课程设计说明书
课程名称： 机械制造装备设计
设计题目:最大加工直径为 mm的普通车床主轴箱部件设计
专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机 设 学生姓名: 学 号:
指导教师: 徐 华
湖南工业大学科技学院教务部 制 201 年12 月 30 日
目录
一．绪论........................................................................................................................................... 3 二、设计步骤 ................................................................................................................................... 3
1.运动设计 ................................................................................................................................ 3
1.1已知条件 ..................................................................................................................... 3 1.2结构分析式 ................................................................................................................. 4 1.3绘制转速图 ................................................................................................................. 4 1.4绘制传动系统图 ......................................................................................................... 7 2.动力设计 ................................................................................................................................ 8
2.1 确定各轴转速 ............................................................................................................ 8 2.2 带传动设计 ................................................................................................................ 8 2.3 各传动组齿轮模数的确定和校核 .......................................................................... 11 3. 齿轮强度校核 .................................................................................................................... 12
3.1校核a传动组齿轮 ................................................................................................... 13 3.2校核b传动组齿轮 ................................................................................................... 14 3.3校核c传动组齿轮 ................................................................................................... 15 4. 主轴挠度的校核 ................................................................................................................ 16
4.1确定各轴最小直径 ................................................................................................... 16 4.2轴的校核 ................................................................................................................... 17 5. 主轴最佳跨距的确定 ........................................................................................................ 17
5.1 选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距 ..................................................................... 18 5.2 求轴承刚度 .............................................................................................................. 18 6. 各传动轴支承处轴承的选择 ............................................................................................ 19 7. 主轴刚度的校核 ................................................................................................................ 19
7.1 计算跨距 .................................................................................................................. 19
三、总结......................................................................................................................................... 21 四、主要参考文献 ......................................................................................................................... 22
一、 绪论
普通中型车床主轴箱设计普通中型车床主轴箱设计普通中型车床主轴箱设计普通中型车床主轴箱设计普通中型车床主轴箱设计，主要包括三方面的设计，通过分析比较，选择传动方案；拟定结构式或结构网，拟定转速图；确定齿轮齿数及带轮直径；绘制传动系统图。其次，根据机床类型和电动机功率，确定主轴及各传动件的计算转速，初定传动轴直径、齿轮模数，确定传动带型号及根数，摩擦片尺寸及数目；装配草图完成后要验算传动件的刚度、强度或寿命。最后，完成运动设计和动力设计后，要将主传动方案“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。
二、设计步骤 1.运动设计 1.1已知条件
[1]确定转速范围：主轴最小转速Nmin（r/min）=90r/min、Nmax（r/min）=2000r/min,主电动机转速（r/min)=1440、P（kw）=4kw
[2]最大加工直径φ=250mm [3]确定公比：??1.41
1.2结构分析式
本次设计中，我按12级的主轴箱来计算: ⑴ 12?3?2?2 ⑵ 12?2?2?3 [3] 12?2?3?2
从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取12?3x2x2方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比imin? ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比imax?2。在主传动链任一传动组的最大变速范围Rmax??imaximin??8~10。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，
根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：
检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组：
R2???X2??P2?1? 其中??1.26，X2?6，P2?2
14所以 R2?1.26?6?1?7.56?8~10，合适。
1.3 绘制转速图
⑴选择电动机
一般车床若无特殊要求，多采用Y系列封闭式三相异步电动机，
根据原则条件选择Y-132M-4型Y系列笼式三相异步电动机。
⑵分配总降速传动比
总降速传动比 i?nmin/nd?90/1440?0.0625
又电动机转速nd?1440r/min符合转速数列标准，因而不增加一定比传动副。
(3)确定传动轴轴数
传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 0 + 1 = 4。 ⑷确定各级转速并绘制转速图
由nmim?90r/min ??1.41 取z = 10确定各级转速： 2000,1400,1000,710,500,355,250,180,125,90r/min。
在五根轴中，除去电动机轴，其余四轴按传动顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅲ与Ⅳ轴之间的传动组分别设为a、b、c。现由Ⅳ（主轴）开始，确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速：
① 先来确定Ⅲ轴的转速
传动组c 的变速范围为?6?1.416?7.9?Rmax?[8,10]，结合结构式，