安徽建筑大学毕业设计 (论文)专业机械设计制造及自动化班级 09 城建机械3班姓名学号 09290070312课题普通车床主传动系统设计指导教师2013 年 6 月 10 日摘要主传动系统设计是机床设计中非常重要的组成部分，本次设计主要由机床的级数入手，于结构式、结构网拟定，再到齿轮和轴的设计，再选择各种主传动配合件，对轴和齿轮及配合件进行校核，将主传动方案“结构化”，设计主轴变速箱装配图及零件图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移齿轮零件的设计，完成设计任务。
本次突出了结构设计的要求，在保证机床的基本要求下，根据机床设计的原则，拟定机构式和结构网，对机床的机构进行精简，力求降低生产成本；主轴和齿轮设计在满足强度需要的同时，材料的选择也是采用折中的原则，没有选择过高强度的材料从而造成浪费。
【关键词】车床、主传动系统、结构式、电动机。
AbstractMain drive system design is Very important part of the Machine Design, The design of the series to start primarily by machine, In the structure, the structure network developed, to the design of gears and shafts, Choose a variety of main drive with the pieces of the shaft and gear, and checked with the parts ，design and motive of completion sport spread the lord to move the project "the structure turn" , Design a principal axis to become soon a box assemble diagram and spare parts diagram and lay particular emphasis on to carry on spread to move stalk module, principal axis module and become soon organization, box a body, lubricate and seal completely, spread to move stalk and slippery move wheel gear spare parts of design to complete design tasks.This highlights the structural design requirements, under the basic requirements for ensuring the machine ,According to the principles of machine tool design, Development of institutional and structural net, Streamlining of the machine tool sector, Strive to reduce production costs, No choice of materials resulting in high strength waste.【Keywords】lather, Main drive system, Structure , Electric motor.目录绪论 (5)1.主轴极限转速的确定 (6)2. 主动参数的拟定 (7)2.1确定传动公比 (7)2.2主电动机的选择 (8)3.普通车床的规格 (9)4.变速结构的设计 (9)4.1确定变速组及各变速组中变速副的数目 (9)4.2结构式的拟定 (10)4.3结构网的拟定 (10)4.4各变速组的变速范围及极限传动比 (11)4.5确定各轴的转速 (12)4.6绘制转速图 (13)4.7确定各变速组变速副齿数 (13)4.8绘制变速系统图 (15)5.结构设计 (16)5.1结构设计的内容、技术要求和方案 (16)5.2展开图及其布置 (16)5.3I轴（输入轴）的设计 (16)5.4齿轮块设计 (17)5.5传动轴的设计 (18)5.6主轴组件设计 (19)5.6.1 各部分尺寸的选择 (19)5.6.2 主轴材料和热处理 (19)5.6.3 主轴轴承 (20)5.6.4 主轴与齿轮的连接 (21)5.6.5 润滑与密封 (21)5.6.6 其他问题 (21)6.传动件的设计 (22)6.1带轮的设计 (22)6.3确定各轴转速 (25)6.4传动轴直径的估算：确定各轴最小直径 (26)6.5键的选择、传动轴、键的校核 (27)7.各变速组齿轮模数的确定和校核 (29)7.1齿轮模数的确定： (29)7.2齿轮的设计 (33)8.齿轮校验 (35)8.1齿轮强度校核 (35)8.1.1校核a组齿轮 (36)8.1.2 校核b组齿轮 (37)8.1.3 校核c组齿轮 (38)9.主轴组件设计 (40)9.1主轴的基本尺寸确定 (40)9.1.1外径尺寸D (40)9.1.2主轴孔径d (41)9.1.3主轴悬伸量a (42)9.1.4支撑跨距L (42)9.1.5主轴最佳跨距L的确定 (42)9.2主轴刚度验算 (44)9.3主轴前支撑转角的验算； (45)9.4各轴轴承的选用的型号 (47)9.4.1 各轴轴承的校核 (47)9.5摩擦式离合器的选择和计算 (48)谢辞 (51)总结 (52)参考文献 (53)普通车床主传动系统设计机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业09城建机械3班刘林海指导教师魏常武绪论机床主传动系统因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。
