機(jī)床主軸箱參數(shù)設(shè)計

1、1、參數(shù)的擬定2、運(yùn)動的設(shè)計3、傳動件的估算和驗算4、展開圖的設(shè)計5、總結(jié)一、 參數(shù)擬定1、確定公比 0已知Z= 12級（采用集中傳動） nmax =1800 nmin =40Rn =0z-1所以算得眉1.412、確定電機(jī)功率 N根據(jù)320和400車床設(shè)計的有關(guān)參數(shù)，用插補(bǔ)法：已知最大回轉(zhuǎn)直徑為 360。切深ap（t）為3.75mm,進(jìn)給量f為0.375mm/r,切削速度 v為 95m/min。計算： 主（垂直）切削力： FZ=1900ap f 0.75 N0.75=1900 X 3.75 X 0.3750.75 N3414.4 N切削功率 : N 切= FZV/61200 KW = 5.3

2、KW估算主電機(jī)功率:N= N切/ n總= N 切/0.8 KW =5.3/0.8 KW =6.6 KW因為 N 值必須按我國生產(chǎn)的電機(jī)在 Y 系列的額定功率選取 , 所以選 7.5 KW。1、運(yùn)動的設(shè)計1、列出結(jié)構(gòu)式12=23 31 26因為：在I軸上如果安置換向摩擦離合器時，為減小軸向尺寸，第一傳動組的傳動副數(shù)不能多，以2為宜。在機(jī)床設(shè)計中，因要求的R較大，最后擴(kuò)大組應(yīng)取2更為合適。由于I軸裝有摩 擦離合器，在結(jié)構(gòu)上要求有一齒輪的齒根圓大于離合器的直徑。2、繪出結(jié)構(gòu)網(wǎng)3、擬定轉(zhuǎn)速圖1 ）主電機(jī)的選定電動機(jī)功率N: 7.5 KW電機(jī)轉(zhuǎn)速nd：因為nmax =1800r/min，根據(jù)N=7.5

3、KW，由于要使電機(jī)轉(zhuǎn) 速 nd 與主軸最高轉(zhuǎn)速相近或相宜， 以免采用過大的升速或過小 的 降 速 傳 動 。 所 以 初 步 定 電 機(jī) 為 ： Y132m-4， 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 1440r/min 。2 ）定比傳動 在變速傳動系統(tǒng)中采用定比傳動，主要考慮傳動、結(jié)構(gòu)和 性能等方面要求， 以及滿足不同用戶的使用要求。 為使中間兩 個變速組做到降速緩慢， 以利于減少變速箱的徑向尺寸， 故在I - 軸間增加一對降速傳動齒輪。3 ）分配降速比 12 級降速為： 40 56 80 12 112 160 224 315 450630 900 1250 1800 （ r/min ） 決定W - V間的最小降

4、速傳動比：由于齒輪極限傳動比限制 i max=1/4 ，為了提高主軸的平 穩(wěn)性，取最后一個變速組的降速傳動比為 1/4 ，按公比 忙1.41，查表可知：1.41 4=4。決定其余變速組的最小傳動 比，根據(jù)降速前慢后快的原則，m- W軸間變速組取U=1/43 - m軸間取u=1/43 畫出轉(zhuǎn)速圖12=233126D1 ：Z3 :ZL440r/nin112805640r / nin1250900630450315224V1800結(jié)構(gòu)大體示意圖94、計算各傳動副的傳動比見下述步驟5、計算齒輪齒數(shù)見下述步驟6、帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定1）選擇三角帶型號根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速1440 r/min和功率n=7.5查

5、圖可確定三角帶型 號為B型。7、確定帶輪的最小直徑Dmin查表得 D min =1408計算大帶輪直徑D大根據(jù)要求的傳動比u和滑動率E確定1D 大=D 小 （1 一 ）u1=140（1-0.02）900=219.52 2209、確定齒輪齒數(shù)1）第一變速組內(nèi)有兩對齒輪，其傳動比為U1=1.41Z2Z3U 2=Z4初步定出最小齒輪齒數(shù)Zmin和Smin：根據(jù)結(jié)構(gòu)條件，由表得Zmin=2.24，在u=2 一行中找到Zmin=22時，同時滿足兩個傳動比的要求，確定Sz=72Z3 二 Sz-Z4 =72-24=48乙=30Z2 =Sz-Z1 =72-30=402）第二變速組有三對傳動副Z511Z6 p

