题目6-最大加工直径为250mm的普通车床主轴箱部件设计【P=3kw 280 1400 1.26 8级】（CAD图纸全套）

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专科 毕业设计（论文） 题 目 _最大加工直径为 250 普通车床的主轴箱部件设计 姓 名 专 业 学 号 指导教师 郑州科技学院电气工程学院 2015 年 12 月 小三、宋体、 行距 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第 1 章 绪论 . 1 程设计的目的 . 1 程设计的内容 . 1 论分析与设计计 算 . 1 样技术设计 . 1 制技术文件 . 1 程设计题目、主要技术参数和技术要求 . 2 第 2 章 车床参数的拟定 . 3 床主参数和基本参数 . 3 床的变速范围 R 和级数 Z . 3 定级数主要其他参数 . 3 定主轴的各级转速 . 3 电机功率 动力参数的确定 . 3 定结构式 . 4 定结构网 . 4 制转速图和传动系统图 . 4 定各变速组此论传动副齿数 . 6 算主轴转速误差 . 6 第 3 章 传动件的计算 . 7 传动设计 . 7 择带型 . 8 定带轮的基准直径并验证带速 . 8 定中心距离、带的基准长度并验算小轮包 角 . 9 定带的根数 z . 10 定带轮的结构和尺寸 . 10 定带的张紧装置 . 10 算压轴力 . 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 算转速的计算 . 12 轮模数计算及验算 . 13 动轴最小轴径的初定 . 16 轴合理跨距的计算 . 17 第 4 章 主要零部件的选择 . 19 承的选择 . 19 的规格 . 19 轴弯曲刚度校核 . 19 . 20 滑与密封 . 20 第 5 章 摩擦离合器 (多片式 )的计算 . 21 第 6 章 主要零部件的选择 . 23 动机的选择 . 23 承的选择 . 23 速操纵机构的选择 . 23 的校核 . 23 承寿命校核 . 25 第 7 章 主轴箱结构设计及说明 . 27 构设计的内容、技术要求和方案 . 27 开图及其布置 . 27 结束语 . 29 参 考文献 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 最大加工直径为 250普通车床 的主轴箱部件设计 摘 要 本设计着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研 究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。 关键词 :传动系统设计 ,传动副，结构网，结构式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 50on of of to of is In of to of to of of is is to In of of of of 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪论 程设计的目的 课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践 技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。 程设计的内容 机械系统设计课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计 和技术文件编制三部分组成。 论分析与设计计算 （ 1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。 （ 2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。 （ 3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。 样技术设计 （ 1）选择系统中的主要机件。 （ 2）工程技术图样的设计与绘制。 制技术文件 （ 1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。 （ 2）编制设计计算说明书。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 程设计题目、主要技术参数和技术要求 题目：普通车床主轴箱设计 车床的主 参数（规格尺寸）和基本参数如下： 工件最大回转直径 正转最高转速 正转最低转速 电机功率 N（ 公比 250 1400 280 3 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 车床参数的拟定 床主参数和基本参数 车床的主参数（规格尺寸）和基本参数如下： 工件最大回转直径 正转最高转速 正转最低转速 电机功率 N（ 公比 250 1400 280 3 床的变速范围 R 和级数 Z R=4005280由公式 R= 1Z ，其中 =R=5，可以计算级数 z=8 定级数主要其他参数 定主轴的各级转速 依据题目要求选级数 Z=8， =采用常规的扩大传动。