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1、1.概述1.1 机床主轴箱课程设计的目的 41.2 设计任务和主要技术要求 41.3 操作性能要求 52.参数的拟定 52.1 确定极限转速 52.2 主电机选择 53.传动设计 63.1 主传动方案拟定 63.2 传动结构式、结构网的选择 63.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 73.2.2 传动式的拟定 73.2.3 结构式的拟定 74. 传动件的估算 94.1 三角带传动的计算 94.2 传动轴的估算 124.2.1 主轴的计算转速 134.2.2 各传动轴的计算转速 134.2.3 各轴直径的估算 134.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 154.3.1 齿轮齿数的确定 154
2、.3.2 齿轮模数的计算 164.3.4 齿宽确定 214.3.5 齿轮结构设计 22232324254.4 带轮结构设计4.5 传动轴间的中心距4.6 轴承的选择4.7 片式摩擦离合器的选择和计算4.7.1 摩擦片的径向尺寸 254.7.2 按扭矩选择摩擦片结合面的数目 254.7.3 离合器的轴向拉紧力 26264.7.4 反转摩擦片数 265. 动力设计 275.1 传动轴的验算 275.1.1 I轴的强度计算285.1.2 作用在齿轮上的力的计算 285.1.3 主轴抗震性的验算31345.2 齿轮校验5. 3轴承的校验 356. 结构设计及说明 366.1 结构设计的内容、技术要求和
3、方案 366.2 展开图及其布置 376.3 I轴（输入轴）的设计386.4 齿轮块设计 396.4.1 其他问题 406.5 传动轴的设计 406.6 主轴组件设计 426.6.1 各部分尺寸的选择 426.6.2 主轴轴承 436.6.3 主轴与齿轮的连接 456.6.4 润滑与密封 456.6.5 其他问题 467. 总结 478. 明细表 49项目内容结果概述1.1机床主 轴箱课程 设计的目 的11机床主轴箱课程设计的目的机床课程设计，是在学习过课程机械制造装备设计之后进 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方案过程中，得
4、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分析，结构设计和 计算能力。1.2设计任务和主要技术要求1.2设计任务和主要技术要求普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计的是普 通型车床主轴变速箱。主要用于加工回转体。车床的主参数（规格尺寸）和基本参数：1、 加工工件直径为：60 mm时，机床达到的最高切削速度Vmax=150m/min;2、变速范围Rn=4351；3、V=100 m/min时，切削45号钢时，
5、机床功率允许的最大切削用量为：a =5 mm, f=0.3 mm/r；p4、抗振性：一般。1.3操作性能要求1.3操作性能要求1）2)3)具有皮带轮卸荷装置手动操纵双向摩擦片离合器实现主轴的正反转及停止运动要求主轴的变速由变速手柄完成4)床头箱的外型尺寸、与床头床身的联接要求与C618K-I车床的床头箱相同2参数的拟定 足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。2渗数的拟定2.1确定极限转速nm. ax nnmin因为 K=0.5, Rd=0.20.25d =KD=0.5 X 500=250mmmaxd .二R X d =（0.20.25） d=5062.5min dmaxmax又R =
6、43 51nn = n /R = 18.73 22.2r/minmin max nn = 1000V /兀 d = 955.4r/minmaxmaxmin2.2主电机选择合理的确定电机功率，使机床既能充分发挥其使用性能，满n 二 18.73minr /minnmaX955-4r /min22.22.2 主电机选择已知异步电动机的转速有3000 r/min、1500r/min、电机：Y132M-4，额定功率7.5 kw，满载转速 1440/min ，耳=0.87。1000r/min、750 r/min，已知P油是7.1KW,根据车床设计手额册附录表2选Y132M-4,额定功率7.5 kw，满载转
7、速1440 人込， 耳=0.87。3传动设计3.1 主传动方案拟定3传动设计31主传动方案拟定拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、幻想、制动、 操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机 构以及组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。传动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，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经 济等多方面统一考虑。传动方案有多种，传动型式更是众多，比如：传动型式上有 集中传动，分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背 轮结构、分支传动等型式；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
8、能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。此次 设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。3.2 传动结构式、结构网的选3.2传动结构式、结构网的选择结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。3.2.1确定传动组及各传动组中传动副的数目3.2.1 确 定传动组 及各传动 组中传动 副的数目级数为Z的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有Z、z、个传动副。即Z ZZZ 12123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：Z = 2a x3b，可以有多种方案，例：18=3X3X2；
9、18=2X3X2X2；18=2X3X 1+2X1X1； 18=2X3X 1X2X13.2.2传动式的拟定3.2.2 传动式的拟定18级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑 到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。在I轴如果安置换向摩擦离合器时，为减少轴向尺寸，第一传动组 的传动副数不能多，以2为宜。主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上齿轮少些为 好。最后一个传动组的传动副常选用2。综上所述，传动式为18=2X3X2X2。3.2.3 结构式的拟定3.2.3结构式的拟定对于18=2X3X2X2传动式，有2种结构式和对应的结构网。分别为：18二2 x 3 x 2 x 2（2
10、:内轮+背轮，2 :重复6级）1 2 6126612618 = 2 x 3 x 2 x 21 2 6126（2126 :重复6级）由于本次设计的机床I轴装有摩擦离合器，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。初选I8 - 2 x 3 x 2 x 21 2 6 12-6（2 :内轮+背轮，2 :重复6级）的方案。初选18 =2 x 3 x 21 2 6x 212-6612-63.3转速图的拟定3.3转速图的拟定正转转速图：项目内容结果（主轴）电机IIIIVVI4口r?tr/m人 ./、A、:dd/SVzsk、St .r| k X*d $泊vsv、0XSV7、*LJ1 门|口63U5UU o
11、n-acn31 5己 cici1 60己ani nilau5031 .S己Cl1 B = 21 X 3 sX 2(jX c? 1 ?-4.传动件的估算4.1 三角 带传动的 计算主传动系图为：4.传动件的估算4.1三角带传动的计算三角带传动中，轴间距A可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构 简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。(1)选择三角带的型号根据公式P = K P = 1.1 x 7.5 = 7.18KWcaa式中P-电动机额定功率，K 工作情况系数 a选择B型带查机械设计图8-8因此选择B型带。确定带轮的计算直径Di，D
12、2带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命，小 带轮的直径D不宜过小，即D D 。查机械设计表8-3,11min8-7取主动轮基准直径Di=125 mm。D =125 mm i由公式D2n 小=i Dn 12。2 = 250mm式中:n -小带轮转速，D2 = 1440 2 = 225mm，-大带轮转速，所以由机械设计A表8-7取园整为250mm。3J4 x】25 x1440 = 995 时60x1000/s(3)确定三角带速度兀D n按公式V =11=按 式60x1000因为5m/minV25 m/min,所以选择合适。(4)初步初定中心距带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步选定，一般可 在下列范围内选取：根据经验公式0.7(D + D ) A 2(D + D )mm1 2 0 1 2即：2625mm A 750mmA =600mm00取
