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1、中北大学课程设计说明书目 录1. 概述和机床参数确定11.1机床运动参数的确定11.2机床动力参数的确定11. 3机床布局1 2. 主传动系统运动设计22.1确定变速组传动副数目22.2确定变速组的扩大顺序22.3绘制转速图32.4确定齿轮齿数32.5确定带轮直径32.6验算主轴转速误差42.7绘制传动系统图4 3估算传动件参数 确定其结构尺寸53.1确定传动转速53.2确定主轴支承轴颈尺寸63.3估算传动轴直径63.4估算传动齿轮模数63.5普通V带的选择和计算7 4结构设计84.1带轮设计84.2齿轮块设计84.3轴承的选择94.4主轴组件94.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计94.6主
2、轴箱体设计94.7主轴换向与制动结构设计9 5.传动件验算 105.1齿轮的验算 105.2传动轴的刚度验算 125.3花键键侧压溃应力验算165.4滚动轴承的验算165.5主轴组件验算.176. 主轴位置及传动示意图.207.总结218.参考文献221.概述1机床课程设计的目的机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构
3、分析，结构设计和计算能力。轻型车床是根据机械加工业发展需要而设计的一种适应性强，工艺范围广，结构简单，制造成本低的万能型车床。它被广泛地应用在各种机械加工车间，维修车间。它能完成多种加工工序；车削内圆柱面，圆锥面，成形回转面，环形槽，端面及内外螺纹，它可以用来钻孔，扩孔，铰孔等加工。1.1 机床运动参数的确定（1） 确定公比及Rn已知最低转速nmin=160rpm，最高转速nmax=2000rpm，变速级数Z=12，则公比：= （nmax/nmin）1/（Z1） =（2000rpm/160rpm）1/（121）1.26转速调整范围： Rn=nmax/nmin=12.5（2） 求出转速系列根据最
4、低转速nmin=160rpm，最高转速nmax=2000rpm，公比=1.26，按机床课程设计指导书（陈易新编）表5选出标准转速数列： 2000 1600 1250 1000 800 630 500 400 315 250 200 1601.2机床动力参数的确定已知电动机功率为N=3kw，根据金属切削机床课程设计指导书（陈易新编）附录2选择主电动机为Y100L2-4，其主要技术数据见下表1：表1 Y100L2-4技术参数转速（r/min）额定功率（kw）满载时堵转电流堵转转矩最大转矩同步转速（r/min）级数电流（A）效率（%）功率因数额定电流（倍）额定转矩（倍）额定转矩（倍）14205.56
5、.882.50.817.02.22.2150041.3机床布局确定结构方案1）主轴传动系统采用V带，齿轮传动。2）传动型采用集中传动。3）制动采用式摩擦离合器和带式制动器。4）变速系统采用多联划移齿轮变速。5）润滑系统采用飞溅油润滑。2）布局采用车床常规的布局形式。机床主要由主轴箱，皮鞍，刀架，尾架，进给箱，溜扳箱，车身等6个部件组成。主轴的空间位子布局图2 主传动系统运动设计2.1确定变速组传动副数目实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合：1）12=3 2）12=43 3）12=3 4）12=25)12=2方案中1）和2）可省一根轴。但是有一个传动组内有四个变速传动副，会增加
6、轴向尺寸。这种方案不宜采用。根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案3）是可取的。可以使传动副传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件少些，这样节省了材料。2.2确定变速组的扩大顺序12=232的传动副组合，其传动组的顺序又可有以下六种形式：1） 12=312326 2） 12=3126233） 12=322126 4） 12=3421225） 12=322621 6） 12=342221 选着中间轴的变速范围最小的方案，变速范围小，转速高，转矩较小，传动件的尺寸九可以小些，尽量使扩大组的顺序要与传动顺序一致的原则。所以选择方案1）较为合理。结构网图如下： 图2变速组扩
7、大顺序2.3绘制转速图 图3转速图2.4确定齿轮齿数利用查表法由机床课程设计指导书（陈易新编）表9，求出各传动组齿轮齿数表2 各传动组齿轮齿数变速组第一变速组第二变速组第三变速组齿数和7282 88齿轮Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14齿数36363240284446363250543425632.5确定带轮直径确定计算功率 K-工作情况系数 工作时间一班制 查表得k=1.1N-主动带轮传动的功率计算功率为Nj=1.2x3=3.6kw根据计算功率和小带轮的转速选用的三角带型号为A ， 查表的小带轮直径推荐植为80mm ，大带轮直径 2.6绘制传动系统图 图4传动
8、系统图3 估算传动件参数 确定其结构尺寸3.1确定传动转速表4计算转速图传动件轴齿轮Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14算转速10006304003155307501060750375275265375192375671323751603.2确定主轴支承轴颈尺寸根据机床课程设计指导书主轴的驱动功率为3kw选取前支承轴颈直径为 D=70-90， 后支承轴颈直径：，选取。3.3估算传动轴直径表5估算传动轴直径计算公式轴号计算转速电机至该轴传动效率输入功率允许扭转角传动轴长度mm估计轴的直径mm 花键轴尺寸I7502.8512182035II3750.982.76614
9、5042III47.50.982.681660463.4估算传动齿轮模数根据计算公式计算各传动组最小齿轮的模数表6估算齿轮模数估算公式传动组小齿轮齿数比齿宽系数传递功率P载荷系数K 系数系数许用接触应力许用齿根应力计算转速系数模数模数选取模数m按齿轮接触疲劳强度按齿轮弯曲疲劳强度第一变速组241.5883161111005187104.361.21.13第二变速组281.5883161111005183554.471.521.443第三变速组182.5283161111005183554.72.82.543.5普通V带的选择和计算设计功率 （kw） 皮带选择的型号为A型两带轮的中心距范围内选择
10、。中心距过小时，胶带短因而增加胶带的单位时间弯曲次数降低胶带寿命；反之，中心距过大，在带速较高时易引起震动。计算胶带速度初定中心距 计算带的基准长度： 按上式计算所得的值查表选取计算长度L及作为标记的三角带的内圆长度标准的计算长度为实际中心距 A=1632.1A=为了张紧和装拆胶带的需要，中心距的最小调整范围为A002L是为了张紧调节量为22.4 ( h+0.01L) 是为装拆调节量为胶带厚度.定小带轮包角求得合格.带的挠曲次数: 合格带的根数 单根三角带能传递的功率小带轮的包角系数 取4根三角胶带。4结构设计4.1带轮设计根据V带计算，选用4根A型V带。由于I轴安装了摩擦离合器，为了改善它们的工作条件，保证加工精度，采用了卸荷带轮结构。4.2齿
