-16)得 012013.57180?--=a d d α 000042520018057.3162.84120,751.2 -=-?=> 合适。 （6）确定带的根数z 由式(9-17)得 00l α ()c P z P P K K = +?， 由表9-4查得P 0 = 3.77kW,由表9-6查得ΔP 0 =0.3kW;由表9-7查得K a =0.96; 由表9-2查得K L =1.03， 47.403 .196.0)3.077.3(18 =??+= z ， 取5根。 （7）计算轴上的压力F 0 由表9-1查得q =0.17kg/m,故由式(9-18)得初拉力F 0 2c 0α 500 2.5 (1)P F qv zv K = -+
数控车床自动回转刀架结构设计
哈尔滨理工大学课程设计说明书 设计题目：数控车床自动回转刀架结构 设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 日期： 设计任务 题目：数控车床自动回转刀架结构设计 任务：设计一台四工位立式回转刀架，适用于C616或C6132经济型数空车床。要求绘制自动回转刀架的机械结构图。推荐刀架所用电动机的额定功率为 90W，额定转速1480r/min，换刀时要求刀架转动的速度为40r/min，减速装置的传动比为i=37。 总体结构设计 1、减速传动机构的设计 普通的三项异步电动机因转速太快，不能直接驱动刀架进行换刀，必须经过适当的减速。根据立式转位刀架的结构特点，采用蜗杆副减速时最佳选择。蜗杆副传动可以改变运动的方向，获得较大的传动比，保证传动精度和平稳性，并且具有自锁功能，还可以实现整个装置的小型化。 2、上刀体锁紧与精定位机构的设计 由于刀具直接安装在上刀体上，所以上刀体要承受全部的切削力，其锁紧与定位的精度将直接影响工件的加工精度。本设计上刀体的锁进玉定位机构选用端面齿盘，将上刀体和下刀体的配合面加工成梯形端面齿。当刀架处于锁紧状态时，上下端面齿相互啮合，这时上刀体不能绕刀架的中心轴旋转；换刀时电动机正转，抬起机构使上刀体抬起，等上下端面齿脱开后，上刀体才可以绕刀架中心轴转动，完成转位动作。 3、刀架抬起机构的设计 要想使上、下刀体的两个端面齿脱离，就必须设计适合的机构使上刀体抬起。本设计选用螺杆-螺母副，在上刀体内部加工出内螺纹，当电动机通过蜗杆-涡轮带动蜗杆绕中心轴转动时，作为螺母的上刀体要么转动，要么上下移动。当刀架处于锁紧状态时，上刀体与下刀体的端面齿相互啮合，因为这时上刀体不能与螺杆一起转动，所以螺杆的
数控机床由哪几个部分组成
数控机床由哪几个部分 组成 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
一数控机床由哪几个部分组成 答：编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件 二试说明数控加工中数据转换过程中的主要步骤，并简述每个步骤的主要功能。 答：数控制加中的数据转换过程中主要是将加工信息用规定的汉字，数字和符号组成的代码，按一定的格式写成加工程序单。将加工程序通过控制介质输入到数控装置进行自动加工。 1）数控程序是数控数控机床自动加工零件的工作指令。2）输入装置是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，并传送存入数控装置内。3）输入装置是数控机床的核心，它接受输入装置送来的肪冲信号，输出各种信号和指令控制机床的各部分，进行规定的，有序的动作。4）伺服驱动系统与机床上的执行部件和机械传动的部件组成数控机床的进给系统。 三从数控系统控制功能、联动轴数、伺服系统来看，NC机床各分为几类，它们各用于什么场合？ 答：分类：一，点位控制数控机床。加工平面内的孔系。二，直线控制数控机床。可用于加工台阶轴。三，轮廓控制数控机床。可以加工曲面零件和铣削曲面轮廓。 四.试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环系统的优劣？ 答：开环数控系统是指进给伺服子系统没有位置测量装置的数控系统。由于没有位置反馈，其控制精度相对闭环和半闭环系统来讲是较低的，精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度；没有位置反馈，信号流是单向的，故系统稳定性好；没有测量装置，则结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉。在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。
皮带传动系统机械设计
目录 一设计任务 (2) 二电动机选择 (3) 三各级传动比分配 (5) 四V带设计 (7) 五齿轮设计 (10) 六传动轴设计 (14) 6.1输出轴的计算 (14) 6.2输入轴的计算 (18) 七轴承的校核 (22) 八键连接收割机 (22) 九联轴器设计 (23) 十箱体结构的设计 (23) 十一设计小结 (25) 参考文献 (26)
