立式升降臺(tái)銑床主軸箱設(shè)計(jì)

1、PAGE PAGE 22立式升降臺(tái)銑床主軸箱設(shè)計(jì)需要圖紙資料聯(lián)系，QQ：1047713170某銑床的主軸最低轉(zhuǎn)速=28r/min,轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=18 公比=1.26，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=1440r/min,電機(jī)功率N=3kW.參數(shù)擬定升降臺(tái)銑床參數(shù)的擬定根據(jù)題目所給定的主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和主電動(dòng)機(jī)功率，確定為滑枕系列型式。工作臺(tái)工作面寬度 320mm； 工作臺(tái)面長(zhǎng)度1320 mm；工作臺(tái)面T型槽寬度18 mm； 工作臺(tái)縱向行程 800 mm；工作臺(tái)橫向行程 300 mm； 工作臺(tái)垂向行程400 mm；立式銑床主軸端面至工作臺(tái)的最小距離60 mm；7：20主軸錐號(hào) 50；系列型式：滑枕；工作臺(tái)最大拖動(dòng)力 15

2、 kN.主運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定由公式 解得 50又已知主軸最低轉(zhuǎn)速為28 r/min 且動(dòng)力參數(shù) 。傳動(dòng)設(shè)計(jì)擬訂主傳動(dòng)系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算。確定變速組個(gè)數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)。主軸轉(zhuǎn)速為18級(jí)的變速系統(tǒng)，可選用三個(gè)或兩個(gè)變速組。確定傳動(dòng)順序不同的傳動(dòng)順序有18=332； 18=323； 18=233；18=92； 18=29； 18=36； 18=63；確定擴(kuò)大順序。變速組的擴(kuò)大順序是指各變速組的級(jí)數(shù)比指數(shù)有小到大的排列順序。根據(jù)已知選用的傳動(dòng)順序方案，又可得出若干不同的擴(kuò)大順序方案。根據(jù)“前緊后松“的原則，故選用； ;檢驗(yàn)最后擴(kuò)大組的變速范圍 允許 不允許 允許因優(yōu)先選用三個(gè)變速組，所以最終確定傳動(dòng)順序及擴(kuò)大

3、順序?yàn)?。畫結(jié)構(gòu)網(wǎng) 由=1.26=；r/min；z=18 確定主軸轉(zhuǎn)素為 28， 35.5，45，56，71，90，112，140，180，224，280，355，450，560，710，900，1120，1400 初定 帶傳動(dòng)比為轉(zhuǎn)速圖如下：確定帶輪直徑和齒輪齒數(shù) 已知電動(dòng)機(jī)的功率N=3kW.，=1440r/min 每天工作1016個(gè)小時(shí)確定帶論的直徑確定計(jì)算功率 =查表得工作情況系數(shù)=1.2 =1.23=3.6KW選取窄V帶帶型確定帶輪直徑的基準(zhǔn)直徑和根據(jù)和查表選用SPZ型 =63mm選取=80mm，所以機(jī)床從動(dòng)輪直徑=i=801.93=154.4mm, 取整得155mm驗(yàn)算帶輪速度 =6.

4、02m/s35m/s確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù)0.7（+）4滿足條件；-=72-22=504滿足條件齒輪齒數(shù)2256265230482665齒輪齒數(shù)4051563522867236畫傳動(dòng)系統(tǒng)圖主要傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）傳動(dòng)件的估算： 各傳動(dòng)軸應(yīng)該滿足強(qiáng)度和剛度兩方面的要求。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，為保證軸上的零件（如齒輪、軸承等）正常工作，傳動(dòng)軸的變形應(yīng)小。通常，軸的剛度能滿足時(shí)強(qiáng)度也能滿足要求，在這里我們只進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核。 一般先按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫草圖后，再根據(jù)受力情況、結(jié)構(gòu)尺寸驗(yàn)算彎曲剛度。1.傳動(dòng)軸直徑d(單位為mm)的估算: 式中, P該傳動(dòng)軸的輸入功率,P=

