卧式升降台铣床主传动系统设计
卧式升降台铣床主传动系统计算说明书
第2章
2.1 确定极限转速
运动设计
由 已 知 最 小 转 数 nmin 28r / min ， 级 数 Z 18 ， 得 到 主 轴 极 限 转 速
nmax 1400r / min ，转速调整范围 Rn
Rmax 50 。 Rmin
2.2
确定公比
由设计任务书给定条件，转速公比 1.26 ，由参考文献[1]，查得其转速
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将 Rn 50 ， 1.26 代入，得 z 18 。
确定结构网或结构式
在设计简单变速系统时，变速级数应选为 z 3m 2n 的形式，其中 m, n 为正
整数。故 z 18 32 21 ，即选用 2 对三联齿轮，1 对两联齿轮进行变速。 由参考文献[2]，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的原则，变速组降速要前慢后快。 因此，确定其 变速结构式如下：
目
录
第 1 章 机床的规格及用途 ...................................................................................... 1 第 2 章 运动设计....................................................................................................... 1 2.1 确定极限转速 ............................................................................................ 1 2.2 确定公比 .................................................................................................... 1 2.3 求出主轴转速级数 .................................................................................... 1 2.4 确定结构网或结构式 ................................................................................ 2 2.5 绘制转速图 ................................................................................................ 2 2.5.1 选用电动机 ..................................................................................... 2 2.5.2 确定传动轴的轴数 ......................................................................... 2 2.5.3 绘制转速图 ..................................................................................... 3 2.6 转速图 ........................................................................................................ 4 第 3 章 传动零件的初步计算 .................................................................................. 5 3.1 传动轴直径初定 ........................................................................................ 5 3.2 主轴轴颈直径的确定 ................................................................................ 6 3.3 齿轮模数计算 ............................................................................................ 6 3.3.1 初算齿轮模数 ................................................................................. 6 3.3.2 对各种限制的讨论 ......................................................................... 7 3.3.3 其余验证 ......................................................................................... 8 3.4 核算主轴转速误差 .................................................................................... 8 第 4 章 零件的验算................................................................................................... 