【JC017】C6140普通车床主轴变速箱设计【2A0】【机械专业毕业设计论文】【优秀】【通过答辩】

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A0-主轴箱展开图.dwg

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关键词：: c6140 普通车床主轴变速箱设计 a0 机械专业毕业设计论文优秀优良通过答辩

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内容简介：: 无锡太湖学院信机系模具设计与制造专业一、题目及专题 1、题目车床主轴传动系统设计 2、专题单主轴变速机构设计二、课题来源及选题依据课题来源为无锡某机械有限公司。通过毕业设计是为了培养学生开发和创新机械产品的能力，要求学生能够针对实际使用过程中存在的机床选择问题，综合所学的机械理论设计与方法、专用机床设计方法，在机床基础型系的基础上，设计一个简单的主传动变速系统，从而达到解决实际工程问题的能力。在设计传动件时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。三、本设计（论文或其他）应达到的要求 1、该部件工作时，能运转正常； 2、拟定工作机构和驱动系统的运动方案，并进行多方案对比分析； 3、根据车床的加工要求，设计出机床主传动系统的原理及绘制主传动系统的装配图； 4、对所设计的主传动系统进行必要的验算和推导； 5、绘制车床的主传动轴的零件图； 6、绘制车床主传动系转速图和变速传动系图； 7、编制设计说明书 1 份。四、接受任务学生：机械 95 班姓名郭磊五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月 12 日至 2013 年 5 月 25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任科学组组长签名系主任签名年月日外文翻译 - 1 - 1 a in a if a of to to if to in of is We to be as as is a to 2 of to he in by a of is to is is by is is in is at to be to in to a of or or is to to to is of to it as as to ac to to to to 50 , to 95 , % 0 40 , in 0%. or of In of to to be to to to 文翻译 - 2 - to if 0 , of A of %, is to in in of In if a of an of is of to of in of of is m/s to m/s. in 0%. to of to s m/s, or or 0 . of In of or by or to at in a or of in is is is is to O, HC Ox to in 00 . as 50 , 0 , to to % C 0% to be to 0 0 , to or is up at to go in a In to to in to 文翻译 - 3 - to In is by to to a if 0 to 10 , %CO 0%, HC 0%. is 0 , to is 2 10 00 s. 00s, to of 3 n of is to so on to in to of is to to a or of to be at a to as 1is of of in 2be ie so Do so on or to so on 3to on on 4if to 0 15 in 50 to to be to 6in to is if in to 4 文翻译 - 4 - to do is on of do it do to be a of of in of a is of a It is of or or s on of on on an in or to of On to be in a to in of is is in a on at of It a of at it of a in a of to a be at a of 8 in a on be by to An is to a or of a is on it is of in or a be of of be be of A on of a in An on be on of to is is a 1 6 in be in of by of a of a is by is as is of be on a It is on is be in of be in on in 05 10 2 4 10 219 4 8 up 270 0 up 6582 a 30 13 in to be on a on a or