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1、C6136型机床主轴箱课程设计说明书系 别：机械系专 业： 机械设计制造及其自动化班 级：姓 名：学 号：指导老师：C6136机床主轴传动箱课程设计目录一、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
2、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
3、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型卧式车床。2 床身上最大工件回转直径：360mm3 刀架上的最大回转直径：190mm4 主轴通孔直径：40mm主轴前锥孔：莫式 5号最大加工工件长度：900mm7 主电动机功率为 5.5kw改48 确定公比：=1.269 转数级数：Z=18三、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
4、速。四、运动设计4.1确定极限转速根据工况，确定主轴最高转速有采用 YT15硬质合金刀车削碳钢工件获得，主轴最低转速有采用W16Cr4V高速钢刀车削铸铁件获得。max =1000v max 1000200=1592r mind minn maxRnn minn min = nmax Rn = 31.3. min根据标准数列数值表，选择机床的最高转速为1600r/min，最低转速为31.5r/min电动机选用 Y132S-4型电动机额定功率为5.5KW，额定转速为1440r/min。4.2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，
5、为实现18级主轴转速变化的传动系统可以以下多种传动副组合：错误！未找到引用源。18=3 x 3x 2错误！未找到引用源。18=3 x 2x 3错误！未找到引用源。18=2 x 3 x 3 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，应满足前多后少的原则，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。综上所述，传动式为 18=3 x 3 x 22) 确定变速组扩大顺序：18=3 x 3x 2的传动副组合，在降速传动中，为防止齿轮直径过大而径向尺寸，常限制最小传动比在升速时为防止产生过大的噪声和震动常限制最大转速比im
6、ax辽2。在主传动链任一传动组的最大变速范围 Rmax =(imax/imin)空810。根据前密后疏的原则，初选结构式如下：18=3 33 29在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：II.iiriMX、传动系统的结构网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：R3 二-X2 P2_1，其中:=1.26, x2 =6, P2 =2所以R3 = 1.269 2-1 =8-810 ，符合要求4.3绘制转速图选择电动机一般车床若无特殊要求，多采用Y系列封闭式三相异步电动机，根据条件电动机选用Y132S-4
7、型笼式三相异步电动机，其满载转速1440 r/min。分配总降速传动比总降速传动比 动副u不符合转速数列标准，因而需增加一定传n min31.51ind144045.71确定传动轴轴数传动轴轴数=变速组数+定比传动副数+仁3+1 +仁5 确定各级转速并绘制转速图由 nmim =31.5r/min=1.26 z = 18 确定各级转速:1600、 1250、 1000、 800、 630、 500、 400、 315、 250、 200、 160、 125、 100、 80、 63、 50、18 = 3i 33294.4 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
8、寸紧凑。齿轮齿数的确定原则：II实际转速n与标准转速n的相对转速误差 6为：二口 =1-卩：一 :-1 10%nn齿轮副的齿数和 Sz 100120 ；满足结构安装要求，相邻轴承孔德壁厚不小于3mm。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729095齿轮乙Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z16齿数363632402844454530601872633219764.5验算主轴转速误差：di 主轴各级实际转速值用下式计算：n = nE1 - uiu2u3d2式子中
9、u1、u2、u3分别为第一、第二、第三变速组齿轮传动比，&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：二 n=|_10叮，-1%其中n为主轴标准转速。 转速误差表主轴转速n1n2n3n4n5n6n7n8n9标准转速31.540506380100125160200实际转速t31.8405063.680 :100127.3160200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.
10、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0270%52m n 二巧一-iujr3?五、动力设计5.1 V带的传动计算电动机转速 n=1440r/min,传递功率 P=5.5kw,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Pca=KaP=1.1 5.5KW =6.05KW，（P电动机额定功率，心一工作情况系数）查机械设计，得应选择B型带确定带轮的计算直径 D1，D2为了避免弯曲应力过大，小带轮的基准直径不能过小，即D Dmin，查机械设计表 8-6和表8-8得：小带轮基准直径
11、D1 =150mm,大带轮基准直径 D2 =i D1.8 150 = 270mm，由表8-8取D2=270mm2）、确定V带速度按公式V二D1 口60 10003.14 150 1440601000= 11.3m/s5m/minV25m/min, 故合适3) 、初步确定中心距根据经验公式 0.7(D1 +D2) a。2( D1+D2),即 294mm a0 840mm初步确定中心距a0 =600 4）、V带的计算基准长度L。2L =2a ”(D1 D2) (D7D1)24a=2 600 3.14(150 270)(270一150)24 汉 600=1865mm由机械设计表 8-2选带的基准长度
12、 L=2000mm。5）、确定实际中心距 a= 6002000 -18002=700mm6）、验算小带轮包角:D - D:-1 = 180 -21 , 57.5 =170.1120 主动轮上的包角合适。a7）、确定V带条数传动比：i =1.8查机械设计表 8-4a和表8-4b得：.：P0 0.40kw , P0 =2.19kw查表8-5得：Ka 0.98，查表 8-2 得: Kl0-98则:(P。+爲5 = (2.19+0.4；)0；0.96 998 = 2.49所以取Z=3根8) 、计算预紧力查机械设计表 8-3得：q=0.18kg/mFo =500Pca 25 一1qv2UZ (Ka 丿=
13、 500 -60525-10.18 9.9529.95 汉 3 (0.98丿= 175N9) 、计算压轴力ot170 1 6Fp =2ZFsin - =2 3 175 sin=1046.7N2 25.2各传动轴的估算传动轴除应满足强度要求外， 还应满足刚度的要求， 强度要求保证轴在反复载荷和扭载 荷作用下不发生疲劳破坏。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:18 an =nmin 331.5 1.263 100r/min2）、其余各轴的计算转速n 川=125r/min, n n =500r/min, n I =800r/min3）、各轴最小直径的确定
