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普通车床主轴变速箱设计说明书

普通车床主轴变速箱设计说明书
普通车床主轴变速箱设计说明书

机械加工设备课程设计任务书

一、设计题目:普通车床主轴变速箱设计

二、设计参数:床身上最大工件回转直径:400mm

主电动机功率:7.5千瓦

主轴最高转速:1360转∕分

主轴最低转速:28.5转∕分

三、设计要求:

1、主轴变速箱设计计算;

2、主轴变速箱结构设计;

3、绘制主轴变速箱装配图;

4、编写设计计算说明书。

目录

1.车床参数的拟定- ------------------------------------------------------2

1.1车床主参数和基本参数------------------------------------------------2

2.运动设计- ------------------------------------------------------------4

2.1传动结构式、结构网的选择确定-----------------------------------------4

2.1.1传动组及各传动组中传动副的数目------------------------------------4 2.1.2传动系统扩大顺序的安排 -------------------------------------------4 2.1.3绘制结构网--------------------------------------------------------4 2.1.4传动组的变速范围的极限值------------------------------------------5 2.1.5最大扩大组的选择--------------------------------------------------5 2.2转速图的拟定--------------------------------------------------------6 2.2.1主电机的选定------------------------------------------------------6 2.3齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制------------------------------------7 2.

3.1齿轮齿数的确定的要求----------------------------------------------7

2.3.2变速传动组中齿轮齿数的确定----------------------------------------8

3.结构草图设计--------------------------------------------------------11 3.1确定计算转速-------------------------------------------------------11 3.1.1主轴的计算转速---------------------------------------------------11 3.1.2中间传动件的计算转速---------------------------------------------11 3.1.3齿轮的计算转速---------------------------------------------------12 3.2传动轴的估算和验算-------------------------------------------------12 3.2.1传动轴直径的估算-------------------------------------------------12 3.2.2主轴的设计与计算-------------------------------------------------13 3.2.3主轴材料与热处理-------------------------------------------------16 3.3齿轮模数的估算和计算-----------------------------------------------16 3.3.1齿轮模数的估算---------------------------------------------------16 3.3.2齿轮模数的验算---------------------------------------------------19 3.4轴承的选择与校核---------------------------------------------------21 3.

4.1一般传动轴上的轴承选择-------------------------------------------21 3.4.2主轴轴承的类型---------------------------------------------------22 3.4.3轴承间隙调整-----------------------------------------------------22 3.4.4轴承的校核-------------------------------------------------------23 3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------23 3.

5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------24 3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------24 3.5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------24 3.5.2外摩擦片的内径d- ------------------------------------------------25

3.5.3选择摩擦片尺寸(自行设计)-----------------------------------------25 3.5.4计算摩擦面的对数Z------------------------------------------------

25

3.5.5摩擦片片数 ------------------------------------------------------25 参考文献- -------------------------------------------------------------26

1.车床参数的拟定

1.1车床主参数和基本参数

1、 主轴的极限转速

由设计任务书可知:机床主轴的极限转速为:

m in 5.28m in 1360min max r n r n ==、、 则其转速范围

7.47min

5.28min 136min

max ==

=

r r n n R

考虑到设计的结构复杂程度要适中,故采用常规的扩大传动分级变速,并选取级数z =12,设其转速公比 为?。则由式:

7.471min

max ===

-z n n R ?

现以?=1.26和1.41代入上式得R=12.7和43.8,因此选?=1.41

各级转速数列由标准数列表中查出,因?=1.41=606.1,首先找到35.5,然后每隔5个数取一个值,可得如下转速数列:35.5、50、71、100、140、200、280、400、560、800、1120、1600共12级转速。 2、主轴转速级数Z 和公比Φ 已知

n R =

m in

m ax

n n n R =1-z ?` 且Z=2a x3b

a 、

b 为正整数,即Z 应可以分解为2和3的因子,以便用2、3联滑移齿轮实现变速。(如取4或5的因子,则要用两个互锁的滑移齿轮,以确保只有一对齿轮啮合。使得结构过于复杂且不易控制。) 取Z=12级 则Z=223?

min

max

1n n R Z n =

Φ=- 11241.1-8.43==Rn max n =1600min r min n =35.5min r n R =m in

m ax

n n =47.7 综合上述可得:主传动部件的运动参数

max n =1360min r min n =min r Z=12 ?=1.41 3、主电机功率——动力参数的确定

合理地确定电机功率N ,使机床既能充分发挥其性能,满足生产需要,又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

中型普通车床典型重切削条件下的用量

刀具材料:YT15工件材料45号钢,切削方式:车削外圆 查表可知:切深a p =4mm 进给量f(s)=0.4mm/r 切削速度V=100m/min 功率估算法用的计算公式

a 主切削力:Fz=1900N f a p 75.0=1900×4×75.04.0=3822.6N

b 切削功率:kw N Z F 25.661200

1006.382261200

==

=

?ν切

c 估算主电机功率:kw 8.78.025.6===

ηN N

可选取电机为:Y132M-4额定功率为7.5KW ,满载转速为1440r ∕min.

2.运动设计

2.1传动结构式、结构网的选择确定

2.1.1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递组组成,各传动组分别有Z1、Z2、Z3、…个传动副.即

Z=Z 1Z 2Z 3…

传动副数为使结构尽量简单以2或3为适合,即变速级数Z 应为2和3的因子:

Z=2a ?3b

实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副的组合:

1) 12=3×4 2) 12=4×3 3) 12=3×2×2 4) 12=2×3×2 5) 12=2×2×3

方案1)和方案2)可省掉一根轴。但有一个传动组有四个传动副。若用一个四联滑移齿轮,则将大大增加其轴向尺寸;若用两个双联滑移齿轮,则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。将使得结构比较复杂。故在此不予采用。 按照传动副“前)多后少”的原则选择Z=3×2×2这一方案,但主轴换向采用双向片式摩擦离合器结构,致使Ⅰ轴的轴向尺寸过大,所以此方案不宜采用,加之主轴对加工精度、表面粗超度的影响最大。因此在主轴的传动副不宜太多,故方案5)亦不采用。而应先择12=2×3×2。

综上所述: 方案4) 12=2×3×2 是比较合理的

2.1.2 传动系统扩大顺序的安排

12=2×3×2的传动副组合,其传动组的扩大顺序又可以有6!3=种形式: 1) 12=21×32×26 2) 12=21×34×22 3) 12=23×31×26 4) 12=26×31×23 5) 12=22×34×21 6) 12=26×32×21

以上各种结构式方案中,由于传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围的

限制,一般升速时41min max 2≥≤i i 、降速时。极限变速范围8min

max

max ≤=

i i R 。

检查传动组的变速范围时,只需检查最后一个扩大组。因其他传动组的变速范围都比他小。由式

()

81≤=-n p n x n R ?

