636机床主轴箱设计.docx

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1、C6136型机床主轴箱课程设计说明书系别：一机械系专业，机械设计制造与其自动化班级，姓名，学号，指导老师：书目一、设计目的2二、机床主要技术要求2三、确定结构方案2四、运动设计24.1确定极限转速24.2拟订结构式31.1 3绘制转速图44.4 确定齿轮齿数54.5 验算主轴转速误差：64.6 绘制传动系统图6五、动力设计75.1V带的传动计算75.2各传动轴的估算85.3齿轮模数确定和结构设计：95.4摩擦离合器的选择与计算：115.5结构设计11六、齿轮强度校核146.1、 各齿轮的计,算转速146.2、 为轮校核14七、主轴刚度校核16八、主轴最佳跨度确定178.1计算最佳跨度178.2

2、校核主轴挠度178.2主轴图：（略）见附图217九、各传动轴支持处轴承选用17十、键的选择和校核181）、轴IV的传递最大转矩18十一、润滑与密封18十二、总结18十三、参考文献19十四、附19一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，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货料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，驾驭基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算实力。可使我们学会理论联系实际的工作方法，培育独立工作的实力；学会基本的设计的方法；熟识手册、标准、资料的运用：加强机械制图、零件计算、编写技

3、术文件的实力，学会设计说明书的编写。为接下去的毕业设计、毕业论文积累阅历。二、机床主要技术要求1车床类型为C6136型卧式车床。2床身上最大工件回转直径：360mm3刀架上的最大回转直径：19Omm4主轴通孔直径：4OnUlI5主轴前锥孔:莫式5号6最大加工工件长度：900ran7主电动机功率为5.5kw改48确定公比:3=1.269转数级数：Z=18三、确定结构方案1主轴传动系统采纳V带、齿轮传动；2传动形式采纳集中式传动：3主轴换向制动采纳双向片式摩擦离合器和带式制动器:4变速系统采纳多联滑移齿轮变速，四、运动设计4.1确定极限转速依据工况，确定主轴最高转速有采纳YTl5硬质合金刀车削碳钢

4、工件获得，主轴最低转速有采纳N16CMY高速钢刀车削铸铁件获得。“m3侬上=32l592rmin11dmm“x40“min.ms=zima=31.3rrin依据标准数列数值表，选择机床的最痛转速为1600rmin,最低转速为31.5rmin电动机选用Y132S-4型电动机额定功率为5.5KW,额定转速为1440rmina4. 2拟订结构式1）确定变速组传动副数目：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,为实现18级主轴转速改变的传动系统可以以卜多种传动副组合：18=3x3x218=3x2x318=2x3x3等18级转速传动系统的传动组，选择传动组支配方式时，考虑到机

5、床主轴箱的详细结构、装置性能，应满意前多后少的原则，主轴上的传动副数主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上的为轮少些为好。综上所述，传动式为18=3x3x22）确定变速组扩大依次：18=3x3x2的传动副组合，在降速传动中，为防止齿轮直径过大而径向尺寸，常限制最小传动比在升速时为防止产生过大的噪声和振动常限制最大转速比imin2.在主传动链任一传动组的最大变速范围RM=maJimn）80o依据前密后疏的原则，初选结构式如下：18=3l3,2q在设计时必需保证中间传动轴的变速范围最小，依据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：传动系统的结构网检查传动组的变速范围时，

6、只需检查最终一个扩大组，其次扩大组的变速范围是：口3=。式传T），其中e=1.2SX2=6.P2=2所以R3=1.26MM=8M810,符合要求4. 3绘制转速图选择电动机一般车床若无特别要求，多采纳Y系列封闭式三相异步电动机，依据条件电动机选用Y132S-4型笼式三相异步电动机,其满载转速1440rmi110安排总降速传动比总降速传动比_31.5_I不符合转速数列标准，因而需增加肯定传lnj-144045.71动副确定传动轴轴数传动轴轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1+1=5确定各级转速并绘制转速图由，%=31.5rmin,=1.26z=18确定各级转速：1600、1250、1000,

