C616主轴箱课程设计说明书.docx

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1、1,摘要和机床参数确定11.1机床运动参数的确定11.2机床动力参数的确定11. 3机床布局12.主传动系统运动设计22. 1确定变速组传动副数目22. 2确定变速组的扩大顺序22 .3绘制转速图33 .4确定齿轮齿数32. 5确定带轮直径32.6 验算主轴转速误差42.7 绘制传动系统图43.估算传动件参数确定其结构尺寸53. 1确定传动转速53.6 确定主轴支承轴颈尺寸63.7 估算传动轴直径63.8 估算传动齿轮模数63.9 普通V带的选择和计算74.结构设计84. 1带轮设计84.6 齿轮块设计84.7 轴承的选择94.8 主轴组件94.9 操纵机构、滑系统设计、封装置设计94.10

2、主轴箱体设计94.11 主轴换向与制动结构设计94.12 .传动件验算105. 1齿轮的验算101.2 传动轴的刚度验算121.3 花键键侧压溃应力验算161.4 滚动轴承的验算161.5 主轴组件验算176 .主轴位置及传动示意图207 .总结208 .参考文献211摘要机床课程设计，是在数控机床系统设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，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，并培养学生具有初步的结构分

3、析，结构设计和计算能力。1.1机床运动参数的确定（1）确定公比0及Rn已知最低转速in=45rpm,最高转速rUx=1980rpm,变速级数Z=I2,则公比：=（n1faxnmin）=（1980rpm45rpm）1/41转速调整范围：Rn=nmaxnmin=44（2）求出转速系列根据最低转速45rmin,最高转速翻二1980rmin,公比=1.41,按表选出标准转速数列：20001400100071050035525018012590634512机床动力参数的确定已知电动机功率为N=4kw,根据金属切削机床简明手册（范云涨、陈兆年编）表11-32选择主电动机为YU2M-4,其主要技术数据见下表

4、1：表1Y901-4技术参数转速(rmin)额定功率（kw）满载时堵转电流堵转转矩最大转矩同步转速（r/min）级数电流（A）效率（%）功率因数额定电流（倍）额定转矩（倍）额定转矩（倍）144048.884.50.827.02.22.2150041.3机床布局确定结构方案1）主轴传动系统采用V带，齿轮传动。2）传动型采用集中传动。3）制动采用式摩擦离合器和带式制动器。4）变速系统采用多联划移齿轮变速。5）润滑系统采用飞溅油润滑。2）布局采用C616型车床常规的布局形式。机床主要由主轴箱，皮鞍，刀架，尾架，进给箱，溜扳箱，车身等6个部件组成。主轴的空间位子布局图2主传动系统运动设计2.1 确定变

5、速组传动副数目实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合：1) 12=342)12=433) 12=3224)12=2325)12=223方案中1)和2)可省一根轴。但是有一个传动组内有四个变速传动副，会增加轴向尺寸。这种方案不宜采用。根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案3)是可取的。可以使传动副传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件少些，这样节省了材料。2.2 确定变速组的扩大顺序12=2X3X2的传动副组合，其传动组的顺序又可有以下六种形式:1)12=3,23262)12=312623)12=3221264)12=3,121225)12=32262

6、16)12=3,12221选着中间轴的变速范围最小的方案，变速范围小，转速高，转矩较小，传动件的尺寸九可以小些，尽量使扩大组的顺序要与传动顺序一致的原则。所以选择方案1)较为合理。结构网图如下：图2变速组扩大顺序绘制转速图图3转速图2.3 确定齿轮齿数利用查表法由金属切屑机床（戴曙编）表8-1,求出各传动组齿轮齿数表2各传动组齿轮齿数变速组第一变速组第二变速组第三变速组齿数和728490齿轮Z1Z2Z3Z1Z5Z6Z7Z8Z9210Z11Z12Z13Zm齿数36363042244849352856623118722.4 确定带轮直径确定计算功率JkNK-工作情况系数工作时间为一班制查表的k=1

