車(chē)床主軸箱課程設(shè)計(jì)帶CAD圖,車(chē)床,主軸,課程設(shè)計(jì),CAD 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 機(jī)械教研室 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)(1) 車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì) 車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì) 一、課程設(shè)計(jì)的目的 1、 課程設(shè)計(jì)屬于機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課的延續(xù)，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法。 2、 培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、精度設(shè)計(jì)、金屬工藝學(xué)、材料熱處理及結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。 3、 培養(yǎng)使用手冊(cè)、圖冊(cè)、有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力。 4、 提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。 5、 是畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的技術(shù)準(zhǔn)備。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容與基本要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容：獨(dú)立完成變速級(jí)數(shù)為6-12級(jí)的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸變速箱設(shè)計(jì)，包括車(chē)削左右螺紋的換向機(jī)構(gòu)及與進(jìn)給聯(lián)系的輸出軸。 基本要求： 1、 課程設(shè)計(jì)必須獨(dú)立的進(jìn)行，每人必須完成展開(kāi)圖、截面圖圖樣設(shè)計(jì)各一張，能夠較清楚地表達(dá)各軸和傳動(dòng)件的空間位置及有關(guān)結(jié)構(gòu)。 2、 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，合理的確定尺寸、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力等有關(guān)參數(shù)。 3、 正確利用結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖等設(shè)計(jì)工具，認(rèn)真進(jìn)行方案分析。 4、 正確的運(yùn)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)圖樣必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。說(shuō) 明書(shū)力求用工程術(shù)語(yǔ)，文字通順簡(jiǎn)練，字跡工整。 5、 完成典型零件工作圖圖樣設(shè)計(jì)2 張。 三、設(shè)計(jì)步驟 方案確定 1、 確定有關(guān)尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)。 2、 據(jù)所求得的有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)及給定的公比，寫(xiě)出結(jié)構(gòu)式，校驗(yàn)轉(zhuǎn)速范圍，繪制轉(zhuǎn)速圖。 3、 確定各變速組傳動(dòng)副的傳動(dòng)比值，定齒輪齒數(shù)、帶輪直徑，校驗(yàn)三聯(lián)滑移齒輪齒頂是否相碰，校驗(yàn)各級(jí)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速誤差。 4、 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、 草圖設(shè)計(jì)——估計(jì)各軸及齒輪尺寸，確定視圖比例，確定展開(kāi)圖及截面圖的總體布局；據(jù)各軸的受力條件，初選軸承，在有關(guān)支撐部位畫(huà)出軸承輪廓。并檢驗(yàn)各傳動(dòng)件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否干涉。 2、 結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)——確定齒輪、軸承及軸的固定方式；確定潤(rùn)滑、密封及軸承的調(diào)整方式；確定主軸頭部形狀及尺寸，完成展開(kāi)圖及截面圖的繪制。 3、 加黑，注尺寸、公差配合，標(biāo)注件號(hào)，填寫(xiě)明細(xì)表及裝配圖技術(shù)要求。 零件圖設(shè)計(jì) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 四、基本參數(shù)確定 1、 基本參數(shù) 主參數(shù)D——床身上最大加工直徑（mm） 刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 (D≤800mm時(shí)) 或 通過(guò)主軸孔最大奉料直徑 床身寬度 通用機(jī)床主軸短部結(jié)構(gòu)形狀 序號(hào) 簡(jiǎn) 圖 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 應(yīng)用范圍 1 前端短錐面定位，定心精度高； 法蘭上的螺孔用于緊固卡盤(pán)，并有一沉孔，以安裝端而鍵傳遞轉(zhuǎn)矩。