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金屬切削机床课程设计
中北大学
信息商务学院
课 程 设 计 说 明 书
学生姓名: 刘杨鑫 学 号:44
系: 机械工程系
专 业: 机械设计制造及其自动化
题 目: 金属切削机床课程设计
铣床主轴箱设计
指导教师: 马维金 职
刘中柱 讲师
2016年1月10日
目录
机床设定和参数确定…………………………………………………………1
1. 1机床各种参数确定
机构运动设计…………………………………………………………………3
2.1传动组、传动副地确定
2.2结构式、结构网的选择
2.3传动系统图
2.4轴、齿轮的计算转速
2.5确定主轴支承轴颈尺寸
3.估算传动件参数 确定其结构尺……………………………………………9
3.1传动轴直径初定
3.2主轴轴颈直径的确定
3.3齿轮模数的初步计算
4.传动件验算……………………………………………………………………10
4.1三角胶带传动的计算和选定
4.2圆柱齿轮的强度计算
4.4 滚动轴承的验算
5. 课程设计感想……………………………………………………………18
6. 参考文献………………………………………………………………………19
1. 机床设定和参数确定
. 1.1. 确定机床的各种参数:
机床传动系统的变速组大多采用双联齿轮或三联齿轮。运动参数: 回转主运动的机床,主运动的参数是主轴转速。其数列的公比φ应选取标准的公比值,取公比φ=1.26。
主轴转速级数:
式中Rn为主轴变速范围:。
动力参数:由任务书设定电动机功率:N=4KW。查表应选用Y系列三相异步电动机Y112M-4(同步转速1500r/min,50HZ,380V),额定转矩2.2KNm,转速1440 r/min,效率84.5%。功率因素cosφ=0.82。为相邻两刀齿间的轴向距离。t的大小主要影响容屑槽的尺寸和同时工作齿数的多少。确定t时首先应满足容屑空间的需要,其次应使同时工作齿数多于3个。拉刀切削齿距t一般按下列经验公式求也:t=(1.3~)为宜,其中m、n为正整数
机构运动设计
2.1 确定传动组和传动副:
有以下几种传动副组合可以实现12级主轴转速变化的传动系统
1) 2) 3)
4) 5)
方案1)、2)可以省一根传动轴,但是其中一个传动组内有四个传动副,果增大了该轴的轴向尺寸这种方案不宜采用。
因此,选取方案3比较合适。
2.2 选择结构式和结构网:
方案3中又有六种不同的情况:
1) 2) 3)
4) 5) 6)
根据级比指数分配要“前密后疏”的原则,即传动顺序与扩大顺序相一致,应选用,其结构网如下图所示:
图一
检验最大扩大组的变速范围:,符合设计原则要求。
2.3 转速图的拟定:
在其中的三种传动副中,变速机构共需4轴,加上电动机共5轴,故转速图需5条竖线,如下图所示。主轴共12速,电动机轴与主轴最高转速相近,故需12条横线。
中间各轴的转速可以从电动机轴往后推,也可以从主轴开始往前推。通常以往前推比较方便,即先决定轴三的转速。
传动组c的变速范围为,可知两个传动副的传动比为:
这样就确定了轴Ⅲ的六种转速只有一种可能,即为:250、315、400、500、630、800r/min。
随后决定轴Ⅱ的转速,传动组b的级比指数为3,在传动比极限范围内,轴Ⅰ的最高转速可为:630、800、1000r/min,最底转速可为:315、400、500 r/min。为了避免升速,又不能使传动比太小,可取:,。轴Ⅱ的转速确定为500、630、800 r/min。
同理,对于轴Ⅰ,可取:,,。轴Ⅰ的转速:800 r/min。电动机轴与轴Ⅰ之间为带传动,传动比接近。
图二
2.4 确定个传动组的齿轮齿数
验算主轴转速误差,主轴各级实际转速值用下式计算:
式中,、分别为大、小带轮的直径;、、分别为第一、二、三变速组的齿轮传动比。
表一:转速误差表
主轴转速 标准转速r/min 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 实际转速r/min 99.2 126.2 159.4 195.3 248.3 313.6 391.7 498 6
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