一设计任务 设计带式输送机的传动系统。要求传动系统含有单级圆柱齿轮减速器以及V 带传动。 1 、传动系统方案 带式输送机有电动机驱动，电动机1通过V带传动2将动力传入单机圆柱 齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带式输送带6工作。 2 、原始数据 设输送带最大有效拉力F=2800N，输送带工作速度v=10.5m/s,输送机滚筒 直径为D=450mm。 3 、工作条件 带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳； 两班制（每班工作8h）要求减速器设计寿命为8年，大修期为2~3年，中批量 生产；输送带工作速度v的允许误差为±5%，三相交流电源的电压为380/220V。
二 电动机选择 1、电动机类型和结构的选择： 选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量的选择： 根据已知条件，工作机所需要的有效功率为 KW Fv P w 76.41000 7 .128001000=?== 由电动机至运输带的传动总效率为： η=η23ηa ３3η３3η４3η5 式中：ηa 、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷 筒的传动效率。 取η a =0.98、η２=0.95、η３=0.98、η４=0.99、η5=0.96 则： η=0.83279 工作时，电动机所需功率为 kW P P w d 716.583279 .076 .4== = η 由《课程设计》表12-1可知，满足P e ≥P d 条件的Y 系列三相异步电动机额定功率P e 应取为7.5KW 。 3、电动机转速的选择： 根据已知条件，可知输送机滚筒的工作转速 nw=60000v/πD=（6000031.7）/（3.143450）=72.1868r/min 初选同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 的电动机，对应与额定功率P e 为7.5KW ，电动机型号分别为Y132M-4型和Y160M-6型。 表1
带式输送机传动装置设计(自己做的)
{ 韶关学院 课程设计说明书（论文） : 课程设计题目：带式输送机传动装置设计 学生姓名：******* 学号：********* 院系：物理与机电工程学院 专业：机械制造及其自动化 班级：* " 指导教师姓名及职称： 起止时间：2015年12月——2016年1月
（教务处制） 【 韶关学院课程设计任务书 学生姓名专业班级学号 指导教师姓名及职称# 设计地点信工楼 设计题目带式输送机传动装置设计 带运输机工作原理： 带式运输机传动示意如下图所示。 已知条件： ( 1．滚筒效率ηg=(包括滚筒与轴承的效率损失)； 2．工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 3．使用折旧期：4年一次大修，每年280个工作日，寿命8年； 4．工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 5．制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产； 6. 运输带速度允许误差：±5%； 7．动力：电力，三相交流，电压380/220V 设计内容和要求： $ 1）从机器功能要求出发，拟定机械系统方案，进行机构运动和动力分析。 2）合理选择电动机，按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理地选择零件材料、热处理方法，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。 3）考虑制造工艺、安装、调整、使用、维修、经济和安全等问题，设计机械零部件。 4）图面符合制图标准，尺寸公差、形位公差及表面粗糙度标注正确，技术要求完整合理。5）基本参数: 输送带工作拉力F= 5 KN 输送带工作速度υ= 2 m/s 滚筒直径D= 400 mm 工作任务及工作量要求： 1) 按给定条件设计减速器装置； { 2）完成减速器装配图1张（A0或A1图纸）； 2）低速轴、低速齿轮零件工作图各1张； 3）编写设计计算说明书1份。内容包括：机械系统方案拟定，机构运动和动力分析，电动机选择，传动装置运动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算，低速轴、低速齿轮的强度校核，联轴器的选择、设计总结、参考文献等内容。 进度安排： 设计准备(1天)； 2. 传动装置的总体设计(1天)；3. 传动件的设计计算(3天)； 4. 装配图设计(4天)； 5. 零件工作图设计(2天)； 6. 编写设计说明书(3天)； 7. 总结答辩 （1天） 主要参考文献 [1]龚桂义.机械设计课程设计指导书[M].第二版北京:高等教育出版社, 2001 \ [2]龚桂义.机械设计课程设计图册[M].第三版北京:高等教育出版社, 1989 [3]濮良贵.机械设计 [M].第九版北京:高等教育出版社,2013 [4]吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[M].第三版北京:高等教育出版社 2006 [5]成大先.机械设计手册[M].第五版，一、二、三、四册北京:机械工业出版社, 2008