设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。
在设计时应结合具体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有：满足机床使用性能要求。
首先应满足机床的运动特性，如机床主轴油足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。
本文设计的为普通车床的传动系统，根据不同的加工条件，对传动系统的要求也不尽相同，依据某些典型工艺和加工对象，兼顾其他的可能工艺加工的要求，拟定机床技术参数，拟定参数时，要考虑机床发展趋势和同国内外同类机床的对比，从而获得最优的参数，使机床设计的最为合理。
本文从开始到结束的流程如下：※查阅资料，拟定计划；※拟定传动结构，绘制草图；※设计传动件和零件；※校核零件、组件；※绘图，编写论文说明书。
1.主轴极限转速的确定确定主轴的最高转速和最低转速，应该在分析所设计机床几种典型加工方式的切削用量和参考现有同类型机床的技术性能的基础上，并按照“技术上先进，经济上合理”的原则进行。
由于通用性机床加工对象很广，不同工序所采用的切削用量相差悬殊，而且加工零件的尺寸变换也很大，所以要合理地确定其极限转速是一个复杂的任务，必须对有关加工工序和切削用量进行分析，在分析切削用量的过程中，应特别注意下列几点：1.考虑先进加工方法，但所选的切削用量不应该是个别记录，而应该具有普遍性。
2.应考虑刀具材料的发展趋势。
例如普通车到在大多数情况下已经采用硬质合金，目前陶瓷刀具也已开始应用等情况。
3.最高和最低转速不能仅用计算方法来确定。
还应该和先进的同类机床比较，因为过大的转速范围不仅不能充分发挥其性能，而且还可能使结构无法实现。
在传动系统拟定好以后，验算各主要传动件的最大圆周速度应不超过允许值。
主轴最高和最低转速可按下列计算：max n =min max 1000d v π (rpm) min n =maxmin 1000d v π (rpm) 其中：max n 、min n ——主轴最高、最低转速（m/min ）；max v 、min v ——典型工序的最大、最小切削速度（m/min ）；max d 、min d ——最大、最小计算直径。
普通车床采用最大速度max v 的典型工序一般为用硬质合金车刀精车或半精车钢质轴类工件的外圆，取max v =200r/min 。
采用最小速度min v 的典型工序又以下几种情况：1.在低速光车，要求获得粗糙度小于R3.2μm ；2.精铰孔3.加工各种螺纹及多头螺纹；4.用高速钢车刀，对铸铁材料的盘类工件进行粗车端面工作，取min v =25r/min 。
一般取计算直径： max d =0.5Dmin d =(0.2~0.25)max d式中D 为最大工件回转直径，即主参数(mm)。
当典型工序为铰孔或加工螺纹时，应按在车床上常用最大铰孔直径或经常加工的最大螺纹直径作为最大计算直径max d ，根据调研可推荐：max d =0.21D ,(1D 为刀架上最大工件回转直径）故 max n =min max 1000d v π=322001000⨯⨯π=1990 r/min ，取max n =2000 r/min ； min n max min 1000d v π=160251000⨯⨯π=49.65 r/min ， 取min n =45 r/min ； 与本次设计给定的参数相差不大，取计算值。
2. 主动参数的拟定2.1确定传动公比ϕ根据《机械制造装备设计》78P 公式（3-2）因为已知1-=z n R ϕϕ=)1(-Z n R =1.26∴ Z=ϕlg lg n R +1=18根据《机械制造装备设计》77P 表3-5 标准公比ϕ。
这里我们取标准公比系列ϕ=1.26因为ϕ=1.26=1.064，根据《机械制造装备设计》77P 表3-6标准数列。
首先找到最小极限转速5，再每跳过3个数（1.26～1.064）取一个转速，即可得到公比为1.26的数列：14、18、22.4、28、35.5、45、56、71、90、112、140、180、224、280、355、450、560、710、900。
2.2主电动机的选择合理的确定电机功率P ，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
现在以常见的中碳钢为工件材料，取45号钢，正火处理，车削外圆，表面粗糙度a R =3.2mm 。
采用车刀具，可转位外圆车刀，刀杆尺寸：16mm ⨯25mm 。
刀具几何参数：0γ=15o ，0α=6o ，r κ=75o ，r κ'=15o ，λ=0o ，01γ=-10o ，b 1r =0.3mm ，r e =1mm 。