普通车床主传动系统设计

【摘 要】数控机床和大型机床中，有时为了在变速范围内，满足一定恒功率和恒转矩的要求，或为了进一步扩大变速范围，常在无级变速器后面串接机械分级变速装置。同时主轴组件要有足够高的精度、抗振性，热变形和噪声要小，传动效率要高，以满足机床的工作性能要求。主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数，能够实现运动的开停、变速、换向和制动，以满足机床的运动要求。主电动机具有足够的功率，全部机构和元件具有足够的强度和刚度，以满足机床的动力要求。

【关键词】机床；变速；主轴；传动效率

一、运动设计

绘制转速图本组设计选择集中传动，转速调整范围为：31.75。由于这是一个双公比传动，由确定双公比传动的方法可以确定本系统的结构式如下：12=32？5？6。其中第一个变速组是第一扩大组，第二个变速组是基本组，第三个变速组是第二扩大组。验算最末一个扩大组的变速范围是否超出极限值：R2=1.266（2-1）=4

绘制转速图，首先分配降速比，依据降速比分配的原则对本组数据的降速比进行了分配，从电动机到主轴之间的总趋势是降速传动，在分配各变速组传动比时，为使中间传动轴具有较高的转速，以减小传动件的尺寸，前面的变速组降速要慢些，后面变速组降速要快些，中间轴的转速不应过高，以免产生振动，发热和噪声。

二、 动力设计

主轴的计算转速如下：0.3=63祝？000/63）0.3 =177r/min。

在转速图上确定主轴的计算转速，由于主轴的计算转速的计算结果为177r/min，大于该转速的转速将传递全部功率，所以在转速图上我们可以查得主轴的计算转速为：nj=200r/min。

对于轴Ⅲ在转速为200r/min时便需要传递全部的功率，所以轴Ⅲ的计算转速是200r/min。

对于轴Ⅱ在转速为500r/min时便需要传递全部的功率，所以轴Ⅱ的计算转速是200r/min。

对于轴Ⅰ在转速为1000r/min时便需要传递全部的功率，所以轴Ⅰ的计算转速是1000r/min。各轴计算转速的结果如下表1所示：

轴I-II间变速组的最小齿轮是z=21，经该齿轮传动，使轴II获得1级转速：500r/min。轴II的计算转速是500r/min，故z=21齿轮在1000r/min时应能传递全部功率，是计算转速。轴II-III间变速组的最小齿轮是z=21，经该齿轮传动，使轴III获得3级转速：500r/min，320r/min，200r/min。轴III的计算转速是200r/min，故z=21齿轮在500r/min时应能传递全部功率，是计算转速。

轴III-IV间变速组的最小齿轮是z=21，经该齿轮传动，使轴IV获得6级转速：500r/min，320r/min，200r/min，160r/min，100r/min，60r/min。轴IV的计算转速是200r/min，故z=18齿轮在630r/min时应能传递全部功率，是计算转速。

参考文献

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