內(nèi)孔為莫氏內(nèi)錐孔，用以安裝頂尖、心軸等； 頭部懸伸較短，剛性好； 裝卸卡盤(pán)方便 大多數(shù)車(chē)床、六角車(chē)床、多刀車(chē)床的主軸 2 a,b為定位面，與卡盤(pán)配合有間隙，定位面易磨損，定心精度低； 螺紋用于鎖緊卡盤(pán)，內(nèi)錐孔用于安裝頂尖、心軸和彈簧夾頭等； 軸端懸伸長(zhǎng)，剛性差； 裝拆卡盤(pán)較方便 車(chē)床、儀表機(jī)床（在新設(shè)計(jì)的機(jī)床上已逐漸淘汰） 3 長(zhǎng)錐為定位面，定心精度高； 與卡盤(pán)連接時(shí)用套在主軸上的螺母拉緊，長(zhǎng)錐上的鍵用以傳遞扭矩； 軸端懸伸較長(zhǎng)，剛性較差； 裝拆卡盤(pán)較方便 車(chē)床 4 7：24錐孔作定位面，供安裝銑刀或銑刀心軸的尾椎，再用拉桿從主軸后端拉緊，四個(gè)螺孔供安裝端銑刀用，兩個(gè)長(zhǎng)槽供安裝端面鍵以傳遞扭矩 銑床 5 模氏錐孔作定位面并傳遞一定的轉(zhuǎn)矩，錐孔內(nèi)部的退錐槽，借助楔鐵使刀具安裝可靠，尾部的退錐槽便于拆卸刀具，并與刀具 扁尾一起傳遞扭矩。 鉆床、鏜床 2、 尺寸參數(shù) 機(jī)床主軸端部結(jié)構(gòu)形狀： 主軸中心孔前段錐度，摩氏3-6度。 為裝配方便，車(chē)床主軸直徑通常是從前向后逐段遞減。一般車(chē)、銑床主軸后軸頸的直徑，為前軸頸尺寸。 主軸前軸頸尺寸應(yīng)按所傳遞的功率確定，初選時(shí)可參照下表初定。 主軸前軸徑的直徑 mm 功率KW Di 機(jī)床 1.47-2.5 2.6-3.6 3.7-5.5 5.6-7.3 7.4-11 11-14.7 14.8-18.4 18.5-22 22-29.5 臥式車(chē)床 60-80 70-90 70-105 95-130 110-145 140-165 150-190 220 230 銑床 50-90 60-90 60-95 75-100 90-105 100-115 ------ ----- ----- 外圓磨床 ---- 50-90 55-70 70-80 75-90 75-100 90-100 105 105 主軸前端面到前支撐徑向支反力作用點(diǎn)之間的距離為主軸懸伸量，減小懸伸量對(duì)提高主軸組件的剛度與抗振性有明顯效果。主軸懸伸量的選擇，可參照下表確定。 主軸懸申量與前軸頸直徑之比 機(jī)床和主軸的類(lèi)型 α/D 通用和精密車(chē)床，自動(dòng)車(chē)床和短主軸端銑床，用滾動(dòng)軸承支承，適用于高精度和普通精度要求 0.6-1.25 中等長(zhǎng)度和較長(zhǎng)主軸端的車(chē)床和銑床，懸申不太長(zhǎng)（不是細(xì)長(zhǎng)）的精密鏜床和內(nèi)圓磨床，用滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承支撐，適用于絕大部普通生產(chǎn)的要求。 1.25-2.5 孔加工機(jī)床，專(zhuān)用加工細(xì)長(zhǎng)深孔的機(jī)床，由加工技術(shù)決定，需要有長(zhǎng)的懸伸刀桿或主軸可移動(dòng)，因切削較重而不適用于有高精度要求的機(jī)床。 〉2.5 主軸最佳跨距可據(jù)下列經(jīng)驗(yàn)公式初定 式中 L0——最佳跨距 a——懸伸量 （懸伸量大的機(jī)床 若實(shí)際跨距L實(shí)與最佳跨距L0不能相等時(shí)，可取合理跨距。 若L實(shí)〉L0時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)主軸剛度；反之，L實(shí)4 校驗(yàn)各級(jí)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速誤差 ——主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速（r/min） ——主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速（r/min） ——公比 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 六、草圖設(shè)計(jì) 要求繪制展開(kāi)圖、截面圖各一張，以表達(dá)所設(shè)計(jì)主軸變速箱的基本結(jié)構(gòu)。兩圖應(yīng)并行繪制。其中展開(kāi)圖以將各軸展開(kāi)到同一平面的展開(kāi)形勢(shì)繪制，所表達(dá)的是各軸及軸上所有零件的實(shí)際形狀，及軸向位置及尺寸。截面圖則反映各軸的空間關(guān)系及經(jīng)向尺寸。 設(shè)計(jì)展開(kāi)圖時(shí)，應(yīng)考慮主軸的懸伸量、合理跨距；各傳動(dòng)軸上齒輪寬度、滑移齒輪必須保證一對(duì)齒輪徹底脫開(kāi)、另一對(duì)齒輪才能進(jìn)入嚙合、 并留有1-2mm間隙，不相鄰軸上的齒輪在滑動(dòng)中不干涉等需要，軸承布置，皮帶輪的位置等因素綜合確定軸向尺寸。 據(jù)各軸的軸間距及傳動(dòng)件徑向尺寸，合理的布置展開(kāi)圖的位置。 在截面圖上須注意，主軸必須在兩導(dǎo)軌中央，主軸距導(dǎo)軌面高度應(yīng)等于主參數(shù)之半。帶輪一般在主軸箱后上方，要便于防護(hù)。布置各傳動(dòng)軸位置時(shí)應(yīng)注意檢查不相鄰軸之間齒輪或軸是否干涉。 運(yùn)動(dòng)件與相壁之間距離不小于15mm。 結(jié)構(gòu)草圖確定后，對(duì)有關(guān)軸及齒輪進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。 七、結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì) 箱壁各安裝軸承處可適當(dāng)設(shè)凸緣，加筋條。主軸箱應(yīng)留有在床身上安裝定位的基準(zhǔn)面。 主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有剎車(chē)制動(dòng)裝置，安放位置最好在接近執(zhí)行件，轉(zhuǎn)速較高且變速范圍較小的傳動(dòng)軸上。 在向進(jìn)給系統(tǒng)輸出的部位有加工左右螺紋的換向裝置，一般采用介輪換向，而且介輪放在反向傳動(dòng)中。 主軸軸承可采用滾動(dòng)軸承，亦可采用滑動(dòng)軸承，配置形式可以是兩支撐，亦可以是三支撐。