普通车床主轴变速箱设计.doc

普通车床主轴变速箱设计 普通车床主轴变速箱设计 PAGE PAGEPAGE 30 普通车床主轴变速箱设计 贵州大学机械工程学院机自专业 机械加工设备课程设计任务书 设计题目：中型普通车床主轴变速箱设计 设计参数：床身上最大工件回转直径：400mm 主电动机功率：千瓦 主轴最高转速：2000转∕分 主轴最低转速：4 5 转∕分 设计要求： 主轴变速箱设计计算； 主轴变速箱结构设计； 绘制主轴变速箱装配图； 编写设计计算说明书。 设计时间：开始日期：2012年1月2日 结束日期：2012年1月13日 学生姓名： 指导教师：黄勤 Yi 目录 1.车床参数的拟定- 2 车床主参数和基本参数2 2.运动设计- 4 传动结构式、结构网的选择确定4 传动组及各传动组中传动副的数目4 传动系统扩大顺序的安排 4 绘制结构网4 传动组的变速范围的极限值5 最大扩大组的选择5 转速图的拟定6 主电机的选定6 齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制7 齿轮齿数的确定的要求7 变速传动组中齿轮齿数的确定8 3.结构草图设计-- 11 确定计算转速11 主轴的计算转速11 中间传动件的计算转速11 齿轮的计算转速12 传动轴的估算和验算12 传动轴直径的估算12 主轴的设计与计算13 主轴材料与热处理16 齿轮模数的估算和计算16 齿轮模数的估算16 齿轮模数的验算19 轴承的选择与校核21 一般传动轴上的轴承选择21 主轴轴承的类型22 轴承间隙调整22 轴承的校核23 摩擦离合器的选择与验算23 按扭矩选择24 摩擦离合器的选择与验算24 按扭矩选择24 外摩擦片的内径d- 25 选择摩擦片尺寸(自行设计)25 计算摩擦面的对数Z25 摩擦片片数 25 参考文献- 26 1.车床参数的拟定 车床主参数和基本参数 1、 主轴的极限转速 由设计任务书可知：机床主轴的极限转速为： 、 则其转速范围 考虑到设计的结构复杂程度要适中，故采用常规的扩大传动分级变速，并选取级数z=12,设其转速公比为。则由式： 现以=和代入上式得R=和，因此选= 各级转速数列由标准数列表中查出，因==，首先找到45，然后每隔5个数取一个值，可得如下转速数列:45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000共12级转速。 2、主轴转速级数Z和公比 已知 = = 且Z=x3b a、b为正整数，即Z应可以分解为2和3的因子，以便用2、3联滑移齿轮实现变速。（如取4或5的因子，则要用两个互锁的滑移齿轮，以确保只有一对齿轮啮合。使得结构过于复杂且不易控制。） 取Z=12级 则Z=22 =2000 =45 == 综合上述可得：主传动部件的运动参数 =2000 =45 Z=12 = 3、主电机功率——动力参数的确定 合理地确定电机功率N，使机床既能充分发挥其性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。 中型普通车床典型重切削条件下的用量 刀具材料：YT15工件材料45号钢，切削方式：车削外圆 查表可知：切深ap=4mm 进给量f(s)=r 切削速度V=100m/min 功率估算法用的计算公式 a 主切削力：Fz=1900=1900××= b 切削功率： c 估算主电机功率： 可选取电机为：Y132S 额定功率为，满载转速为1440r∕min. 2.运动设计 传动结构式、结构网的选择确定 传动组及各传动组中传动副的数目 级数为Z的传动系统由若干个顺序的传递组组成，各传动组分别有Z1、Z2、Z3、…个传动副.即 Z=Z1Z2Z3… 传动副数为使结构尽量简单以2或3为适合，即变速级数Z应为2和3的因子： 即 Z=2a3b 实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副的组合: 1) 12=3×4 2) 12=4×3 3) 12=3×2×2 4) 12=2×3×2 5) 12=2×2×3 方案1）和方案2)可省掉一根轴。但有一个传动组有四个传动副。若用一个四联滑移齿轮，则将大大增加其轴向尺寸；若用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。将使得结构比较复杂。故在此不予采用。 按照传动副“前多后少”的原则选择Z=3×2×2这一方案，但主轴换向采用双向片式摩擦离合器结构，致使Ⅰ轴的轴向尺寸过大，所以此方案不宜采用，加之主轴对加工精度、表面粗超度的影响最大。因此在主轴的传动副不宜太多，故方案5）亦不采用。而应先择12=2×3×2。