C6136机床主轴传动箱课程设计C6136型机床主轴箱课程设计说明书系 别： 交通与机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机械10-4班 姓 名： 富连宇 学 号： 1008470434 吗 指导老师： 赵民 目录一、设计目的 2二、机床主要技术要求 2三、确定结构方案 2四、运动设计 24.1确定极限转速 24.2拟订结构式 34.3绘制转速图 34.4 确定齿轮齿数 44.5 验算主轴转速误差： 54.6 绘制传动系统图 5五、动力设计 65.1 V带的传动计算 65.2各传动轴的估算 75.3齿轮模数确定和结构设计： 85.4摩擦离合器的选择与计算： 95.5结构设计 10六、齿轮强度校核 126.1、各齿轮的计算转速 126.2、齿轮校核 12七、主轴刚度校核 14八、主轴最佳跨度确定 158.1计算最佳跨度 158.2校核主轴挠度 158.2主轴图：（略）见附图2 15九、各传动轴支持处轴承选用 15十、键的选择和校核 161）、轴IV的传递最大转矩 16十一、润滑与密封 16十二、总结 16十三、参考文献 17十四、附 17一、设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、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，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
可使我们学会理论联系实际的工作方法，培养独立工作的能力；学会基本的设计的方法；熟悉手册、标准、资料的运用；加强机械制图、零件计算、编写技术文件的能力，学会设计说明书的编写为接下去的毕业设计、毕业论文积累经验二、机床主要技术要求[1]车床类型为C6136型车床主轴变速箱（采用机械传动结构）[2]加工工件最大直径：360mm[3]加工工件最大长度：1500mm[4] 主轴通孔直径：40-50mm[5]主轴前锥孔：莫式5号[6]主轴采用三相异步电机[7]主电动机功率为n电额：4kw[8]转速nmin：33.5r/min mmax：1700 r/min n额：1000r/min[9]主轴变速系统实现正传12级变速，反转6级变速（采用摩擦离合器）三、确定结构方案[1] 主轴传动系统采用V带、齿轮传动；[2]传动形式采用集中式传动；[3]主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器；[4]变速系统采用多联滑移齿轮变速四、传动方案4.1确定极限转速转速nmin：33.5r/min nmax：1700 r/min n额：1000r/min4.2拟订结构式1）确定变速组传动副数目：传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子，为实现12级主轴转速变化的传动系统可以以下多种传动副组合：① 12=3x2x2 ②12=2x2x3 ③12=2ⅹ3ⅹ2等18级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴箱的具体结构、装置性能，主轴上的传动副数主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上的齿轮少些为好。
按照1 符合变速级数、级比规律 2 传动件 前多后少 3 结构网 前密后疏4 第二扩大组变速范围r=8满足变速范围要求综上所述，传动式为12=31ⅹ23ⅹ26确定变速组扩大顺序：12=3x2x2的传动副组合，这种传动可以有效保证中建传动范围小，使传动平稳，从而确定结构网如下：检查传动组的变速范围时，只需检查最后一个扩大组，第二扩大组的变速范 , 围是:，其中所以，符合要求4.3绘制转速图选择电动机 由于主轴电动机要求采用三相异步电动机，根据条件电动机选用的三相异步电动机的给定参数可知，其满载转速1700r/min分配总降速传动比 总降速传动比 =33.5/1700=67/3400不符合转速数列标准，因而需增加一定传动副确定传动轴轴数 传动轴轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1+1=5确定各级转速并绘制转速图由 z = 12确定各级转速：1500、1060、750、530、375、265、190、132、95、67、47.5、33.5r/min4.4 确定齿轮齿数在保证输出的转速准确的前提下，应尽量减少齿轮齿数，是齿轮结构尺寸紧凑。
齿轮齿数的确定原则： 实际转速与标准转速n的相对转速误差为： 齿轮副的齿数和； 满足结构安装要求，相邻轴承孔德壁厚不小于3mm④当变速组内各齿轮副的齿数和不相等时，齿数和的差不能大于3利用查表法求出各传动组齿轮齿数如下表：变速组第一变速组第二变速组第三变速组齿数和72齿轮齿数3636304224284242226218724.5 验算主轴转速误差：主轴各级实际转速值用下式计算：式子中u1、u2、u3分别为第一、第二、第三变速组齿轮传动比，ε取0.05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：其中n'为主轴标准转速转速误差表主轴转速n1n2n3n4n5n6n7n8n9标准转速33.540506380100125160200实际转速33.8405063.680100127.3160200转速误差%0.95000.95001.8400主轴转速n10n11n12n13n14n15n16n17n18标准转速250315400500630800100012501600实际转速250.6315393.8501.1630787.51002.312601575转速误差%0.2401.550.201.60.230.81.56转速误差满足要求。
4.6 绘制传动系统图五、动力设计5.1 V带的传动计算电动机转速n=1700r/min,传递功率P=4kw,传动比i=1.8，两班制，一天运转16.1小时，工作年数10年1）、选择V带型号 ，（P—电动机额定功率，—工作情况系数）查《机械设计》，得应选择B型带确定带轮的计算直径，为了避免弯曲应力过大，小带轮的基准直径不能过小，即，查《机械设计》表8-6和表8-8得：小带轮基准直径=150mm,大带轮基准直径，由表8-8取=270mm2）、确定V带速度 按公式 , 5m/min
机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大变形因此疲劳强度一般不失是主要矛盾，除了载荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形因此，必须保证传动轴有足够的刚度1）、主轴计算转速 主轴计算转速是第一个三分之一转速范围内的最高一级转速，即： 2）、其余各轴的计算转速 nⅢ=125r/min, nⅡ=500r/min, nⅠ=800r/min3）、各轴最小直径的确定： 实心轴 ： 空心轴：其中： P——电动机额定功率 ——系数，可查表得到 ——该传动轴的计算转速 Ⅰ轴：,K=1.06,A=120 取： 22 Ⅱ轴：， 取：25Ⅲ轴： 取：36Ⅳ轴： 取：405.3齿轮模数确定和结构设计：参考《金属切削机床课程设计指导书》中齿轮模数的初步计算公式初定齿轮的模数： m = 32 式中 N —— 该齿轮传递的功率（KW）； Z —— 所算齿轮的齿数； —— 该齿轮的计算转速（r/min）。
同一变速组中的齿轮取同一模数，故取（）最小的齿轮进行计算，然后取标准模数值作为该变速组齿轮的模数第一变速组中：，齿轮齿数为36的值最小，其计算转速为500r/min计算得：m =2.13mm，取标准模数m=2.5 mm第二变速组中：,齿轮齿数为45的值最小，其计算转速为125r/min计算得：m = 3.09 mm，取标准模数m=3.5 mm；第三变速组中：，齿轮齿数为19的值最小，其计算转速为125r/min计算得：m = 3.96mm ,取标准模数m=4 mm；△标准齿轮：齿轮具体参数见下表：齿轮齿数Z模数m分度圆齿顶圆齿根圆齿宽b1362.59095.583.75252362.59095.583.75203302.58085.573.75254422.5100105.593.75205242.57075.563.75256282.5110115.5103.75207423.5157.5164.5148.7535842。