常見(jiàn)的主軸滾動(dòng)軸承配置形式及工作性能見(jiàn)表。 為提高角接觸球軸承的剛度，角接觸球軸承的組配形式以背對(duì)背使用為好。主軸軸承精度選擇： 主軸軸承精度 機(jī)床精度等級(jí) 前軸承 后軸承 普通精度級(jí) P5或P4（SP） P5或P4（SP） 精密級(jí) P4（SP）或P2(UP) P4（SP） 高精度級(jí) P2(UP) P2(UP) 常見(jiàn)的主軸滾動(dòng)軸承配置形式及工作性能表 序號(hào) 軸承配置 前支承 后支承 前支承承載能力 剛度 振擺 溫升 極限轉(zhuǎn)速 熱變形前端位移 徑向 軸向 徑向 軸向 徑向 軸向 徑向 軸向 徑向 軸向 總的 前支承 1 3182100 2268000 3182100 - 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2 3182100 8000 3182100 - 1.0 1.0 0.9 3.0 1.0 1.0 1.15 1.2 .65 3 3182100 - 46000 - 1.0 0.6 0.8 0.7 1.0 1.0 0.6 0.5 1.0 3.0 4 7000 (30000) - 7000 - 0.8 1.0 0.7 1.0 1.0 1.0 0.8 .75 0.6 0.8 5 2697000 - 7000 - 1.5 1.0 1.13 1.0 1.0 1.4 1.4 0.6 0.8 0.8 6 46000 - 46000 - 0.7 0.7 .45 1.0 1.0 1.0 0.7 0.5 1.2 0.8 7 46000 - 46000 - 0.7 1.0 .35 2.0 1.0 1.0 0.7 0.5 1.2 0.8 8 46000 8000 0000 8000 0.7 1.0 .35 1.5 1.0 1.0 1.0 0.7 .75 0.8 9 84000 8000 84000 8000 0.6 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 0.9 主軸軸承必須能進(jìn)行預(yù)緊和間隙調(diào)整。 因機(jī)床工作屬于輕載，故各軸的軸承通常可按輕系列和特輕系列選擇。 各軸承及固定的傳動(dòng)件，必須有可靠的軸向定位環(huán)節(jié)，其方式可采用軸肩、套筒、螺母、螺釘、彈簧卡圈、楔形鍵塊等等。參照有關(guān)圖冊(cè)設(shè)計(jì)。 標(biāo)注尺寸、配合；加黑;編制件號(hào)；編制明細(xì)表。標(biāo)注裝配技術(shù)條件。 八、零件工作圖設(shè)計(jì) 由指導(dǎo)教師指定零件，一般設(shè)計(jì)一個(gè)軸一個(gè)齒輪。圖幅A3. 九、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 要求：說(shuō)明簡(jiǎn)要，計(jì)算合理、準(zhǔn)確，表達(dá)清晰，文字簡(jiǎn)練通順。 內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)任務(wù)；2、主要規(guī)格參數(shù)；3、工作性能及范圍；4、各有關(guān)參數(shù)的計(jì)算與確定；5、方案論證（可結(jié)合結(jié)構(gòu)式及轉(zhuǎn)速圖進(jìn)行）；6、轉(zhuǎn)速圖、傳動(dòng)系統(tǒng)圖，轉(zhuǎn)速誤差計(jì)算；7、各軸及齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速;8、有關(guān)校驗(yàn)計(jì)算；9、軸承選擇使用及有關(guān)結(jié)構(gòu)說(shuō)明。 十、工作進(jìn)程安排 方案設(shè)計(jì)：包括參數(shù)確定、轉(zhuǎn)速圖擬定、傳動(dòng)系統(tǒng)圖擬定。 2天 結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)： 3天 校驗(yàn)計(jì)算： 1天 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：包括完善草圖，注尺寸、公差配合，加黑， 編制件號(hào)，明細(xì)及技術(shù)要求等。 4天 零件工作圖設(shè)計(jì)： 1天 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)： 2天 機(jī)動(dòng)： 1天 答辯： 1天 十一、課程設(shè)計(jì)選題 C6125型、C6128型、C6132型、C6136型、C6140型普通車(chē)床 在每種型號(hào)車(chē)床中限定公比Ф=1.41、1.58、1.78和Ф=2的各一種。 為保證順利地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)均限制在12級(jí)以?xún)?nèi)。 9 機(jī)床課程設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)1一.設(shè)計(jì)目的1.掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過(guò)程和方法；2.綜合應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際和 綜合設(shè)計(jì)的能力；3.訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能。2二.設(shè)計(jì)題目 返回普通車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3三.設(shè)計(jì)參數(shù) 參數(shù) 分組 Dmax nmax（r/min）nmin（r/min）N電 （kw）級(jí)數(shù) 4001000 22.4 1.41 4.5 12 4001600 40 1.58 2 9 3201400 31.5 1.41 4 12被加工材料：45 刀具材料：高速鋼、硬質(zhì)合金4返回四.設(shè)計(jì)要求1.