机械工程学院课程设计说明书专业机械设计制造及其自动化班级XXXXXXXXXXX姓名XXXXXXXX学号XXXXXXXXXXXX课题普通车床主传动系统设计指导教师XXXXXXXXXX ___________年月曰普通车床主传动系统设计说明书设计题目：设计一台普通车床的主传动系统，设计参数:（选择第三组参数作为设计数据）、运动设计=1.41，因为=1.41=1.06 6,根据《机械制造装备设计》P77表3-6标准数列。

首先找到最小极限转速25,再每跳过5个数（1.26〜1.06 6）取一个转速，即可得到公比为 1.41 的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000。

（4）结构式采用：12 31 23 261）确定系数X ox0l^R n Z 1 11 12 1 0(1)传动方案设计（选择集中传动方案）(2) 转速调速围Rn n max 200044.44n min 45(3)根据《机械制造装备设计》p78公式（3-2 ）因为已知R nig R nzZ=lg+1(Z 1}Rn=11444 =根据《机械制造装备设计》p77表3-5标准公比。

这里我们取标准公比系列In 2）确定结构网和结构式：确定基本组传动副数，一般取P o 2，在这里取F0 33）基型传动系统的结构式应为：12 2©2£264）变型传动系统的结构式，应在原结构式的基础上，将兀基本组基比指数I加上X。

而成，应为X o为0,故不发生改变。

根据“前多后少”，“前密后疏”的原则，取12 31 23 26 5）验算原基本组变形后的变速围R2X2 F2 1 1.413 （2 1）1.413 2.8 86）验算最末变速的组变速围R3 X3 F3 1 1.416"21）1.4167.858 8传动系的结构网（5）绘制转速图：1）分配总降速比11450 1 1u45 32.2 32若每一个变速组最小降速比取-则三个变速组为—，则需增加定比传动副，故选4 64用三角带传动来降低速比可以满足要求。

2）确定传动轴数变速轴轴数=变速组数+定比变速副数+仁3+1+仁5如下图所示（6）确定变速组齿轮齿数1）先计算基本组的齿轮的齿数基本组的降速比分别为：山1 1，U a2 %41，Ua2為1故齿数最小的齿轮在降速比为u a11之中，查表取最小齿轮数z1 z min22，S zmin 66，找出可能采用的齿数和诸数值U a1 = 1 S z_ 60、62SS在具体结构允许下，选用较小的 Sz为宜，现确定°z=72,确定各齿数副的齿数2)第一扩大组的齿数确定：3故变速组中最小齿轮必在 1/的齿轮副中，假设最小齿数为sz min=84S同上，去z=84，查得 z 1 =22，z2=42；z1 =62，z2=42。

3) 第二扩大组的齿数确定同上可得 z 1=30，z2=18，Z1 60，z2=72。

(7) 传动系统图如下:SUa2=1.41 z= 60、63 Ua3 =2S z _60、63u=2 ，找出 z i =24.z iSz- z 1=72-24=48;u=1.41 'S，找出 z2=30, z 2= z - z 2 =42； u=1,找出 Z 3=36,z3=36；Ub1=1U b2=1/3=1/2.82zmin =22 ,（8 ）带轮设计1）确定计算功率：P=4kw,K为工作情况系数，可取工作8小时，取K=1.0 P j KP 1.0 4.0 4.0kw2）选择三角带的型号：由P j 4.0kw和n额1450r/min查表选择B型带3）取D1 125mm，贝U D2直D11450D1 181.25mm，取D2 180mminIVn21000 4）核算胶带速度Vv600009.49m/s [5,25]5) 初定中心矩根据《机械设计》R 89经验公式（11.20） 0.55( D 1 D 2) hA 02( D1D 2)根据《机械设计》P 79 表(11.4 )的 h 11mm 0.55(125 180) 11 A 2(125 180)178.75 A 610取 A 400mm .6) 计算胶带的长度《机械设计》P182公式（11.2 ）计算带轮的基准长度L 02A 0 i D 1D 22D 2 D [ 4A Q600 i (140200)(200140)21405mm4 600《机械设计》 p79图 11.4，圆整到标准的计算长度L1400mm7） 核算胶带的弯曲次数 U1000mv [s 1] 1000 2 9.49[s 1]13.551s 1] 40[s 1]L14008） 计算实际中心距 L L 。

4001405 1400402.5mm9）核算小带轮的包角 0 “c 。

D 2 D 1 180 1180120o 180o血竺型1720 402.5120o10）确定胶带的根数ZPcaZ(P o P o )k k L由《机械设计》 P 91〜R 94中的表11.8到11.12得P o p 0 2.20 0.36 2.56，k a k L 0.90 0.98 0.882Z四41.77，取二根带。