9 4.1 第 2 变速组的验证计算 ............................................................................ 9 4.1.1 小齿轮的弯曲强度验算 ................................................................. 9 4.1.2 大齿轮的接触强度验算 ............................................................... 10 4.2 传动轴Ⅲ的验证计算 .............................................................................. 12 4.2.1 传动轴Ⅲ的载荷分析 ................................................................... 12 4.2.2 传动轴Ⅲ的最大挠度计算 ........................................................... 13 4.2.3 传动轴Ⅲ在支承处的倾角计算 ................................................... 16 4.3 主轴组件的静刚度验算 .......................................................................... 16 4.3.1 计算条件的确定 ........................................................................... 16 4.3.2 两支承主轴组件的静刚度验算 ................................................... 17 第 5 章 结构设计的说明 ........................................................................................ 20 第 6 章 参考文献..................................................................................................... 21
3037_课程设计-某卧式铣床主传动系统设计1
B 25, n j 670r / min,
KT i 3
60n1T 1800 1800 ，取 Ts 1800, T 6000 ， 80 p 3 60 670 6000 4.77 ， 107
m
结果
2
i4 1 , 查传动比 i 等于 2 , 1.41 和 1 这三行,有数字这即为可 能的方案 , 结果为 S z 60 或 S z 72 , 取 S z 72 则从表中查出 齿轮副中小齿轮的齿数,分别为 24 , 30 和 36.即:
i2 Z1 24 Z1' 48
,
i3
1.93 2.08 0.10 0.93 0.93 1.76 4.68 123 1200
3.5 2.08 0.12 0.94 0.93 3.2 2.57 199 1165
P0 P P K L K
3PC /[ P0 ]
F0 500 PC 2.5 K / K 2v qv 2
1 i6 1 1
1
3
1 1.413
,
, 查传动比为 i5 2.82 , i6 1 , 这两行 ;结果为
S Z 72 , S Z 76 或 S Z 80 , 取 S Z 72 , 则从表中查出齿 轮 副 中 小 齿 轮 的 齿 数 , 分 别 为 19 , 36 , 即 i5
' Z2 j 475r / min
Z 3' j 670r / min
' Z4 j 118r / min
Z 5' j 335r / min
第五章铣削
2、梳形螺纹铣刀铣削
在这种方式中，工件工件旋转超过一圈即可加工出
全部螺纹，生产率高。但加工精度低，一般用于加工短
而螺距不大的三角螺纹。
第五章铣削
3、旋风铣削
旋风铣就是安装在普通车床上的高速切削动力头, 用装在 高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀，从工件上铣削出螺纹的 螺纹加工方法。因其銑削速度高（速度达到400m/min）加工 效率高。并采用压缩空气进行排屑冷却。加工过程中切削飞 溅如旋风而得名—旋风铣。
1、注意安全，整个实验过程中不允许车床 通电，不允许将手伸进车床内部。 2、不能用手触摸车床内部的齿轮、离合器 等，不能让任何杂物掉入车床内部，以免 损坏车床。 3、整个实验过程中要按实验老师的要求完 成实验。
第五章铣削
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/11
第五章铣削
2、铣床附件
铣床主要附件有回转工作台、万 能分度头等。 （1）回转工作台
回转工作台是铣床上的主要部署工 具之一，它可以辅助铣床完成各种曲线 零件，例如：各种齿轮的曲线板，零件 上的圆弧等，以及需要分度零件，如齿 轮、多边形等的铣切和分度刻线等零件， 又应用于插床和刨床以及其他机床。
第五章铣削
立式升降铣床外观图 1-主轴；2-工作台
第五章铣削
（3）龙门铣床
龙门铣床是具有门式框 架和卧式长床身的铣床。龙 门铣床加工精度和生产率均 较高，适合在成批和大量生 产中加工大型工件的平面。 龙门铣床由立柱和顶梁构成 门式框架。横梁可沿两立柱 导轨作升降运动。横梁上有 1～2个带垂直主轴的铣头， 可沿横梁导轨作横向运动。 两立柱上还可分别安装一个 带有水平主轴的铣头，它可 沿立柱导轨作升降运动。这 些铣头可同时加工几个表面。 每个铣头都具有单独的电动 机、变速机构、操纵机构和 主轴部件等。加工时，工件 安装在工作台上并随之作纵 向进给运动。大型龙门铣床 （工作台6×22米）的总重 量达850吨。
