課程設(shè)計(jì)---車床主軸箱部件設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一.參數(shù)的擬定4</b></p><p>　　1.1確定轉(zhuǎn)速范圍4</p><p>　　1.2主電機(jī)的選擇4</p><p><b>　　二.傳動(dòng)設(shè)計(jì)4</b></p><p&g

2、t;　　2.1確定結(jié)構(gòu)式4</p><p>　　2.2擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖4</p><p>　　2.3繪制轉(zhuǎn)速圖5</p><p>　　2.4齒輪齒數(shù)的確定5</p><p>　　2.5 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)圖6</p><p><b>　　三、動(dòng)力計(jì)算7</b></p><p&

3、gt;　　3.1 傳動(dòng)帶的計(jì)算7</p><p>　　3.2傳動(dòng)軸徑的估算7</p><p>　　3.3齒輪模數(shù)計(jì)算8</p><p>　　3.4各齒輪幾何尺寸的計(jì)算9</p><p>　　3.5主軸尺寸的確定9</p><p>　　四、軸承的選擇10</p><p><b&g

4、t;　　五、校核計(jì)算10</b></p><p>　　5.1齒輪的校核10</p><p>　　5.2傳動(dòng)軸剛度的校核11</p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)13</b></p><p>　　機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　姓名： 　 班級(jí)

5、：　 　 學(xué)號(hào)：　 　　　 </p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目：中心高為200mm的專用車床的主軸箱部件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　二、工藝要求：</b></p><p>　　加工工件材料為棒料鋼材，要求正反轉(zhuǎn)。</p

6、><p>　　加工工件表面為外圓柱表面，加工直徑為φ150（加工零件圖略）。</p><p>　　刀具采用硬質(zhì)合金刀。</p><p>　　工件裝夾采用專用卡盤（不作設(shè)計(jì)內(nèi)容）。</p><p>　　機(jī)床精度等級(jí)為普通級(jí)。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p>&l

7、t;p>　　1）運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速確定主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、傳動(dòng)系統(tǒng)圖、計(jì)算齒輪齒數(shù)。</p><p>　　2）動(dòng)力計(jì)算：選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，對(duì)主要零件（如帶、齒輪、主軸、傳動(dòng)軸、軸承等）進(jìn)行計(jì)算（初算和驗(yàn)算）。</p><p><b>　　3）繪制下列圖紙：</b></p><p>　　機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖（畫(huà)在說(shuō)明書(shū)上）。</p

8、><p>　　主軸箱部件展開(kāi)圖及主要剖面圖。</p><p><b>　　主軸零件圖。</b></p><p>　　4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1）設(shè)計(jì)圖樣必須用計(jì)算機(jī)繪制，圖樣正確清晰，結(jié)構(gòu)完整合理，尺寸標(biāo)注、

9、技術(shù)要求規(guī)范且符合生產(chǎn)實(shí)際。</p><p>　　2）說(shuō)明書(shū)條理清楚，內(nèi)容充實(shí)，分析透徹，計(jì)算準(zhǔn)確。</p><p>　　3）說(shuō)明書(shū)中引用的內(nèi)容、公式、數(shù)據(jù)必須注明出處。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)期限： </b></p><p><b>　　六、答辯日期： </b></p>

10、<p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　201X年12月23日</p><p><b>　　一.參數(shù)的擬定</b></p><p><b>　　1.1確定轉(zhuǎn)速范圍</b></p><p>　　根據(jù)任務(wù)書(shū)給定： ，根據(jù)文獻(xiàn)[1]表1-5選取公比

11、，標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為200、250、315、400、500，重新取定，。變速范圍，級(jí)數(shù)，取Z=6。</p><p><b>　　1.2主電機(jī)的選擇</b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]表3-2，確定電機(jī)型號(hào)為Y100L2-4，額定功率3kw，轉(zhuǎn)速為1420r/min。</p><p><b>　　二.傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b>&l

