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机械制造装备备设计课程设计 ——车床组件设计 专业：机械制造及自动化 姓名： 日期：2007-11-5 机械制造装备备设计课程设计 任务书 题目：普通卧式车床主轴传动系统设计 主要技术参数： 最大加工直径： φ400 主电机功率： N=5KW 主轴转速： 12级 主轴最高转速： nmax=1250rin/min 公比： 1.41 指导教师： 谈仁年 姓名： 准考证号：414204300927 设计日期：2007年10月至2007年11月 目 录 第一章 主传动系统的运动方案选择与运动设计…………………… 1 第一节 机床的工艺特性……………………………………………… 1 第二节 主轴运动参数………………………………………………… 1 第三节 传动方案设计………………………………………………… 2 第四节 传动件尺寸确定……………………………………………… 3 第五节 电机功率及型号选择………………………………………… 3 第二章 主传动系统的动力设计………………………………………… 3 第一节 主轴结构参数设计……………………………………………3 第二节 主轴组件强度验算……………………………………………4 第三章 主轴组件图…………………………………………………………7 主传动系统的运动方案选择与运动设计 第一节 机床的工艺特性 机床工艺范围 针对某工厂欲生产天文望远镜，由于产量不大，配件繁多复杂，工序需尽量集中，要求机床具有较宽的加工范围，对加工效率和自动化程度的要求不高等，宜设计一款通用机床以适应其生产需求。 刀具类型：需配套各种加工外圆、镗内孔以及车削螺纹的刀具。 工件材料：45#钢 工件尺寸范围：外圆直径≤Φ100mm 第二节 主轴运动参数 主轴最高转速：nmax=1250rin/min 主轴最低转速：nmin=28rin/min 最大功率：N=5KW 转速级数：Z=12级 速比：ψ=1.41 第三节 传动方案设计 系列转速为（rin/min）：28、40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250 传动结构式：Z=31X23X26 转速图如下 四、传动系统图 第四节 传动件尺寸确定 各齿轮齿数：见上传动系统图 带轮直径: Φ100-Φ300 第五节 电机功率及型号选择 一、电机 根据设计要求，主电机功率取最大切削功率的1.25倍即为5KWX1.25=6.25KW即6.5KW交流异步电动机 主传动系统的动力设计 第一节 主轴结构参数设计 主轴前端轴径D1 D1=0.25 Dmax±15 取D1=120mm 主轴平均直径D 根据D1=（1.1~1.15）D 取D=110mm 三、后轴径D2 D2=(0.7~0.8) D1 取D2=90mm 四、内孔直径d 根据计算式 =1－（ ） 得d≈（0.55~0.6）D 取d=54mm 五、主轴前端悬伸量a 取a =1.12D1 =115mm 六、支承的跨距（最佳跨距L0，合理跨距L合理=（0.75~1.5）L0 1）采用前端配置型式，前支承选用2268122型双向推力角接球轴承及3182124双列圆柱滚子轴承，后轴承采用3182118型双列圆柱滚子轴承。查机械手册可得前轴承刚度 K1=1.4×2.1×D11.4=25.2×105N/mm K2=1.4×1.7×D21.4=14×105N/mm 2）η= ,K12= =1.8 取E=2X105 I=3.14(D4-d4)/64=6.46x105mm4 截面积A=3.14(D2-d2)/4=6185mm2代入上式得 η=0.51 3）根据判别式η＜9/8（1+ K12）2 =8.82故 = (( + ) 其中ξ= =0.91 求得最佳跨距L0=313mm。 所以L合理=（0.75~1.5）L0 取L合理=300mm 主轴组件强度验算 主轴端部绕度的验算 切削力F作用下产生的绕度yF的计算 计算式为： = (1+ )+x (1+ ) + (1+ ) 2+ ( )2 式中：a=100mm E=2X105 I=6.46x105mm4 L=300mm K1=25.2×105N/mm K2=14×105N/mm