数控铣床电主轴系统设计说明书
目录引言 (1)1.数控铣床简介 (3)1.1.数控铣床组成 (3)1.2.数控铣床的工作原理 (4)1.3数控铣床加工的特点 (4)1.4数控铣床加工的主要对象 (4)2.电主轴概述 (5)2.1电主轴的基本概念 (5)2.2电主轴单元关键技术 (6)2.2.1高速精密轴承技术 (6)2.2.2高速精密电主轴的动态性能和热态性能设计 (7)2.2.3高速电动机设计及驱动技术 (8)2.2.4高速电主轴的精密加工和精密装配技术 (8)2.2.5高速精密电主轴的润滑技术 (9)2.2.6高速精密电主轴的冷却技术 (9)2.3高速电主轴发展及现状 (9)2.3.1高速电主轴技术的发展及现状 (9)2.3.2主轴单元结构形式研究的发展 (11)2.4电主轴对高速加工技术及现代数控机床发展的意义 (12)2.5内装式电主轴系统的研究 (13)3.电主轴工作原理及结构 (16)3.1电主轴的基本结构 (16)3.1.1轴壳 (16)3.1.2转轴 (16)3.1.3轴承 (17)3.1.4定子及转子 (17)3.2电主轴的工作原理 (17)3.3电主轴的基本参数 (19)3.3.1电主轴的型号 (19)3.3.2转速 (19)3.3.3输出功率 (19)3.3.4 输出转矩 (19)3.3.5电主轴转矩和转速、功率的关系 (20)3.3.6 恒转速调速 (20)3.3.7 恒功率调速 (20)3.3.8 轴承中径 (20)3.4自动换刀装置 (21)4. 电主轴结构设计 (22)4.1主轴的设计 (22)4.1.1.铣削力的计算 (22)4.1.2 主轴当量直径的计算 (23)4.2高速电主轴单元结构参数静态估算 (23)4.2.1 高速电主轴单元结构静态估算的内容及目的 (23)4.2.2轴承的选择和基本参数 (23)4.3轴承的预紧 (24)4.4主轴轴承静刚度的计算 (24)4.4.1 主轴单元主要结构参数确定及刚度验算 (26)4.4.2主轴单元主要结构参数确定 (27)4.4.3主轴强度的校核 (32)4.4.4主轴刚度的校核 (34)4.4.5主轴的精密制造 (35)4.5主轴电机 (36)4.5.1电机选型 (36)4.6主轴轴承 (37)4.6.1轴承简介 (37)4.6.2陶瓷球轴承 (38)4.6.3陶瓷球轴承的典型结构 (40)4.7主轴轴承精度对主轴前端精度影响 (40)4.8拉刀机构设计 (41)4.8.1刀具接口 (41)4.8.2拉刀杆尺寸设计 (42)4.8.3夹具体结构尺寸设计 (43)4.8.4 松、拉刀位移的确定 (45)4.8.5碟型弹簧的设计及计算 (46)4.9HSK工具系统结构特点分析 (48)4.10HSK工具系统的静态刚度 (52)4.10.1 HSK工具系统的变形转角及极限弯矩 (52)5.电主轴的润滑及冷却 (55)5.1润滑介绍 (55)5.1.1润滑的作用和目的 (55)5.1.2 电主轴润滑的主要类型 (55)5.1.3 油气润滑的原理和优点 (57)5.2电主轴的冷却 (58)5.2.1电主轴的热源分析 (58)5.2.2电主轴的冷却方法 (59)5.3电主轴的防尘和密封 (60)6.电主轴的驱动和控制 (61)6.1恒转矩变频驱动和参数设置 (61)6.2恒功率变频驱动和参数设置 (62)6.3矢量控制驱动器的驱动和控制 (64)6.4普通变频器原理 (65)6.5本设计采用的变频器原理 (67)6.6主轴准停 (69)6.6.1主轴的准停功能 (69)6.6.2主轴准停的工作原理 (69)6.6.3主轴准停控制方法 (70)7．主轴动平衡 (72)7.1动平衡介绍 (72)7.2动平衡设计 (73)总结 (75)致谢 (76)参考文献 (77)引言高速机床是实现高速切削加工的前提和条件。
简易卧式铣床传动装置设计.doc
简易卧式铣床传动装置设计摘要本设计为简易卧式铣床的传动装置设计。
由于此设计需要按照工厂的具体情形（条件），自行设计，制造，能供本厂生产利用的简单的机床，所以本设计是依照工厂生产需要，进行有针对性的设计制造。
在设计进程中发觉，能够利用方案有很多种，可是大部份传动方案由于传动比和结构方面的原因不能利用，只有采用蜗杆—圆锥齿轮减速器。
传动比的分派本着机体结构简单、体积小、重量轻的原则来肯定，传动零件的设计应尽可能选用既能知足要求有是价钱低廉的材料。
按照卧式铣床的特点主要利用了两级传动装置，第一级利用了蜗杆减速器，第二级采用了圆锥齿轮减速器，而且这两级减速器别离独立，各为一体。
主如果考虑其以后的改装方便和经济性易保护等方面，例如：蜗杆减速器为多用途设计，在本设计中为下置式，若需要上置式则能专门快捷方便的进行改装。
本设计的重点和难点部份为多功能蜗杆减速器的设计，它能改成蜗杆上置式工作，也能改成蜗杆下置式进行工作。
可利用有限的物力和财力对机床做多功能的改造。
关键词简易机床减速装置传动AbstractThis design for simple horizontal milling machine transmission device design. As a result of this design needs according to the factory special details (condition), independently to design, the manufacture, can supply this factory production use the simple engine bed, therefore this design defers to the plant production need, carries on has the pointed design manufacture.Discovered in the design process that, may have very many kinds using the plan, but