主軸實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，逆時(shí)針為正轉(zhuǎn)；反轉(zhuǎn)級(jí)數(shù)為正轉(zhuǎn)的一半，傳動(dòng)功率為正轉(zhuǎn)的40%；反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速值高出同級(jí)正轉(zhuǎn)的10%.2.主軸為空心軸，內(nèi)孔直徑按要求計(jì)算.d內(nèi)=D平70%=1/2(D前+D后)70%3.主軸必須實(shí)現(xiàn)制動(dòng).4.必須設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu).5.必須考慮潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)置方案和具體的潤(rùn)滑部位.6.主軸距導(dǎo)軌的中心高H為H/D=0.57.導(dǎo)軌的跨距B為B/D=0.815五.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 展開(kāi)圖圖面布置：圖紙橫放、布局合理、有完整的圖形。按傳動(dòng)軸的傳動(dòng)順序展開(kāi)，比例1：1，按實(shí)際的結(jié)構(gòu)尺寸形狀畫(huà)出，不允許畫(huà)示意圖。操縱機(jī)構(gòu)和 制動(dòng)器是與剖面圖設(shè)計(jì)穿插進(jìn)行的。實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的雙向多片式摩擦離合器一般都放在軸上，所以工軸上用卸荷皮帶輪。摩擦離合器是在箱外裝好再放進(jìn)箱體內(nèi)，所以箱體必須從結(jié)構(gòu)上考慮裝配工藝性。主軸的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)主軸的傳動(dòng)件、調(diào)整件、軸承及密封件確定。主軸前端結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，按指導(dǎo)書(shū)上選擇跨距進(jìn)行初算，再根據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整。標(biāo)出配合公差及標(biāo)題欄。6反映箱體的剖面形狀、尺寸、各軸空間位置，床身與箱體的連接及操縱機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)尺寸及形狀剖面位置應(yīng)剖在操縱機(jī)構(gòu)的剖面上，若與展開(kāi)圖結(jié)合還不能表達(dá)完整，則需畫(huà)出向試圖和局剖圖，必須表達(dá)清楚在剖面圖上標(biāo)出各軸位置及中心距、用直角坐標(biāo)，并標(biāo)出公差剖面圖：7展開(kāi)圖和剖面圖的聯(lián)系圖面布置：展開(kāi)圖用零號(hào)圖紙、注意標(biāo)題欄的位置及圖面在圖紙中的位置。按軸的順序展開(kāi)。剖面的方向及展開(kāi)的關(guān)系要清楚。剖面圖與展開(kāi)圖的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸必須統(tǒng)一；所有另件的序號(hào)要統(tǒng)一標(biāo)出。8任務(wù)量展開(kāi)圖一張、零號(hào)圖紙剖面圖二張，1號(hào)圖紙 傳動(dòng)剖面圖 變速操縱部位的剖面（導(dǎo)向軸、撥叉、滑塊、齒輪齒條）主軸零件工作圖一張，一號(hào)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，大約八千字以上9圖面要求：正確、清楚、整潔、符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)題欄。序號(hào)、技術(shù)要求、圖紙上一律用仿宋體。使用設(shè)計(jì)資料：機(jī)床教科書(shū) 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)10設(shè)計(jì)步驟及時(shí)間安排 時(shí)間時(shí)間2011.03.1104.013月月11日 布置題目、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備；1213日 擬定轉(zhuǎn)速圖及傳動(dòng)系統(tǒng)圖；1415日 傳動(dòng)件的初步設(shè)計(jì)，確定正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑系統(tǒng)；1620日 繪制展開(kāi)圖2124日 繪制剖面圖2526日 驗(yàn)算（齒輪、軸承、主軸、傳動(dòng)軸）27日 繪制主軸零件工作圖2831日 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4月月1日 答辯11設(shè)計(jì)程序12主軸在箱體中的位置13循環(huán)潤(rùn)滑14展開(kāi)圖的剖切面15主軸16傳動(dòng)系統(tǒng)圖17展開(kāi)圖18卸荷帶輪19摩擦離合器20摩擦離合器21剖面圖22外形圖23擺動(dòng)式操縱機(jī)構(gòu)24移動(dòng)式操縱機(jī)構(gòu)移動(dòng)式操縱機(jī)構(gòu)1 1手柄；手柄；2 2軸；軸；3 3齒扇；齒扇；4 4齒條；齒條；5 5導(dǎo)向桿；導(dǎo)向桿；6 6撥叉撥叉25 金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì) CA6140型車(chē)床 一、設(shè)計(jì)目的 通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。 二、設(shè)計(jì)步驟 1.運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.1已知條件 [1]確定轉(zhuǎn)速范圍：主軸最小轉(zhuǎn)速。 [2]確定公比： [3]轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)： 1.2結(jié)構(gòu)分析式 ⑴ ⑵ [3] 從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原則，因此取方案。