术水平,试验分析与理论研究。从七十年代以来,国外已普遍推广使用数控机床。日本和美国已建成柔性自动化生产车间和柔性自动化工厂,整个机床制造的技术水平和自动检测控制技术已有大幅度提高。
2.研究计划要点与执行情况
2.1 设计任务书
设计内容见表2-1。
表 2-1 设计任务
题目 工作台面积公比? nmin 级数Z 功率N 250?1000mm2卧式升降台铣床主传动系统设计 1.26 26.5r/min 17 4KW 2.2 进度安排
进度安排见表2-2。
表 2-2 进度安排
第一周 星期 准备 图版 手册 指导书 图册等 教师下达 齿轮和轴 的布置完成 1 2 初算开题 3、4、5 1 第二周 2 截面草图 3、4、5 1 第三周 2、3、4 论文 报告 项目 总结 报告 5 答辩 展开草图 验算加粗
任务书
3.项目关键技术的解决
课程设计设计要求:
1、图纸工作量:画两张图:开展图(A0)。操纵机构、摩擦离合器、换向、制动和润滑不要求画,但要求掌握。截面图(A1):画剖面轴系布置示意图(包括截面外形及尺寸、车床标中心高)。(
2、标注:中心距,配合尺寸,中心高(车床),外形尺寸。
3、明细:不设明细表,件号采用流水号(1,2,3…)标注,标准件的标准直接标在图纸上(件号下面),标题栏采用标准装配图的标题栏(180×56),其中,图号:KS01(表示:课设01号图纸);单位:哈尔滨工业大学;图名:主传动系统装配图。
4、验算:一对齿轮,小齿轮验算弯曲强度,大齿轮验算接触强度,一根传动轴,主轴按两支撑计算。
5、主轴端部结构要按标准画。
4.具体研究内容与技术实现
4.1 运动设计
4.1.1 确定转速范围结构方案确定
4.1.1.1 确定极限转速
由设计任务书,电机额定功率N?4KW,铣床最低转速nmin=26.5r/min,级数Z=17,公比?=1.26。
则转速调整范围
Rn=?Z?1
(4-1)
其中:
Rn——转速调整范围;
?——转速公比;
Z——传动级数。
可以得到,
Rn=?Z?1?1.2616?40
主轴的极限转速
nmax=Rn?nmin(r/min)
其中:
(4-2)
Rn——转速调整范围;
Nmin——最低转速 (r/min)。
可以得到,
nmax=Rn?nmin=40?26.5?1060 r/min
4.1.1.2 确定公比
由参考文献[1]表3-6可知主轴实际最大转速nmax?1060 r/min。
主轴的转速数列为26.5,33.5,42.5,53,67,85,106,132,170,212,265,335,425,530,670,850,1060r/min 。 4.1.1.3 确定主轴转速级数
由参考文献[1]式(3-2)得,转速级数
Z?lgRn?1 lg?(4-3)
其中:
Rn——转速调整范围;
?——转速公比。
可以得到,
Z?lgRnlg40?1??1?17 lg?lg1.264.1.1.4 确定结构网或结构式
因两轴间变速组的传动副数多采用2或3,在设计简单变速系统时,变速级数应选择Z=3m2n的形式,m、n均为正整数,即选用三联齿轮和两联齿轮进行变速。
由参考文献[1],主变速传动系设计的一般原则是:传动副前多后少原则,传动顺序与扩大顺序相一致原则和变速组降速前慢后快原则,确定变速结构式如下:
17=31?33?28
其最末扩大组的调速范围
R2=1.268?(2?1)=1.268=6.35?8,
设计机床主变速传动系时,为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸,一般限制降速最小传动比u主min?1为避免扩大传动误差,减少振动噪声,4一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比u主max?2
4.1.2 转速图
4.1.2.1 选用电动机
由参考文献[2]表15.1,选用Y系列封闭自扇冷式鼠笼式三相异步电动机,
机型号Y132M1?6。其级数6,同步转速1000r/min,满载转速960r/min。 4.1.2.2 分配总降速传动比
总的降速传动比比较大,增加定比传动副,然后将总的降速传动比根据“先缓后急”原则,确定各变速组最小传动比。 4.1.2.3 确定传动轴的轴数
传动轴数?变速组数?定比传动副数?1?3?1?1?5。 4.1.2.4 绘制转速图
因为确定中间各轴转速时,通常往前推比较方便,所以先确定Ⅲ轴的转速 ① 确定Ⅲ轴的转速
由于第二扩大组的变速范围为6.35,故这两对传动副的最小和最大传动比选择为u?1?6?1,u??2?1.58于是可以确定Ⅲ轴的六级转速只能是4106,132,170,212,265,335,425,530,670r/min
② 确定Ⅱ轴转速
第一扩大组的级比指数X?3。为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向
1尺寸,一般限制降速最低传动比umin?,又为了避免扩大传动误差,减少震
4动噪声,限制最大升速比umax??3?2。为使Ⅱ轴转速不至过低,造成Ⅱ轴的转矩较大,又避免升速,取umax??,umin?③ 确定Ⅰ轴转速
Ⅰ轴级比指数X?1,由升2降4的原则,确定Ⅰ轴转速为670r/min。
1?5