majority of transmissions plan because the velocity ratio and the structure aspect reason cannot use, only then uses the worm bearing adjuster bevel gear reduction gear. The velocity ratio assignment in line with the body structure simple, the volume is small, the weight light principle determined that, the transmission components design should select as far as possible already can answer the purpose has is the price inexpensive material. Has mainly used two levels of transmission devices according to the horizontal milling machine characteristic, the first level has used the worm reducer, the second level has used the bevel gear reduction gear, and these two levels of reduction gears distinction is independent, each is a body. Mainly is considered its later the reequipment convenience and the efficiency will be easy to maintain and so on the aspect, for example:The worm reducer is the multipurpose design, in this design for down-alex, if needs onto set at the type then can very quick Czechoslovakia facilitate carries on the reequipment.This design key point and the difficulty partially for the multi-purpose worm reducer design, it can alter to on the worm bearing adjuster to set at the type work, also can alter to the worm bearing adjuster down-alex to carry on the work. May use the limited physical resource and the financial resource makes the multi-purpose transformation to the engine bed.Keyword: Simple engine-bed decelerating device transmission目录简易卧式铣床传动装置设计 (1)1 .简易卧式铣床的传动装置的设计 (8)前言 (8)2．传动装置设计 (9)铣床的熟悉 (9)铣床的传动方式 (10)3.选择电动机 (11)原始参数 (11)电动机的选择 (11)4.传动方案的选择： (12)计算总传动比 (12)选择传动形式 (12)传动方案的选择 (13)方案一： (13)方案二： (14)方案三： (15)方案四： (16)方案综合考虑并选用 (17)5.按照传动方案计算运动参数 (18)传动比的分派 (18)蜗杆,蜗轮传动计算(<机械设计手册>机械工业出版社) (18)选择材料 (18)选择蜗杆蜗轮的齿数 (19)肯定许用应力 (19)按接触强度计算； (19)求蜗轮的圆周速度，并校核效率，实际传动比： (20)校核蜗轮齿面的接触强度 (21)蜗轮齿根强度校核 (21)计算几何尺寸 (22)各轴段轴向长度的肯定 (24)按许用弯曲应力校核轴 (24)蜗杆，蜗轮简图 (26)蜗杆减速器轴承的选用 (27)蜗杆轴轴承的选用 (27)蜗轮轴轴承的选用 (28)锥齿轮传动设计：（进程见《机械零件设计手册》第三版） (30)初步设计： (30)几何计算。
第3章 X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制
卧式铣床
机床的主要组成部件
主轴
悬梁
刀杆
刀杆支架
工作台 主轴变速盘
回转盘
操作盘 床鞍
底座
升降台
悬梁
床身
主轴
刀杆支架
工作台
回转盘
床鞍
底座
升降台
X6132A万能卧式升降台铣床
6、机床的布局 （1）床身
床身是机床的 主体，大部分部 件都安装在床身 上，如主轴组件、 主传动装置及变 速操纵机构等装 在床身的内部。
3、特性： ① 多刃刀具加工。生产率较高，表面粗糙度较高。 ② 切削力周期性变化，切削过程断续，易引起机床
振动。所以，铣床在结构上要求有较高的刚度和抗 振性。
4、铣床的分类
铣床种类很多，一般按布局形式和范围来分，主要有： 升降台铣床（包括卧式、立式、万能等） 工作台不升降铣床
龙门铣床
顺铣和逆铣加工
逆铣 刀具从加工表面切入，切削厚度逐渐增 大，刀具的刀齿容易磨损，而且刀具切 离工件时的垂直分力会使工件脱离工作 台，因此需要较大的加紧力。
工作台右移时，丝杠螺纹左侧为工作表面，与 螺母螺纹的右侧相接触。
丝杠
逆铣时铣削分力F纵与进给方向F相反，有助于使工作台丝杠与螺母能始终保 持螺纹的一个侧面紧密贴合。 F纵不会产生工作台窜动，能保证工作台平稳 进给。