在降速傳動(dòng)中，防止齒輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比 ；在升速時(shí)為防止產(chǎn)生過(guò)大的噪音和震動(dòng)常限制最大轉(zhuǎn)速比。在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間傳動(dòng)軸的變速范圍最小， 根據(jù)中間傳動(dòng)軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下： 檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組： 其中，， 所以 ，合適。 1.3 繪制轉(zhuǎn)速圖 ⑴選擇電動(dòng)機(jī) 一般車(chē)床若無(wú)特殊要求，多采用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)原則條件選擇Y-132M-4型Y系列籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。 ⑵分配總降速傳動(dòng)比 總降速傳動(dòng)比 又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，因而增加一定比傳動(dòng)副。 [3]確定傳動(dòng)軸軸數(shù) 傳動(dòng)軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比傳動(dòng)副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。 ⑷確定各級(jí)轉(zhuǎn)速并繪制轉(zhuǎn)速圖 由 　　z = 12確定各級(jí)轉(zhuǎn)速： 1400、1000、710、500、355、250、180、125、90、63、45、31.5r/min。 在五根軸中，除去電動(dòng)機(jī)軸，其余四軸按傳動(dòng)順序依次設(shè)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ軸之間的傳動(dòng)組分別設(shè)為a、b、c?，F(xiàn)由Ⅳ（主軸）開(kāi)始，確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速： ① 先來(lái)確定Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)組c 的變速范圍為，結(jié)合結(jié)構(gòu)式， Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速只有一和可能： 125、180、250、355、500、710r/min。 ② 確定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)組b的級(jí)比指數(shù)為3，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因而為了避免升速，又不致傳動(dòng)比太小，可取 ， 軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速確定為：355、500、710r/min。 ③確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速 對(duì)于軸Ⅰ，其級(jí)比指數(shù)為1,可取 ，， 確定軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為710r/min。 由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定傳動(dòng)比。下面畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近）。 [5]確定各變速組傳動(dòng)副齒數(shù) ①傳動(dòng)組a: 查表8-1, ，， 時(shí)：……57、60、63、66、69、72、75、78…… 時(shí)：……58、60、63、65、67、68、70、72、73、77…… 時(shí)：……58、60、62、64、66、68、70、72、74、76…… 可取72,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為：24、30、36。 于是，， 可得軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：48、42、36。 ②傳動(dòng)組b: 查表8-1, ， 時(shí)：……69、72、73、76、77、80、81、84、87…… 時(shí)：……70、72、74、76、78、80、82、84、86…… 可取 84，于是可得軸Ⅱ上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：22、42。 于是 ，，得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為：62、42。 ③傳動(dòng)組c: 查表8-1,, 時(shí)：……84、85、89、90、94、95…… 時(shí)： ……72、75、78、81、84、87、89、90…… 可取 90. 為降速傳動(dòng)，取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為18； 為升速傳動(dòng)，取軸Ⅳ齒輪齒數(shù)為30。 于是得, 得軸Ⅲ兩聯(lián)動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為18，60； 得軸Ⅳ兩齒輪齒數(shù)分別為72，30。 1.4 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖： 2.