5、Pd ; Pd 為電動(dòng)機(jī)額定功率,為3.2kw; 為電動(dòng)機(jī)到該軸間的傳動(dòng)效率,查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-4，皆取=0.98。P、Pd 單位都為kw； 每米長(zhǎng)度上允許的扭轉(zhuǎn)角，單位為/m，根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取，查表取=。 nj 該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，單位為r/min； 算出的d值應(yīng)作修正。當(dāng)軸上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d值增大4% 5%，同一斷面有兩個(gè)槽時(shí)，d值增大7% 10%；選用花鍵時(shí)，可減小7%作為花鍵的小徑，再查標(biāo)準(zhǔn)花鍵。 具體計(jì)算得到各軸的直徑值和圓整后的值如下表：傳動(dòng)裝置的效率計(jì)算（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)查得如下數(shù)據(jù)）1帶傳動(dòng)效率 齒輪傳動(dòng)效率含 軸承效率 2各軸功率計(jì)算 軸輸入功率 軸輸入功率

6、 軸輸入功率 軸輸入功率 3由轉(zhuǎn)速圖知各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速軸 軸 軸 軸 4各軸最大轉(zhuǎn)矩分別為軸 軸 軸 軸 5.確定傳動(dòng)軸直徑：傳動(dòng)軸的直徑d的估算 查機(jī)械工程及其自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-11取1 各軸帶入數(shù)據(jù)可得各軸最小直徑為 軸直徑23mm 軸直徑29mm 軸直徑36mm 軸直徑38mm 算出的d值應(yīng)作修正。當(dāng)軸上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d值增大4% 5%，同一斷面有兩個(gè)槽時(shí)，d值增大7% 10%；選用花鍵時(shí)，可減小7%作為花鍵的小徑，再查標(biāo)準(zhǔn)花鍵。經(jīng)修正得 軸直徑24.15mm 軸直徑30.45mm 軸直徑37.8mm 軸直徑39.9mm 齒輪模數(shù)的估算主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定=28=90r/min傳動(dòng)軸的計(jì)

7、算轉(zhuǎn)速軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定：軸共有9級(jí)實(shí)際工作轉(zhuǎn)速112710r/min。主軸在901400 r/min之間的所有轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率，此時(shí)軸若經(jīng)齒輪副/傳動(dòng)主軸，只有355710r/min4級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率；若經(jīng)/轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，則112710r/min的9級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率；因此軸具有的9級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率。其中，能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為=112r/min，即為軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。其余依次類推，得各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：=710r/min， =280r/min齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。裝在軸上共有112710r/min9級(jí)轉(zhuǎn)速；經(jīng)/傳動(dòng)，主軸得到2241400r/min都能傳遞全部功率，

8、故的這9級(jí)轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率；其中最低轉(zhuǎn)速為112r/min即為的計(jì)算轉(zhuǎn)速。依次類推得各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下表齒輪序號(hào)710280710355710450280112齒輪序號(hào)28022428045011290112224以齒輪疲勞強(qiáng)度估算齒輪摸數(shù) =1.84，=2.38，=3.42以齒輪接觸疲勞強(qiáng)度估算齒輪摸數(shù) = A=82， =2.1=82 =1.89=119 =2.2 比較和 取較大值 與標(biāo)準(zhǔn)摸數(shù)去整=2， =2.5 =3.5確定各齒輪的參數(shù)：壓力角為20度，齒頂高系數(shù)=1，頂系系數(shù)=0.25，齒頂高=m,=( +)m,分度圓直徑d=mz,去齒寬系數(shù)=1，齒寬B=d 則個(gè)齒輪的參數(shù)如下：4

9、44839224411211610756495256472652104108995257606455306096100944865657058.752665162.5167.5156.25657010010593.7540100127.5132.5121.2551105140145133.75569387.592.580.753588778468.252277301308292.258682252259243.2572131126133117.2536126 軸的設(shè)計(jì)輸入軸I：此軸設(shè)計(jì)為直齒輪軸。1.選擇軸的材料選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1得=600MPa,=95MPa,=55