各级转速数列可直接从标准的数列表中查出， 按标准转速数列为： 288， 355， 450， 560， 710， 900， 1120， 1400 电机功率 动力参数的确定 合理地确定电机功 率 N，使机床既能充分发挥其性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。 根据题设条件电机功率为 3选取电机为： 定功率为 3载转速为 1420r/买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 定结构式 已知 Z=2a a、 b 为正整数，即 Z 应可以分解为 2 和 3 的因子，以便用 2、 3 联滑移齿轮实现变速。 取 Z=8级 则 Z=22 2 对于 Z=8 可分解为： Z=21 22 24。 综合上述可得：主传动部件的运动 参数 400n 280 Z=8 = 确定结构网 根据“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏 ,结构紧凑的原 则 ,选取传动方案 Z=21 22 24,易知第二扩大组的变速范围 r= (x=8 满足要求，其结构网如图 2 Z=212224 制转速图和传动系统图 （ 1）选择电动机：采用 自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。 （ 2）绘制转速图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 （ 3）画主传动系统图。根据系统转速图及已知的技术参数，画主传动系统图如图 2 1 (m+D) 轴最小齿数和 :+D/m) 图 2主传动系统图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 定各变速组此论传动副齿数 (1)100型机床 02)直齿圆柱齿轮 18m 4 （ 7） 齿轮齿数的确定。变速组内取模数相等， 据设计要求 1820,齿数和 100 120，由表 据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数，各齿轮齿数如表 2 表 2 齿轮齿数 传动比 基本组 第一扩大组 第二扩大组 1:1 1:1 1： 2 代号 Z1 Z2 Z3 4 5 齿数 36 58 42 52 47 37 37 47 49 39 29 59 算主轴转速误差 实际传动比所造成的主轴转速误差，一般不应超过 10( ,即 n 10( = 各级转速误差 n 1400 1120 900 710 560 450 355 280 n 差 转速误差小于 因此不需要修改齿数。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第 3 章 传动件的计算 传动设计 输出功率 P=3速 420r/120r/ 计算设计功率 Pd 表 4 工作情况系数原动机 类 类 一天工作时间 /h 10 1016 16 10 1016 16 载荷 平稳 液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（ ）；离心式压缩机；轻型运输机 荷 变动小 带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（ ）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛 荷 变动较大 螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械 荷 变动很大 破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机 据 稳 ，两班工作制（ 16小时），查机械设计 ， 取 1 . 1 3 3 . 3 k e P k W 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 择带型 普通 械设计 3 11选取。 根据算出的 1420r/查图得： 0 100可知应选取 带。 定带轮的基准直径并验证带速 由机械设计 3 7查得，小带轮基准直径为 80 100取 0075 295表 13 表 3 Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 21211420 = 1 . 2 6 , = 1 0 0 1 . 2 6 = 1 2 6 m 由机械设计 3得225 误差验算传动比：21125= 1 . 2 6( 1 ) 1 0 0 ( 1 2 % )d （ 为弹性滑动率） 误差111 . 2 6 1 . 2 51 0 0 % 1 0 0 % 0 . 7 % 5 %1 . 2 5i 符合要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 带速 1 1 0 0 1 4 2 0v = 7 . 5 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/以宜选用 总之，小带轮选 带轮选择 带轮的材料：选用灰铸铁， 定带的张紧装置 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。 