对于方案2)和 方案5)有:

max 8242221641.141.13p 4R R x ≥=====?则、,则对于方案2)和 方案5)不予

考虑。

对于其余方案有:max 616222841.141.12p 6R R x ======?则、。然而在可行的结构式方案1)、3)、4)、6)中,为了使中间轴变速范围最

小,在各方案同号传动轴的最高转速相同时,变速范围越小,最低转速越高,转矩越小,传动件尺寸也就越小。比较方案1)、3)、4)、6),方案1)的中间传动轴变速范围最小,方案1)最佳。但由于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因而采用方案3)12=23×31×26最佳

2.1.3 绘制结构网

由上选择的结构式12=2

3×3

1

×2

6

画其结构图如下:

图2.1结构网

2.1.4 传动组的变速范围的极限值

齿轮传动最小传动比Umin≥1/4,最大传动比Umax2

≤,决定了一个传动组的最大变速范围rmax=umax/umin8

≤。

因此,要按照下表,淘汰传动组变速范围超过极限值的所有传动方案。

极限传动比及指数X,X,值为:

表2.1

2.1.5最大扩大组的选择

正常连续的顺序扩大组的传动的传动结构式为:

Z=Z1[1]?Z2[Z1]?Z3[Z1?Z2]

最后扩大组的变速范围

按照r8

≤原则,导出系统的最大级数Z和变速范围R n为:

表2.2

最后扩大组的传动副数目Z3=2时的转速范围远比Z3=3时大

因此,在机床设计中,因要求的R较大,最后扩大组应取2更为合适。

同时,最后传动组与最后扩大组往往是一致的。安装在主轴与主轴前一传动轴的具有极限或接近传动比的齿轮副承受最大扭距,在结构上可获得较为满意的处理,这也就是最后传动组的传动副经常为2的另一原因。

2.2 转速图的拟定

运动参数确定以后,主轴各级转速就已知,切削耗能确定了电机功率。在此基础上,选择电机型号,确定各中间传动轴的转速,这样就拟定主运动的转速图,使主运动逐步具体化。

2.2.1主电机的选定

1)电机功率N:

中型机床上,一般都采用三相交流异步电动机作为动力源。

根据机床切削能力的要求确定电机功率:

N=7.5KW

2)电机转速

n:

d

选用时,要使电机转速d n 与主轴最高转速max n 和I 轴转速相近或相宜,以免采用过大的升速或过小的降速传动。

d n =1440r/min

3)分配降速比:

该车床主轴传动系统共设有四个传动组其中有一个是带传动。根据降速比分配应“前慢后快”的原则以及摩擦离合器的工作速度要求,确定各传动组最大、最小传动比。

197.014405.28max min ==

=

d

n n μ 944.014401360min ===

d

man n n μ

分配总降速传动比时,要考虑是否增加定比传动副,以使转速数列符合标准和有利于减小齿数和减小径向与轴向尺寸,必须按“前慢后快”的原则给串联的各变速器分配最小传动比。

a 决定轴Ⅲ-Ⅳ的最小降速传动比:主轴上的齿轮希望大一些,能起到飞轮的作用,所以最后一个变速组的最小降速传动比取极限1/4,公比?=1.41,1.414=4,因此从 Ⅳ轴的最下点向上4格,找到Ⅲ上对应的点,连接对应的两点即为Ⅲ-Ⅳ轴的最小传动比。

b 决定其余变速组的最小传动比根据“前慢后快”的原则,轴Ⅱ-Ⅲ间变速组取umin=1/?3,即从Ⅲ轴向上3格,为了使轴Ⅰ-Ⅱ间中心距不至太大,故降速比不宜太大,可取=降μ21?;另一传动副采用升速传动,传动比为?连接各线。

c 根据每个变速组的传动比连线按基本组的级比指数x 0=3,第一扩大组的级比指数x 1=1,第二扩大组的级比指数x 3=6

由于结构式有三个传动组,变速机构共有四根轴,加上电动机轴共五根轴,由上分析画出其转速图如下:

2.3 由转速图确定各轴及各齿轮计算转速

计算转速是指主轴或各传动件传递全功率时的最低转速。由《金属切削机床》表8—2可查得主轴的计算转速

1min 3

-=z n n j ?

为从主轴最低转速算起,第一个31转速范围内的最高一级转速,即为

m in 1004r n =。Ⅲ轴的计算转速为min 1403j r n =、Ⅱ轴的计算转速为

min 5.3322r n j =、Ⅰ轴的计算转速为min 8001r n j = 各传动齿轮的计算转速如下表:

表2.3 齿轮的计算转速

齿轮

1Z 2Z '1Z '2Z 3Z 4Z 5Z '3Z '4Z '5Z 6Z 7Z '6Z '7Z

3 传动轴的估算

3.1传动轴直径的估算

传动轴直径按扭转刚度用下列公式估算传动轴直径:

mm n N

d j

4

]

[91?= mm 其中:N —该传动轴的输入功率

ηd N N = KW

N d —电机额定功率;

η—从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积 j n —该传动轴的计算转速r/min

][?—每米长度上允许的扭转角(deg/m),可根据传动轴的要求选取如表

3.2所示:

表3.2

对于一般的传动轴,取][?=1.5。取估算的传动轴长度为500mm 。 对Ⅰ轴有:KW N N d 2.796.05.71=?==η KW 1j n =800r/min mm d 1.305

.18002

.7914

1000500

1=???= 预取301=d mm

对Ⅱ轴有:16.7995.096.05.72=??==ηd N N KW

2j n =1120 r/min

5.375

.15.33216

.7914

1000500

2=???=d mm 预取382=d

对Ⅲ轴有:09.799.0995.096.05.73=???==ηd N N KW

j n =140 4.465

.11000

50014009

.7914

3=???

