車床主軸箱部件設(shè)計(1)

1、目錄一.參數(shù)的擬定41.1確定轉(zhuǎn)速范圍41.2主電機的選擇4二.傳動設(shè)計42.1確定結(jié)構(gòu)式42.2擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖42.3繪制轉(zhuǎn)速圖52.4齒輪齒數(shù)的確定52.5 擬定傳動系統(tǒng)圖6三、動力計算73.1 傳動帶的計算73.2傳動軸徑的估算73.3齒輪模數(shù)計算83.4各齒輪幾何尺寸的計算93.5主軸尺寸的確定9四、軸承的選擇10五、校核計算105.1齒輪的校核105.2傳動軸剛度的校核11六、參考文獻13 機械制造裝備課程設(shè)計任務(wù)書姓名： 班級： 學(xué)號： 一、設(shè)計題目：中心高為200mm的專用車床的主軸箱部件設(shè)計原始數(shù)據(jù)：主要技術(shù)參數(shù)題目主電動機功率P/kW3主電動機n電/(r/min)1500n11

2、00n2200n3300n4400二、工藝要求：加工工件材料為棒料鋼材，要求正反轉(zhuǎn)。加工工件表面為外圓柱表面，加工直徑為100（加工零件圖略）。刀具采用硬質(zhì)合金刀。工件裝夾采用專用卡盤（不作設(shè)計內(nèi)容）。機床精度等級為普通級。三、設(shè)計內(nèi)容：1）運動設(shè)計：根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速確定主傳動的結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、傳動系統(tǒng)圖、計算齒輪齒數(shù)。2）動力計算：選擇電動機型號，對主要零件（如帶、齒輪、主軸、傳動軸、軸承等）進行計算（初算和驗算）。3）繪制下列圖紙： 機床主傳動系統(tǒng)圖（畫在說明書上）。 主軸箱部件展開圖及主要剖面圖。 主軸零件圖。4）編寫設(shè)計說明書1份四、設(shè)計要求：1）設(shè)計圖樣必須用計算機繪制，圖樣正確清晰，

3、結(jié)構(gòu)完整合理，尺寸標注、技術(shù)要求規(guī)范且符合生產(chǎn)實際。2）說明書條理清楚，內(nèi)容充實，分析透徹，計算準確。3）說明書中引用的內(nèi)容、公式、數(shù)據(jù)必須注明出處。五、設(shè)計期限： 六、答辯日期： 指導(dǎo)教師： 201X年12月23日一.參數(shù)的擬定1.1確定轉(zhuǎn)速范圍根據(jù)任務(wù)書給定： ，根據(jù)文獻1表1-5選取公比，標準轉(zhuǎn)速數(shù)列為200、250、315、400、500，重新取定，。變速范圍，級數(shù)，取Z=6。1.2主電機的選擇根據(jù)文獻2表3-2，確定電機型號為Y100L2-4，額定功率3kw，轉(zhuǎn)速為1420r/min。二.傳動設(shè)計2.1確定結(jié)構(gòu)式根據(jù)“前多后少” 、“前緊后松” 、“前慢后快” 原則確定結(jié)構(gòu)式為6=3

4、122。2.2擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖圖2.1 結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖2.3繪制轉(zhuǎn)速圖圖2.2專用車床主傳動轉(zhuǎn)速圖0軸之間為帶傳動，傳動比為，其目的是為了防止中間變速組降速過快，縮小齒輪徑向尺寸。a變速組為軸之間傳動；b變速組為軸之間傳動；2.4齒輪齒數(shù)的確定軸之間的齒輪副齒數(shù)和Sz取90。軸之間的齒輪副齒數(shù)和Sz取90。2.5 擬定傳動系統(tǒng)圖圖2.3傳動系統(tǒng)圖三、動力計算3.1 傳動帶的計算V帶帶型選A型，根據(jù)文獻3圖8-11選定小帶輪基準直徑，大帶輪直徑，則大帶輪直徑，圓整為125mm。一般初選帶輪中心距為，取。 相應(yīng)的帶長 【文獻3式(8-22)】，根據(jù)文獻3表8-2選取帶長基準長度，修正系數(shù)。實際中心距 【文獻