进给丝杠的左端有空套手轮5，用于手动移动工作台。操作时，将手轮向右 移动，压缩弹簧，使离合器M合上，即可转动手轮使工作台移动。而松 开手轮时在弹簧的作用于下，手轮自动与离合器脱开，保证工作台在机 动进给和快速移动时，手轮不转，以免打伤操作者。纵向丝杠右端有带 键槽的轴头，用来安装配换交换齿轮。
5、顺铣机构
后
前
铣床主传动系统设计
４.3.3.1传动轴上的弯曲载荷
齿轮传动轴同时受输入扭矩的齿轮驱动Qa和输出扭矩的齿轮驱动阻力Qb的作用而产生弯曲变形。当齿轮为直齿圆柱齿轮，其啮合角a=20,齿面摩擦角=5.72时，则
Qa(或Qb)=2.12式4-13
式中N—该齿轮传递的全功率（KW）
m,z—该齿轮的模数，齿数；
---大齿轮齿数与小齿轮齿数之比，μ≥1外啮合取“+”号，内啮合取“-”号；
---小齿轮齿数；
---齿宽系数，(B为齿宽系数，m为模数)，
[---许用接触应力（MPa）取MPa
第一组：选取II轴齿数为32的齿轮：
=1.43(mm)取
第二组：选取IV轴齿数为18的齿轮：
取
第三组：选取V轴齿数为21的齿轮:
m—疲劳曲线指数，接触载荷取：m=3;
弯曲载荷时，对正火，调质以及整体淬硬件取m=6.对表面淬硬件取m=9;
；
—齿向载荷分布系数；
Y—齿形系数；
—许用接触应力；1650Mpa
297Mpa
选取齿数为21和84的一对齿轮进行验算，小齿轮验算弯曲强度，大齿轮验算接触强度
系数
K1
Y
K2
K3
KT
KN
Kn
Z1=21
４.2.1传动轴直径初定
d=91(mm)式（4-7）
式中d----传动轴直径（mm）
---该轴传递的额定扭矩(Nmm)
N----该轴传递的功率（kW）
nj---该轴的计算转速（r/min）
—该轴每米长允许扭转角（deg/m），一般传动轴取。对空心轴须将（6）（7）式计算值再乘以系数。
取：V带传动效率
接触应力验算公式为：
卧式升降台铣床主传动系统设计书
卧式升降台铣床主传动系统设计书1．项目背景分析1.1 综合课程设计Ⅱ的目的《综合课程设计II》是机械设计制造及自动化专业极其重要的实践性教学环节。
其目的是在相关先修课程学习后，进行机械结构设计综合训练，使学生掌握机械系统分析和设计的基本步骤和方法，培养和锻炼学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。
也为学习后续专业课奠定基础。
1.2 金属切削机床在国外发展趋势机床作为加工的母机，总是要保证和提高加工质量和生产率，随着科技的不断进步，各种机床也相应地不断发展与更新，如性能参数的提高、功能的扩大、切削功率的加大，自动化程度的提高，机床动态性能的不断改善，加工精度的不断提高，基础元件的不断创新，控制系统的更新等等。
我国机床工业的发展趋势：根据机床工具工业局对振兴我国机床工业的设想，要在以后相当长时期限制和压缩落后机床的生产，要化大力气发展高性能、高效率、高水平的适合国民经济需要的“高档”产品，改善机床品种的构成比。
重点发展机、电、仪结合的产品。
注意在冲压、电加工、激光、等离子加工中应用数控技术。
国外机床工业的发展，特别讲究机床的精度、效率，讲究机床制造工艺技术水平，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 设计任务书设计容见表2-1。
表 2-1 设计任务2.2 进度安排进度安排见表2-2。
表 2-2 进度安排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：工业大学；图名：主传动系统装配图。
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卧式升降台铣床主传动系统设计
卧式升降台铣床是一种常见的金属加工设备，常用于对工件进行铣削、钻孔、切槽等加工。
其主传动系统设计对于卧式升降台铣床的整体性能和
工件加工质量具有重要影响。
本文将对卧式升降台铣床主传动系统设计进
行详细探讨。
主轴驱动系统是卧式升降台铣床的核心部件，其设计主要考虑功率和
速度的平衡。
传统的主轴驱动系统采用直流电机驱动，但随着技术的进步
和变频器的应用，交流伺服电机逐渐成为主轴驱动系统的主流。
交流伺服
电机具有响应快、转速范围广、稳定性好等优点，能够满足卧式升降台铣
床的工作要求。
在选择交流伺服电机时，需考虑卧式升降台铣床的最大切
削力和切削精度，以确保主轴驱动系统的性能和稳定性。
进给传动系统的设计影响着卧式升降台铣床的加工效率和精度。
进给
传动系统由进给电机、螺杆传动机构和导轨等组成。
进给电机一般采用直
流伺服电机或交流伺服电机，根据加工要求选择合适的电机。
螺杆传动机
构主要有丝杠传动和滚珠丝杠传动两种形式，前者成本较低，适用于要求
不高的加工，而后者精度更高，适用于高精度加工。
导轨选用液压导轨或
滚珠导轨，以提高铣床的运动平稳性和刚性。
辅助传动系统包括润滑系统和冷却系统。
润滑系统主要用于润滑卧式
升降台铣床各传动部件，减少磨损和摩擦，延长使用寿命。
冷却系统用于
降低加工温度，保证工件表面质量和加工精度。
润滑系统一般采用循环润
滑法，通过油泵将润滑油输送到润滑部位，再通过油管回收再利用。
冷却
系统一般采用冷却液，通过喷淋或冷却器对工件进行冷却，同时排出废液。
在卧式升降台铣床主传动系统设计中，还需要考虑安全性和可靠性。
例如，在驱动系统中应设置过负荷保护装置，以防止主轴过载损坏。
进给传动系统中，应设置限位开关和紧急停机装置，以确保操作人员和设备的安全。
对于辅助传动系统，应定期检查和更换润滑油和冷却液，确保系统运行顺畅。
综上所述，卧式升降台铣床主传动系统的设计包括主轴驱动系统、进给传动系统和辅助传动系统。
在设计中需考虑功率和速度平衡、交流伺服电机的选择、螺杆传动机构和导轨的选择、润滑系统和冷却系统的设计，同时也要注重安全性和可靠性。
通过合理设计主传动系统，可以提高卧式升降台铣床的加工效率和精度，同时延长设备使用寿命，确保工件加工质量。