6、_1.41Z711Z8:2_ 2Z911Z10_ (p 3-(2.82) 2確定最小齒輪的齒數(shù)Zmin和SminZmin =Z9 =21Smi n = 80ZlO = S min - Z 9 = 80-21= 59Zi = 27 Z8 = Smin - Z7 = 80 - 27 = 54Z5 = 33 Z6 = 473）第三變速組有兩對齒輪Z 112J 12=2Z 12l 2 =Z1311Z14_43.98確定Zmin -21-Z 13Sz min104Z14 =83Z11 = 35Z12 = 69乙=30Z2 = 42Z3 = 24Z4 = 48Z5 = 33Z6 = 47Z7 =27Z8

7、=54Z21Z10 =59Z135Z12 二 69乙3 =21Z14 =8310、主軸轉(zhuǎn)速系列的驗算n實-n理口理丄 理 卜 10（: 一 1）% = 4.1%D Zi -Il ZII ii Zhi -ivD Z I -Il Z II - in Z hi - iv二 nni140242121X X X 44 茹詰 59 83 F.26A 律 | 41.26 _4040|： 3.15%:4.1%同理Ln2 = 3.15% 4.1%合格& = 1.7%4.1%合格g = 3.2%4.1%合格|_n5 = 1.4%4.1%合格Ln6 = 1.7%4.1%合格Ln? = 2%4.1%合格丘=0.4%4

8、.1%合格厶=0.6%4.1%合格Ln10 = 0.02%4.1%合格Lnn = 1.17%4.1%合格“12 = 1.34%4.1%合格乙Z2Z3乙Z5Z6Z7Z8ZgZ10Z11Z12Z13乙4齒數(shù)3042244833472754215935692183摸數(shù)3分度 圓直 徑901267214499141811626317710520763249齒根高h(yuǎn)f(ha* +C* )m=1.25 漢 3=3.75齒頂高h(yuǎn)aha * m=1 工3=3齒高6.75齒頂 圓直徑da9613278150105147871686918311121369255齒根 圓直徑df82.5118.564.5136.5

9、91.5133.573.5154.555.5169.597.599.555.5241.5中心距108120156齒寬2411片式摩擦離合器的選擇和計算1） 外摩擦片的內(nèi)徑d 因為II軸直徑為23.4mmd=23.4+4=27.4mm= D22）摩擦片的尺寸9330Nm二 1.295507.50.96900二 91.68 Nm3 ）摩擦面對Z120mn k kz二 f()(D3-d3)kvkm查表得Z=17靜扭距mj 91.68N m取100N mD1=90mmd=30mm D=98mmB=30mm b=10mm三.傳動件的估算和驗算1 .三角帶傳動的計算1）選擇三角帶的型號根據(jù)計算功率Nj 二

10、 KWNd =101 7.5=8.25KWNj = 8.25W小帶輪的轉(zhuǎn)速1441r/mi n選擇帶的型號為B型2）確定帶輪的計算直徑D1.D2由前面計算結(jié)果得D1=140mmD2=220mm3）確定三角帶速度 VV: Dg1 1 m / s60 10003 100010.56 m / s4）初定中心距A。A0 = (0.62)(DD2)mm二 216720mm取 A =500mm5)確定三角帶的計算長度L0及內(nèi)周長LnL)= ZA0 + 彳(D+D) +(D D1)mm24A0= 1597.5nmL=1633mmLn =1600mm6）驗算三角帶的擾曲次數(shù)u1000

11、 mV . 40 次 /S1000 Z 10.56160013.2空40次 7）確定實際中心距A。-500 16001597.52502 mm8)驗算小帶輪的包角:1180 0 - 2 _57.3 0A=180 0 - 220 - 14057.3 0502二 170.87 0120 0 9）確定三角帶根數(shù)ZZ60匚=2.28NG 2.71 0.98取Z=32.齒輪模數(shù)的估算和計算1）各軸計算轉(zhuǎn)速z-i3足=nmin 3 二 40 1.413 - 112r /minv = 160r / minii 二 450r / min nII 二 900r / min2）各齒輪計算轉(zhuǎn)速乙Z2Z3乙Z5Z6Z

12、7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z149001250900450450315450224450160160315450112r/min3）估算第三變速組，按齒輪彎曲疲勞的估算2.85廠0.98（齒輪）2= 0.99（軸承）3= 0.96（帶）按齒面點(diǎn)蝕的估算根據(jù)mw, mj,選m = 3（標(biāo)準(zhǔn)值）4）計算（驗算）根據(jù)接觸疲勞齒輪模數(shù)16300(i 1) JkzksksNjmm7.50.980.990.966.6 KW112r / min833.95832160 nTw2.270.890.580.552.270.890.580.550.641.5 1.04 1.4 0.6650算出2.62根據(jù)

