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1、湖南科技大学本科毕业设计（论文）湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目C7620型车床主轴箱及后刀架设计作者学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化学号指导教师二XX年 五月二十七日摘 要本次设计为C7620型卡盘多刀半自动车床的主轴箱设计。该车床是用于加工盘套类零件的高效率机床，主传动采用双速电机，结构简单。首先根据本次设计的主要参数进行机床转速的确定，拟定传动方案，确定出主轴箱的转速图和变速传动系统图。选定齿轮的齿数，通过验算主轴的转速误差是否在误差值的允许范围内，从而确定设计的齿轮是否达到设计要求。根据机床设计手册和已经确定的主轴箱转速图，计算主轴、各传动轴以及各齿轮的
2、计算转速，进而确定齿轮的模数和材料，完成齿轮的设计。注意到本次设计中双速电机的特点，根据主动带轮传递的功率选择三角胶带的型号，确定胶带长度以及根数等，进一步计算传动轴和主轴的轴径，选择花键的型号，完成皮带和各个轴的设计，至此完成车床主轴箱内主要零件的设计。针对齿轮的模数以及传动轴（中轴）的刚度和强度、轴承寿命等进行校核验算，达到合格后即初步完成了车床主轴箱的整体设计。关键词:主轴箱 齿轮 轴 三角胶带全套图纸加扣 3346389411或3012250582IIIAbstractThe design for the z5140-type multi-tool semi-automatic lat
3、he chuck spindle box design. The lathe is a disc sets of parts for processing high-efficiency machines, the main drive with dual-speed motor, simple structure. First, according to the design of the main parameters of the machine speed identification, formulation transmission scheme, determine the sp
4、eed of the spindle box diagram and transmission system diagram. Selected gear teeth, the spindle speed error by checking whether the error value within the allowable range, the design of the gears to determine the design requirements. According to Machine Design Manual and have been identified Heads
5、tock speed graph, calculate the spindle, the shaft and the gear calculation speed, and to determine the modulus gear and materials to complete the design of gears. Noting this design features two-speed motor, according to the power delivered by the drive pulley choice triangle tape models, to determ
6、ine the tape length, and number of roots, etc., further calculations shaft and the spindle shaft, select the spline model, complete belts and the design of each axis, thus completing the main parts lathe headstock design. Modulus as well as for the gear shaft (axis) of the stiffness and strength, be
7、aring life, etc. check checking, reached after passing the initial completion of the overall design of lathe headstock. Keywords: triangle tape headstock gear shaftI目 录绪 论1第一章 主动参数的确定21.1确定传动公比21.2主电动机的选择2第二章 车床的规格3第三章 变速结构的设计43.1确定变速组及各变速组中变速副的数目43.2结构式的确定43.3各变速组的变速范围及极限传动比43.4确定各轴的转速53.5绘制转速图63.6
8、确定各变速组变速副齿数73.7绘制变速系统图8第四章 结构设计94.1 结构设计的内容、技术要求和方案94.2 展开图及其布置94.3 I轴（输入轴）的设计94.4 齿轮块设计104.5 传动轴的设计114.6 主轴组件设计124.6.1 各部分尺寸的选择124.6.2 主轴材料和热处理124.6.3 主轴轴承134.6.4 主轴与齿轮的连接144.6.5 润滑与密封144.6.6 其他问题14第五章 传动件的设计165.1带轮的设计165.2带轮结构设计185.3传动轴的直径估算195.4键的选择205.5齿轮模数的确定205.6确定各轴间的中心距24I5.7齿轮的设计24第六章 齿轮校核2
9、56.1齿轮强度校核256.1.1校核a组齿轮256.1.2 校核b组齿轮26第七章 传动轴刚度校核297.1核算其装齿轮处产生的挠度和倾角297.2核算轴承处转角32第八章 轴承的选用和校核348.1各轴轴承的选用的型号348.2轴承寿命计算34第九章 后刀架的设计369.1后刀架的发展趋势369.2后刀架设计的基本要求369.3 C7620机床后刀架的设计369.4刀架的组成399.5后刀架的工作409.6刀架参数的确定409.7动力源的选取419.8安装调试41第十章结论 42参考文献43致谢44I绪 论C7620卡盘多刀半自动车床是一种以加工盘类零件为主的高效率机床,该机床配有前后两个
10、刀架,能对零件进行端面、外圆、内孔及斜锥等多种工序的加工。由于本机床主传动系统采用双速电机驱动，所以前后刀架在一次自动循环中能根据零件直径的不同，自动变换两种不同的进给速度。机床前后刀架的驱动和工件的夹松都是采用液压控制的，由于在电器部分采用了步进程序控制线路组成的预选工艺卡片(即插销板)，配合行程挡铁的调整，可以实现本机床所提出的各种自动循环。在机床设计开始时需要先确定相关的参数，它是其它设计的根据，影响到产品是否可以满足实际要求，这是设计的关键一步。机床参数有主基本参数与基本参数。主参数是机车参数中最重要的，它直接反映机床的加工能力和特性，决定和影响其它基本参数。I1第一章 主动参数的确定
11、1.1确定传动公比 根据机械制造装备设计表3-5 标准公比。这里我们取标准公比系列=1.41.因为=1.41=1.06，根据机械制造装备设计表3-6标准数列。首先找到最小极限转速90，再每跳过5个数（1.261.06）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：90、125、180、255、345、485、710、1000。 1.2主电动机的选择 采用双速电动机,电动机变速范围位2,转速级数共8级。电机功率 电机转速I第二章 车床的规格根据以上的计算和设计任务书可得到本次设计车床的基本参数： 表2.1车床的主参数（规格尺寸）和基本参数表工件最大回转直径(mm)最高转速()最低转速()电机功率P（
12、kW）公比转速级数Z2001000907.5/101.418 I第三章 变速结构的设计拟定变速方案，包括变速型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个变速系统的确定。变速型式则指变速和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的变速型式、变速类型。变速方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定变速方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑。变速方案有多种，变速型式更是众多，比如：变速型式上有集中变速，分离变速；扩大变速范围可用增加变速组数，也可采用背轮结构、分支变速等型式；变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。显然，可能的方案有很多，优化
13、的方案也因条件而异。3.1确定变速组及各变速组中变速副的数目级数为Z的变速系统由若干个顺序的变速组组成，各变速组分别有、个变速副。即变速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的因子： ，方案： 电变速组作为第一扩大组，III轴间的变速组为基本组，传动副数为2，IIIII轴间变速组为第二扩大组，传动副数为2。3.2结构式的确定 转速级数：Z=8，根据传动副前多后少传动线前密后疏降速前缓后急的三原则，可确定结构方案为：，但考虑到所设计机床的实际情况，采用双速电动机驱动，双速电动机是动力源，必须为第一变速组（电变速组）；但级比是2，除可为混合公比传动系统的变型基本组外，不可能是常规传动
14、系统的基本组，只能作为第一扩大组。因此，机床采用双速电动机时，传动顺序和扩大顺序不一致。由于传动系统的公比是1.41，故基本组的传动副数为2。因此，确定其传动最佳方案：。3.3各变速组的变速范围及极限传动比传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围：在降速传动时，为防止被动齿轮的直径过大而使进径向尺寸过大，常限制最小传动比，1/4，升速传动时，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比，斜齿轮比较平稳，可取，故变速组的最大变速范围为/810。主轴的变速范围应等于住变速传动系中各个变速组变速范围的乘积，即：检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。 (3.1)其中， ，符合要求。3.4确定各轴的转速3.4.1确定主轴计算转速：计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。根据