10、MPa2.初步確定軸的最小直徑前面已經(jīng)根據(jù)公式初步估計(jì)出個(gè)個(gè)軸的最小直徑為：軸直徑24.15mm 軸直徑30.45mm 軸直徑37.8mm 軸直徑39.9mm 主軸支承結(jié)構(gòu)： 確定軸的最小直徑：由前求得 D=39.9 去D=40 取d=40mm；表7-28，選用圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)，由表D-7，選擇的軸承規(guī)格列于表7：?jiǎn)挝唬簃mdDBCT型號(hào)后軸承4080181619.7530208前軸承65120232024.7530213軸承精度和配合：主軸前軸承的精度比后軸承應(yīng)高一級(jí)。這里我們選用普通級(jí)，前軸承選擇P4，后軸承選P5。軸承配合精度內(nèi)圈j5，外圈H62）主軸校核：a:對(duì)其承載最危險(xiǎn)的情況進(jìn)行校

11、核，考慮到Z16=36，Z14=86，這里只需要對(duì)Z16=36進(jìn)行校核即可：主軸上功率P16=2.55kw，由轉(zhuǎn)速圖，主軸上最少齒輪Z16的計(jì)算轉(zhuǎn)速：nc=224r/min，其相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩： 。公式： ；，。b: 作用在齒輪上的力：按分度圓直徑計(jì)算： d16=3*18=54mm，=200，于是 Ft=2T1/d1 =11914N，F(xiàn)r=Ft*tan=4336.34N，=394448 , =143567 =414000，計(jì)算得=40.14MPa查表得-1=60MPa即CA-1,滿足要求,合適主軸上鍵的選擇：根據(jù)機(jī)械工程及其自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)表C-8選取鍵的尺寸為16*10*100 受力圖和彎矩圖、

12、轉(zhuǎn)矩圖如圖：2、輸入軸和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)：（1）輸入軸（軸）結(jié)構(gòu)由已求得可知d=24.15mm 取d=25mm 選用的圓錐滾子軸承參數(shù)如下表（表12）：（單位：mm）DDBCT型號(hào)2552151316.2530205校核第一軸 1）I軸的功率P、計(jì)算轉(zhuǎn)速分別為： PI=2.88kw，=710r/min； 扭矩T：T=9550000* PI/ =38738.03r/min。 2）作用在齒輪上的力：按分度圓最小的直徑計(jì)算： d1=2*21=42mm，=200，于是 Ft=2T1/d1 =1985.58N，F(xiàn)r=Ft*tan=722.55N=0.6 = 132637.5 =48267.9 M=141000

13、 T=41697.18 ；， 解得=19.44M Pa 查表得-1=60MPa即CA-1,滿足要求,合適 受力圖和彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖如圖：3.第一傳動(dòng)軸（軸）的設(shè)計(jì)：（1）軸支承結(jié)構(gòu) 軸選用花鍵軸，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（高等教育出版社）表13-1，選用角接觸球軸承。 （2）軸承精度和配合：兩軸承皆用普通級(jí)，后軸承選P5，前軸承選P4，軸承的配合精度選為：內(nèi)圈j5，外圈H6。（3）該傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)： 由前面可知：d=30.45 取d=35在這里左右軸承根據(jù)最小尺寸選擇如下表（圖見機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）附表D-2）：（單位：mm）型號(hào)dDB7207AC357217210 表15花鍵軸的上方開有退刀槽

14、，在齒輪之間放有兩個(gè)相同的彈簧墊圈，墊圈的規(guī)格如下：dSb=27.91.23.72（根據(jù)表C-28（GB894.1-86），d為公稱直徑，b為墊圈寬，S為墊圈厚4.第二傳動(dòng)軸（軸）的設(shè)計(jì)：（1）軸支承結(jié)構(gòu) 軸選用光軸，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（高等教育出版社）表13-1，選用角接觸球軸承。（2）軸承精度和配合：兩軸承皆用普通級(jí)，后軸承選P5，前軸承選P4，軸承的配合精度選為：內(nèi)圈j5，外圈H6。（3）該傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)：軸上齒輪固定，左右兩端各有一個(gè)軸承在這里軸承根據(jù)最小尺寸選擇如下表，兩軸承同尺寸如下表所示（圖見機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）附表D-2）：（單位：mm）型號(hào)dDB7208AC408018230 軸上開有退刀槽，在齒輪之間放有兩個(gè)相同的彈簧墊圈，墊圈的規(guī)格如下：DSb=36.51.55，軸上的兩段花鍵規(guī)格為：NdDB=842468和83646（4）第二傳動(dòng)軸上的功率為 P=2.66kw，該齒輪最危險(xiǎn)部分為z=22的