13、彎曲疲勞計算齒輪模數(shù)二 1.41.560112175000.941.042 100.890.780.77KLKKnK0.940.890.780.770.583nj112 r /min275 mPamw 275K1K 2K3K sNZY二 2.62n j3、傳動軸的估算和驗算1）傳動軸直徑的估算mmd -91V軸：N= Nd =7.5 (0.98)3 (0.99)3 09 6.16KW nj =112r /min=0.75deg/md 9146.1647.36mm112 0.75IV軸:N 二 Nd 二 7.5 (0.98)2 (0.99)2 0.9 6.4KW q =160r/min=1.25

14、deg/mdiv9146.4 160 1.2538.49mmIII軸N 二 Nd 二 7.5 0.98 0.99 0.9 6.55KW 450r / min=1.25deg/m/6.55dIII =91429.9mm 450 1.25II軸:N 二 Nd = 7.50.990.96.68 KWnj 二 900 r / min =1.75deg/ m6.689001.7523.4 mm2）傳動軸強(qiáng)度的驗算選第II軸進(jìn)行驗算d大齒輪 =mz = 348144 mmP 955000329436N L_mm2 T3F t2.2910dF r二 F ttg二 833 NnF0NHNHF NVFtL97=

15、300F t 203300F 丄203300889 N1861 N677 NF NH 2F t C97300324 NmH 二 FNH17 = 186197 二 180517 Nmm% =mNv2 = 65772 NmmmmH2 mV2192126 Nmmw = 3500?。?：=0.3CJ caT )22w)Jm2(2T)2w二 59四 展開圖設(shè)計1 反向機(jī)構(gòu)利用機(jī)械傳動實現(xiàn)主軸反轉(zhuǎn)需要一個惰輪， 將惰輪裝在有兩 個支承的傳動軸上，軸的剛性較好，有利于降低噪音。2 輸入軸1) 帶輪裝在軸端。2) 卸荷裝置 將帶輪裝在軸承上，軸承裝在套筒上，傳給軸的只是扭矩， 徑向力由固定在箱體上的套筒承受。

16、 本設(shè)計采用將帶輪支在軸承 外圈上，扭矩從端頭傳入。3) 空套齒輪結(jié)構(gòu)2 齒輪塊設(shè)計1) 選用 7 級精度2) 采用焊接連接，工藝簡單，連接后齒輪能 達(dá)到一定的定 心精度。4 沖動軸設(shè)計1) I 軸：深溝球軸承II 軸：深溝球軸承III 軸：深溝球軸承，圓錐滾子軸承IV 軸：雙列圓柱滾子軸承，圓錐滾子軸承2)采用軸肩，軸承蓋等定位5主軸組件的設(shè)計1）內(nèi)孔直徑 43mm2）軸頸直徑 47.3mm3）前錐孔采用莫氏錐孔，選莫氏錐度號為 6 號。4）支承跨距 L 和外伸長度 a L/a=35）頭部尺寸：選 B 型 5 號6）軸承的配置 雙列矩圓柱滾子軸承：種軸承承載能力大，內(nèi)孔有 1/12 錐 度，

17、摩擦系數(shù)小，溫升低，但不能承受軸向力，必須和能承受軸 向力的軸承配合使用。圓錐滾子軸承：載能力大，可同時承受徑向力和軸向力，結(jié) 構(gòu)比較簡單，但允許的極限轉(zhuǎn)速低一點(diǎn)。配置軸承時，應(yīng)注意：每個支承點(diǎn)都要能承受徑向力，兩個 方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。 徑向力和兩個方向的軸 向力都應(yīng)傳遞到箱體上， 即負(fù)荷都有機(jī)床支承承受， 主軸采用兩 個支承，機(jī)構(gòu)簡單，制造方便。主軸剛度的驗算:D max=360 mmD10.25 D max - 15 mm 二75105 mmD1二 75 mmDi=(1.1 1.5) D 二D11.1 1.5 50D = 68 mmd2取D 2=(0.7 0.8) D1二

18、 60 mm二 0.55 0.6 D52.5 60 mmd = (0.550.6) D31.4 40.8 mm取 d = 38 mm計算伸長量a = D1(1.25 2.5)二 93.5 181.5 mm取 a =100 mm取支承跨距I二300 mm ,驗算總位數(shù) y=y 1 y2 計算y yb ys 取彈性模量e = 2 108(D4 -d4) 一44U4 二 946722644x = 4.61 mm64二(682 一 382匚 2496.3mmFa3(1 I / a)3026 10033 2 105 946722300 0.026100Fays = X (1 a/l)EA3026 1004.612 105 2496.3(10.004300K, =1.4 沢 2.2 V = 13.05 05N / mmK 1