of on is 0% of In a is in of s is by in to or of is 外文翻译 - 5 - of in 5 so In of a or is to a so or of To be to a in It is to to an is A is of on of be a be as is 外文翻译 - 6 - 外文翻译 - 7 - 1 概述随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域，如排气门周围散热问题需优先考虑，冷却系统即便出现小的故障也可编号无锡太湖学院毕业设计（论文）相关资料题目：车床主轴传动系统设计单主轴变速机构设计信机系模具设计与制造专业学号： 0923211 学生姓名：郭磊指导教师：韩邦华（职称：副教授）（职称：） 2013年 5月 25日目录一、毕业设计（论文）开题报告二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：车床主轴传动系统设计单主轴变速机构设计信机系模具设计与制造专业学号： 0923211 学生姓名：郭磊指导教师：韩邦华（职称：副教授）（职称：） 2012年 11月 25日课题来源由于前期我在无锡某机械厂实习，主要从事普通车床的加工与维修，经几个月的实习，已熟悉掌握车床的工作原理及加工流程。经老师指导，选择自己熟悉的产品做课题。科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（ 1）课题科学意义该课题主要是为了培养学生开发和创新机械产品的能力，要求学生能够结合企业实际生产现状，针对实际使用过程中存在的机床选择问题，综合所学的机械理论设计与方法、专用机床设计方法，在机床基础型系的基础上，设计一个简单的主传动变速系统，从而达到解决实际工程问题的能力。在设计车床主轴传动系统设计满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。（ 2）主轴变速箱的研究状况及其发展前景作为主要的车削加工机床，床广泛应用于机械加工行业中，作为其主要部分的主轴箱就成为专家研究的对象。普通车床的主要组成部分有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。在现代制造业中，车床应用很普遍，从这个意义上讲，对主轴变速箱这个车床重要的部分的研究与设计具有重要的现实意义。根据工件的加工需要，优化的主轴箱能够使车床的工作效率提高，进而降低工人的工作强度。现代大型工业技术的飞速发展，降低人工成本具有重要的理论意义和现实意义。在我国，通车床是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。因此，其主轴箱的优化设计是必须进行的，这样才能适应社会制造业的发展需求。研究内容分析主轴箱结构、原理及各零件配合；对车床主轴箱主要参数的确定；主轴箱传动方案和传动系统图的拟定对主要零件进行计算和验算；利用件画出装配图，零件图；对于主轴箱设计，能够全面深入了解箱体各部分的设计原则以及合理分析各结构配合对设计的影响。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（ 1）实验方案通过实践与大量搜集、阅读资料相结合，掌握好基本原理后，对车床的主传动系进行数学建模，并通过模拟实验分析建立车床主轴传动系统设计实体模型，设计一个简单的主传动变速系统，并进行现场实验，来进行传动件的最优化设计。（ 2）研究方法资料查寻比较，选择合理方案，与导师同学讨论。主要运用文字叙述和件为主进行图纸设计。研究计划及预期成果 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2012 年 12 月 3 日 1 月 20 日：填写毕业实习报告。 2013 年 1 月 21 日 1 月 30 日：按照要求修改毕业设计开题报告。 2013 年 2 月 1 日 2 月 15 日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 2 月 16 日 3 月 15 日：主轴变速箱设计。 2013 年 3 月 16 日 4 月 1 日：主轴箱各零件设计。 2013 年 4 月 2 日 5 月 25 日：毕业论文撰写和修改工作。现场调研、模拟、建模、实验、机器调试，达到产品的最优化设计，大大降低劳动强度和提高生产效率。特色或创新之处适用于企业对现有机床进行改型换代的要求，且可以扩大机床的加工工艺范围，对车床主传动系统进行优化设计，可降低工人的劳动强度、减少机械加工工艺时间和降低机械零件的生产成本。已具备的条件和尚需解决的问题针对实际使用过程中机床主传动变速系统存在的问题，综合所学的机械理论设计与方法、专用机床设计方法，对车床主轴传动系统设计行改进，进而提高自身开发和创新机械产品的能力。