5、3式(8-23)】。帶的根數(shù) 【文獻3式(8-26)】。3.2傳動軸徑的估算傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式估算：式中 d傳動軸受扭轉(zhuǎn)部分的直徑(mm)； P該傳動軸的輸入功率(kw)； Pd電動機額定功率(kw)； 電動機到該軸的傳動效率； nj該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速(r/min)； 每米長度允許的扭轉(zhuǎn)角(deg/m)；求得d值后，應(yīng)作適當修正。當軸上有一個鍵槽時，d值應(yīng)增大4%5%。根據(jù)文獻4表2-4，取V帶傳動效率=0.96，滾動軸承效率，6、7級精度齒輪傳動(稀油潤滑)效率。各傳動軸的的輸入功率：軸 軸 根據(jù)文獻2表4-13取=0.8。各軸的軸徑估算：軸 ，取軸 500r/min時 ，取63

6、0r/min時 ，取800r/min時 ，取3.3齒輪模數(shù)計算只計算降速比最大的齒輪副。按接觸疲勞強度計算齒輪模數(shù)(mm)：；分別根據(jù)文獻3表10-2，圖10-19取，；分別根據(jù)文獻2表4-17，表4-18取，；根據(jù)文獻2表4-16，齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，=650MPa；。計算得：2.64按彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)(mm)：根據(jù)文獻2表4-24，表4-16取Y=0.414,=275MPa。計算得：由以上確定齒輪模數(shù)。3.4各齒輪幾何尺寸的計算以：(1)計算分度圓直徑 (2)計算中心距 (3)計算齒寬 齒寬系數(shù)0.3，取。同理，可計算其他各齒輪的幾何尺寸。表3-1 各齒輪幾何尺寸齒輪模數(shù)m壓力

7、角齒數(shù)z分度圓直徑d齒寬b齒頂圓直徑daZ13204012024126Z23205015029156Z33203510524111Z43205516529171Z532030902496Z63206018029186Z73203510524111Z83205516529171Z932026782484Z1032064192291983.5主軸尺寸的確定(1)主軸直徑的確定根據(jù)文獻1圖3-30，取主軸前軸頸直徑D1=75mm，根據(jù)文獻1式(3-1)：取D2=55mm。(2)主軸內(nèi)孔直徑的確定一般應(yīng)保證，取d=40mm。(3)主軸前端懸伸量的確定根據(jù)文獻1表3-13，取=105mm。(4)主軸合理

8、跨距的確定，取L=4a=420mm。四、軸承的選擇軸軸承：圓錐滾子軸承30206，圓錐滾子軸承30205。軸軸承：圓錐滾子軸承30205一對。軸軸承：圓錐滾子軸承30311，推力球軸承51111，圓錐雙列圓柱滾子軸承NN 3015 K/W33。五、校核計算5.1齒輪的校核只校核降速比最大的齒輪副（）。(1)齒根彎曲強度校核根據(jù)文獻3式(10-5a,)，齒根危險截面的彎曲強度條件式為載荷系數(shù) 分別根據(jù)文獻3表10-2，圖10-8表10-3查得，；根據(jù)文獻2表4-18，取，再根據(jù)文獻3圖10-13，得=1.03。則根據(jù)文獻3表10-5，查得，； 【文獻3式(10-12)】取安全系數(shù)S=1.4；分別

9、根據(jù)文獻3圖10-18，圖10-20c，取KFN=1.0，。100.1MPa彎曲強度合格。 (2)齒面接觸強度校核根據(jù)文獻3式(10-8)，齒面接觸疲勞強度條件式為根據(jù)文獻3表10-6查得；，。分別根據(jù)文獻3圖10-19，圖10-21d取，；取S=1。接觸強度合格。5.2傳動軸剛度的校核只校核軸。由于中間齒輪（即和）嚙合時軸的撓度最大，所以選中間齒輪嚙合時來進行校核。根據(jù)文獻3式(10-3)根據(jù)文獻2表4-15查得撓度計算公式為為齒輪到左軸承的距離，為齒輪到右軸承的距離，為彈性模量，取，為慣性矩，為兩軸承跨距，。計算得根據(jù)文獻2表4-14查得，允許撓度=，所以合格。根據(jù)文獻2表4-15查得傾角計算公式為計算得根據(jù)文獻2表4-14查得，軸承處允許傾角=0.005，所以合格。六、參考文獻1黃鶴汀主編，金屬切削機床設(shè)