(P 0P 0)k a k L2.56 0.88211)大带轮结构如下图所示(12)计算带的紧力F 。

作用在轴上的压轴力F QF 0 500 血(空—)qv 2vZ kPca-带的传动功率,KW v-带速,m/s ；每米带的质量，kg/m ;取 q=0.17kg/m 。

v = 1450r/min = 9.49m/s 。

4,2.5 0.9 2( )0.17 9.492 109N9.49 40.9172F Q 2ZF 0sin 12 4 109 sin 869.9N2 2F 。

500P o p0 2.20 0.36 2.56，k a k L 0.90 0.98 0.882三、动力设计(1) 传动件的计算转速1 Q主轴的计算转速：n n min 3 45 1.41 126r / min ，取主轴的计算转速为125r/min 。

各轴的计算转速如下：最小齿轮的计算转如下:核算主轴转速误差125/ 180 36/36 42/42 60/302014r/min所以合适。

(2) 计算各传动轴的输出功率P 1 P 额圧 n r 4.0 0.96 0.99 3.80(kw)P 2 P 1 n g n 3.80 0.97 0.99 3.65(kw) P 3P 2 n g n r 3.65 0.97 0.99 3.51(kw)P 主P 3ngnr3.51 0.97 0.99 3.37( kw)(3) 计算各传动轴的扭矩T 9550 旦 36290 ( n.mm )n1jT ； 9550-P L 69715 ( n.mm )[ 9550 旦 189381 ( n.mm )门标2000 r / min100%(2000 2014)2000100% 0.7% 5% n 实 1450PT 主 9550丄 257468 ( n.mn )n主j(4)轴径设计及键的选取(查《机械设计》P 321公式16.9和表16.4 得)P有，d 23.2mm,圆整取 d 24mm []选花键：6 26 30 6P有，d 27.3mm,圆整取 d 30mm []选花键：8 32 36 6p 3 3.51kw ，门③177r/min ，取【】=0.9。

带入公式:d 91 |―P —有，d 34.7mm,圆整取 d 35mm 们j []对于普通车床，主轴孔直径d (0.55 0.6)D ,故本例之中，主轴孔直径取 为轴一: p 1 3.80kw , n ij1000r / min ，取【】 =0.9。

带入公式:d 91: V n j轴二 p 2 3.65kw ， n 2j500r / min ，取【】=0.9。

带入公式:d 91 : V nj轴三:取D 2 65mm ，则平均直径 D 77.5mm 。

d 45mm支承形式选择两支撑，初取主轴前端的悬伸量a 90mm ,支撑跨距L o (2~3.5)a 实际取L (5~6.5)D i 取L 520mm。

选择平键连接，b h 22 14,l 100mm(5 )计算齿轮模数45号钢整体淬火，[j] 1100MP按接触疲劳计算齿轮模数m,查表计算可得k1 1.04, k2 1.3, k3 1.31- 2 轴取m 8，乙24，i 2，n j 1000，P j 3.803 -------------------------------由公式m j16300卩_严水水3 P2可得口)1.98，m=2mm 斗m 乙in j [ j ] 2- 3 轴取m 10，Z1 22，i 2.82，q 500，P j 3.653 ( -----------------由公式m j 16300 _严水水3 p2可得口)2.43，m=2.5mm jY m Z；in j[ j]23- 主轴取m 8，Z1 18，i 4.0，n j 500，P j 3.51由公式m j16300 j(i严水2^3^ 可得m j 2.77，m=3.0mm y m Z1 in j[ j] (6 )齿轮校核表6.1齿轮尺寸表(单位：mm2. 30 2 60 64 55 2 2.53. 36 P 2P 7276 67 2 : 2.5 4. 48 2 96 100 91 2 2.5 5. 42 2 84 88 79 2 2.5 6. 36 P 2 P 7276 67 2 : 2.5 7. 22 2.5 55 60 48.75 2.5 3.125 8. 42 2.5 105 110 98.75 2.5 3.125 9.42r 2.5 105 110 98.75 2.5 3.125 10. 62r 2.5—155160 148.75 2.5 3.125 11. 183 54 6046.5 3 3.75 12. 60 3 180172.5 3 3.75 13. 72 P 3 216 222 208.5 3 3.75 14. 30 3 90 96 82.533.75(1) 一轴到二轴的小齿轮从上表可知为齿数为24查设计手册可得以下数据:K n 0.83, K N 0.78, K q 0.77，K s K T K n K N K q 1.27，Y 0.395将以上数据代入公式可得 w 243.9Mpa320Mpa (符合要求，合适)(2)二轴到三轴的小齿轮从上表可知为齿数为22Z 24, u2,m2, B 8 216, ri j 1000r / min, K 11.04, K 2 1.3,K 3 1.3T T s /P 18000/2 9000接触应力: K Tm -------- 60n 1T \ C 。