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燕山大学
课程设计说明书
题目:XK5040数控铣床主传动系统设计
学院(系):机械工程学院机制系
年级专业: 08级机制二班
学号:
学生姓名:
指导教师:
目录
第一章概述 1
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第二章主传动系统设计 1
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总结 1
参考文献 1
第一章概述

机床类型:
,最高转速3500rpm,
最低转速45rpm 变速要求:无级变速
进给传动系统设计:
行程 1500,,,
最大载荷4500N,精度
第二章主传动系统设计

机床主轴的变速范围:= ,且:=3500rpm,=45rpm
所以:==
根据机床的主轴计算转速计算公式:= 得:
=45х=,选:=170rpm
主轴的恒功率调速范围为:==

为了简化变速箱及其自动操纵机构,希望用双速变速箱,现取Z=2
=== 所以:=
假设所选电机最高转速为4500rpm,额定转速为1500rpm,则机床主轴在计算转速
170rpm时,电机转速为:n===990rpm
取机床总效率为η==,则P==,取安全系数S=,则电动机功率P==,为使电动机在990rpm时得到最大输出功率P=,电动机在1500rpm时的功率应为:
=
可选用上海德驱驰电气有限公司的UABP160L-4-50-15型号交流主轴电动机,连续输出功率为15kw。选配变频器型号:DRS3000-V4T0150C,售价1380元人民币。

==
= 所以:==
设电机轴与中间轴通过齿轮定比传动,取其传动比为=
则==,==

选=
选=
选=

计算转速nj是传动件传递全部功率时的最低转速,各个传动轴上的计算转速可以从转速图是直接得出,如表3-1所示。
表 3-1 各轴计算转速
轴
I轴
II轴
III轴
计算转速
990
700
170

(包括轴承),而电机在990r/min时输出功率为=15х=
则:
I轴:==
II轴: ==
III轴: ==
I轴:=9550·=·m
II轴扭矩:=9550·=·m
III轴扭矩:=9550·=·m

[]是每米长度上允许的扭转角(deg/m),可根据传动轴的要求选取,其选择的原则如表3-2所示。
表3-2 许用扭转角选取原则
轴
一般传动轴
要求高的轴
要求低的轴
[](deg/m)
-1
-
1-2
最后所确定各轴所允许的扭转角如表3-3所示
轴
I轴
II轴
III轴
[](deg/m)

1

把以上确定的各轴传递的额定扭矩、允许扭转角[]代入扭转刚度的估算公式:d=,可得传动轴的估算直径:
==
==
==
计算出的轴颈要进行圆整,电机轴根据所选电机确定,UABP160L-4-50-15型号交流主轴电动机电机轴=42mm,满足要求;为便能够采用标准量具和刀具,I轴做成花键轴,故选择花键轴外径=