=d mm

预取463=d

采用花键轴结构,即将估算的传动轴直径d 减小7%为花键轴的直径,在选相近的标准花键。

'1d =32×0.93=29.76 '2d =38×0.93=35.34 '3d =46×0.93=42.78

查表可以选取花键的型号其尺寸)741144(-??-GB b d D Z 分别为

1d 轴取 6-30×26×6

2d 轴取 6-38×33×10

3d 轴取 6-43×40×12

4片式摩擦离合器的选择和计算

4.1片式摩擦离合器的选择

片式摩擦离合器可以在运转中接通或断开,且具有结合平稳、没有冲击、结构紧凑等特点,部分零件已标准化。在机床主轴箱变速传动中用于主轴的启动和正、反转。

1、 摩擦离合器上扭矩的计算

由上可知轴Ⅰ1d 取 6-32×28×7,直径为32mm 、转速为min 8001r n j =。 摩擦离合器所在轴(Ⅰ轴)的扭矩由下式计算:

η1

9550j n N m f K KM M ?=≥

式中:f M —离合器的额定静扭矩

K —安全系数

m M —运转时最大扭矩 N —电动机额定功率 1j n —Ⅰ轴计算转速

η—电动机轴到Ⅰ轴传动效率

由上知:N=7.5KW 、1j n =800min r 、η=0.96。查《机床设计手册》表得 K=1.5。则

m N M f ?=???=9.12896.095505.18005

.7

由表查的摩擦离合器外片外径D=110mm ,内片内径d=40mm , 则其平均圆周速度

s m v d D n

d 77.360

10008006010002

==

=????+ππ

2、计算摩擦面对数Z

[]()3

121033n ?=-?m

v

K

K d D p f K M Z Z K π 式中:f —摩擦片间摩擦系数

[p]—许用压强MPa D —摩擦片外片外径mm d —摩擦片内片内径mm Kv —速度修正系数 Kz — 结合面数修正系数 Km — 接触系数修正系数

车床主轴箱设计说明书

中北大学 课程设计任务书 15/16 学年第一学期 学院:机械工程与自动化学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:王前学号:1202014233 课程设计题目:《金属切削机床》课程设计 (车床主轴箱设计) 起迄日期:12 月21 日~12 月27 日课程设计地点:机械工程与自动化学院 指导教师:马维金讲师 系主任:王彪 下达任务书日期: 2012年12月21日

课程设计任务书

课程设计任务书

目录 1.机床总体设计 (5) 2. 主传动系统运动设计 (5) 2.1拟定结构式 (5) 2.2结构网或结构式各种方案的选择 (6) 2.2.1 传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 (6) 2.2.2 基本组和扩大组的排列顺序 (6) 2.3绘制转速图 (7)

2.5确定带轮直径 (8) 2.6验算主轴转速误差 (8) 2.7 绘制传动系统图 (8) 3.估算传动件参数确定其结构尺寸 (10) 3.1确定传动见件计算转速 (10) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (10) 3.3估算传动轴直径 (10) 3.4估算传动齿轮模数 (10) 3.5普通V带的选择和计算 (11) 4.结构设计 (12) 4.1带轮设计 (12) 4.2齿轮块设计 (12) 4.3轴承的选择 (13) 4.4主轴主件 (13) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (13) 4.6主轴箱体设计 (13) 4.7主轴换向与制动结构设计 (13) 5.传动件验算 (14) 5.1齿轮的验算 (14) 5.2传动轴的验算 (16) 5.3花键键侧压溃应力验算 (19)

车床尾架设计说明书资料讲解

C0630 车床尾架设计说明书

一、车床尾架的设计背景及意义制造业中的车床是主要用车刀对旋转工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。其结构主要分为:主轴箱、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱、刀架。 尾架是车床的重要部件之一,它在车床加工中起到了重要的作用。尾架体安装在车床的右导轨上,尾架套筒可以安装顶尖,以支撑较长的工件的右端、安装钻头、铰刀,进行加工。也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动,然后压下尾座紧固手轮,将尾座夹紧在所需位置,摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 C0630车床是一种经济型轻型车床,具有加工范围大、主轴变速范围广,具备普通车床的基本功能,消耗功率小等特点。在该机床上,除可完成车削外圆、端面、切槽、镗孔等工艺工作外,还可进行钻孔、铰孔、车削公英制内外螺纹及攻丝、套丝等工作。因此,本机床适用于仪器、仪表制造,医疗卫生器械制造,适用于单件小批量生产。 二、车床尾架的工作原理 顶针(4)以1:20 的圆锥体装在轴套(6)的锥孔内,螺母(9)用两外螺钉 M12x20(10)与轴套固定,螺钉M15x30(8)用其圆柱端限制轴套只能作轴向移动。当转动手轮(14)时,通过键A8x14(15)使螺杆(11)旋转(不能轴向移动),再通过螺母(9)的作用,使轴套带着顶针作轴向移动。当顶针移动到所需要的位置时,转动手柄(7)和螺杆(19),使夹紧套(18、20)将轴套锁紧。整个尾架是靠定位键(25)嵌入床身的T 型槽内作横向定位,但可沿槽作纵向滑动来改变尾架与主轴端面的位置,以适应加工不同长度的工件。顶紧工件后,可旋紧螺母M24(22)和双头螺柱 M24X75(23),带动螺柱头(24)将尾架锁紧在床身上。(注:零件编号详情见配套A0 图纸) 三、车床尾座的设计 尾座是卧式车床的重要附属部件,其主要作用是在加工特别是轴类零件时,可以定心,同时具有辅助支撑和夹紧的功能。C0630 卧式车床的尾座采用的结构设计合理,动、静刚度好,精度高。套筒和尾座的移动均为机械传动,套筒和尾座的夹紧、放松均采用相关机构夹紧,夹紧力足够大,安全可靠,工人操作简单、方便、效率高。这种结构