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日摘要车床主要是为了进行车外圆、车端面和镗孔等项工作而设计的机床。车削很少在其他种类的机床上进行，而且任何一种其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔，车床的多功能性可以使工件在一次安装中完成几种加工。因此，在生产中使用的各种车床比任何其他种类的机床都多。车床的基本部件有：床身、主轴箱组件、尾座组件、溜板组件、丝杠和光杠。主轴箱安装在内侧导轨的固定位置上，一般在床身的左端。它提供动力，并可使工件在各种速度下回转。它基本上由一个安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮 (类似于卡车变速箱 )所组成。通过变速齿轮，主轴可以在许多种转速下旋转。大多数车床有812 种转速，一般按等比级数排列。而且在现代机床上只需扳动 24 个手柄，就能得到全部转速。一种正在不断增长的趋势是通过电气的或者机械的装置进行无级变速。由于机床的精度在很大程度上取决于主轴，因此，主轴的结构尺寸较大，通常安装在预紧后的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有一个贯穿全长的通孔，长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的一个重要尺寸，因此当工件必须通过主轴孔供料时，它确定了能够加工的棒料毛坯的最大尺寸。关键字：车床；主轴箱组件；主轴；无级变速 to do is on of do it do to be a of of in of a is in a on at of It a of at it of a in a of to a be at a of 8 in a on be by to An is to a or of a is on it is of in or a be of of be be 目录摘要 . V . 绪论 . 错误 !未定义书签。业设计的目的 . 错误 !未定义书签。床主传动系统设计要求 . 错误 !未定义书签。 2 车床参数的拟定 . 错误 !未定义书签。床主参数和基本参数 . 错误 !未定义书签。限切削速度确定 . 错误 !未定义书签。轴的极限转速的确定 . 错误 !未定义书签。轴转速级数和公比的确定 . 错误 !未定义书签。电机的选择 . 错误 !未定义书签。 3 主传动系统设计 . 错误 !未定义书签。动结构式、结构网、转速图的确定 . 错误 !未定义书签。动形式的确定 . 错误 !未定义书签。动组及各传动组中传动副的数目 . 错误 !未定义书签。动系统扩大顺序的安排 . 错误 !未定义书签。制转速图 . 错误 !未定义书签。速图的拟定 . 错误 !未定义书签。配降速比 . 错误 !未定义书签。轮齿数的确定及传动系统图的绘制 . 错误 !未定义书签。轮确定 . 错误 !未定义书签。轮齿数的确定的要求 . 错误 !未定义书签。 4 强度计算和结构草图设计 . 错误 !未定义书签。定计算转速 . 错误 !未定义书签。轴、齿轮的计算转速 . 错误 !未定义书签。的估算和验算 . 错误 !未定义书签。轴的设计与计算 . 错误 !未定义书签。动轴直径的估算 . 错误 !未定义书签。轮模数的估算和计算 . 错误 !未定义书签。轮模数的估算 . 错误 !未定义书签。轮模数的验算 . 错误 !未定义书签。承的选择与校核 . 错误 !未定义书签。般传动轴上的轴承选择 . 错误 !未定义书签。轴轴承的类型 . 错误 !未定义书签。轴承间隙调整和预紧 . 错误 !未定义书签。承的较核 . 错误 !未定义书签。承的密封和润滑 . 错误 !未定义书签。式摩擦离合器的选择与验算 . 错误 !未定义书签。扭矩选择 . 错误 !未定义书签。式离合器的计算 . 错误 !未定义书签。算摩擦面的对数 Z . 错误 !未定义书签。 5 主轴箱的箱体设计 . 错误 !未定义书签。 6 结论与展望 . 错误 !未定义书签。论 . 错误 !未定义书签。望 . 错误 !未定义书签。致谢 . 错误 !未定义书签。参考文献 . 错误 !未定义书签。周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注11月 12日 2月 2日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书存在问题：对设计目的及要求不明确，对课题理解模糊，实际设计操作能力不足。改进方法：向指导老师请教，通过导师指导后，翻阅图书馆的书籍等途径查阅资料，重新填写报告。4012年 12月 3日月 20日指导专业实训机械制造综合实训，结合实践了解课题存在问题：发现自己对所学知识的运用能力较差。改进方法：及时的对自己的知识点查漏补缺，了解设备的基本操作及特点，理解原理结构。11013年 1月 21日月 1日指导毕业实习到企业进行岗位实习，了解本专业的实践知识,掌握基本的设计生产模式。存在问题：缺乏实践动手能力。