专用车床主轴箱部件设计

1、机械制造装备课程设计计算说明书中心高为200mm专用车床主轴箱部件设计课题: 起止日期： 2015 年 12 月 20 日 至2016 年 1 月 3 日 学生姓名 班 级 学 号 成 绩指导教师(签字)机械工程学院2016 年 1 月 3 日湖南工业大学课程设计任务书20152016学年第一学期机械工程学院（系、部）:机械工程及自动化 专业：机工 班级: 机工1班课程名称：机械制造装备设计设计题目：中心高为200mm的专用车床主轴箱部件设计起止日期：自 2015 年 12 月 20 日至 2016 年 1 月 3 日共 2 周内容及任务一、设计任务: 1、 主要技术参数：电机功率P（kw）电

2、机转速n0（rmin1）转速级数ZNmin（rmin1）公比3150061601.262、 主轴箱各部件的设计 二、设计工作量1、 运动计算：根据给定的转速确定主传动系统的机构图、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数；2、 动力计算：选择电动机型号，对主要零件（如主轴、传动轴、轴承等）进行计算；3、 编写设计计算说明书一份；4、 绘制下列图纸： 机床主传动系统图（画在计算说明书中）； 主轴箱部件展开图及主要剖面图；进度安排（参考大纲）起止日期工作内容2015年12.2025认真读懂设计任务书，准备一些设计所需要的资料2015年12.2531完成说明书2016年1.13绘制图形指导教师（签字）： 年

3、 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日目录一.参数的拟定41.1确定转速范围41.2主电机的选择4二.传动设计42.1确定结构式42.2拟定结构网图42.3绘制转速图52.4齿轮齿数的确定52.5 拟定传动系统图6三、动力计算73.1 传动带的计算73.2传动轴径的计算73.3齿轮模数计算83.4各齿轮几何尺寸的计算93.5主轴尺寸的确定9四、轴承的选择10五、参考文献10一.参数的拟定1.1确定转速范围根据任务书给定： ,根据文献1表2-5选取公比，标准转速数列为160、200、250、315、400，重新取定。变速范围，级数，取Z=6。1.2主电机的选择根据文献2表12-1，确定电

4、机型号为Y100L2-4，额定功率3kw，转速为1420r/min。二.传动设计2.1确定结构式根据“前多后少” 、“前紧后松” 、“前慢后快” 原则确定结构式为6=3122。2.2拟定结构网图图2.1 结构网图2.3绘制转速图图2.2专用车床主传动转速图0轴之间为带传动，传动比为，其目的是为了防止中间变速组降速过快，缩小齿轮径向尺寸。a变速组为轴之间传动；b变速组为轴之间传动；2.4齿轮齿数的确定轴之间的齿轮副齿数和Sz取90。轴之间的齿轮副齿数和Sz取90。2.5 拟定传动系统图图2.3传动系统图三、动力计算3.1 传动带的计算V带带型选A型，根据文献3图5-6选定小带轮基准直径，大带轮直

5、径，则大带轮直径，圆整为125mm。一般初选带轮中心距为，取。 相应的带长 【文献3式(5-23)】，根据文献3表8-2选取带长基准长度，修正系数。实际中心距 【文献3式(5-24)】。带的根数 【文献3式(5-26)】。3.2传动轴径的计算传动轴直径按扭转刚度用下列公式计算：式中 d传动轴受扭转部分的直径(mm)； P该传动轴的输入功率(kw)； Pd电动机额定功率(kw)； 电动机到该轴的传动效率； nj该传动轴的计算转速(r/min)； 每米长度允许的扭转角(deg/m)；求得d值后，应作适当修正。当轴上有一个键槽时，d值应增大4%5%。根据文献2表3-3，取V带传动效率=0.96，滚动

6、轴承效率，6、7级精度齿轮传动(稀油润滑)效率。各传动轴的的输入功率：轴 轴 根据文献2表4-13取=0.8。各轴的轴径估算：轴 ，取轴 500r/min时 ，取630r/min时 ，取800r/min时 ，取3.3齿轮模数计算只计算降速比最大的齿轮副。按接触疲劳强度计算齿轮模数(mm)：；分别根据文献3表10-2，图10-19取，；分别根据文献2表4-17，表4-18取，；根据文献2表4-16，齿轮材料为40Cr调质，=650MPa；。计算得：2.64按弯曲疲劳强度计算齿轮模数(mm)：根据文献2表4-24，表4-16取Y=0.414,=275MPa。计算得：由以上确定齿轮模数。3.4各齿轮

7、几何尺寸的计算以：(1)计算分度圆直径 (2)计算中心距 (3)计算齿宽 齿宽系数0.3，取。同理，可计算其他各齿轮的几何尺寸。表3-1 各齿轮几何尺寸齿轮模数m压力角齿数z分度圆直径d齿宽b齿顶圆直径daZ13204012024126Z23205015029156Z33203510524111Z43205516529171Z532030902496Z63206018029186Z73203510524111Z83205516529171Z932026782484Z1032064192291983.5主轴尺寸的确定(1)主轴直径的确定根据文献1图3-1，取主轴前轴颈直径D1=75mm，根据文献1：取D2=55mm。(2)主轴内孔直径的确定一般应保证，取d=40mm。(3)主轴前端悬伸量的确定根据文献1，取=105mm。(4)主轴合理跨距的确定，取L=4a=420mm。4、 轴承的选择轴轴承：圆锥滚子轴承30206，圆锥滚子轴承30205。轴轴承：圆锥滚子轴承30205一对。轴轴承：圆锥滚子轴承30311，推力球轴承51111，圆锥双列圆柱滚子轴承NN 3015 K/W33。五、参考文献1关慧贞主编，机械制造装备设计。北京，机械工业出版