车床主轴箱课程设计12级转速

目录 一、机床总体设计---------------------------------------------------------------------2 1、机床布局--------------------------------------------------------------------------------------------2 2、绘制转速图-----------------------------------------------------------------------------------------4 3、防止各种碰撞和干涉-----------------------------------------------------------------------------5 4、确定带轮直径--------------------------------------------------------------------------------------5 5、验算主轴转速误差--------------------------------------------------------------------------------5 6、绘制传动系统图-----------------------------------------------------------------------------------6 二、估算传动件参数确定其结构尺寸-------------------------------------------7 1、确定传动见件计算转速--------------------------------------------------------------------------7 2、确定主轴支承轴颈尺寸--------------------------------------------------------------------------7 3、估算传动轴直径-----------------------------------------------------------------------------------7 4、估算传动齿轮模数--------------------------------------------------------------------------------8 5、普通V带的选择和计算-------------------------------------------------------------------------8 三、机构设计--------------------------------------------------------------------------10 1、带轮设计-------------------------------------------------------------------------------------------10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------------------------------------10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------------------------------------10 4、主轴主件-------------------------------------------------------------------------------------------10 5、操纵机构-------------------------------------------------------------------------------------------10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------------------------------------10 7、封装置设计----------------------------------------------------------------------------------------10 8、主轴箱体设计-------------------------------------------------------------------------------------11 9、主轴换向与制动结构设计----------------------------------------------------------------------11 四、传动件验算-----------------------------------------------------------------------11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------------------------------------11 2、传动轴的验算-------------------------------------------------------------------------------------13 五、设计感想--------------------------------------------------------------------------15 六、参考文献--------------------------------------------------------------------------16

CM6132机械系统设计课程设计精密车床主轴箱与变速箱系统设计说明

目录 绪论 (1) 1.概述 (5) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (5) 1.2设计任务和主要技术要求 (5) 1.3操作性能要求 (6) 2.技术参数确定与方案设计 (6) 2.1原始数据 (6) 2.2开展CM6132功能原理设计 (6) 3.运动设计 (7) 3.1确定转速极速 (7) 3.1.1计算主轴最高转速 (9) 3.1.2计算主轴最低转速 (10) 3.1.3确定主轴标准转速数列 (11) 3.2主电动机的选择 (12) 3.3变速结构的设计 (14) 3.3.1 主变速方案拟定 (14) 3.3.2 拟定变速结构式 (14) 3.3.3拟定变速结构网 (15) 3.3.4 验算变速结构式 (16)

3.4绘制转速图 (17) 3.5 齿轮齿数的估算 (20) 3.6 主轴转速误差 (23) 4.动力设计 (26) 4.1电机功率的确定 (26) 4.2确定各轴计算转速 (26) 4.3 带轮的设计 (27) 4.4传动轴直径的估算 (30) 4.5齿轮模数的确定 (33) 4.6主轴轴颈的直径 (36) 4.6.1主轴悬伸量a (36) 4.6.2主轴最佳跨距0L 的确定和轴承的选择 (36) 4.6.3主轴组件刚度验算 (37) 5. 结构设计 (38) 5.1齿轮的轴向布置 (39) 5.2传动轴及其上传动元件的布置 (40) 5.2.1 I 轴的设计 (42) 5.2.2 II 轴的设计 (42) 5.2.3 III 轴的设计 (42) 5.2.4 带轮轴的设计 (42) 5.2.5 Ⅳ轴的设计 (43) 5.2.6主轴的设计 (43) 5.2.7 主轴组件设计 (43) 5.3齿轮布置的注意问题 (44)

《金属切削机床》课程设计--C616型车床主轴箱设计(全套图纸)

目录 全套图纸加174320523 各专业都有 1.概述和机床参数确定 (1) 1.1机床运动参数的确定 (1) 1.2机床动力参数的确定 (1) 1.3机床布局 (1) 2.主传动系统运动设计 (2) 2.1确定变速组传动副数目 (2) 2.2确定变速组的扩大顺序 (2) 2.3绘制转速图 (3) 2.4确定齿轮齿数 (3) 2.5确定带轮直径 (3) 2.6验算主轴转速误差 (4) 2.7绘制传动系统图 (4) 3.估算传动件参数确定其结构尺寸 (5) 3.1确定传动转速 (5) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (6) 3.3估算传动轴直径 (6) 3.4估算传动齿轮模数 (6) 3.5普通V带的选择和计算 (7) 4.结构设计 (8) 4.1带轮设计 (8) 4.2齿轮块设计 (8) 4.3轴承的选择 (9) 4.4主轴组件 (9) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (9) 4.6主轴箱体设计 (9)

4.7主轴换向与制动结构设计 (9) 5.传动件验算 (10) 5.1齿轮的验算 (10) 5.2传动轴的刚度验算 (12) 5.3花键键侧压溃应力验算 (16) 5.4滚动轴承的验算 (16) 5.5主轴组件验算 (17) 6. 主轴位置及传动示意图 (20) 7.总结 (20) 8.参考文献 (21) 1.概述 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。轻型车床是根据机械加工业发展需要而设计的一种适应性强,工艺范围广,结构简单,制造成本低的万能型车床。它被广泛地应用在各种机械加工车间,维修车间。它能完成多种加工工序;车削内圆柱面,圆锥面,成形回转面,环形槽,端面及内外螺纹,它可以用来钻孔,扩孔,铰孔等加工。 1.1 机床运动参数的确定 (1)确定公比φ及Rn 已知最低转速n min =45rpm,最高转速n max =1980rpm,变速级数Z=12,则公比: φ= (n max /n min )1/(Z-1) =(1980rpm/45rpm)1/(12-1)≈1.41 转速 调整范围: Rn=n max /n min =44 (2)求出转速系列 根据最低转速45r/min,最高转速max n=1980r/min,公比φ=1.41,按《金属切屑机床》(戴曙编)表7-1选出标准转速数列: 2000 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 1.2机床动力参数的确定 已知电动机功率为N=4kw,根据《金属切削机床简明手册》(范云涨、陈兆年编)表11-32选择主电动机为Y112M-4,其主要技术数据见下表1: 表1 Y90L-4技术参数

#C6136机床主轴箱设计说明书14896

C6136型机床主轴箱课程设计说明书系别:交通和机械工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 班级:机械10-4班 姓名:富连宇 学号:1008470434 吗 指导老师:赵民 目录 一、设计目的 (1) 二、机床主要技术要求 (1) 三、确定结构方案 (1) 四、运动设计 (1) 4.1确定极限转速 (1) 4.2拟订结构式 (1) 4.3绘制转速图 (2) 4.4 确定齿轮齿数 (2) 4.5 验算主轴转速误差: (3) 4.6 绘制传动系统图 (3) 五、动力设计 (3) 5.1 V带的传动计算 (3) 5.2各传动轴的估算 (4) 5.3齿轮模数确定和结构设计: (5) 5.4摩擦离合器的选择和计算: (6) 5.5结构设计 (7) 六、齿轮强度校核 (8) 6.1、各齿轮的计算转速 (8) 6.2、齿轮校核 (9) 七、主轴刚度校核 (9) 八、主轴最佳跨度确定 (10) 8.1计算最佳跨度 (10) 8.2校核主轴挠度 (10) 8.2主轴图:(略)见附图2 (10) 九、各传动轴支持处轴承选用 (10) 十、键的选择和校核 (10) 1)、轴IV的传递最大转矩 (10) 十一、润滑和密封 (11) 十二、总结 (11) 十三、参考文献 (11) 十四、附 (12)

