最大加工直径为Ф500mm普通车床的主传动部件设计
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主轴.dwg
主轴箱.dwg
主轴箱装配图.dwg
最大加工直径为Ф500mm普通车床的主传动部件设计论文.doc
资料 (F)草图.dwg
目录
1.车床参数的拟定- ------------------------------------------------------2
1.1车床主参数和基本参数------------------------------------------------2
1.1.1拟定参数的步骤和方法----------------------------------------------2
2.运动设计- ------------------------------------------------------------4
2.1传动结构式、结构网的选择确定-----------------------------------------4
2.1.1传动组及各传动组中传动副的数目------------------------------------4
2.1.2传动系统扩大顺序的安排 -------------------------------------------4
2.1.3绘制结构网--------------------------------------------------------4
2.1.4传动组的变速范围的极限值------------------------------------------5
2.1.5最大扩大组的选择--------------------------------------------------5
2.2转速图的拟定--------------------------------------------------------6
2.2.1主电机的选定------------------------------------------------------6
2.3齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制------------------------------------7
2.3.1齿轮齿数的确定的要求----------------------------------------------7
2.3.2变速传动组中齿轮齿数的确定----------------------------------------8
3.强度计算和结构草图设计-- --------------------------------------------11
3.1确定计算转速-------------------------------------------------------11
3.1.1主轴的计算转速---------------------------------------------------11
3.1.2中间传动件的计算转速---------------------------------------------11
3.1.3齿轮的计算转速---------------------------------------------------12
3.2传动轴的估算和验算-------------------------------------------------12
3.2.1传动轴直径的估算-------------------------------------------------12
3.2.2主轴的设计与计算-------------------------------------------------13
3.2.3主轴材料与热处理-------------------------------------------------16
3.3齿轮模数的估算和计算-----------------------------------------------16
3.3.1齿轮模数的估算---------------------------------------------------16
3.3.2齿轮模数的验算---------------------------------------------------19
3.4轴承的选择与校核---------------------------------------------------24
3.4.1一般传动轴上的轴承选择-------------------------------------------24
3.4.2主轴轴承的类型---------------------------------------------------25
3.4.3轴承间隙调整-----------------------------------------------------25
3.4.4轴承的校核-------------------------------------------------------26
3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------26
3.5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------27
3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------27
3.5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------27
3.5.2外摩擦片的内径d- ------------------------------------------------28
3.5.3选择摩擦片尺寸(自行设计)-----------------------------------------28
3.5.4计算摩擦面的对数Z------------------------------------------------28
3.5.5摩擦片片数 ------------------------------------------------------29
参考文献- -------------------------------------------------------------30
1.车床参数的拟定
1.1车床主参数和基本参数
1.1.1拟定参数的步骤和方法
1）极限切削速度Vmax、Vmin
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 1.1
加 工 条 件 Vmax(m/min) Vmin(m/min)
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Vmax=300 m/min
2）主轴的极限转速
计算车床主轴极限转速时的加工直径，按经验分别取K=0.5,Rn=0.25。则主轴极限转速应为：
取标准数列数值，即 =1600r/min
取标准数列数值，即 =35.5r/min
转速范围Rn=
转速范围Rn= =43.0r/min
3）主轴转速级数Z和公比
已知
Rn=
Rn= Z-1
以 和 代入R= 式，得R=12.7和43.8，因为 =43.0，所以选取 =1.41。
考虑到设计的结构复杂程度要适中，并要求最好采用特殊形式的变速系统。选取级数Z=12。各级转速数列直接从标准的数列表中查出，按标准转速数列为：
35.5， 50， 71， 100， 140， 200，
280, 400, 560，800， 1120, 1600
综合上述可得：主传动部件的运动参数
=35.5 Z=12 =1.41
4）主电机功率——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。
中型普通车床典型重切削条件下的用量
刀具材料：YT15 工件材料45号钢，切削方式：车削外圆
查表可知：切深ap=3.5mm 进给量f(s)=0.35mm/r
切削速度V=90m/min
功率估算法用的计算公式
3.5.4计算摩擦面的对数Z
式中：f-----摩擦片间的摩擦系数； [p]----许用压强MPa；
D------摩擦片内片外径 mm； d-------摩擦片外片内径 mm；
----速度修正系数； -----接合面数修正系数；
-----接个次数修正系数； K------安全系数。
分别查表
～1.2 mm =35mm
1.0
=10
3.5.5摩擦片片数
摩擦片总数为（z+1）片，即11片，根据具体情况设内为6片，外5片。
计算轴向压力Q
=3.14×1.0× ×
=5073N
4.润滑与密封
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）堵——加密封装置防止油外流。
主轴转速高，多采用非接触式的密封装置，形式很多，一种轴与轴承盖之间留0.1～0.3 的间隙（间隙越小，密封效果越好，但工艺困难）。还有一种是在轴承盖的孔内开一个或几个并列的沟槽（圆弧形或 形），效果比上一种好些。在轴上增开了沟槽（矩形或锯齿形），效果又比前两种好。
在有大量切屑、灰尘和冷却液的环境中工作时，可采用曲路密封，曲路可做成轴向或径向。径向式的轴承盖要做成剖分式，较为复杂。
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。
心得体会
随着三个礼拜的结束，紧张的金属切削机床课程设计已经结束了。虽然时间不是很长，但是涉及的知识非常的广泛，对自己也是一种比较全面的考验。通过这次课程设计，自己意识到了所学的课本知识还不足，对于很多结构的配合以及画法还不是很懂，这样也对自己以后的学习心态有了巨大的转变。同时也发现在学习的理论知识里，很多东西很难与实际相结合，导致经常犯一些不应该犯的错误，自己在这方面都应该努力去加强。通过这次课程设计也使我的计算机绘图水平有了很大的提升，对这绘图软件有了较全面的了解。总体来说，课程设计非常有利于学生去巩固一个学期下来所学的知识，并且加以利用，对我们都有非常大的帮助，也很感激学校给我们这样的机会。
参考文献
[1] 机床主轴变速箱设计指导 清华大学曹金榜等主编
[2] 机床设计图册 东方纺织工学院等主编
[3] 机床设计手册 《机床设计手册》编写组主编
[4] 金属切削机床概论 （教材）
[5] 金属切削机床设计 （教材）
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