车床主轴箱课程设计车床主轴箱设计材料（先看）
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毕业设计论文
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车床主轴箱课程设计车床主轴箱设计材料（先看）,毕业设计论文
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机械系统设计课程设计指导书 机械教研室 nts 1 机械系统设计课程设计指导书 (1) 车床主轴箱设计 nts 2 车床主轴箱设计 一、 课程设计的目的 1、 课程设计属于机械系统设计课的延续，通过设计实践，进一步学习掌握机械系统设计的一般方法。 2、 培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。 3、 培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。 4、 提高技术总结及编制技术文件的能力。 5、 是毕业设计教学环 节实施的技术准备。 二、 设计内容与 基本要求 设计内容：独立完成变速级数为 6-12 级的机床主传动系统主轴变速箱设计，包括车削左右螺纹的换向机构及与进给联系的输出轴。 基本要求： 1、 课程设计必须独立的进行，每人必须完成展开图、截面图图样设计各一张，能够较清楚地表达各轴和传动件的空间位置及有关结构。 2、 根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。 3、 正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析。 4、 正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说 明书力求用工程术语， 文字通顺简练，字迹工整。 5、 完成典型零件工作图图样设计 2 张。 三、 设计步骤 方案确定 1、 确定有关尺寸参数、运动参数及动力参数。 2、 据所求得的有关运动参数及给定的公比，写出结构式，校验转速范围，绘制转速图。 3、 确定各变速组传动副的传动比值，定齿轮齿数、带轮直径，校验三联滑移齿轮齿顶是否相碰，校验各级转速的转速误差。 4、 绘制传动系统图。 结构设计 1、 草图设计 估计各轴及齿轮尺寸，确定视图比例，确定展开图及截面图的总体布局；据各轴的受力条件，初选轴承，在有关支撑部位画出轴承轮廓。并检验各传动件运动过程中是否干涉。 2、 结构图设计 确定齿轮、轴承及轴的固定方式；确定润滑、密封及轴承的调整方式；确定主轴头部形状及尺寸，完成展开图及截面图的绘制。 3、 加黑，注尺寸、公差配合，标注件号，填写明细表及装配图技术要求。 零件图设计 编写设计计算 说明书 nts 3 四、 基本参数确定 1、 基本参数 主参数 D 床身上最大加工直径（ mm） 刀架上最大工件回转直径 831.0326.1 Dd (D 800mm 时 ) 或 Dd21通过主轴孔最大奉料直径 Dd101床身宽度 82.041.2 DB 通用机床主轴短部结构形状 序号 简 图 结 构 特 点 应用范围 1 前端短锥面定位，定心精度高； 法兰上的螺孔用于紧固卡盘，并有一沉孔，以安装端而键传递转矩。内孔为莫氏内锥孔，用以安装顶尖、心轴等； 头部悬伸较短，刚性好； 装卸卡盘方便 大多数车床、六角车床、多刀车床的主轴 2 a,b 为定位面，与卡盘配合有间隙，定位面易磨损，定心精度低； 螺纹用于锁紧卡盘， 内锥孔用于安装顶尖、心轴和弹簧夹头等； 轴端悬伸长，刚性差； 装拆卡盘较方便 车床、仪表机床（在新设计的机床上已逐渐淘汰） 3 长锥为定位面，定心精度高； 与卡盘连接时用套在主轴上的螺母拉紧，长锥上的键用以传递扭矩； 轴端悬伸较长，刚性较差； 装拆卡盘较方便 车床 4 7： 24 锥孔作定位面，供安装铣刀或铣刀心轴的尾椎，再用拉杆从主轴后端拉紧，四个螺孔供安装端铣刀用，两个长槽供安装端面键以传递扭矩 铣床 5 模氏锥孔作定位面并传递一定的转矩，锥孔内部的退锥槽，借助楔铁使刀具安装可靠，尾部的退 锥槽便于拆卸刀具，并与刀具 扁尾一起传递扭矩。 钻床、镗床 nts 4 2、 尺寸参数 机床主轴端部结构形状 ： 主轴中心孔前段锥度，摩氏 3-6度。 为装配方便，车床主轴直径通常是从前向后逐段递减。一般车、铣床主轴后轴颈的直径dd )9.07.0(2 ， 1d 为前轴颈尺寸。 主轴前轴颈尺寸应按所传递的功率确定，初选时可参照下表初定。 主轴前轴径的直径 mm 功率KW Di 机床 1.47-2.5 2.6-3.6 3.7-5.5 5.6-7.3 7.4-11 11-14.7 14.8-18.4 18.5-22 22-29.5 卧式车床 60-80 70-90 70-105 95-130 110-145 140-165 150-190 220 230 铣床 50-90 60-90 60-95 75-100 90-105 100-115 - - - 外圆磨床 - 50-90 55-70 70-80 75-90 75-100 90-100 105 105 主轴前端面到前支撑径向支反力作用点之间的距离为主轴悬伸量，减小悬伸量对提高主轴组件的刚度与抗振性有明显效果。主轴悬伸量的选择，可参照下表确定。 