7、.1N-主动带轮传动的功率计算功率为Nj=1.1x4=4.4kw根据计算功率和小带轮的转速选用的三角带型号为A,查表的小带轮直径推荐植为D1=80”，大带轮直径D2=-D1=D1=162.25mm小7102.5 绘制传动系统图图4传动系统图3估算传动件参数确定其结构尺寸3.1确定传动转速表4计算转速图传动件轴齿轮IIIIIIIVZ1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9ZiOZhZ12Z13Zh算转速71035518045500710100071035526525035518035563125355453.2确定主轴支承轴颈尺寸根据机床课程设计指导书主轴的驱动功率为4kw选取前支承轴颈直径为D=70

8、-90,后支承轴颈直径：2=(0.7-0.85)2=56-68,选取D2=60mmO3.3 估算传动轴直径表5估算传动轴直径计算公式轴号计算转速njr!min电机至该轴传动效率7输入功率Pkw允许扭转角Wdegw传动轴长度mm估计轴的直径mm花键轴尺寸NdDBd=91J匚VnjI7100.983.921.557636632366II3550.980.9953.91.5437.7540636407III1800.980.990.9953.861.5670466x42x46x83.4估算传动齿轮模数根据计算公式计算各传动组最小齿轮的模数表6估算齿轮模数估算公式传动组小齿轮齿数比u齿宽系数Wm传递功

9、率P载荷系数K系数AH系数N许用接触应力HP许用齿根应力FP计算转速nC系数K模数mH模数mF选取模数m按齿轮接触疲劳强度第乙1.871.471611I1O05187104.361.21.12.5m-267AJKP(U;:24mH-CAhQ2WMZI(按齿轮弯曲疲劳强度r+2)=2x1269(80+162.25)=1777,3a1777.3+1777.32-873.52eoA=442.Smm8为了张紧和装拆胶带的需要，中心距的最小调整范围为Ao0.021是为了张紧调节量为22.78(h0.011)是为装拆调节量为胶带厚度.定小带轮包角%=180-DX180=9635。120。求得a；=167.

10、34合格.A带的挠曲次数：IOOOwv1026.03八“一八A演=9.4640合格11275带的根数z=214%-单根三角带能传递的功率G-小带轮的包角系数144Z=14,4=4,9取5根三角胶带。0.90.984 .结构设计4.1 带轮设计根据V带计算，选用3根O型V带。由于I轴安装了摩擦离合器，为了改善它们的工作条件，保证加工精度，采用了卸荷带轮结构。4.2 齿轮块设计机床的变速系统采用了滑移齿轮变速机构。根据各传动组的工作特点，基本组的齿轮采用了销钉联结装配式结构。第二扩大组，由于传递的转矩较大，则采用了整体式齿轮。所有滑移出论与传动轴间均采用了花键联结。从工艺的角度考虑，其他固定齿轮也

11、采用花键联结。由于主轴直径较大，为了降低加工成本而采用了单键联结。4.3 轴承的选择为了安装方便I轴上传动件的外径均小于箱体左侧支承孔直径并采用0000型向心球轴承为了便于装配和轴承间隙IIIIIIV轴均采用乐2700E型圆锥滚子轴承。V轴上的齿轮受力小线速度较低采用了衬套式滚动轴承。滚动轴承均采用E级精度。4.4 主轴组件本铳床为普通精度级的轻型机床，为了简化结构，主轴采用了轴向后端定位的两支承主轴主件。前轴承采用了318(MM)型双列圆柱滚子轴承，后支承采用了46000型角接触球轴承和8000型单向推力球轴承。为了保证主轴的回转精度，主轴前后轴承均用压块式防松螺母调整轴承的间隙。主轴前端采用了圆锥定心结构型式。前轴承为C级精度，后轴承为D级精度。4.5 操纵机构、滑系统设计、封装置设计为了适应不同的加工状态，主轴的转速经常需要调整。根据各滑依齿轮变速传动组的特点，分别采用了集中变速操纵机构和单独操纵机构。主轴箱采用飞溅式润滑。油面高度为65mm左右，甩油轮浸油深度为IOmm左右。润滑油型号为：HJ30oI轴轴颈较小，线速度较低，为了保证密封效果，采用了皮碗式接触