机床主轴变速箱课程设计.doc

机床主轴变速箱课程设计
班级: 机械本112
姓名:
学号:
专业:机械设计制造及其自动化
指导教师:
日期: 2015/01/12—2015-01-23
目录
第一章课程设计的目的和内容 - 3 -
第二章课程设计的步骤 - 4 -
第一节运动设计 - 4 -
一、确定主轴转速级数: - 4 -
二、确定转速数列: - 4 -
三、求出主轴转速级数Z: - 4 -
四、确定结构式: - 4 -
五、绘制转速图 - 5 -
六、绘制传动系统简图 - 6 -
七、确定各变速组齿轮传动副的齿数 - 7 -
第二节传动零件的初步计算 - 8 -
一、求各轴的计算转速 - 8 -
二、传动轴直径的估算 - 9 -
三、齿轮模数的估算 - 10 -
四、计算各齿轮的参数 - 11 -
五、三联滑移齿轮设计: - 12 -
五、确定各轴间距 - 12 -
六、带轮的选择 - 13 -
七、片式摩擦离合器的计算 - 13 -
八、主轴轴承: - 14 -
九、主轴和齿轮的连接: - 15 -
十、润滑与密封: - 16 -
十一、其它问题: - 16 -
第三章课程设计的验算 - 17 -
一、直齿圆柱齿轮的强度验算 - 17 -
二、主轴的弯曲刚度验算 - 20 -
三、主轴组件的静刚度验算 - 21 -
四、滚动轴承的验算 - 23 -
设计小结 - 24 -
参考文献 - 25 -
第一章课程设计的目的和内容
一、题目:机床主轴变速箱设计
二、主要技术参数:
1、卧式车床,最大回转直径为320mm。
2、原始数据:
电动机功率
P/kw
nmax
(r·min-1)
nmin
(r·min-1)
公比
f
工件
材料
刀具
材料

1320
106

钢铁材料
硬质合金
反转:
三、设计内容:
1、运动设计:根据给定的转速范围及公比,拟定传动方案,确定结构形式,画转速图,画传动系统图(研究分析齿轮排列方案),计算带轮直径和齿轮齿数。
2、动力计算:根据电动机功率,确定各传动件的计算转速,对主要零件(如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等)进行计算(初算和验算)。
3、结构设计:进行传动轴系,变速机构,主轴组件,操纵机构,换向和制动装置,箱体,润滑和密封的布置和结构设计。
4、编写设计计算说明书
四、应完成的任务
本学期第18、19、20周课程设计,以设计说明书数据为依据,绘制:
1、主轴变速箱草图一张(A2)——手绘;
2、展开图一张(A0)——计算机CAD绘图,主轴零件图1张。
3、三维立体图——pro/e仿真;
五、要求
1、设计计算说明书字体端正,层次分明,格式排版准确。
2、图纸图面清洁,标注准确,符合国家标准;
六、设计说明书主要内容及装订顺序
1、封皮
2、设计任务书;
3、成绩评审意见表
4、中文摘要和关键词
5、目录(标题及页次);
6、机床用途和性能(简要);
7、运动设计和拟定(简要方案比较分析;画传动系统图要规范);
8、主要零件的估算或计算和验算(主轴组件刚度计算);
9、重要结构的选择分析;
10、设计小结;
11、参考文献(列序号、作者、书名、出版社及年月);至少6篇
第二章课程设计的步骤
第一节运动设计
一、确定主轴转速级数:
由给定的参数,主轴的极限转速为nmax=1320 r/min, nmin=106r/min
由公式: 且=
可得= ,z=+1=
取Z=12
二、确定转速数列:
由给定的参数,==,Z=12级
查表2-5,得12级转速各为:
106,132,170,210,265,315,425,530,670,856,1060,1320,
三、求出主轴转速级数Z:
因两轴间变速组的传动副数多采用2或3,在设计简单变速系统时,变速级数应选为Z=3m2n的形式,m、n为正整数。
四、确定结构式:
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。
在Ⅰ轴如果安置换向摩擦离合器时,为减少轴向尺寸,第一传动组的传动副数不能多,以2为宜。
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=2×3×2。
对于传动式有6种结构式对应的结构网,分别为:


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,而应先