数控车床4工位自动回转刀架结构设计
目录 目录----------------------------------------------------------------1 第1节自动回转刀架总体设计--------------------------------------------------------------2 1.1概述-----------------------------------------------------------2 1.2数控车床自动回转刀架的发展趋势--------------------------------------------------2 1.3自动回转刀架的工作原理-----------------------------------------3 第2节主动传动部件的设计计算-----------------------------------------------------------5 2.1蜗杆副的设计计算------------------------------------------------5 2.2轴承的选用------------------------------------------------------7 第3节刀架体的设计-------------------------------------------------8 第4节控制系统的选择-----------------------------------------------8 4.1单片机的工作原理------------------------------------------------9 4.2刀架控制流程图--------------------------------------------------10 第5节结论---------------------------------------------------------12 参考文献------------------------------------------------------------14
机械制造设计实例及设计流程分析
机械制造设计实例及设计流程分析 --------------------------机械传动系统设计实例设计题目：V带——单级斜齿圆柱齿轮传动设计。 某带式输送机的驱动卷筒采用如图14-5所示的传动方案。已知输送物料为原煤，输送机室内工作，单向输送、运转平稳。两班制工作，每年工作300天，使用期限8年，大修期3年。环境有灰尘，电源为三相交流，电压380V。驱动卷筒直径350mm，卷筒效率0.96。输送带拉力5kN，速度2.5m/s，速度允差±5%。传动尺寸无严格限制，中小批量生产。 该带式输送机传动系统的设计计算如下： 一、电动机选择 1．电动机类型选择 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。 2．电动机容量选择 工作机所需工作功率P工作=FV=5×2.5 =12.5 kW， 所需电动机输出功率为P d=P工作/η总 电动机至输送带的传动总效率为：η总=ηV带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 查表16—3取带传动和齿轮传动的传动效率分别为0.96和0.97，取联轴器效率0.99，参 照式（16—3）取轴承效率0.99，可求得η总=0.96×0.992×0.97×0.99×0.96=0.867， 故所需电动机输出功率P d=P工作/η总=12.5/0.867=14.41 kW。 3．确定电动机转速 卷筒轴工作转速为n w=60×1000V/(πD) =60×1000×2.5/(π×350) ≈136.4 r/min， 按表[16-1]推荐的传动比合理范围，i V=2～4，i齿轮=3～7，故i总=6～28，
例9-1试设计某带式输送机传动系统的V 带传动，已知三相异步电动机的额定功率P ed =15 KW, 转速n Ⅰ=970 r/min ，传动比i =2.1，两班制工作。 [解] （1） 选择普通V 带型号 由表9-5查得K A =1.2 ，由式 (9-10) 得P c =K A P ed =1.2×15=18 KW ，由图9-7 选用B 型V 带。 （2）确定带轮基准直径d 1和d 2 由表9-2取d 1=200mm, 由式 (9-6)得 ()6.41102.012001.2)1(/)1(12112=-??=-=-=εεid n d n d mm ， 由表9-2取d 2=425mm 。 （3）验算带速 由式 (9-12)得 11π970200π 10.16100060100060 n d v ??= ==?? m/s ， 介于5～25 m/s 范围内，合适。 （4）确定带长和中心距a 由式(9-13)得 )(2)(7.021021d d a d d +≤≤+， )425200(2)425200(7.00+≤≤+a ， 所以有12505.4370≤≤a 。初定中心距a 0=800 mm ， 由式(9-14)得带长