改进方法：向工程师请教，不断学习，查漏补缺。13 2013年 3月 4日月 8日查阅参考资料查阅与设计有关的参考资料不少于10篇，其中外文不少于5篇存在问题：自己的资料短缺，相关理论知识不足。改进方法：利用休息的时间去校图书馆、书店等地方翻阅书籍，并利用工作之余在网上搜索相关资料加以整理14 2013年 3月 11日月 15日翻译外文资料翻译外文资料（8000在问题：英文素养低，专业词汇不足。改进方法：上网查询，并结合翻阅软件，向同学求助等方法，不断提升英语翻译能力。15 2013年 3月 18日月 22日主轴传动设计方案分析产品图，优化传动设计方案存在问题：缺乏设计经验，绘图达不到要求，设计方案不合理，存在材料浪费，配合性差。改进方法：多去车间部门了解实际生产过程，设计合理的装配方案，建立正确的设计方案。16 2013年 3月 25日月 29日主轴箱结构分析确定主轴箱主轴传动结构存在问题：主轴箱结构设计不合理。改进方法：询问导师及工厂师傅，改进主轴箱结构。17 2013年 4月 1日月 5日主轴箱结构分析和尺寸计算分析产品图，分析主轴传动设计，深入优化传动设计方案存在问题：公式不能灵活运用，没有合理的结构尺寸，设计方案不理想。改进方法：查阅相关资料，翻阅理解前人的设计方案，通过分析公式的计算原则和应用条件，合理运用各种公式。18 2013年 4月 8日月 12日主要零件结构设计和计算主要零件结构设计和尺寸计算存在问题：主轴箱零件的结构设计不合理，甚至存在不能按设计要求加工的情况，零件结构尺寸选取不合理。改进方法：询问指导老师，结合加工设备，重新零件结构。存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系班级：机械 95 学生姓名：郭磊课题（设计）名称：车床主轴传动系统设计开始日期： 2012年 11月 12日周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注19 2013年 4月 15日月 19日画装配图初步绘制主轴箱装配图存在问题：绘图软件操作不熟练，实际装配不正确。改进方法：网上学习表示出合理的装配关系。20 2013年 4月 22日月 26日完成装配图修改主轴箱装配图存在问题：装配图中标准件画法不正确，技术要求填写不合理，没能正确填写明细栏。改进方法：翻阅书本，请导师检阅。21 2013年 4月 29日月 3日绘制零件图绘制主轴箱主要零件的零件图存在问题：零件图的描述不合理，零件图上尺寸公差不达要求，粗糙度选用不规范。改进方法：修改零件图以求以求达到合理要求。22 2013年 5月 6日月 10日完成零件图修改完善装配图和零件图存在问题：装配图和零件图的表达方案不合理，尺寸不符合实际需求，技术要求不规范。改进方法：修改装配图和零件图的表达方案，完善尺寸和技术要求。23 2013年 5月 13日月 17日设计说明书（论文）、摘要和小结编写完成设计说明书（论文）、摘要和小结存在问题：说明书（论文）的格式不规范，摘要不合理要求等。改进方法：按学院要求重新修改书面格式，重新并编写摘要。24 2013年 5月 20日月 25日上交资料、准备答辩整理所有资料，打印后上交指导教师，准备答辩按指导老师要求结合学院要求整理书籍及资料说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。2、本表由各系妥善归档，保存备查。编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：车床主轴传动系统设计单主轴变速机构设计信机系模具设计与制造专业学号： 0923211 学生姓名：郭磊指导教师：韩邦华（职称：副教授）（职称：） 2013年 5月 25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）车床主轴传动系统设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用、表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械 95 学号： 0923211 作者姓名： 2013 年 5 月 22 日无锡太湖学院信机系模具设计与制造专业一、题目及专题 1、题目车床主轴传动系统设计 2、专题单主轴变速机构设计二、课题来源及选题依据课题来源为无锡某机械有限公司。通过毕业设计是为了培养学生开发和创新机械产品的能力，要求学生能够针对实际使用过程中存在的机床选择问题，综合所学的机械理论设计与方法、专用机床设计方法，在机床基础型系的基础上，设计一个简单的主传动变速系统，从而达到解决实际工程问题的能力。在设计传动件时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。三、本设计（论文或其他）应达到的要求 1、该部件工作时，能运转正常； 2、拟定工作机构和驱动系统的运动方案，并进行多方案对比分析； 3、根据车床的加工要求，设计出机床主传动系统的原理及绘制主传动系统的装配图； 4、对所设计的主传动系统进行必要的验算和推导； 5、绘制车床的主传动轴的零件图； 6、绘制车床主传动系转速图和变速传动系图； 7、编制设计说明书 1份。