主轴悬申量与前轴颈直径之比 机床和主轴的类型 /D 通用和精密车床，自动车床和短主轴端铣床，用滚动轴承支承，适用于高精度和普通精度要求 0.6-1.25 中等长度和较长主轴端的车床和铣床，悬申不太长（不是细长）的精密镗床和内圆磨床，用滚动轴承和滑动轴承支撑，适用于绝大部普通生产的要求。 1.25-2.5 孔加工机床，专用加工细长深孔的机床，由加工技术决定，需要有长的悬伸刀杆或主轴可移动，因切削较重而不适用于有高精度要求的机床。 2.5 主轴最佳跨距可据下列经验公式初 定 aL )53(0 式中 L0 最佳跨距 a 悬伸量 （悬伸量大的机床 )21(0 aL 若实际跨距 L 实 与最佳跨距 L0不能相等时，可取合理跨距0)5.175.0( LL 合。 若 L 实 L0时， 应适当加强主轴刚度；反之， L 实 4 校验各级转速的转速误差 )%1(10 n nnn 主 轴实际转速（ r/min） n 主轴标准转速（ r/min） nts 7 公比 绘制传动系统图。 六、 草图设计 要求绘制展开图、截面图各一张，以表达所设计主轴变速箱的基本结构。两图应并行绘制。其中展开图以将各轴展开到同一平面的展开形势绘制，所表达的是各轴及轴上所有零件的实际形状，及轴向位置及尺寸。截面图则反映各轴的空间关系及经向尺寸。 设计展开图时，应考虑主轴的悬伸量、合理跨距；各传动轴上齿轮宽度、滑移 齿轮必须保证一对齿轮彻底脱开、另一对齿轮才能进入啮合、 并留有 1-2mm 间隙，不相邻轴上的齿轮在滑动中不干涉等需要，轴承布置，皮带轮的位置等因素综合确定轴向尺寸。 据各轴的轴间距及传动件径向尺寸，合理的布置展开图的位置。 在截面图上须注意，主轴必须在两导轨中央，主轴距导轨面高度应等于主参数之半。带轮一般在主轴箱后上方，要便于防护。布置各传动轴位置时应注意检查不相邻轴之间齿轮或轴是否干涉。 运动件与相壁之间距离不小于 15mm。 结构草图确定后，对有关轴及齿轮进行校验计算。 七、 结构图设计 箱壁各安装轴承处可 适当设凸缘，加筋条。主轴箱应留有在床身上安装定位的基准面。 主传动系统应设有刹车制动装置，安放位置最好在接近执行件，转速较高且变速范围较小的传动轴上。 在向进给系统输出的部位有加工左右螺纹的换向装置，一般采用介轮换向，而且介轮放在反向传动中。 主轴轴承可采用滚动轴承，亦可采用滑动轴承，配置形式可以是两支撑，亦可以是三支撑。常见的主轴滚动轴承配置形式及工作性能见表。 为提高角接触球轴承的刚度，角接触球轴承的组配形式以背对背使用为好。主轴轴承精度选择 ： 主轴轴承精度 机床精度等级 前轴承 后轴承 普通精度级 P5 或 P4（ SP） P5 或 P4（ SP） 精密级 P4（ SP）或 P2(UP) P4（ SP） 高精度级 P2(UP) P2(UP) nts 8 常见的主轴滚动轴承配置形式及工作性能 表 序号 轴承配置 前支承 后支承 前支承承载能力 刚度 振摆 温升 极限转速 热变形前端位移 径向 轴向 径向 轴向 径向 轴向 径向 轴向 径向 轴向 总的 前支承 1 3182100 2268000 3182100 - 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2 3182100 8000 3182100 - 1.0 1.0 0.9 3.0 1.0 1.0 1.15 1.2 .65 3 3182100 - 46000 - 1.0 0.6 0.8 0.7 1.0 1.0 0.6 0.5 1.0 3.0 4 7000 (30000) - 7000 - 0.8 1.0 0.7 1.0 1.0 1.0 0.8 .75 0.6 0.8 5 2697000 - 7000 - 1.5 1.0 1.13 1.0 1.0 1.4 1.4 0.6 0.8 0.8 6 46000 - 46000 - 0.7 0.7 .45 1.0 1.0 1.0 0.7 0.5 1.2 0.8 7 46000 - 46000 - 0.7 1.0 .35 2.0 1.0 1.0 0.7 0.5 1.2 0.8 8 46000 8000 0000 8000 0.7 1.0 .35 1.5 1.0 1.0 1.0 0.7 .75 0.8 9 84000 8000 84000 8000 0.6 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 0.9 主轴轴承必须能进行预紧和间隙调整。 因机床工作属于轻载，故各轴的轴承通常可按轻系列和特轻系列选择。 各轴承及固定的传动件，必须有可靠的轴向定位环节，其方式可采用轴肩、套筒、螺母、螺钉、弹簧卡圈、楔形键块等等。参照有关图册设计。 标注尺寸、配合；加黑 ;编制件号；编制明细表。标注装配技术条件。 八、 零件工作图设计 由指导教师指定零件，一般设计一个轴一个齿轮。图幅 A3. 九、 撰写设计计算说明书 要求：说明简要，计算合理、准确，表达清晰，文字简练通顺。 内容： 1、设计任务； 2、主要规格参数； 3、工作性能及 范围； 4、各有关参数的计算与确定； 5、方案论证（可结合结构式及转速图进行）； 6、转速图、传动系统图，转速误差计算； 7、各轴及齿轮的计算转速 ;8、有关校验计算； 9、轴承选择使用及有关结构说明。 十、 工作进程安排 nts 9 方案设计：包括参数确定、转速图拟定、传动系统图拟定。 2天 结构草图设计： 3天 校
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