12、t;/p><p><b>　　2.1確定結(jié)構(gòu)式</b></p><p>　　根據(jù)“前多后少” 、“前緊后松” 、“前慢后快” 原則確定結(jié)構(gòu)式為6=3122。</p><p><b>　　2.2擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖</b></p><p><b>　　圖2.1 結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖</b></p&

13、gt;<p><b>　　2.3繪制轉(zhuǎn)速圖</b></p><p>　　圖2.2專用車床主傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖</p><p>　　0~Ⅰ軸之間為帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比為，其目的是為了防止中間變速組降速過(guò)快，縮小齒輪徑向尺寸。</p><p>　　a變速組為Ⅰ~Ⅱ軸之間傳動(dòng)</p><p><b>　??；；<

14、/b></p><p>　　b變速組為Ⅱ~Ⅲ軸之間傳動(dòng)</p><p><b>　　；</b></p><p>　　2.4齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　Ⅰ~Ⅱ軸之間的齒輪副齒數(shù)和Sz取90。</p><p>　?、騸Ⅲ軸之間的齒輪副齒數(shù)和Sz取90。</p><p&

15、gt;　　2.5 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p><b>　　圖2.3傳動(dòng)系統(tǒng)圖</b></p><p><b>　　三、動(dòng)力計(jì)算</b></p><p>　　3.1 傳動(dòng)帶的計(jì)算</p><p>　　V帶帶型選A型，根據(jù)文獻(xiàn)[3]圖8-11選定小帶輪基準(zhǔn)直徑，大帶輪直徑，，則大帶輪直徑，圓整為12

16、5mm。一般初選帶輪中心距為，取。 </p><p>　　相應(yīng)的帶長(zhǎng) 【文獻(xiàn)[3]式(8-22)】</p><p>　　，根據(jù)文獻(xiàn)[3]表8-2選取帶長(zhǎng)基準(zhǔn)長(zhǎng)度，修正系數(shù)。</p><p>　　實(shí)際中心距 【文獻(xiàn)[3]式(8-23)】&

17、lt;/p><p><b>　　。</b></p><p>　　帶的根數(shù) 【文獻(xiàn)[3]式(8-26)】</p><p><b>　　。</b></p><p>　　3.2傳動(dòng)軸徑的估算</p><p>　　傳動(dòng)軸

18、直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式估算：</p><p>　　式中 d——傳動(dòng)軸受扭轉(zhuǎn)部分的直徑(mm)；</p><p>　　P——該傳動(dòng)軸的輸入功率(kw)；</p><p>　　Pd——電動(dòng)機(jī)額定功率(kw)；</p><p>　　——電動(dòng)機(jī)到該軸的傳動(dòng)效率；</p><p>　　nj——該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min)

19、；</p><p>　　[]——每米長(zhǎng)度允許的扭轉(zhuǎn)角(deg/m)；</p><p>　　求得d值后，應(yīng)作適當(dāng)修正。當(dāng)軸上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d值應(yīng)增大4%~5%。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[4]表2-4，取V帶傳動(dòng)效率=0.96，滾動(dòng)軸承效率，6、7級(jí)精度齒輪傳動(dòng)(稀油潤(rùn)滑)效率。</p><p>　　各傳動(dòng)軸的的輸入功率：</p>

20、;<p><b>　?、褫S </b></p><p><b>　?、蜉S </b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-13取[]=0.8。</p><p><b>　　各軸的軸徑估算：</b></p><p><b>　　Ⅰ軸 ，取</b

21、></p><p>　?、蜉S ①500r/min時(shí) ，取</p><p>　?、?30r/min時(shí) ，取</p><p>　?、?00r/min時(shí) ，取</p><p><b>　　3.3齒輪模數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　只計(jì)算降速比最大的齒輪副。</p><p

22、>　　按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)(mm)：</p><p>　?。环謩e根據(jù)文獻(xiàn)[3]表10-2，圖10-19取，；分別根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-17，表4-18取，；；；；根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-16，齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，[]=650MPa；。計(jì)算得：</p><p><b>　　2.64</b></p><p>　　按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)