四、接受任务学生：机械 95 班姓名郭磊五、开始及完成日期：自 2012 年 11月 12日至 2013 年 5 月 25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任科学组组长签名系主任签名年月日摘要车床主要是为了进行车外圆、车端面和镗孔等项工作而设计的机床。车削很少在其他种类的机床上进行，而且任何一种其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔，车床的多功能性可以使工件在一次安装中完成几种加工。因此，在生产中使用的各种车床比任何其他种类的机床都多。车床的基本部件有：床身、主轴箱组件、尾座组件、溜板组件、丝杠和光杠。主轴箱安装在内侧导轨的固定位置上，一般在床身的左端。它提供动力，并可使工件在各种速度下回转。它基本上由一个安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮 (类似于卡车变速箱 )所组成。通过变速齿轮，主轴可以在许多种转速下旋转。大多数车床有812 种转速，一般按等比级数排列。而且在现代机床上只需扳动 24 个手柄，就能得到全部转速。一种正在不断增长的趋势是通过电气的或者机械的装置进行无级变速。由于机床的精度在很大程度上取决于主轴，因此，主轴的结构尺寸较大，通常安装在预紧后的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有一个贯穿全长的通孔，长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的一个重要尺寸，因此当工件必须通过主轴孔供料时，它确定了能够加工的棒料毛坯的最大尺寸。关键字：车床；主轴箱组件；主轴；无级变速 to do is on of do it do to be a of of in of a is in a on at of It a of at it of a in a of to a be at a of 8 in a on be by to An is to a or of a is on it is of in or a be of of be be 录摘要 . . X 1 绪论 . 1 业设计的目的 . 1 床主传动系统设计要求 . 1 2 车床参数的拟定 . 2 床主参数和基本参数 . 2 限切削速度确定 . 2 轴的极限转速的确定 . 2 轴转速级数和公比的确定 . 3 电机的选择 . 3 3 主传动系统设计 . 6 动结构式、结构网、转速图的确定 . 6 动形式的确定 . 6 动组及各传动组中传动副的数目 . 6 动系统扩大顺序的安排 . 7 制转速图 . 7 速图的拟定 . 7 配降速比 . 8 轮齿数的确定及传动系统图的绘制 . 10 轮确定 . 10 轮齿数的确定的要求 . 14 4 强度计算和结构草图设计 . 17 定计算转速 . 17 轴、齿轮的计算转速 . 17 的估算和验算 . 19 轴的设计与计算 . 19 动轴直径的估算 . 22 轮模数的估算和计算 . 24 轮模数的估算 . 24 轮模数的验算 . 26 承的选择与校核 . 31 般传动轴上的轴承选择 . 31 轴轴承的类型 . 32 轴承间隙调整和预紧 . 33 承的较核 . 34 承的密封和润滑 . 36 式摩擦离合器的选择与验算 . 36 扭矩选择 . 36 式离合器的计算 . 36 算摩擦面的对数 Z. 37 5 主轴箱的箱体设计 . 39 6 结论与展望 . 40 论 . 40 望 . 40 致谢 . 41 参考文献 . 42 床主轴变速箱的设计 1 1 绪论业设计的目的通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、分析方案、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术要求文件和查阅级数资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握机床设计的过程和方法，使原有的知识有了进一步的加深。（ 1）课程设计属于机械系统设计课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握机械系统的一般方法。（ 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）为进入工厂打下基础。床主传动系统设计要求（ 1）、主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级别，能够实现运动的开停、变速、换向和制动等，以满足机床的运动要求。（ 2）、主电动机具有足够的功率，全部机构和元件具有足够的强度和刚度，以满足机床的传动要求。