算压轴力 由机械设计 13 12查得， A 型带的初拉力 面已得到 1a =z=3，则 1a 1 7 7 2 2 3 1 1 7 = 7 0 4 z F 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通 的夹角是 40 ，为了适应 规定普通 为 32 、 34 、 36 、 38 （按带的型号买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 及带轮直径确定），轮槽尺寸见表 7在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。 表 普通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自 项目 符号 槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 最小轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 轮 槽 角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 辐）结构的不同分为以下几种型式： （ 1） 实心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)，如图 7 （ 2） 腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 ( 300 )，如图 7 （ 3） 孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 （ 4） 椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 7 （ a） （ b） （ c） （ d） 图 7轮结构类型 根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（ a） ,大 带轮选择腹板带轮如图（ b） 算转速的计算 （ 1）主轴的计算转速 公式 nj=3/( z 得，主轴的计算转速 取 450r/ (2). 传动轴的计算转速 轴 2=900 r/ 1=1120r/ （ 2）确定各传动轴的计算转速。 表 3各轴计算转速 （ 3） 确定齿轮副的计算转速。 3 表 3齿轮副计算转速 序号 120 900 900 450 轴 号 轴 轴 轴 计算转速 r/ 1120 900 450 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 轮模数计算及验算 （ 1）模数计算。 一般同一变速组内的齿轮取同一模数，选取负荷最重的小齿轮，按简化的接触疲劳强度公式进行计算，即 63383 221 )1( 可得各组的模数，如表 3示。 表 3模数 （ 2） 基本组齿轮计算 。 基本组齿轮几何尺寸见下表 齿轮 1 2 齿数 42 52 36 58 分度圆直径 105 130 90 145 齿顶圆直径 110 135 95 150 齿根圆直径 宽 20 20 20 20 按基本组最小齿轮计算 。 小齿轮用 40质处理，硬度 241286均取 260齿轮用 45 钢，调质处理，硬度 229286均取 240算如下： 齿面接触疲劳强度计算： 接触应力验算公式为 P n )()1(102088 3218弯曲应力验算公式为： 组号 基本组 第一扩大组 模数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 P )(101 9 12 3215 式中 这里取 N=5r/. 00（ r/; , m=; ;B=20（ ; z=36; 与大齿轮齿数之比 ,u= K 里取 T=15000h.; 1n r/, 1n =500（ r/ 0触载荷取0C= 710 ，弯曲载荷取0C= 6102 触载荷取 m=3；弯曲载荷取 m=6; 【 5】 2 上，取 【 5】 2 上，取 【 5】 2 上， 3K=K 【 5】 2 上，取 2K =1 1K 【 5】 2 上， 1K =1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 【 5】 2 上， Y= j ,查 【 4】，表 4 j =650 w 查 【 4】，表 4 w =275 根据上述公式，可求得及查取值可求得： j=635 jw=78 w（ 3） 扩大组齿轮计算 。 第一扩大组 齿轮几何尺寸见下表 齿轮 3 4 齿数 47 37 37 47 分度圆直径 顶圆直径 根圆直径 宽 20 20 20 20 第二扩大组齿轮几何尺寸见下表 齿轮 5 6 齿数 49 39 29 59 分度圆直径 147 117 87 177 齿顶圆直径 153 123 93 183 齿根圆直径 宽 24 24 24 24 按扩大组最小齿轮计算 。 小齿轮用 40质处理，硬度 241286文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 平均取 260齿轮用 45 钢，调质处理，硬度 229286均取 240 同理根据基本组的计算， 查文献 【 6】， 可得 K= 2K =1， 1K =1， m=355； 可求得： j=619 jw=135 w动轴最小轴径的初定 由【 5】式 6，传动轴直径按扭转刚度用下式计算： d=4 或 d=91 4 式中 N* T=9550000； = 01 。 