動(dòng)力設(shè)計(jì) 2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 ⑴確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 ⑵各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 軸Ⅲ可從主軸90r/min按72/18的傳動(dòng)副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 125r/min；軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min；軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/min。 [3]各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)組c中，18/72只需計(jì)算z = 18 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min；60/30只需計(jì)算z = 30的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為250r/min；傳動(dòng)組b計(jì)算z = 22的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min；傳動(dòng)組a應(yīng)計(jì)算z = 24的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/min。 [4]核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 所以合適。 2.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,傳遞功率P=7.5KW,傳動(dòng)比i=2.03，兩班制， 一天運(yùn)轉(zhuǎn)16.1小時(shí)，工作年數(shù)10年。 ⑴確定計(jì)算功率 取1.1，則 ⑵選取V帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，選B型帶。 ⑶確定帶輪直徑和驗(yàn)算帶速 查表小帶輪基準(zhǔn)直徑, 驗(yàn)算帶速成 其中 -小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min； -小帶輪直徑，mm； ，合適。 [4]確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 設(shè)中心距為,則 0．55（）a2（） 于是 208.45a758,初取中心距為400mm。 帶長(zhǎng) 查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，。 帶傳動(dòng)實(shí)際中心距 [5]驗(yàn)算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于。 。合適。 [6]確定帶的根數(shù) 其中： -時(shí)傳遞功率的增量； -按小輪包角，查得的包角系數(shù)； -長(zhǎng)度系數(shù)； 為避免V型帶工作時(shí)各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于10。 [7]計(jì)算帶的張緊力 其中： -帶的傳動(dòng)功率,KW； v-帶速,m/s； q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；取q=0.17kg/m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 [8]計(jì)算作用在軸上的壓軸力 2.3 各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)的確定和校核 ⑴模數(shù)的確定： a傳動(dòng)組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù) 先計(jì)算24齒齒輪的模數(shù)： 其中: -公比 ； = 2； -電動(dòng)機(jī)功率； = 7.5KW； -齒寬系數(shù)； -齒輪傳動(dòng)許允應(yīng)力; -計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。 ， 取= 600MPa,安全系數(shù)S = 1。 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)選取 ，取S=1，。 取m = 4mm。 按齒數(shù)30的計(jì)算，，可取m = 4mm； 按齒數(shù)36的計(jì)算，, 可取m = 4mm。 于是傳動(dòng)組a的齒輪模數(shù)取m = 4mm，b = 32mm。 軸Ⅰ上齒輪的直徑： 。 軸Ⅱ上三聯(lián)齒輪的直徑分別為： b傳動(dòng)組： 確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)。 按22齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得m = 4.8mm； 取m = 5mm。 按42齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得m = 3.55mm； 于是軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為m = 5mm。 于是軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪的直徑分別為： 軸Ⅲ上與軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪嚙合的兩齒輪直徑分別為： c傳動(dòng)組： 取m = 5mm。 軸Ⅲ上兩聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑分別為： 軸四上兩齒輪的直徑分別為： 3. 