（ 3）、主运动的有关机构，特别是主轴组件有足够的精度、抗振性、温升小和噪音小，传动效率高，以满足机床的工作性能要求。（ 4）、操作灵活可靠，调整维修方便，润滑密封良好，以满足机床的使用要求。（ 5）、结构紧凑简单、工艺性好、成本低、以满足经济要求。三、车床主要参数（规格尺寸）最大工件回转直径 D（ 400 刀架上最大回转直径 200 主轴通孔直径 d 50 主轴头号（ 6 最大工件长度 L 750锡太湖学院毕业设计说明书 2 车床参数的拟定床主参数和基本参数限切削速度根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑：允许的切速极限参考值如下：表 2许的切速极限参考值加工条件 m/m/硬质合金刀具粗加工铸铁工件 30 50 硬质合金刀具半精或精加工碳钢工件 150 300 螺纹加工和铰孔 3 8 根据给出条件，取 00 m/螺纹加工和铰孔时取 m/ 主轴的极限转速的确定计算车床主轴极限转速时的加工直径，按经验分别取 K=D=00=200mm d0中 : 不是指机床上可加工的最大和最小直径，而是指实际使用情况下，采用时常用的经济加工直径。则主轴极限转速应为：取标准数列数值，即400r/ 考虑车螺纹和铰孔时，其加工的最大直径根据实际加工情况选取0 。因此，此处选最大直径为 50mm m 51 0 0 01 0 0 0m a xm i nm i n rd m 2 7 3501 4 1 001 0 0 01 0 0 0m i nm a xm a x rd 床主轴变速箱的设计 3 取标准数列数值，即速范围 Rn=转速范围 Rn= 虑到设计的机构复杂程度要适中，故采用常规的扩大传动，并选级数 Z=12，今以和代入公式 1 R= 此取更合适。各级转速数列可直接从标准的数列表中查出，标准转速数列表给出了的从 110000 的数值，因为。从表中找到440r/可以每个 5 个数值选取一个，得列表如下 45， 63， 90， 125， 180， 250， 355， 500， 710， 1000， 1400 轴转速级数的确定已知 1m Zn 取 Z=12 级 m n 440 11 4 4 0m a x n 综合上述可得：主传动部件的运动参数 440m ax m in Z=12 = 主电机的选择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。中型普通车床典型重切削条件下的用量如表 2示。刀具材料：件材料 45 号钢，切削方式：车削外圆无锡太湖学院毕业设计说明书查下表可知：切深给量 f(s)=r 切削速度 V=90m/ 2型普通车床典型重切削条件下的切削用量 320 400 切削用量普通型轻型普通型轻型 3 4 给量 f 削速度 v 90 75 100 80 功率估算法用的计算公式 a 主切削力： b 切削功率： c 2 0 0 903 0 2 66 1 2 0 0 c 估算主电机功率： 440 rn d 总中型机床上，一般都采用三相交流异步电动机作为动力源。可以在系列中选用，在选择电动机型号时，应注意根据机床切削能力的要求确定电机功率，但电动机都已经标准化，因此选取相应的标准值电机转速选用时，要使电机转速主轴最高转速免采用过大的升速或过小的降速传动。查机械设计手册可知： P 值为我国生产的电机在 Y 系列的额定功率选择。床主轴变速箱的设计 5 表 2 系列的额定功率电机型号额定功率满载转速同步转速 A B C D E 440 1500 216 140 89 38 +0 + G H K C D 10 33 132 12 280 270 210 315 200 475 图 Y 系列的电机的外形图。图 Y 系列的电机的外形图无锡太湖学院毕业设计说明书 3 主传动系统设计动结构式、结构网、转速图的确定动形式的确定集中传动方式：传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内。集中传动适用于中、大型机床，尤其是优点是结构紧凑，便于集中操纵，安装调整方便。利于降低制造成本；缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振动、热量，会使主轴产生变形，使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度。动组及各传动组中传动副的数目拟定传动链的基本原则，就是以经济的满足对机床的要求，可以满足同样要求的方案有很多种，在进行传动链的可能性分析时，应根据经济合理的原则，选出有最好的方案。转速图有助于各种方案的比较，并为进一步确定传动系统提供方便。拟定主运动转速图应该按照下列步骤进行：拟定传动方案，包括传动形式的选择以及开停。换向，操纵等整个传动系统的确定。传动形式则指传动和变速的元件，机构以及组成，安排不同特点的传动形式，变速类型。传动方案和形式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关，因此，确定传动方案和形式，要从结构、工艺、性能、以及经济性等多方面统一考虑。