各轴最小轴径如表 3 表 3最小轴径 轴 号 轴 轴 最小轴径 35 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 轴合理跨距的计算 由于电动机功率 P=3据【 1】表 轴径应为 6090步选取 0轴径的 0据设计方案，前轴承为 ，后轴承为圆锥滚子轴承。定悬伸量 a=120轴孔径为 30 轴承刚度，主轴最大输出转矩 T=95509550 3500=该机床为车床的最大加工直径为 250床身上最常用的最大加工直径，即经济加工直径约为最大回转直径的 50%，这里取 60%，即 180 切削力（沿 y 轴） 4716N 背向力（沿 x 轴） c=2358N 总作用力 F= 22F =力作用于工件上，主轴端受力为 F= 先假设 l/a=2， l=3a=240后支承反力 B 分别为 40240120 =B=F40120=据 文献 【 1】式 得： iz 前 支承的刚度： ； N/ m ；轴的当量外径 80+60)/2=70惯性矩为 I=64 )4 =10 =38 9 = 【 1】图 3 原假设接近，所以最佳跨距0l=120 40理跨距为（ l，取合理跨距 l=360 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 根据结构的需要，主轴的实际跨距大于合理跨距，因此需要采取措施 增加主轴的刚度，增大轴径：前轴径 D=100轴径 d=80轴承 采用双列圆柱滚子轴承，后支承采用背对背安装的角接触球轴承。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 第 4 章 主要零部件的选择 承的选择 带轮靠近段安装双列角接触球轴承代号 7007C 另一安装 深沟 球轴承 6012 称布置 深沟 球轴承 6009 端安装双列角接触球轴承代号 7015C 另一安装端角接触球轴承代号 7010C 中间布置角接触球轴承代号 7012C 的规格 错误 !未找到引用源。 =10 未找到引用源。 未找到引用源。 =8 错误 !未找到引用源。 =14轴弯曲刚度校核 （ 1）主轴刚度符合要求的条件如下： a 主轴的前端部挠度 0 . 0 0 0 2 5 2 5 0 . 1 0 5 b 主轴在前轴承处的倾角 0 . 0 0 1 r a d容 许 值 轴 承 c 在安装齿轮处的倾角 0 . 0 0 1 r a d容 许 值 齿 (2)计算如下： 前支撑为双列圆柱滚子轴承，后支撑为角接触轴承架立放圆柱滚子轴承跨距L=450当量外径 21 = 52 1 1 04 5 0 主轴刚度： 因为 di/5/285=以孔对刚度的影响可忽略； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 4442410)110450(03)()(103 442kN/度要求：主轴的刚度可根据机床的稳定性和精度要求来评定 61010 ( ) 1 7 6 3 960 滑与密封 主轴转速高，必须保证充分润滑，一般常用单独的油管将油引到轴承处。 主轴是两端外伸的轴，防止漏油更为重要而困难。防漏的措施有两种： 1）密封圈 加密封装置防止油外流。 2）疏导 在适当的地方做出回油路，使油能顺利地流回到油箱。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第 5 章 摩擦离合器 (多片式 )的计算 设计多片式摩擦离合器时，首先根据机床结构确定离合器的尺寸，如为轴装式时，外摩擦片的内径 d 应比花键轴大 2 6摩擦片的外径 D 的确定，直接影响离合器的径向和轴向尺寸，甚至影响主轴箱内部结构布局，故应合理选择。 摩擦片 对数可按下式计算 Z 2 f 20Dbp 式中 摩擦离合器所传递的扭矩（ N ； 955 410955 410 3 00 510（ N ; 电动机的额定功率（ 安装离合器的传动轴的计算转速（ r/； 从电动机到离合器轴的传动效率； K 安全系数，一般取 f 摩擦片间的摩擦系数，由于磨擦片为淬火钢，查机床设计指导表 2 f= 0D 摩擦片的平均直径（ ; 0D=（ D+d） /2 67b 内外摩擦片的接触宽度（ ； b=（ ； p 摩擦片的许用压强（ N/ 2 ； p 0vK mK 基本许用压强（ 查机床设计指导表 2 速度修正系数 02 410 =m/s） 根据平均圆周速度床设计指导表 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 接合次数修正系数，查机床设计指导表 2 摩擦结 合面数修正系数，查机床设计指导表 2 所以 Z 2 f 20Dbp 2 510 267 23 11 卧式车床反向离合器所传递的扭矩可按空载功率损耗般取 11 最后确定摩擦离合器的轴向压紧力 Q，可按下式计算： Q=0 20) 267 23 510 式中各符号意义同前述。 摩擦片的厚度一般取 1、 2（ ，,摩擦片的材料应具有较高的耐磨性、摩擦系数大、耐高温、抗胶合性好等特点，常用 10或 15钢，表面渗碳 ,淬火硬度达 2。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 第 6 章 主要零部件的选择 动机的选择 转速 n 1420r/率 P 3用 承的选择 与带轮靠近段安