卧式机床主轴箱的结构设计.doc

机械制造装备课程设计 学 院 名 称： 　 　 　机械工程学院　　　 　 专 业： 　 　机械设计制造及其自动化 班 级： 机制084 　　 　 姓 名： 学 号 　 指 导 教 师： 目 录 1 设计目的 3 2 运动设计 4 2.1 卧式车床设计条件 4 2.2 主轴各级标准转速确定 4 2.3 驱动电机的选择 4 2.4 主传动系统运动设计 5 2.5 转速图绘制 6 3 传动件设计 9 3.1 机床带传动设计 9 3.2 各传动件的计算转速 10 3.3 各轴直径的确定 12 3.4 齿轮模数计算 13 3.5 齿轮齿宽确定 15 4 传动件结构设计 17 4.1 齿轮结构设计 17 4.2 带轮结构设计 18 4.3 主轴强度校核 19 5　传动件组件设计 22 5.1 齿轮块设计 22 5.2 轴承的选择 22 5.3 密封装置设计 24 5.4 主轴换向与制动机构设计 24 5.5 其他结构问题 25 6 设计总结 26 参考文献 27 1 设计目的 通过卧式机床主轴箱的结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。掌握机床设计的过程和方法，使原有的知识有了进一步的加深。①课程设计属于机械装备制造课的延续，通过设计实践，进一步学习掌握机械系统设计和机械装备制造的一般方法；②培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力；③培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力；④提高技术总结及编制技术文件的能力。 2 运动设计 2.1卧式车床设计条件 ①主轴转速范围：主轴最小转速 ②给定公比： ③转速级数：Z=1 ④最大加工直径：Dmax=360mm 2.2主轴各级标准转速确定 为使转速范围内的任意两个相邻转速之间相对转速损失均匀，取主轴转速数列为等比级数规律递变。机床采用有级变速n1=nmin, n2=nmin,.., nZ=nmin . 由以上公式可计算各级转速，并根据《机械装备设计》表3-2，圆整为标准转速，得该传动系统各级输出转速依次为： 42.5r/min ,60r/min ,85r/min ,118r/min ,170r/min ,236r/min , 335r/min ,475r/min ,670r/min ,950r/min ,1320r/min ,1900r/min。 主轴变速范围 2.3驱动电机的选择 已知该卧式车床的最大回转直径D=0mm，则加工工件直径 dmax=0.5--0.6）D=160--192mm dmin=（0.2--0.25）Dmax=64--80mm 车外圆时，工件以最高转速nmax=r/min,车削毛坯为d=mm 切削速度vc= 车刀进给速度vf=00mm/min 进给量f= 最大背吃刀量ap=mm 切削层公称横截面积AD=fap=0.053×3=0.158mm2 根据《金属工艺学》切削力经验公式 Fc=kcAD 根据《金属工艺学》表1-2，选取kc =1962MPa 因此，有Fc=kcAD=1962×0.=309.8N 切削功率PC= 选取机床传动效率 则机床电动机的功率 根据《机械设计课程设计》表8-184 选取Y系列封闭式三相异步电动机YM--8. 额定功率为.0KW，满载转速为r/min 2.4主传动系统运动设计 确定变速组的个数和传动副数 由于主轴转速为12级的变速系统，因此有两种选择：其一可用三个变速。其中一个三联滑移齿轮变速组和两个双联滑移齿轮变速组；其二可用两变组，即四联和三联滑移齿轮变速组。 实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： A．12=3×4 B. 12=4×3 C.12=3×2×2 D．12=2×3×2 E.12=2×2×3 方案A、B可节省一根传动轴。但是，其中一个传动组内有四个变速传动 副的传动组，增大了该轴的轴向尺寸。如果采用两个双