一、设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计,在拟定传动和变速的结构方案过程中,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,并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。可使我们学会理论联系实际的工作方法,培养独立工作的能力;学会基本的设计的方法;熟悉手册、标准、资料的运用;加强机械制图、零件计算、编写技术文件的能力,学会设计说明书的编写。为接下去的毕业设计、毕业论文积累经验。 二、机床主要技术要求 [1]车床类型为C6136型车床主轴变速箱(采用机械传动结构)。 [2]加工工件最大直径:360mm [3]加工工件最大长度:1500mm [4] 主轴通孔直径:40-50mm [5]主轴前锥孔:莫式5号 [6]主轴采用三相异步电机 [7]主电动机功率为n电额:4kw [8]转速nmin:33.5r/min mmax:1700 r/min n额:1000r/min [9]主轴变速系统实现正传12级变速,反转6级变速(采用摩擦离合器) 三、确定结构方案 [1] 主轴传动系统采用V带、齿轮传动; [2]传动形式采用集中式传动; [3]主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器; [4]变速系统采用多联滑移齿轮变速。 四、传动方案 4.1确定极限转速 转速n min:33.5r/min n max:1700 r/min n额:1000r/min 4.2拟订结构式 1)确定变速组传动副数目: 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,为实现12级主轴转速变化的传动系统可以以下多种传动副组合: ①12=3x2x2 ②12=2x2x3 ③12=2ⅹ3ⅹ2等 18级转速传动系统的传动组,选择传动组安排方式时,考虑到机床主轴箱的具体结构、装置性能,主轴上的传动副数主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大,因此主轴上的齿轮少些为好。按照1 符合变速级数、级比规律 2 传动件前多后少3 结构网前密后疏4 第二扩大组变速范围r=8满足变速范围要求

数控车床主轴箱设计

第一章概述 1.1设计目的 (2) 1.2主轴箱的概述 (2) 第2章主传动的设计 (2) 2.1驱动源的选择 (2) 2.2转速图的拟定 (2) 2.3传动轴的估算 (4) 2.4齿轮模数的估算 (3) 2.5V带的选择 (4) 第3章主轴箱展开图的设计 (7) 3.1各零件结构尺寸的设计 (7) 3.1.1 设计内容和步骤 (7) 3.1.2有关零件结构和尺寸的设计 (7) 3.1.3各轴结构的设计 (9) 3.1.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (10) 3.1.5轴承的校核 (13) 3.2装配图的设计的概述 (13) 总结 (19) 参考文献 (20)

第一章概述 1-1设计目的 数控机床的课程设计,是在数控机床设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过数控机床伺服进给系统的结构设计,使我们在拟定进给传动及变速等的结构方案过程中得到设计构思、方案分析、结构工艺性、CAD制图、设计计算、编写技术文件、查阅技术资料等方面的综合训练,建立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养我们初步的结构设计和计算能力。 1-2 主轴箱的概述 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较,相对来手比较简单只有两极或三级齿轮变速系统,它主要是用以扩大电动机无级调速的范围,以满足一定恒功率、和转速的问题。 第二章2主传动设计 2-1驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机,直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的,属于恒功率,从额定转速nd向下至最低转速nmin时调节电枢电压的方法来调速的属于恒转矩;交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小,转动惯量小,动态响应快,没有电刷,能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高,磨损和故障也少,所以在中小功率领域,交流调速电动机占有较大的优势,鉴于此,本设计选用交流调速电动机。 根据主轴要求的最高转速4000r/min,最大切削功率5kw,选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机,最高转速是4500r/min。 2-2 转速图的拟定 根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rdp=nmax/nd=3 而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=3,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率

普通车床主轴箱课程设计

课程设计 课程名称:金属切削机床 学院:机械工程学院 专业:机械设计制造及其自动化姓名:学号: 年级:任课教师: 2011年 1月15 日 贵州大学机械工程学院

目录 目录 (2) 一、绪论 (4) 二、设计计算 (5) 1机床课程设计的目的 (5) 2机床主参数和基本参数 (5) 3操作性能要求 (5) 三、主动参数的拟定 (6) 1确定传动公比 (6) 2主电动机的选择 (6) 四、变速结构的设计 (6) 1主变速方案拟定 (6) 2变速结构式、结构网的选择 (7) 1. 确定变速组及各变速组中变速副的数目 (7) 2. 变速式的拟定 (7) 3. 结构式的拟定 (7) 4. 结构网的拟定 (8) 5. 结构式的拟定 (8) 6. 结构式的拟定 (9) 7. 确定各变速组变速副齿数 (10) 8. 绘制变速系统图 (11) 五、结构设计 (12) 1.结构设计的内容、技术要求和方案 (12) 2.展开图及其布置 (12) 3.I轴(输入轴)的设计 (12) 4.传动轴的设计 (13) 5.主轴组件设计 (14) 1. 内孔直径d (14) 2. 轴径直径 (15) 3. 前锥孔直径 (15) 4. 主轴悬伸量a和跨距 (15) 5. 主轴轴承 (15) 6. 主轴和齿轮的联接 (16) 7. 润滑和密封 (16) 8. 其它问题 (16) 六、传动件的设计 (17) 1带轮的设计 (17)

2传动轴直径的估算 (20) 1 确定各轴计算转速 (20) 2传动轴直径的估算 (21) 3各变速组齿轮模数的确定 (22) 4片式摩擦离合器的选择和计算 (25) 七、本文工作总结 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)

