_金属切削机床设计课程设计-中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计（全套图纸） .doc

中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计1一、设计目的.2二、设计步骤.21.运动设计.21.1已知主要技术参数.21.2结构分析式.21.3转速图.31.4传动系统图.42.动力计算.52.1电机的选取.52.2各传动轴的设计.52.2.1轴.62.2.2轴.62.2.3轴.62.2.4轴.72.3确定各齿轮齿数.72.3.121ZZ、43ZZ（第一扩大组）.72.3.265ZZ、87ZZ、109ZZ（基本组）.72.3.3换向齿轮11Z、12Z.82.4带传动设计.83.齿轮和轴的强度校核.103.1基本组齿轮65ZZ的校核.103.1.1齿面接触疲劳强度的校核.103.1.2齿根疲劳强度的校核.113.2轴强度校核.123.2.1确定外加载荷.123.2.2计算弯矩.133.2.3校核轴的弯曲强度.154.轴承的选择和校核.164.1轴承的选择.164.2轴承的校核.16三、总结.17四、参考文献.18中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计2一、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、编写与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，并且具有初步的结构分析、结构设计和计算能力，为以后的毕业设计，以及将来的工作打下基础。二、设计步骤1.运动设计1.1已知主要技术参数主动电动机功率P=2.2kw,主电机功率min/r1000n,min/801rn,min,/1602rnmin/2603rn,min/3604rn,280160121nn,同理，67.13,38.1,625.132132，参考金属切削机床设计指导书，确定公比：41.1，转速级数：4z。1.2结构分析式由于设计转速之间不存在标准公比，故设计时设计成6级转速；有两种方案可以选择：（1）41236（2）41326根据传动副较多的变速组安排在前面，传动副较少的变速组安排在后面的原则，选择（1）41236方案。在降速中为了防止降速过快而导致齿轮径向尺寸中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计3增大，常限制最小传动比41mini；在升速时为了防止过大的噪声和震动，常限制最大传动比2maxi。在主传动链任一传动组的最大变速范围108/minmaxmaxiiR。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，根据中间传动轴的变速范围小的原则选择结构网。并且在一般情况下，应尽量使基本组安排在传动顺序最高的位置，使传动件的转矩也较小。从而确定结构网如下：结构网检查传动组的变速范围时，最后一个扩大组变速范围最大，故只检查最后一个扩大组：0.44maxR，式中41.1经检验其合适。1.3转速图（1）确定传动轴轴数N本次设计不考虑车床正反转，故设计时不需设有换向离合器和换向齿轮，所以传动轴数N=变速组数+电机轴数+1=2+1+1+1=5；在5根轴中，除去电动机轴，其余四轴按传动顺序依次设为、。与之间为V带传动，取传动比2.3-u，与之间为齿轮传动，传动比1-u，与轴之间为基本组，与之间为第一扩大组，级比指数取4。（2）确定各级转速并绘制转速图由min/801minrnn41.16z确定各级转速：360、260、160、80r/min,中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计4相应的标准转速参考金属切削机床设计选取450、315、224、160、112、80r/min。参考设计转速与标准转速，我们取基组级比指数为1，第一扩大组级比指数为4，得到转速图如下：转速图1.4传动系统图根据轴数，齿轮副，电动机等已知条件可绘制出传动系统图：电动机先通过中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计5V带降速传动到轴，轴与轴之间通过三对齿轮进行降速，其为基本组，而与之间为第一扩大组，通过两对齿轮进行传递，从而带动主轴转动，传动系统图如下图所示：传动系统图2.动力计算2.1电机的选取根据已给参数，主电动机功率为kwP2.2，查手册选取电动机型号为Y112M-6，额定满载转速为960minr；选取滚动轴承的效率995.0r；V带传动的效率96.0b；齿轮传动的效率97.0g；背吃刀量mmap3，f0.25，切削力NfaFpz201525.031900190075.075.0；当最低转速min/80minrn时，切削速度min11.2008.080minrDnv因此切削功率kwvFPz66.06120011.2020156120002.2各传动轴的设计中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计62.2.1轴（1）材料选取：采用45钢，调质处理，其许用剪切应力MPa60。（2）计算直径转速越高，传递的扭矩越小，在取用相同材料的情况下，相应的轴径也可设计的小些。为高速轴，为了保证强度足够，选取mmD252；2.2.2轴（1）材料选取：主轴采用45钢，调质处理。（2）计算直径：根据功率kwP3，参考机械制造装备表2-5得主轴前轴颈直径mmD801，主轴后颈直径mmDD648.012。2.2.3轴（1）材料选取：采用45钢，调质处理，其许用剪切应力MPa60。（2）计算直径：轴的输入功率：kwPPgr69.097.0995.066.02204轴的转速；min/16041.11802154runnb轴的输入扭矩：mNnpT2.4116069.095509550444根据16344maxDT得mmTD2.15602.4116163344取mmD354中心高为200mm的专用车床的主轴箱部件设计72.2.4轴（1）材料选取：采用45钢，调质处理，其许用剪切应力MPa60。（2）计算直径：轴的输入功率：kwPPgr71.097.0995.069.043轴的转速：min/45041.111603143runna轴的输入转矩：mNnPT1.1545071.095509550333根据16333maxDT得mmTD9.10601.1516163333同样取mmD2532.3确定各齿轮齿数2.3.121ZZ、43ZZ（第一扩大组）根据mmD801，查机床主轴变速箱设计简明手册表B-9得61t，故1TmmDt46211；取模数3m，故最小齿数34625.625.61minmTZ=37.2参考金属切削机床设计取38minZ。38min1ZZ；在降速最大的一对齿轮副中，7641.