7、800、630、500、400、315、250、200、160、125、10080、63、50、40、31.5rminZlIZu%2H2I6齿数3636324664.5 验算主轴转速误差:主轴各级实际转速值用卜式计算：=AEX半(1-3a2式子中ul、U2、u3分别为第一、其次、第三变速组齿轮传动比，1取0.05。转速误差用主轴实际转速与标准转速相对误差的肯定值表示：An=I驾10(-l)%其中n为主轴标准转速.转速误差表主轴转速nln2n3n4n5116n；n8119标准转速31.5425160200实际转速31.8405063.680100127.3160200转速误差先0.95000.9

8、5001.8400主轴转速nlnilnl2nl3n141115nI6nl71118标准转速25301600实际转速250.6315393.8501.1630787.51002.312601575转速误差先0.2401.550.201.60.230.81.56转速误差满意要求。4.6 绘制传动系统图2703?6.J850五、动力设计4.7 V带的传动计算电动机转速n=1440rmin,传递功率P=5.5kw,传动比i=l.8,两班制,一天运转16.1小时，工作年数10年。1）、选择V带型号巳=K“P=l.I5.5KW=6.05KW,（P电动机额定功率，KlI-工作状况系数）HG机械设计，得应选择

9、B型带确定带轮的汁算直径D,D,为了避开弯曲应力过大，小诂轮的基准直径不能过小，即DDn.,三机械设计表8-6和表8-8得：小带轮基准直径D=150mm,大带轮基准直径D.=ZxD1=1.8l50=270,阳，由表8-8取D,=27Omm2）、确定V带速度按公拇=,D_3.I415OI44O6Oxl000-60XIO(X)=1.3ns5mminV25mmin,故合适3）、初步确定中心距依据阅历公式07（D+Dz）a。V2（DiDJ,即294三a1,=6004）、Y带的计算基准长度均1.n=200+(D1+D2)+-24%=2x600+型。5。+27。)+磔应24600=1865mm由机械设计表

10、8-2选带的基准长度1.=2000e05）、确定实际中心距a1.-1.112(X)0-1800“2a.,+=600+=700mm226）、验算小带轮包角al=18（F-57.5o=170.lo12三,主动轮上的包角合适。a7）、确定V带条数传动比：i=l8查机械设计表8-4a和表8-4b得：坐,=0.4（）kw,R=2.19kw查表8-5得：Kj=O.98,查表8-2得：K1.=O98则：Z=忆=空=2.49(l1+f)KuK1.(2.19+0.40)0.960.98所以取Z=3根8)、计算预紧力S机械设计表8-3得：q=0.18kgm4=500=500X605-I+O.189.9529.95

11、X3(0.98)=175N9)、计算压轴力,=2Zsin-=23175sin=1()46.74.8 各传动轴的估算传动轴除应满意强度要求外，还应满意刚度的要求，强度要求保证轴在反豆载荷和扭载荷作用下不发生疲惫破坏。机床主传动系统精度要求校高，不允许有较大变形。因此疲惫强度股不失是主要冲突，除了载荷很大的状况外，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，必需保证传动轴有足够的刚度。工而计算转速是第一个三分之一转速范围内的最高一级转速，即：ZjqIn=nllltl(o,=31.51.26=100Zniin2)、其余各轴的计算转速n11l=125rmin,n11=500r

12、min,nI=800rnin3)、各轴最小直径的确定:实心轴：dAo空心轴：dA.石餐其中：P一一电动机额定功率Ao一一系数，可杳表得到n一一该传动轴的计算转速/?=0.50.61轴：l=0.96,K=1.06,=120d1IOJ*“*-=20.63mm800取：2211轴：?7,=0.960.990.98=0.93,d1IO_23.89mmV50()H【轴：/5=0.930.990.98=0.90取：25d100却一=34.0SmmV125取：36IV轴：ii=().90X0.990.98=0.875取:40dl(X)I,5Q875=376mmVlooX(I-OS)5. 3齿轮模数确定和结构设计:参考金属切削机床课程设计指导书中齿轮模数的初步计算公式初定齿轮的模数：m=32MZ式中N该齿轮传递的功率（KW）：Z所算齿轮的齿数；nl该齿轮的计算转速（rmin）o同一变速组中的齿轮取同一模数，故取（/Z）最小的齿轮进行计算，然后取标准模数值作为该变速组齿轮的模数。第一变速组中：N1=NIte7=5.5xO.96kw=5.28h,齿轮齿数为36的丐XZ值最小,其计算转速为500rmin计算得:m=2,13mm,取标准模数m=2.5mm。其次变速组中：N,=N/;=