CA6140型卧式车床进给箱设计-开题报告

本科毕业设计(论文)开题报告(综述)机电工程学院机械工程及其自动化专业 题目:CA6140车床进给箱设计 本课题来源及研究现状: 工业革命以后,蒸汽机出现,提供了新型巨大的能源,使生产技术发生了革命性的变化。车床也不断的演变,之前的皮带车床由于它的主轴转速低,变速级数少,刚度不高,抗振性差,加工精度低;并且车螺纹和进给使用同一根传动丝杠,丝杠易磨损,影响螺纹加工精度;用塔轮改变传动比,变速费时费力,生产率低。所以被齿轮传动车床所取代。 随着要求的不断提高,对进给箱内结构提出了更高的要求。只有在原有的基础上不断改进,才能实现新时代的发展。近年来,随着电子技术,计算机技术,信息技术以及激光技术等的发展并应用与机床领域,数控机床作为新一代标志,推动了自动化,精密化,高效化和多样化的发展。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势 课题研究目标、内容、方法和手段: CA6140型车床是我国自行设计制造的一种卧式车床,具有以下特点:机床刚性好,抗振性能好,可进行高速强力切削和重载荷切削;机床操纵手柄集中,安排合理,溜板箱有快速移动机构,进给操纵较直观,操作方便,可减轻劳动强度;机床具有高速细进给量,加工精度高,表面粗糙度小(公差等级能达到IT6一IT7,表面粗糙度可达Ral.25):机床溜板刻度盘有照明装置,尾座有夹紧机构,操作方便等等。 本课题主要研究生产实际中车床进给箱变速结构的原理及运动传动链的设计及改进。这一课题在实际生产中有着十分重要的现实意义,进给运动链使刀架实现纵向或横向的进给运动及变速换向,实现了四种标准螺纹的车削。卧式车床在切削螺纹时,进给传动链是内联系传动链。主轴每转刀架的移动量应等于螺纹的导程。在切削圆柱面和端面时,进给传动链是外联系传动链。进给传动链的优化直接影响机床加工的精密度。 同时本课题作为毕业设计,可以有效的培养我们独立工作、发现问题和解决问题的能力;能根据设计课题查找有关的资料,了解本课题的前沿和发展方向;

最新CA6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱设计说明书汇总

C A6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱 设计说明书

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题研究背景及选题意义 (1) 1.1.1课题的背景 (1) 1.1.2课题的目的 (5) 1.2 完成的内容 (5) 2 参数拟定 (6) 2.1 主电机动力参数的确定 (6) 2.2 运动设计 (7) 2.2.1确定主轴极限转速 (7) 2.2.2确定转速范围n R定公比 确定主轴转速数例: (8) 3 传动设计 (8) 3.1 传动方案拟定 (8) 3.1.1传动组和传动副数的确定 (9) 3.2 传动结构式的选择 (10) 3.2.1基本组和扩大组的确定 (10) 3.2.2分配总降速比 (11) 3.3 带轮直径和齿轮齿数的确定及转速图拟定 (12) 3.3.1确定皮带轮动直径 (12) 3.3.2确定齿轮齿数 (13) 3.3.3画出转速图如下[1]: (15) 3.3.4验算转速误差 (15) 3.4 齿轮的计算转速的确定及传动系统的拟定的计算转速 (17) 3.4.1确定各轴和齿轮 (17) 3.4.2由转速图拟定传动系统图 (18)

4 传动件的估算和验算 (19) 4.1齿轮模数的估算和设计 (19) 4.1.1 计算各轴传动的功率 (19) 4.1.2 计算传动轴齿轮模数 (20) 4.1.3 计算各轴之间的中心距 (22) 4.2 三角带传动的计算 (22) 4.2.1计算皮带尺寸[6] (22) 4.3 传动轴的估算和齿轮尺寸的计算 (24) 4.3.1确定各轴的直径 (24) 4.3.2 计算各齿轮的尺寸[6] (25) 5 各部件结构设计 (27) 5.1 皮带轮及齿轮块设计 (27) 5.1.1 皮带及皮带轮的设计 (27) 5.1.2 齿轮及齿轮块设计 (28) 5.2 轴承的选择及箱体设计 (28) 5.2.1各轴承的选择 (28) 5.2.2 主轴及箱体设计 (28) 5.3 密封结构及润滑 (29) 6 主轴组件的验算 (30) 6.1验算主轴轴端的位移a y (30) 6.2 前轴承的转角及寿命的验算 (32) 6.2.1 验算前轴承处的转角Q (32) 6.2.2 验算前支系寿命 (33) 6.3 箱体设计 (34) 总结 (34) 致谢 (36)

数控车床主轴箱的优化设计和开发

数控车床主轴箱的优化设计和开发,以尽量减少热变形 森精机--Nagoya--日本 数字技术实验室--Sacramento--美国 关键词:热误差,设计方法,精度,主轴箱 本文是以调查的方法来减少和弥补精度数控车床中较大的热位移误差。为此,在这里我们提出了一个高效的设计和优化方法——主轴箱结构设计方法,来尽量减少主轴中心位置的热位移。和现有的那些经验方法相比较,这种方法可以更好的节省开发时间和成本。为了确定最佳的主轴箱结构,我们提出了Taguchi方法和有限元分析方法,这两种方法主要是用来验证和评估主轴中心过渡的主轴箱优化结果。 一:介绍 精度数控车床的精度越高,在加工精度要求方面的需求也越高。而热变形对于加工效果有非常显著的影响。关于这一个问题已经进行了的许多的研究。然而,并没有在实践中取得很多良好的效果。 热变形的主要研究归纳如下,Moriwaki和Shamoto建议使用温度传感器的热位移估计补偿方法,Brecher和Hirsche在延长这项工作的基础上控制部数据,刺激等等,这些主要是用于非金属材料(如碳纤维增强塑料),以抑 页脚.

制热位移。应用轴承的有限元方法(FEM)来分析预紧问题和铸件的形状优化问题,可以尽量减少热位移,Jedrzejewski通过进行补偿,再加上热执行器控制的应变是基于热失真反馈,清水等的原理。开发了一种新的算法,这种算法可以估计装修总机热变形的变形模式,并从涡流型位移传感器处获得所需要的数据。 一些机床制造商通过使用从传感器或部的NC控制器获得温度信息的方法,来估计热位移并进行补偿。对于数控车床来说,热位移通常是受机器的结构,环境的温度,热源的状态(伺服电机或加工热),气流和冷却剂的使用情况等的影响,虽然说理论上是可以进行准确的补偿,但是估计位移要涉及以上这些复杂的相互作用、参数和需要大量的组合实验。比如说,沿每个轴的线性热变形补偿问题,它的变形是伴随着精度显着下降,扭曲或翘曲的。 一种新数控车床的开发涉及到修改现有机器的结构和运行实验,而且,这通常要耗费大量的时间,而且费用也比较昂贵。所以在这里,提出一种新的方法——设计一个主轴箱,数控车床自身随机引起的热变形温度偏差。通过Taguchi方法,CAE分析等,确定数控车床主轴结构和热变形评估,以此证明上面说的方法是一个非常有效率的方法。 二:主轴结构和热位移测量 图1显示了数控车床主轴的部结构、零件以及环境变量的参数。热位移的目标是设计一个主轴箱,让热集中页脚.

