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1、立式钻床主轴箱的设计摘 要金属切削机床是用刀具或磨具对金属工件进行切削加工的机器，在机械制造行业中，机床有着非常广泛的应用。其中钻削加工机床在零件加工中占有相当的比例，据统计在零件加工中钻孔加工占25%以上。钻床是孔加工专用机床,主要用来加工外形复杂、没有对称回转轴的工件上的孔，如箱体、机架等零件上的各种孔。钻床能够完成钻孔、扩孔、铰孔、刮平面以及攻螺纹等加工内容。立式钻床是比较普通的一种切削机床，该机床的特点是主轴箱和工作台安置在立柱上，主轴垂直布置的钻床。本设计根据机床实际加工能力及机床性能，完成对立式钻床主轴箱的设计。主轴变速箱是立式钻床的重要部件之一，因此合理设计主轴变速箱的变速方案及
2、合理设计实现变速的零部件是此次毕业设计的关键。具体设计内容包括：首先：选电动机类型及型号，选择电机时需考虑价值和性能要求；然后根据所选电机确定总传动比，绘制转速图和传动简图；这样就可以确定实现变速所需齿轮齿数；最后根据转速和功率计算出轴的转矩及轴的计算转速，对齿轮强度进行强度校核。其次，根据齿轮的弯矩和受力状况计算所有轴的最小直径，然后根据轴上所有安装零件的具体位置，确定出轴的结构形式及轴的长度，最后对轴进行校核。最后，确定箱体结构。在设计过程中，对标准件和轴进行了校核。验证结果表明所设计的立式钻床主轴箱的变速方案能满足机床加工能力的要求，实现变速的主要零部件的强度基本能满足设计要求。关 键
3、词：切削机床，立式钻床，主轴箱，箱体VERTICAL DRILLING GEARBOX DESIGNABSTRACTMetal-cutting machine is used knives or abrasive to the metal parts for cutting machines, machinery manufacturing industries, machine tools have a very wide range of applications. One drilling machine in the processing parts occupy considerab
4、le proportion, according to statistics in parts of the processing of drilling processing more than 25 percent. Machines are drilling holes, mainly used for processing complex shape, no symmetry axis of the rotating parts on the hole, such as cabinet, rack with others, such as the various holes. Dril
5、ling to be completed drilling, reaming, Reaming, Tapping plane and scraping, and so on. is a rather ordinary cutting machine tools. Gearbox and its placement in the column on the table, the layout of the main vertical drilling. According to the design of the machine and the actual processing capacit
6、y of machine tools, to complete vertical drilling main gearbox design. Vertical transmission is the main axis drilling one of the important parts, so rational design of the spindle speed gearbox and programmers designed to achieve a reasonable speed of the components is the key to the design of grad
7、uation. Specific design elements include: First of all，electing motor types and models, the choice to be taken into account the value of the electrical and performance requirements and then determine the total Motor selected under the transmission ratio, rendering speed transmission and sketch plans
8、; This can be identified to achieve the required speed gear teeth; Finally, according to speed and calculate the axis of power and torque axis of calculation speed and intensity of gear strength checking.Secondly, gear and the moment the situation in the calculation of all of the smallest diameter s
9、haft, then install all the components of the axis specific location, to determine the form and structure of the axis of the shaft length, the end of the shaft to check.Finally, determine cabinet structure.In the design process,having the standard parts and the axis checked. The results show that the
10、 verification of vertical drilling spindle speed transmission of the program to meet the requirements of machine tool processing capacity, and speed of the main components of the basic strength to meet the design requirements.KEY WORDS: cutting machine、vertical drilling 、gearbox、Box / 文档可自由编辑打印目录前言1
11、第1章立式钻床简介21.1立式钻床简介21.2立式钻床的规格及性能2第2章传动方案的设计32.1选择电动机32.2确定转速数列公比32.3主运动转速图拟定42.4进给运动转速图拟定72.5齿轮齿数确定及传动系统简图82.6确定计算转速132.7确定各轴的功率15第3章 齿轮设计173.1齿轮设计17第4章轴的设计与校核224.1轴的最小轴径的计算224.2轴的计算和校核234.2轴承的计算和校核25第5章箱体的设计29结论33致谢34参考文献35外文资料翻译36 前 言现代化工业生产的特征主要表现在高生产率和先进的技术经济指标两方面，而这些首先取决于机械制造工业提供的装备的技术水平。金属切削机
12、床是用刀具或磨具对金属工件进行切削加工的机器，在制造业中，尤其是机械行业，金属切削机床都有着非常广泛的应用。尤其钻削加工仍然在零件加工中占有相当的比例，据统计在零件加工中钻孔加工占25%以上. 而立式钻床是一种完善的具有广泛通用性的机床，最适于机械制造工业和大量生产工厂使用。钻床是孔加工机床,主要用来加工外形复杂,没有对称回转轴线的工件上的孔，如箱体、机架等另加上的各种孔.钻床可以完成钻孔、扩孔、铰孔、刮平面以及攻螺纹等工作. 钻床可分为下列类型：(1)台式钻床(2)立式钻床(3)摇臂钻床(4)铣钻床(5)深孔钻床(6)平端面中心(7)卧式钻床 加工特点:加工是工件不动,刀具作旋转主运动,同时
13、沿轴向移动,作进给运动. 本次设计选择了立式钻床的主轴箱的设计.因为主轴箱是立式钻床的主要部件之一，按专用要求进行设计，由通用零件组成。其主要作用是，根据被加工零件的加工要求，安排各主轴位置，并将动力和运动由电机或动力部件传给各工作主轴，使之得到要求的转速和转向.本次设计的只要内容如下:电动机的选择; 齿轮的计算和校核; 传动轴的计算和校核;箱体的设计。第1章 立式钻床简介1.1立式钻床简介 立式钻床的变速箱固定在立柱顶部，内装主电动机和变速机构。进给箱内有进给变速机构及操作机构。进给箱右侧的手柄用于使主轴升降。工件放在工作台上。工作台和进给箱都可以沿立柱调整其上下位置，以适应不同高度的工件。
14、立式钻床是一种完善的具有广泛通用性的机床，最适于机械制造工业和大量生产工厂使用。该机床除适合于在直径40mm范围内进行钻孔外，还可以进行扩孔，锪平面及铰孔。1.2 立式钻床的规格及性能规定最大钻孔直径 40mm最大送刀抗力 18000N主轴允许最大扭转力矩 350000Nmm主轴变速级数 12 级进给变速级数 9 级机床外形尺寸（长宽高） 11508802508mm本机床的允许短时间的切削可以有25%超负荷。变速范围为31.5 1400r/min。进级箱有9种送刀量，主轴送刀的调节范围0.0561.80mm/r1。第2章 传动方案的设计2.1 选择电动机工业上一般用三相交流电源，无特殊要求一般应选三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y系列笼型三相交流异步电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于起动性能较好，也适用于某些要求较高起动转矩的机械。故选用全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V，Y系列。根据设计参数要求：主轴允许的最大扭转力矩：T=359.8=343N.m主轴的计算转速： （2-1）其中：表示主轴的最低转速 Z 表示机床主轴转速级数则取=63r/min主轴需要的功率: （2-2）电动机需要的功率: （2-3）其
