车床主轴箱设计---参考..doc

中北大学 信息商务学院 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名： 学 号： 系： 机械自动化系 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 机床课程设计 ——车床主轴箱设计 指导教师： 马维金 职称: 教授 黄晓斌 职称: 副教授 2013年12月28日 目录 一、传动设计 1.1电机的选择 1.2运动参数 1.3拟定结构式 1.3.1 确定变速组传动副数目 1.3.2确定变速组扩大顺序 1.4拟定转速图验算传动组变速范围 1.5确定齿轮齿数 1.6确定带轮直径 1.6.1确定计算功率Pca 1 .6.2选择V带类型 1.6.3确定带轮直径基准并验算带速V 1.7验算主轴转速误差 1.8绘制传动系统图 二、估算主要传动件，确定其结构尺寸 2.1确定传动件计算转速 2.1.1主轴计算转速 2.1.2各传动轴计算转速 2.1.3各齿轮计算转速 2.2初估轴直径 2.2.1确定主轴支承轴颈直径 2.2.2初估传动轴直径 2.3估算传动齿轮模数 2.4片式摩擦离合器的选择及计算 2.4.1决定外摩擦片的内径 2.4.2选择摩擦片尺寸 2.4.3计算摩擦面对数Z 2.4.4计算摩擦片片数 2.4.5计算轴向压力Q 2.5V带的选择及计算 2.5.1初定中心距 2.5.2确定V带计算长度L及内周长 2.5.3验算V带的挠曲次数 2.5.4确定中心距a 2.5.5验算小带轮包角 2.5.6计算单根V带的额定功率 2.5.7计算V带的根数 三、结构设计 3.1带轮的设计 3.2主轴换向机构的设计 3.3制动机构的设计 3.4齿轮块的设计 3.5轴承的选择 3.6主轴组件的设计 3.6.1各部分尺寸的选择 3.6.1.1主轴通孔直径 3.6.1.2轴颈直径 3.6.1.3前锥孔尺寸 3.6.1.4头部尺寸的选择 3.6.1.5支承跨距及悬伸长度 3.6.2主轴轴承的选择 3.7润滑系统的设计 3.8密封装置的设计 四、传动件的验算 4.1传动轴的验算 4.2键的验算 4.2.1花键的验算 4.2.2平键的验算 4.3齿轮模数的验算 4.4轴承寿命的验算 五、设计小结 六、参考文献 一、传动设计 1.1电机的选择 主电机功率：4KW 主轴最高转速：1500r/min 选择Y112M-4型三相异步电动机。 1.2运动参数 根据公式 变速范围 Rn=＝1500/33.5=44.8＝ 对于中型车床，＝1.26或＝1.41 此处取＝1.41 得转速级数Z=12。查《设计指导》P6标准数列表得转速系列为：33.5、47.5、67、95、132、190、265、375、530、750、1060、1500。 1.3拟定结构式 1.3.1 确定变速组传动副数目 实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： 12＝3×4 12＝4×3 12＝3×2×2 12＝2×3×2 12＝2×2×3 在上列两行方案中，第一行的方案有时可以节省一根传动轴，缺点是有一个传动组内有四个传动副。如用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，操纵机构必须互锁以防止两个双联滑移齿轮同时啮合，所以少用。 根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案12＝3×2×2是可取的。但是，由于主轴换向采用双向离合器结构，致使Ⅰ轴尺寸加大，此方案也不宜采用，而应选用方案12＝2×3×2。 1.3.2确定变速组扩大顺序 12=2×3×2的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式： A、12=21×32×26 B、12=21×34×22 C、12 =23×31×26 D、12=26×31×23 E、12=22×34×21 F、12=26×32×21 根据级比指数要“前密后疏”的原则，应选用方案A。然而，对于所设计的机构，将会出现两个问题： ① 第一变速组采用降速传动（图a）时，由于摩擦离合器径向结构尺寸限制，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径，使得Ⅰ轴上的齿轮直径不能太小，Ⅱ轴上的齿轮则会成倍增大。这样，不仅使Ⅰ-Ⅱ轴间中心距加大，而且Ⅱ-Ⅲ轴间的中心距也会加大，从而使整个传动系统结构尺寸增大。这种传动不宜采用。 ② 如果第一变速组采用升速传动（图b），则Ⅰ轴至主轴间的降速传动只能由后两