齒輪強(qiáng)度校核：計(jì)算公式 3.1校核a傳動(dòng)組齒輪 校核齒數(shù)為24的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ P=8.25KW,n=710r/min, ⑵確定動(dòng)載系數(shù)： 齒輪精度為7級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) ⑶ ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對(duì)稱(chēng) ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 ⑹確定動(dòng)載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 ， 故合適。 3.2 校核b傳動(dòng)組齒輪 校核齒數(shù)為22的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ P=8.25KW,n=355r/min, ⑵確定動(dòng)載系數(shù)： 齒輪精度為7級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) ⑶ ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對(duì)稱(chēng) ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 ⑹確定動(dòng)載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 ， 故合適。 3.3校核c傳動(dòng)組齒輪 校核齒數(shù)為18的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ P=8.25KW,n=355r/min, ⑵確定動(dòng)載系數(shù)： 齒輪精度為7級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) ⑶ ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對(duì)稱(chēng) ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 ⑹確定動(dòng)載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 ， 故合適。 4. 主軸撓度的校核 4.1 確定各軸最小直徑 [1]Ⅰ軸的直徑： [2]Ⅱ軸的直徑： [3]Ⅲ軸的直徑： [4]主軸的直徑： 4.2軸的校核 Ⅰ軸的校核：通過(guò)受力分析，在一軸的三對(duì)嚙合齒輪副中，中間的兩對(duì)齒輪對(duì)Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來(lái)進(jìn)行校核 。 Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 5. 主軸最佳跨距的確定 400mm車(chē)床，P=7.5KW. 5.1 選擇軸頸直徑,軸承型號(hào)和最佳跨距 前軸頸應(yīng)為75-100mm,初選=100mm,后軸頸取,前軸承為NN3020K,后軸承為NN3016K,根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長(zhǎng)度 5.2 求軸承剛度 考慮機(jī)械效率 主軸最大輸出轉(zhuǎn)距 床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的60%,取50%即200,故半徑為0.1. 切削力 背向力 故總的作用力 次力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾架各承受一半, 故主軸軸端受力為 先假設(shè) 前后支撐分別為 根據(jù) 。 6. 各傳動(dòng)軸支承處軸承的選擇 主軸 前支承：NN3020K;中支承：N219E;后支承：NN3016K Ⅰ軸 前支承：30207;后支承：30207 Ⅱ軸 前支承：30207;中支承：NN3009;后支承：30207 Ⅲ軸 前支承：30208;后支承：30208 7. 主軸剛度的校核 7.1 主軸圖: 7.2 計(jì)算跨距 前支承為雙列圓柱滾子軸承，后支承為雙列圓柱滾子軸承 當(dāng)量外徑 主軸剛度：由于 故根據(jù)式（10-8） 對(duì)于機(jī)床的剛度要求，取阻尼比 當(dāng)v=50m/min,s=0.1mm/r時(shí),, 取 計(jì)算 可以看出，該機(jī)床主軸是合格的. 三、總結(jié) 金屬切削機(jī)床的課程設(shè)計(jì)任務(wù)完成了，雖然設(shè)計(jì)的過(guò)程比較繁瑣，而且剛開(kāi)始還有些不知所措，但是在同學(xué)們的共同努力下，再加上老師的悉心指導(dǎo)，我終于順利地完成了這次設(shè)計(jì)任務(wù)。本次設(shè)計(jì)鞏固和深化了課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)和理論的能力，是我獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力得到了強(qiáng)化. 四、參考文獻(xiàn) ［1］工程學(xué)院機(jī)械制造教研室 主編.金屬切削機(jī)床指導(dǎo)書(shū). ［2］濮良貴 紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版).北京:高等教育出版社,2001年6月 [3］毛謙德 李振清主編.《袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》第二版.機(jī)械工業(yè)出版社,2002年5月 ［4］《減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》編輯委員會(huì)編.減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992年 ［5］戴曙 主編.金屬切削機(jī)床.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005年1月 [6]《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組 主編.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1980年8月 ［7］華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué)主編.