23、(mm)：</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-24，表4-16取Y=0.414,[]=275MPa。計(jì)算得：</p><p>　　由以上確定齒輪模數(shù)。</p><p>　　3.4各齒輪幾何尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　以：</b></p><p>　　(1)計(jì)算分度圓直徑

24、</p><p>　　(2)計(jì)算中心距 </p><p>　　(3)計(jì)算齒寬 </p><p><b>　　齒寬系數(shù)0.3，</b></p><p><b>　　取。</b></p><p>　　同理，可計(jì)算其他各齒輪的幾何尺寸。</p>

25、;<p>　　表3-1 各齒輪幾何尺寸</p><p>　　3.5主軸尺寸的確定</p><p>　　(1)主軸直徑的確定</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[1]圖3-30，取主軸前軸頸直徑D1=75mm，根據(jù)文獻(xiàn)[1]式(3-1)：</p><p><b>　　取D2=55mm。</b></p>

26、<p>　　(2)主軸內(nèi)孔直徑的確定</p><p>　　一般應(yīng)保證，取d=40mm。</p><p>　　(3)主軸前端懸伸量的確定</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[1]表3-13，取=105mm。</p><p>　　(4)主軸合理跨距的確定</p><p>　　，取L=4a=420mm。</p&g

27、t;<p><b>　　四、軸承的選擇</b></p><p>　　Ⅰ軸軸承：圓錐滾子軸承30206，圓錐滾子軸承30205。</p><p>　?、蜉S軸承：圓錐滾子軸承30205一對(duì)。</p><p>　?、筝S軸承：圓錐滾子軸承30311，推力球軸承51111，圓錐雙列圓柱滾子軸承NN 3015 K/W33。</p>

28、<p><b>　　五、校核計(jì)算</b></p><p><b>　　5.1齒輪的校核</b></p><p>　　只校核降速比最大的齒輪副（）。</p><p>　　(1)齒根彎曲強(qiáng)度校核</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[3]式(10-5a,)，齒根危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度條件式為</

29、p><p>　　載荷系數(shù) </p><p>　　分別根據(jù)文獻(xiàn)[3]表10-2，圖10-8表10-3查得，，；根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-18，取，再根據(jù)文獻(xiàn)[3]圖10-13，得=1.03。則</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[3]表10-5，查得，；</p><p>　　【文獻(xiàn)[3]式(10-12)】</p>

30、<p>　　取安全系數(shù)S=1.4；分別根據(jù)文獻(xiàn)[3]圖10-18，圖10-20c，取KFN=1.0，。</p><p><b>　　100.1MPa<</b></p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度合格。</b></p><p>　　(2)齒面接觸強(qiáng)度校核</p><p>　　根據(jù)文

31、獻(xiàn)[3]式(10-8)，齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件式為</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[3]表10-6查得；，，。</p><p>　　分別根據(jù)文獻(xiàn)[3]圖10-19，圖10-21d取，；取S=1。</p><p><b>　　接觸強(qiáng)度合格。</b></p><p>　　5.2傳動(dòng)軸剛度的校核</p><p&

32、gt;<b>　　只校核Ⅰ軸。</b></p><p>　　由于中間齒輪（即和）嚙合時(shí)Ⅰ軸的撓度最大，所以選中間齒輪嚙合時(shí)來(lái)進(jìn)行校核。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[3]式(10-3)</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-15查得撓度計(jì)算公式為</p><p>　　為齒輪到左軸承的距離，為齒輪到右軸承的距離，為彈性模

33、量，取，為慣性矩，，</p><p>　　為兩軸承跨距，。計(jì)算得</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-14查得，允許撓度[]=，，所以合格。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-15查得傾角計(jì)算公式為</p><p><b>　　計(jì)算得</b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]表4-14

34、查得，軸承處允許傾角[]=0.005，，所以合格。</p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]黃鶴汀主編，金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)。北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[2]金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)</p><p>　　[3]西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著，機(jī)械設(shè)計(jì)（