主轴箱正文----部分(共23页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上前言金属切削机床在国民经济中的地位：金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”在现代机械制造工业中，金属切学机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的40%～60%机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率本次设计的是普通型车床主轴变速箱主要用于加工回转体一、车床的规格系列和用处普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍本次设计的是普通型车床主轴变速箱主要用于加工回转体表1 车床的主参数（规格尺寸）和基本参数工件最大回转直径D(mm)正转最高转速Nmax( )电机功率N（kw）公比转速级数Z11400200031.26121）具有皮带轮卸荷装置二、参数的拟定2.1 确定转速范围查金属切削机床表7-1得：160r/min，200r/min，250r/min，315r/min，400r/min，500r/min，630r/min，800r/min，1000r/min，1250r/min，1600r/min，2000r/min.2.2 主电机选择合理的确定电机功率，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

已知电动机的功率是3KW，根据《车床设计手册》附录表2选JO2-32-4，额定功率3，满载转速1430 ，最大额定转距2.2三、传动设计3.1 主传动方案拟定拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、幻想、制动、操纵等整个传动系统的确定传动型式则指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动型式、变速类型传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑传动方案有多种，传动型式更是众多，比如：传动型式上有集中传动，分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背轮结构、分支传动等型式；变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等显然，可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱2 传动结构式、结构网的选择结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效 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动组组成，各传动组分别有、、……个传动副即 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子： ，可以有三种方案： 12=322；12=232；12=223；传动式的拟定12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。

主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上齿轮少些为好最后一个传动组的传动副常选用2综上所述，传动式为12=232结构式的拟定对于12=232传动式，有6种结构式和对应的结构网分别为：， ， ， 初选的方案转速图的拟定图1正转转速图图2主传动系图四、 传动件的估算三角带传动的计算三角带传动中，轴间距A可以加大由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动1)选择三角带的型号 根据公式： 式中P---电动机额定功率，--工作情况系数 查《机械设计》图8-8因此选择A型带，尺寸参数为B=80mm，=11mm，h=10，2)确定带轮的计算直径，带轮的直径越小带的弯曲应力就越大为提高带的寿命，小带轮的直径不宜过小，即查《机械设计》表8-3，8-7取主动轮基准直径=100m由公式 式中：-小带轮转速，-大带轮转速，-带的滑动系数，一般取0.02所以，由《机械设计A》表8-7取园整为224mm3)确定三角带速度按公式 (4)初定中心距带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步选定，一般可在下列范围内选取： 根据经验公式 取，取=600mm. (5)三角带的计算基准长度 由《机械设计》表8-2，圆整到标准的计算长度 (6)验算三角带的挠曲次数 ，符合要求。

(7)确定实际中心距(8)验算小带轮包角，主动轮上包角合适9)确定三角带根数根据《机械设计》式8-22得 传动比 查表8-5c，8-5d 得= 0.15KW,= 1.32KW查表8-8，=0.98；查表8-2，=0.96 所以取 根(10)计算预紧力查《机械设计》表8-4，q=0.1kg/m 传动轴的估算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大变形因此疲劳强度一般不失是主要矛盾，除了载荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形因此，必须保证传动轴有足够的刚度传动轴直径的估算 其中：P-电动机额定功率 K-键槽系数 A-系数-从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积；-该传动轴的计算转速计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。

查《机械制造装备设计》表3-8取I，IV轴的K=1.05，A=100；II，III轴是花键轴，取K=1.06，A=2.0所以 ， 取30mm, 取35mm , 取40mm此轴径为平均轴径，设计时可相应调整齿轮齿数的确定和模数的计算齿轮齿数的确定当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和及小齿轮的齿数可以从表3-6（机械制造装备设计）中选取一般在主传动中，最小齿数应大于18～20采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移是齿轮外圆不相碰第一组齿轮：传动比：, u2=1/1.26,u3=1/1.58查《机械制造装备设计》表3-6，齿数和取72=36，=42，=32,Z4=36,Z5=32,Z6=42；第二组齿轮：传动比：,u2=1/2， 齿数和取72： Z7=36，Z8 =24，Z9=36,Z10=48；第三组齿轮：传动比：u1=1.58,u2=1/2.52 齿数和取72： Z11=43，Z12 =20，Z13=27，Z14=50;齿轮模数的计算(1) 一般同一变速组中的齿轮取同一模数，选择负荷最重的小齿轮按简化的接触疲劳强度公式计算 式中：——按疲劳接触强度计算的齿轮模数 ——驱动电机功率 ——计算齿轮的计算转速 ——大齿轮齿数和小齿轮齿数之比 ——小齿轮齿数——齿宽系数，（B为齿宽，m为模数），——许用接触应力 传动组a模数： 传动组b模数： 传动组c模数： 故选取标准模数。

(4)标准齿轮：从机械原理 表10-2查得以下公式齿顶圆 齿根圆 分度圆 齿顶高 齿根高 齿轮的具体值见表齿轮尺寸表齿轮齿数z模数m分度圆d齿顶圆齿根圆齿顶高齿根高1362.5909583.752.53.1252402.510010593.752.53.1253322.5808573.752.53.1254362.5909583.752.53.1255322.5808573.752.53.1256402.510010593.752.53.1257362.5909583.752.53.1258242.5606553.752.53.1259362.5909583.752.53.12510482.5120125113.752.53.12511433129132125.2533.7512203606356.2533.7513273818487.2533.7514503150153146.2533.75齿宽确定 由公式得：第一套啮合齿轮 第二套啮合齿轮 第三套啮合齿轮 一对啮合齿轮，为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷，设计上，应主动轮比小齿轮齿宽大所以，，，，带轮结构设计 查《机械设计》P156页，当。

D是轴承外径，查《机械零件手册》确定选用深沟球轴承6211，d=55mm,D=100mm带轮内孔尺寸是轴承外径尺寸100mm齿《机械设计》表8-10确定参数得： 带轮宽度： 分度圆直径：，，五、动力设计主轴刚度验算选定前端悬伸量C参考《机械装备设计》P121，根据主轴端部的结构，前支承轴承配置和密封装置的型式和尺寸，这里选定C=120mm. 主轴支承跨距L的确定 一般最佳跨距 ，考虑到结构以及支承刚度因磨损会不断降低，应取跨距L比最佳支承跨距大一些，再考虑到结构需要，这里取L=600mm计算C点挠度 1）周向切削力的计算 其中,故，故驱动力Q的计算参考《车床主轴箱指导书》， 其中 所以 3）轴承刚度的计算 这里选用系列双列圆柱子滚子轴承 根据求得： 4）确定弹性模量，惯性距I；；和长度 ①轴的材产选用40Cr，查《简明机械设计手册》P6，有 ②主轴的惯性距I为： 主轴C段的惯性距Ic可近似地算： ③切削力P的作用点到主轴前支承支承的距离S=C+W，对于普通车床，W=0.4H，（H。