级数为 Z 的传动系统由若干个顺序的传递组组成，各传动组分别有 . . .Z、个传动副。即 .传动副数由于结构的限制以 2 或 3 为适合，即变速级数 Z 应为 2 和 3 的因子：即 2 实现 12 级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副的组合 : 1) 4312 2) 3412 3) 22312 4) 23212 5) 22212 在上述方案中，（ 1）（ 2）方案有时可以省掉一根轴，缺点是一个传动组内有四个传动副，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，则操纵机构必须互销，以防止两个滑移齿轮同时啮合，所以一般少用。床主轴变速箱的设计 7 （ 3）（ 4）（ 5）方案：按照传动副“前多后少”的原则选择 Z=322 这一方案，但轴换向采用双向片式摩擦离合器结构，轴的轴向尺寸不至于过大，以免加长变速箱尺寸，第一传动组的传动副不宜过多，以 2 为宜因此此方案不宜采用，而应选择 12=232。方案 4）是比较合理的 12=232 动系统扩大顺序的安排 12=232 的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有形式： 1) 621 23212 2） 613 23212 根据级比指数分配要“前密后疏”的原则，应选用 Z= 12 23 62这一方案，然而对于我们所设计的结构将会出现两个问题：第一变速组采用降速传动时，由于摩擦离合器径向结构尺寸限制，使得轴上的齿轮直径不能太小，轴上的齿轮则会成倍增大。这样，不仅使 -轴间中心距加大，而且 -轴间的中心距也会辊大，从而使整个传动系统结构尺寸增大。这种传动不宜采用。如果第一变速组采用升速传动，则轴至主轴间的降速传动只能同后两个变速组承担。为了避免出现降速比小于允许的杉限值，常常需要增加一个定比降速传动组，使系统结构复杂。这种传动也不是理想的。如果采用613 23212 这一方案则可解决上述存在的问题。制转速图车床主传动系统转速结构图如图示。速图的拟定运动参数确定以后，主轴各级转速就已知，切削耗能确定了电机功率。在此基础上，选择电机型号，确定各中间传动轴的转速，这样就拟定主运动的转速图，使主运动逐步具体化。 1800r/400 1000 710 500 355 250 无锡太湖学院毕业设计说明书配降速比设计机床主轴变速传动时，为了避免从动齿轮过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比 1/4,为避免扩大传动误差，减少振动噪声，一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比 ,因此决定了一个传动组的最大变速范围 8/ 据降速比分配应“前慢后快”的原则以及摩擦离合器的工作速度要求，确定各传动组最小传动比。总的传动比： a 决定轴 -的最小降速传动比主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，所以最后一个变速组的最小降速传动比取极限 1/4，公比 =， 613 23212 最末一级间的间隔为 6 级 b 中间轴传动比可按先快后慢的原则，确定最小传动比，根据基比指数确定其他传动比 i n 1440 电总um in 总 44m 641 cc 80 44:31 25:50 床主轴变速箱的设计 9 轴最小传动比 m in cb 因为所以轴最小传动轴采用升速传动，加大齿轮外径，使主动轮齿根直径大于离合器外毂。因此，皮带轮的传动比为 . 432 1121 21 1 22m i aa 1 皮bb 动原理图轮齿数的确定及传动系统图的绘制轮确定因为床头箱内部紧凑，而第一轴除皮带轮外的受力不大，没有必要为抵消皮带的拉力而选用大的轴承和轴，所以用卸荷式带轮结构更划算。 1、选择三角带型号根据计算功率车床的启动载荷轻，工作载荷稳定，两班制工作时，取 =、选择 V 带的带型床主轴变速箱的设计 11 根据计算功率和电机额定转速查机械设计图 811 选用 B 型。 3、确定小带轮的基准直径v 皮带轮的直径越小，带的弯曲应力就越大，为了提高带的使用寿命，小带轮直径不宜过小。 1）初选小带轮的基准直径1 由表 86 和表 832 2）验算带速 v d/ 电因为 5m/s查表 82 选带的基准长度 600按下列公式计算实际中心距 a 0 6、验算小带轮的包角1 7)(180 12 因此，小带轮包角取值合理。 7、计算带的根数 Z 1）计算单根 V 带的额定功率 d 、型带查表 8 插补由 d 、 2i 和 4b 得查表 85 得 95.0 8 2 得 K ()( 00 2）计算单根 V 带的根数 Z 的根数为 3。 8、计算单根 0Y Z A B C D E 上表知道 B 型带的单位长度质量 q=m 00)00m i n)( 220 应使带的实际初拉力 0F 0F 9、计算压轴力床主轴变速箱的设计 13 p 1 3 6 02 i i nm i n)(2m i n)( 0 带轮结构工作表如下表所示。