车床尾架设计说明书

C0630车床尾架设计说明书

一、车床尾架的设计背景及意义 制造业中的车床是主要用车刀对旋转工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。其结构主要分为:主轴箱、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱、刀架。 尾架是车床的重要部件之一,它在车床加工中起到了重要的作用。尾架体安装在车床的右导轨上,尾架套筒可以安装顶尖,以支撑较长的工件的右端、安装钻头、铰刀,进行加工。也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动,然后压下尾座紧固手轮,将尾座夹紧在所需位置,摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 C0630车床是一种经济型轻型车床,具有加工范围大、主轴变速范围广,具备普通车床的基本功能,消耗功率小等特点。在该机床上,除可完成车削外圆、端面、切槽、镗孔等工艺工作外,还可进行钻孔、铰孔、车削公英制内外螺纹及攻丝、套丝等工作。因此,本机床适用于仪器、仪表制造,医疗卫生器械制造,适用于单件小批量生产。 二、车床尾架的工作原理 顶针(4)以1:20的圆锥体装在轴套(6)的锥孔内,螺母(9)用两外螺钉M12x20(10)与轴套固定,螺钉M15x30(8)用其圆柱端限制轴套只能作轴向移动。当转动手轮(14)时,通过键A8x14(15)使螺杆(11)旋转(不能轴向移动),再通过螺母(9)的作用,使轴套带着顶针作轴向移动。当顶针移动到所需要的位置时,转动手柄(7)和螺杆(19),使夹紧套(18、20)将轴套锁紧。整个尾架是靠定位键(25)嵌入床身的T型槽内作横向定位,但可沿槽作纵向滑动来改变尾架与主轴端面的位置,以适应加工不同长度的工件。顶紧工件后,可旋紧螺母M24(22)和双头螺柱M24x75(23),带动螺柱头(24)将尾架锁紧在床身上。(注:零件编号详情见配套A0图纸) 三、车床尾座的设计 尾座是卧式车床的重要附属部件,其主要作用是在加工特别是轴类零件时,

变速车床主轴箱设计及实物制作(8级)

8级变速车床主轴箱设计及实物制作 机械设计制造及其自动化 【摘要】作为主要的车削加工机床,普通车床被广泛的应用于机械加工行业中。本文主要针对8级变速车床主轴箱的设计进行说明,共包括运动设计、动力设计和结构设计三个部分。设计的主要内容有机床主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,最后通过对车床主轴箱零件进行计算、校核从而完成此机床主轴箱的设计。在结构设计中主要是主轴箱的传动设计,根据已给定的条件,即主轴转速来设计主传动系统。实际工作时,操纵变速手柄,通过拨叉拨动主轴箱中的滑移齿轮在轴上移动,实现变速。 【关键词】8级变速;主轴箱;设计 Design of the 8-Level Speed Spindle Box & the Model Making Mechanical Design, Manufacturing and Automation Major Abstract:As major turning machines, universal lathe is used widely in mechanical processing industry. In this paper, it focuses on the design of 8-level speed spindle box, and it includes three parts that motion design, dynamic design and structure design. The main contents of this design is to determine the main parameters, transmission scheme and drive system drawing of the machine tool, and finally complete the design of the spindle box by calculating and checking the parts of the spindle box. The main structure design is the design of transmission , under the given conditions, that is, according to spindle speed design the main drive system. Practically working, it control variable speed handles to achieve different speed through the fork that bring along the sliding gear moving on the axis[1]. Key words:8-level speed; spindle box; design

机床主轴箱课程设计18级转速 参考资料

1.概述 (4) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (4) 1.2设计任务和主要技术要求 (4) 1.3操作性能要求 (4) 2.参数的拟定 (5) 2.1确定极限转速 (5) 2.2主电机选择 (5) 3.传动设计 (6) 3.1主传动方案拟定 (6) 3.2传动结构式、结构网的选择 (6) 3.2.1确定传动组及各传动组中传动副的数目 (6) 3.2.2传动式的拟定 (7) 3.2.3结构式的拟定 (7) 4.传动件的估算 (8) 4.1三角带传动的计算 (8) 4.2传动轴的估算 (11) 4.2.1主轴的计算转速 (11) 4.2.2各传动轴的计算转速 (12) 4.2.3各轴直径的估算 (12) 4.3齿轮齿数的确定和模数的计算 (13) 4.3.1齿轮齿数的确定 (13) 4.3.2齿轮模数的计算 (15) 4.3.4齿宽确定 (20) 4.3.5齿轮结构设计 (21)

4.4带轮结构设计 (21) 4.5传动轴间的中心距 (21) 4.6轴承的选择 (22) 4.7片式摩擦离合器的选择和计算 (23) 4.7.1摩擦片的径向尺寸 (23) 4.7.2按扭矩选择摩擦片结合面的数目 (23) 4.7.3离合器的轴向拉紧力 (2424) 4.7.4反转摩擦片数 (24) 5.动力设计 (25) 5.1传动轴的验算 (25) 5.1.1Ⅰ轴的强度计算 (26) 5.1.2作用在齿轮上的力的计算 (26) 5.1.3主轴抗震性的验算 (28) 5.2齿轮校验 (31) 5.3轴承的校验 (32) 6.结构设计及说明 (33) 6.1结构设计的内容、技术要求和方案 (33) 6.2展开图及其布置 (34) 6.3I轴(输入轴)的设计 (34) 6.4齿轮块设计 (35) 6.4.1其他问题 (36) 6.5传动轴的设计 (36) 6.6主轴组件设计 (38) 6.6.1各部分尺寸的选择 (38) 6.6.2主轴轴承 (38)

车床主轴箱设计_说明书[1]概论

蚌埠学院 课程设计任务书 学院:机械工程与自动化学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:孟清泉学号:51201012025 课程设计题目:金属切削机床课程设计 ——车床主轴箱设计 起迄日期:2015.12.7——2015.12.20 课程设计地点: 指导教师: 系主任:

