中北大学课程设计说明书
目 录
1.概述 ....................................................................... 2 1.1机床课程设计的目的` ..................................................... 2 1.2机床主要参数 ............................................................ 2 2.参数的拟定 ................................................................. 2 2.1 确定极限转速 ............................................................ 2 2.2 主电机选择 ............................................................. 2 3.传动设计 ................................................................... 3 3.1 主传动方案拟定 ......................................................... 3 3.2 传动结构式、结构网的选择 ............................................... 3 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 ................................. 3 3.2.2 传动式的拟定 ....................................................... 3 3.2.3 结构式的拟定 ....................................................... 4 3.3转速图的拟定 ............................................................ 4 4. 传动件的估算 .............................................................. 5 4.1 三角带传动的计算 ....................................................... 5 4.2 传动轴的估算 ........................................................... 7 4.2.1 传动轴直径的估算 ................................................... 7 4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 ............................................. 8 4.3.1 齿轮齿数的确定 ..................................................... 9 4.3.2 齿轮模数的计算 .................................................... 10 4.4 带轮结构设计 .......................................................... 11 5. 动力设计 ................................................................. 11 5.1主轴刚度验算 ........................................................... 11 5.2 齿轮校验 ............................................................... 14 5.3轴承的校验 ............................................................. 14 6.结构设计及说明 ............................................................ 15 6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 ........................................ 15 6.2 展开图及其布置 ........................................................ 16 6.3 齿轮块设计 ............................................................ 16 6.4 传动轴的设计 .......................................................... 17 6.5 主轴组件设计 .......................................................... 19 总结 ........................................................................ 21 参考文献 .................................................................... 22
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1.概述
1.1机床课程设计的目的`
机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力 1.2机床主要参数
电动机功率：2.2KW 工件材料：45
nmax?2120rpm nmin?125rpm
2.参数的拟定
2.1 确定极限转速
nmax?Rn ，Rn??z?? nmin∴?=1.26
2.2 主电机选择
合理的确定电机功率N，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。
已知电动机的功率是2.2KW，根据《金属切削机床设计简明手册》选Y90L-2，额定功率2.2kw，满载转速2840 rmin，最大额定转距2.2。
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3.传动设计
3.1 主传动方案拟定
拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。
传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑。
传动方案有多种，传动型式更是众多，比如：传动型式上有集中传动，分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背轮结构、分支传动等型式；变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。
显然，可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。
3.2 传动结构式、结构网的选择
结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目
级数为Z的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有Z?、Z?、……个传动副。即Z?Z1Z2Z3??
传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子：
Z??a??b ，可以有三种方案：
12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3； 3.2.2 传动式的拟定
12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体
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结构、装置和性能。
传动式选为12=3×2×2 3.2.3 结构式的拟定
对于12=2×3×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为：
???????????， ???????????， ???????????，
??????????? ??????????? ???????????
由于本次设计的机床I轴装有摩擦离合器，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。初选12?21?32?26的方案。 3.3转速图的拟定
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上图为主轴箱右视图
4. 传动件的估算
4.1 三角带传动的计算
三角带传动中，轴间距A可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。
(1)选择三角带的型号 根据公式
Pca?KaP?1.1?2.2?2.42KW
式中P---电动机额定功率，Ka--工作情况系数 查《机械设计》图，因此选择A型带，尺寸参数为B=80mm，bd=11mm，h=10，??40?。
(2)确定带轮的计算直径D?，D?
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