车床轴说明书.docx

PAGE \* MERGEFORMAT 1 课程设计 序言 本次课程设计任务是CM6132车床主轴设计。由于CM6132车床是精密，高精密加工车床，要求车床加工精度高，主轴运转可靠，并且受外界，振动，温度干扰要小，因此，本次设计是将车床的主轴箱传动和变速箱传动分开设计，以尽量减小变速箱，原电机振动源对主轴箱传动的影响。 本次课程设计包括CM6132车床传动设计，动力计算，结构设计以及主轴校核等内容，其中还有A3图纸的CM6132车床主传动的结构图、 本次课程设计是对我们大学期间机械专业基础知识的考核和检验。它囊括了理论力学，材料力学，机械原理，机械设计，机械制造装备设计等许多机械学科的专业基础知识，因此称之为专业课程设计。它不仅仅是对我们专业知识掌握情况的考核和检验，也是一次对我们所学的知识去分析，去解决生产实践问题的运用。由于本次课程设计实践时间在2011年期末，因此在编写课程设计说明书，设计CM6132主传动结构图的过程中难免有不少纰漏和错误，恳请老师指正。 1.确定转速极速 根据任务要求，Nmax=2000rpm，Nmin=45rpm，转速公比φ=1.41.则转速范围Rn： Rn=Nmax/Nmin=44.4。 依据φ，Rn，可求得主轴转速级数Z: Z=lgRn/lgφ+1=11.98=12 。 2．确定结构式及结构网 由于结构上的限制，变速组中的传动副数目通常选用2或3为宜，故其结构式为：Z=2^（n）*3^（m）.对于12级传动，其结构式可为以下三种形式： 12=3*2*2；12=2*3*2；12=2*2*3； 在电动机功率一定的情况下，所需传递的转矩越小，传动件和传动轴的集合尺寸就越小。因此，从传动顺序来讲，尽量使前面的传动件多以些，即前多后少原则。故本设计采用结构式为： 12=3*2*2，从轴I到轴II有三队齿轮分别啮合，可得到三种不同的传动速度；从轴II到轴III有两对齿轮分别啮合，可得到两种不同的传动速度，故从轴II到轴III可得到3*2=6种不同的传动速度；同理，轴III到轴IV有两对齿轮分别啮合，可得到两种不同的传动速度，故从轴I到轴IV共可得到3*2*2=12种不同的传动转速。常将传动链特性的相关关系画成图，以供比较选择。结构网只表示各传动副传动比的相关关系，而不表示数值， 因而绘制成对称形式。由于主轴的转速应满足级比规律（从低到高间成等比数列，公比为φ），故结构网上相邻两横线间代表一个公比φ。 为了使一根轴上变速范围不超过允许值，传动副输越多，级比指数应小一些。考虑到传动顺序中有前多后少原则，扩大顺序应采用前小后大的原则，即所谓的前密后疏原则。故本设计采用的结构式为： 12=3（1）*2（3）*2（6） 12:级数。 3，2，2：按传动顺序的各传动组的传动副数。 1，3，6：各传动组中级比间的空格数，也反映传动比及扩大顺序。 该传动形式反映了传动顺序和扩大顺序，且表示传动方向和扩大顺序一致。有必要说明两点： （1）为了结构紧凑，减小振动和噪声，通常限制： a：Imin=1/4; b：Imax=2(斜齿轮=2.5); 所以，在一个变速组中，变速范围要小于等于8，对应本次设计，转速图中，一个轴上的传动副间最大不能相差6格。 c：前缓后急原则； 即传动在前的传动组，其降速比小，而在后的传动组，其降速比大。 （2）CM6132车床转速图与它的主传动系统图密切相关。故在绘制它的转速图钱，先要确定其主传动系统图。CM6132普通车床主传动系统图，CM6132型普通车床采用分离式传动，即变速箱和主轴箱分离。轴为皮带传动。在主轴箱的传动中采用了背轮机构（IV，V同轴线），解决了传动比不能过大（受极限传动比限制）的问题。 CM6132型普通车床（12级转速，公比φ=1.41）采用了背轮机构后的转速图， CM6132型普通车床转速由于最高转速Nmax=2000rpm，且CM6132机床功率一般为3.0KW左右。为满足转速和功率要求，选择Y系列三相异步电动机型号为：Y100L2-4。 3.主轴的估算 在设计之初，由于确定的仅仅是一个方案，具体构造尚未确定，因此只能根据统计资料，初步确定主轴的直径。 3.1主轴前端轴颈的直径D1 各类机床主轴前端轴颈的直径D1本次设计，选择D1=80mm。 3.2主轴后轴颈D2 一般机床主轴后轴颈D2=（0.7~0.85）D1,取D2=60mm。 需要说明的是，主轴的前后轴颈一般指主轴上与滚动轴承配合的那段轴颈，故D1,D2应为5的整数倍。 3.3允许扭转角[Ф]的确定 一般，机床各轴的允许扭转角机床各轴允许扭转角[Ф] 本次设计，中间传动轴允许扭转角[Ф]均取1.2°。 3.4计算转速