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_金属切削机床课程设计 -铣床主轴箱设计(全套图纸) .doc

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_金属切削机床课程设计 -铣床主轴箱设计(全套图纸) .doc

中北大学课程设计说明书1目录1.题目要求及参数确定21.1设计要求21.2运动参数确定21.3动力参数的确定22.运动设计22.1传动组的传动副数的确定22.2结构网和结构式各种方案的选择32.3拟定转速图42.4齿轮齿数确定52.5传动系统图53.传动零件的初步计算63.1传动轴直径初定63.2齿轮模数的初步计算74.主要零件的验算84.1三角胶带传动的计算和选定84.2圆柱齿轮的强度计算104.3传动轴的验算、强度验算、弯曲刚度验算14中北大学课程设计说明书24.4滚动轴承的验算165.总结176.参考文献18中北大学课程设计说明书31.题目要求及参数确定1.1设计要求1)机床的类型、用途及主要参数铣床,工作时间二班制,电动机功率1.5NKW,主轴最高、最低转速如下max1250nrpm,min100nrpm变速级数z12。2)工件材料45号钢刀具材料YT153)设计部件名称主轴箱1.2运动参数确定回转主运动的机床,主运动的参数是主轴转速。①最低转速minV和最高转速maxVminV100rpmmaxV1250rpm②分级变速时的主轴转速数列机床的分级变速机构共有Z级。Z12,min1VVmax12VV。任意两级转速之间的关系应为jjVV1据minmaxVVRnφ11,得φ1.26。查表得各轴转速100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250。1.3动力参数的确定由任务书设定电动机功率N1.5KW。查表得应该选择Y系列三相异步电动机电动机的型号为Y90L4,转速为n1400rpm。2.运动设计2.1传动组的传动副数的确定传动组和传动副数可能的方案有12431234123221223212223在上列各方案中,前两个有时可以省掉一根轴。缺点是有一个传动组内有四个传中北大学课程设计说明书4动副。如果用一个四联滑移齿轮,则会增加轴向尺寸如果用两个双联滑移齿轮,则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以一般少用。后三个方案中可根据下述原则比较从电动机到主轴,一般为降速传动。接近电动机处的零件,转速较高,从而转矩较小,尺寸也就较小。如使传动副较多的传动组放在接近电动机处,则可使小尺寸的零件多些,大尺寸的零件就可以少些,就省材料了。这就是前多后少的原则。从这个角度考虑,以取12322的方案为好。2.2结构网和结构式各种方案的选择在12322中,又因基本组和扩大组排列顺序的不同而有不同的方案。可能的六种方案,其结构网和结构式见图1。在这些方案中,可根据下列原则选择最佳方案。图1结构网中北大学课程设计说明书5⑴传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围主传动链任一传动的最大变速范围一般为minmaxmaxuUR≤8~16。在检查传动组的变速范围时,只需检查最后一个扩大组。因为其它传动组的变速范围都比它小max1RRnpnxn。在图1中,方案a,b,c,e是可行的。方案d,f是不可行的。⑵基本组和扩大组的排列顺序在可靠的四种结构网方案a,b,c,e中,还要进行比较以选择最佳方案。原则是选择中间传动轴变速范围最小的方案。因为如果各方案同号传动轴的最高转速相同,则变速范围小的,最低转速较高,转矩较小,传动件的尺寸也就可以小些。方案a的中间传动轴变速范围最小,帮方案a最佳。即如果没有别的要求,则应尽量使扩大顺序与传动顺序一致。2.3拟定转速图电动机和主轴的转速是已定的,当选定了结构网或结构式后,就可分配和传动级的传动比并确定中间轴的转速。再加上定比传动,就可画出转速图。中间轴的转速如果能高一些,传动件的尺寸也就可以小一些。但是,中间轴如果转速过高,将会引起过大的振动、发热和噪声。通常,希望齿轮的线速度不超过12~15m/s。对于中型车、钻、铣等机床,中间轴的最高转速不宜超过电动机的转速。对于小型机床和精密机床,由于功率较小,传动件不会过大。这时振动、发热和噪声是应该考虑的问题。因些更应该注意中间轴的转速,不使过高。中北大学课程设计说明书6本机床所选定的结构式共有三个传动组,变速机构共需4轴。加上电动机轴共5个轴。故转速图共需5个竖线,主轴共12级转速,电动机轴转速与主轴最高转速相近,帮需12条横线。现拟定转速图如图22.4齿轮齿数的确定因传动比i采用标准公比的整数次方,齿数和Sz以及小齿轮齿数可以从表81中查得。①在传动组a中,ia11,ia21/1.26,ia31/1.59。则,查I为1,1.26,1.59的三行。有数字的即为可能方案。取Sz为68,则从表中查出小齿轮齿数为34、30、27。即ia134/34,ia230/38,ia327/41。②在传动组b中,ib11,ib21/2则查I为1,2的两行。有数字的即为可能方案。取Sz为72,则从表中查出小齿轮齿数为36、图2转速图中北大学课程设计说明书724。即ib136/36,ib224/48。③在传动组c中,ic11.59/1,ic21/2.5则查I为4这一行。取Sz为78,则从表中查出小齿轮齿数为31、22。即ic147/31,ic222/56。2.5传动系统图的确定3.传动零件的初步计算3.1传动轴直径的初定根据传动轴传递功率的大小,用简化的扭转刚度公式计算d≥491njNNdN式中d传动轴受扭部分直径mmN该轴传递的功率kwNd电动机的功率kw图3传动系统图

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