蚌埠学院机械制造装备设计课程设计任务书 层次:本科专业:2012级机械设计制造与自动化 学生姓名孟清泉学号51201012025 指导教师甘瑞霞 课题类别车床主传动系统设计设计时间2015年12月7日至2015年12月20日月20日课题名称最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计 一、机械制造装备设计课程设计的主要内容与要求 机械制造专业学生的机械制造装备设计课程设计是其在校学习阶段的一个重要教学环节。通过课程设计的实践,综合地运用装备设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力,使学生掌握机床主轴箱设计的一般方法和步骤,也能够培养学生的计算能力、绘图能力、文字表述能力、文献检索能力以及综合分析能力,能够使学生的工程意识和技术素质得到显著提高。 (一)原始数据: 主电动机功率3kW,最高转速,最低转速,公比 工件材料:钢铁材料;刀具材料:硬质合金 (二)设计内容 1、运动设计:根据给定的转速范围及公比确定变速级数,绘制结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数等参数。 2、动力计算:根据电机功率及转速,确定各传动件的计算转速,对主要零件(如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等)进行计算(初算和验算)。 3、绘制下列图纸: (1)机床主传动系统图(画在说明书上) (2)主轴箱部件展开图及主要剖面图(A0) (3)主轴零件图(A1或A0) 4、编写设计说明书一份(不少于20页)。 二、应收集的资料及主要参考文献 关慧贞,徐文骥编著.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2013 陈立德主编.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2007 三、进度计划及指导安排 第1周:熟悉课题,收集资料,运动设计、动力设计、绘制主轴箱部件图草图 第2周:主要零件验算、绘制主轴箱部件图、绘制主轴零件图 整理资料,编写设计说明书,准备答辩 任务书审定日期年月日指导教师(签字) 任务书下达日期年月日学生(签字)

数控车床主轴箱设计

数控车床主轴箱设计 一、设计题目 Φ400 毫米数控车床主轴箱设计。主轴最高转速4000r/min ,最低转速30r/min ,计算转速150r/min ,最大切削功率5.5kw 。采用交流调频主轴电机,其额定转速1500r/min ,最高转速4500r/min 。 二、主轴箱的结构及作用 主轴箱是机床的重要的部件,是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。 主轴箱采用多级齿轮传动,通过一定的传动系统,经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴,最后把运动传到主轴上,使主轴获得规定的转速和方向。 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较,相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统,它主要是用以扩大电动机无级调速的范围,以满足一定恒功率、和转速的问题。 三、主传动系设计 机床主传动系因机床的类型,性能,规格尺寸等基本因素的不同,应满足的要求也不一样。再设计时结合具体机床进行具体分析,一般应满足下属基本要求: 1)满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动性能能,如机床的主轴有足够的转速范围和转速级数。传动系设计合理,操纵方便灵活、迅速、安全可靠等。 2)满足机床传递动力要求。主电动机和传动机构能提供和传递足够的功率和转矩,具有较高的传动效率。 3)满足机床工作性能要求。主传动中所有零部件要有足够的刚度、精度、和抗振性,热变形特性稳定。 4)满足产品设计经济性的要求。传动链尽可能简短,零件数目要少,以节省材料,降低成本。 5)调整维修方便,结构简单、合理、便于加工和装配。防护性能好,使用寿命长。 四、主传动系传动方式 由题目知,我们设计的主轴箱传动方式为交流电动机驱动、机械传动装置的无级变速传动。再者,本题目中对精度要求一般,因此选用集中传动方式。另外主轴箱结构设计只需达到结构紧凑,便于集中操作,安装调整方便即可。 五、电动机的选择 按驱动主传动的电动机类型可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。交流电动机驱动中又可分单速交流电动机或调速交流电动机驱动。调速交流电动机又有多速交流电动机和无级调速交流电动机驱动。无级调速交流电动机通常采用变频调速的原理。 根据设计要求采用交流调频主轴电机,其额定转速1500r/min ,最高转速4500r/min 。选用FANUC-S 系列8s 型交流主轴电动机。 六、 计算过程 主轴最高转速4000r/min ,最低转速30r/min ,计算转速150r/min ,最大切削功率5.5kw ; 交流调频主轴电机,其额定转速1500r/min ,最高转速4500r/min ; 主轴要求的恒功率调速范围max 400026.7150 nN i n R n === 电动机的调速范围450031500dN R == 在设计数控机床主传动时,必须要考虑电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由于主轴要求的恒功率变速范围远大于电动机恒功率变速范围,所以在电动机与主轴之间串联一个分级变速箱,以扩大其功率变速范围,满足低速大功率切削时对电动机的输出功率的要求。 根据以上分析,选择交流电动机的型号为: 若取3f dN R ?==,则可得到变速箱的变速级数 99 .2lg /lg ==f nN R Z ψ 所以,Z 可近似取为3,此处我们分别对Z=2、3、4三种情况进行研究,比较。 1) Z=3 根据f nN R Z ψlg /lg =可以得出99.2=f ψ,查表2-5取f ψ的标准值为3.0,dN f R =ψ,即主传动系功率特

车床主轴箱课程设计12级转速

目录 一、................................................... 机床总体设计 2 1、机床布局------------------------------------------------------------ 2 2、绘制转速图------------------------------------------------------------ 4 3、防止各种碰撞和干涉--------------------------------------------------- 5 4、确定带轮直径---------------------------------------------------------- 5 5、验算主轴转速误差----------------------------------------------------- 5 6、绘制传动系统图-------------------------------------------------------- 6 二、估算传动件参数................... 确定其结构尺寸 7 1、确定传动见件计算转速-------------------------------------------------- 7 2、确定主轴支承轴颈尺寸-------------------------------------------------- 7 3、估算传动轴直径-------------------------------------------------------- 7 4、估算传动齿轮模数----------------------------------------------------- 8 5、普通V带的选择和计算------------------------------------------------- 8 三、....................................................... 机构设计 10 1、带轮设计------------------------------------------------------------- 10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------- 10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------- 10 4、主轴主件------------------------------------------------------------- 10 5、操纵机构------------------------------------------------------------- 10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------- 10 7、封装置设计----------------------------------------------------------- 10 &主轴箱体设计---------------------------------------------------------- 11 9、主轴换向与制动结构设计---------------------------------------------- 11 四、.................................................... 传动件验算 11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------- 11 2、传动轴的验算--------------------------------------------------------- 13 五、...................................................... 设计感想 15

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