专用车床主轴箱部件设计.doc

《机械制造装备》课程设计计算说明书 课题: 起止日期：2015 年 1 月 日 至2016 年 1 月 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院2016 年 1 月 日 湖南工业大学 课程设计任务书 2015—2016学年第一学期 机械工程学院（系、部）:机械及自动化 专业机班级: 机 课程名称：《机械制造装备设计》 设计题目：部件设计 起止日期：自 201 年 1 月 日至 2016 年 1 月 日共 内容及任务 一、设计任务: 主要技术参数： 主轴箱各部件的设计 二、设计工作量 运动计算：根据给定的转速确定主传动的机构图、转速图、传系统图、计算齿轮齿数； 动力计算：选择电动机型号，对主要零件（如主轴、传动轴、轴承等）进行计算； 编写设计计算说明书一份； 绘制下列图纸： 机床主传动系统图（计算说明书中）； 主轴箱部件展开图及主要剖面图； 进度安排（参考大纲） 起止日期 工作内容 2015年12.25~31 完成说明书 2016年1.1~3 绘制图形 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日 一.参数的拟定 4 1.1确定转速范围 4 1.2主电机的选择 4 二.传动设计 4 2.1确定结构式 4 2.2拟定结构网图 4 2.3绘制转速图 5 2.4齿轮齿数的确定 5 2.5 拟定传动系统图 6 三、动力计算 7 3.1 传动带的计算 7 3.2传动轴径的计算 7 3.3齿轮模数计算 8 3.4各齿轮几何尺寸的计算 9 3.5主轴尺寸的确定 9 四、轴承的选择 10 五、参考文献 10 一.参数的拟定 1.1确定转速范围 根据任务书给定： ,,,根据文献[1]表2-5选取公比，标准转速数列为160、200、250、315、400，重新取定。变速范围，级数，取Z=6。 1.2主电机的选择 根据文献[2]表12-1，确定电机型号为Y100L2-4，额定功率3kw，转速为1420r/min。 二.传动设计 2.1确定结构式 根据“前多后少” 、“前紧后松” 、“前慢后快” 原则确定结构式为6=3122。 2.2拟定结构网图 图2.1 结构网图 2.3绘制转速图 图2.2专用车床主传动转速图 0~Ⅰ轴之间为带传动，传动比为，其目的是为了防止中间变速组降速过快，缩小齿轮径向尺寸。 a变速组为Ⅰ~Ⅱ轴之间传动 ；； b变速组为Ⅱ~Ⅲ轴之间传动 ； 2.4齿轮齿数的确定 Ⅰ~Ⅱ轴之间的齿轮副齿数和Sz取90。 Ⅱ~Ⅲ轴之间的齿轮副齿数和Sz取90。 2.5 拟定传动系统图 图2.3传动系统图 三、动力计算 3.1 传动带的计算 V带带型选A型，根据文献[3]图5-6选定小带轮基准直径，大带轮直径，，则大带轮直径，圆整为125mm。一般初选带轮中心距为，取。 相应的带长 【文献[3]式(5-23)】 ，根据文献[3]表8-2选取带长基准长度，修正系数。 实际中心距 【文献[3]式(5-24)】 。 带的根数 【文献[3]式(5-26)】 。 3.2传动轴径的计算 传动轴直径按扭转刚度用下列公式计算： 式中 d——传动轴受扭转部分的直径(mm)； P——该传动轴的输入功率(kw)； Pd——电动机额定功率(kw)； ——电动机到该轴的传动效率； nj——该传动轴的计算转速(r/min)； []——每米长度允许的扭转角(deg/m)； 求得d值后，应作适当修正。当轴上有一个键槽时，d值应增大4%~5%。 根据文献[2]表3-3，取V带传动效率=0.96，滚动轴承效率，6、7级精度齿轮传动(稀油润滑)效率。 各传动轴的的输入功率： Ⅰ轴 Ⅱ轴 根据文献[2]表4-13取[]=0.8。 各轴的轴径估算： Ⅰ轴 ，取 Ⅱ轴 ①500r/min时 ，取 ②630r/min时 ，取 ③800r/min时 ，取 3.3齿轮模数计算 只计算降速比最大的齿轮副。 按接触疲劳强度计算齿轮模数(mm)： ；分别根据文献[3]表10-2，图10-19取，；分别根据文献[2]表4-17，表4-18取，；；；；根据文献[2]表4-16，齿轮材料为40Cr调质，[]=650MPa；。计算得： 2.64 按弯曲疲劳强度计算齿轮模数(mm)： 根据文献[2]表4-24，表4-16取Y=0.414,[]=275MPa。计算得： 由以上确定齿轮模数。 3.4各齿轮几何尺寸的计算