機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1979年6月 - 18 - 金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 學(xué)院：工程學(xué)院 班級(jí)：04級(jí)（2）班 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì) 姓名： 學(xué)號(hào)： 目錄 一、設(shè)計(jì)目的 -1- 二、設(shè)計(jì)步驟 -1- 1.運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) -1- 1.1已知條件 -1- 1.2結(jié)構(gòu)分析式 -1- 1.3 繪制轉(zhuǎn)速圖 -2- 1.4 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 -5- 2.動(dòng)力設(shè)計(jì) -5- 2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 -5- 2.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) -6- 2.3 各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)的確定和校核 -7- 3. 齒輪強(qiáng)度校核 -9- 3.1校核a傳動(dòng)組齒輪 -9- 3.2 校核b傳動(dòng)組齒輪 -10- 3.3校核c傳動(dòng)組齒輪 -11- 4. 主軸撓度的校核 -13- 4.1 確定各軸最小直徑 -13- 4.2軸的校核 -13- 5. 主軸最佳跨距的確定 -14- 5.1 選擇軸頸直徑,軸承型號(hào)和最佳跨距 -14- 5.2 求軸承剛度 -14- 6. 各傳動(dòng)軸支承處軸承的選擇 -15- 7. 主軸剛度的校核 -15- 7.1 主軸圖 -15- 7.2 計(jì)算跨距 -16- 三、總結(jié) -17- 四、參考文獻(xiàn) -18- 說(shuō) 明 書(shū) 一、 設(shè)計(jì)題目。 最大回轉(zhuǎn)直徑?360mm普通車(chē)床的主軸變速箱的設(shè)計(jì) 給出條件：1、Z=12級(jí)（采用集中傳動(dòng)） 2、nmax=1800 ; nmin=40 二、 機(jī)床的用途、特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)。 1、機(jī)床的“系列型譜”是機(jī)床制造行業(yè)發(fā)展品種和用戶選擇的依據(jù)。我國(guó)普通車(chē)床目前有3種系列，14個(gè)品種，8種規(guī)格的產(chǎn)品。 聯(lián)系自己所設(shè)計(jì)的車(chē)床，注意體現(xiàn)如下特點(diǎn)： 系列 普通型 品種 普通、卡盤(pán)、軸程控車(chē)床 用途 現(xiàn)代化大中型機(jī)械制造業(yè)大批或成批生產(chǎn)車(chē)間，也可納入生產(chǎn)或自動(dòng)線。能加工常用公制、模數(shù)螺紋。 性能 生產(chǎn)效率較高、具有高速和強(qiáng)力切削能力。轉(zhuǎn)速技術(shù)Zn=12~16,進(jìn)給Zn<30。電機(jī)功率約為萬(wàn)能型的125%，重量型的125% 結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度中等，操縱方便，有好的剛度和抗震性能。 2、車(chē)床主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)（GB1582—79，JB/Z143—79） 最大工件回轉(zhuǎn)直徑D（mm） 360 刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑D1≧ 主軸通孔直徑d≧ 主軸頭號(hào)（JB2521—79） 系列 普通型 萬(wàn)能型 輕型 主軸轉(zhuǎn)速 范圍 級(jí)數(shù) 縱向進(jìn)給兩mm/r 主電動(dòng)機(jī)功率（KW） 7.5 擬定參數(shù)的步驟和方法。 1、極限切削速度υmax,υmin 根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：工序種類(lèi)、工藝要求、刀具和工件材料等因素。允許的切削速極限參考值如下： 加工條件 υmax υmin 硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件 30~50 硬質(zhì)合金刀具半精或精加工 150~300 螺紋（絲杠等）加工和鉸孔 3~8 2、主軸的極限轉(zhuǎn)速 計(jì)算車(chē)床主軸極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，按經(jīng)驗(yàn)分別?。?.1~0.2）D和（0.45~0.5）D。則主軸極限切削速度應(yīng)為： υmax= （0.1~0.2）лDnmax/ 1000 ; υmin= （0.45~0.5）лDnmin/1000 三、 同類(lèi)機(jī)床的方案及結(jié)構(gòu)的分析對(duì)比。 四、 運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的確定及其依據(jù)。 五、 傳動(dòng)方案的分析比較。 六、 機(jī)床結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 七、 主要零件的估算和驗(yàn)算。 驗(yàn)算的內(nèi)容： 1． 小齒輪的模數(shù)（mw 和mj）。 2． 主軸前一傳動(dòng)軸的剛度及其軸承壽命。 八、 操縱機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及說(shuō)明。 九、 設(shè)計(jì)的體會(huì)集總結(jié) 十、 其他 1． 參考文獻(xiàn)的目錄。 2． 零件明細(xì)表。 2