带型号带长心距带轮直径根数作用于轴上的压力大带轮小带轮 B 1600 530 280 132 3 1360N 主轴箱的动力是从主电机经过皮带轮和三角带传递给轴，并且输进主轴箱，为防止轴在三角带的张力作用下产生变形，设计时将皮带轮先通过花键套、滚动轴承和法兰安装在箱体上。从而使张力由床身承受，扭矩由花键套传递给轴。轴不在因皮带轮的张力而产生弯曲变形，故轴上的零件的动作条件得到改善。如下图所示卸荷式皮带轮 1 23 4无锡太湖学院毕业设计说明书轮齿数的确定的要求 1）确定齿轮齿数可用计算法或查表确定齿轮齿数，后者更为简便，根据要求的传动比传动副齿数和表即可求出小齿轮齿数选择时应考虑：于标准齿轮，其最小齿数 17 免齿轮尺寸过大而引起机床结构增大，一般推荐齿数和100 中心距必须保证相等。 4 采用三联滑移齿轮时，最大齿轮齿数与次大齿轮齿数差应该大于或等于 4。 . 5 保证强度和防止热处理变形过大，齿轮齿根圆到键槽的壁厚 6 保证主轴的转速误差在规定的范围之内。查机械制造装备设计表 3一变速组：时， 685 70、 72、 75、 84. 22 ， 69 72、 75、 84. 符合条件的 72、 75 和 84。因此选 84于是得变速组 49、 35； 28、 56 第二变速组： 80 82、 84、 85、 87、 89、 90. 22 ， 81 84、 86、 87、 89、 90. 33 ， 80 81、 84、 87、 88、 91. 符合条件的 84 87 因此选 87于是得变速组 b 的三个传动副的主从齿轮数分别为： 36、 51； 29、 58；23、 64。第三变速组：床主轴变速箱的设计 15 21 ， 81 84、 86、 87、 89、 90、 92、 93、 95、 104、 105. 42 8184、 85、 86、 89、 90、 91、 94、 95、 104、 105. 符合条件的 95104 和 105 因此选 105是得变速组 70、 35； 21、 84 表 3速组第一变速组第二变速组第三变速组齿数和 84 87 105 齿轮 2 4 6 8 10 12 14 齿数 49 35 28 56 36 51 29 58 23 64 70 35 21 84 2）验算主轴转速误差由于确定的齿轮齿数所得的实际转速与传动设计的理论转速难以完全相符，需要验算主轴各级转速，最大误差不得超过 10(。主轴各级实际转速值用下式计算 cb 1( 其中滑移系数 =ua ub 别为各级的传动比转速误差用主轴实际转速与标准转速相对误差的绝对值表示 n=实际标准实际 n 10( =同样其他的实际转速及转速误差如下 : 表 3轴转速 n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 准转速 5 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1440 实际转速 401 转速误差锡太湖学院毕业设计说明书转速误差满足要求。 3）绘制主传动系统图按照主传动转速图以及齿轮齿数绘制主传动系统图如下示图传动系统图床主轴变速箱的设计 17 4 强度计算和结构草图设计定计算转速轴、齿轮的计算转速主轴的计算转速：计算转速 1. 最低转速 125r/ 2. 可使主轴获得 250r/级转速， 3. 其中 250r/于要传递全部功率， 4. 所以计算转速为 125r/计算转速 1. 计算转速为 125r/ 55r/来，需要传递全部功率， 2. 所以计算转速为 355r/ I 轴计算转速计算转速为 355r/ 10r/来，需要传递全部功率，所以， 10r/速组 c 最小齿轮 z=21，装在第上，使主轴获得 80r/ 6 级，其中主轴的计算转速为 90r/ 故 z=21 齿轮计算转速为 355r/轮 z=84，装在第轴上，获得 80r/ 6 级，其中主轴的计算转速为 90r/ 故 z=84 齿轮计算转速为 90r/轮 z=70，装在第上，使主轴获得 2501400r/ 6 级，其中主轴的计算转速为 355r/ 故 z=70，齿轮计算转速为 125r/轮 z=35，装在第轴上，获得 2501400r/ 6 级，其中主轴的计算转速为 90r/ m 31213m i n j 无锡太湖学院毕业设计说明书故 z=35 齿轮计算转速为 250r/速组 b 最小齿轮 z=23，装在第上。获得 125、 355r/ 其中的计算转速为 125r/ 故 z=23 齿轮计算转速为 355r/ 齿轮 z=64，装在第上。获得 125、 355r/ 其中的计算转速为 125r/ 故 z=64 齿轮计算转速为 355r/ z=29，装在第获得 180、 500r/ 其中的计算转速为 125r/ 故 z=29 齿轮计算转速为 355r/ 齿轮 z=58，装在第上。获得 180、

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