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中北大学

信息商务学院

课 程 设 计 说 明 书

学生姓名： 学 号：

系： 机械自动化系 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 机床课程设计 ——车床主轴箱设计

指导教师： 马维金 职称: 教授

黄晓斌 职称: 副教授

2013年12月28日

中北大学课程设计说明书

目录

一、传动设计

1.1电机的选择 1.2运动参数 1.3拟定结构式

1.3.1 确定变速组传动副数目 1.3.2确定变速组扩大顺序 1.4拟定转速图验算传动组变速范围 1.5确定齿轮齿数 1.6确定带轮直径

1.6.1确定计算功率Pca 1 .6.2选择V带类型

1.6.3确定带轮直径基准并验算带速V 1.7验算主轴转速误差 1.8绘制传动系统图

二、估算主要传动件，确定其结构尺寸

2.1确定传动件计算转速

2.1.1主轴计算转速

2.1.2各传动轴计算转速 2.1.3各齿轮计算转速 2.2初估轴直径

2.2.1确定主轴支承轴颈直径 2.2.2初估传动轴直径 2.3估算传动齿轮模数

2.4片式摩擦离合器的选择及计算

2.4.1决定外摩擦片的内径d0 2.4.2选择摩擦片尺寸 2.4.3计算摩擦面对数Z 2.4.4计算摩擦片片数 2.4.5计算轴向压力Q 2.5V带的选择及计算

2.5.1初定中心距a0

2.5.2确定V带计算长度L及内周长LN

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2.5.3验算V带的挠曲次数 2.5.4确定中心距a 2.5.5验算小带轮包角α1

2.5.6计算单根V带的额定功率Pr 2.5.7计算V带的根数 三、结构设计

3.1带轮的设计

3.2主轴换向机构的设计 3.3制动机构的设计 3.4齿轮块的设计 3.5轴承的选择 3.6主轴组件的设计

3.6.1各部分尺寸的选择

3.6.1.1主轴通孔直径 3.6.1.2轴颈直径 3.6.1.3前锥孔尺寸 3.6.1.4头部尺寸的选择

3.6.1.5支承跨距及悬伸长度 3.6.2主轴轴承的选择 3.7润滑系统的设计 3.8密封装置的设计 四、传动件的验算

4.1传动轴的验算 4.2键的验算

4.2.1花键的验算 4.2.2平键的验算 4.3齿轮模数的验算 4.4轴承寿命的验算 五、设计小结 六、参考文献

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一、传动设计 1.1电机的选择 主电机功率：4KW 主轴最高转速：1500r/min 选择Y112M-4型三相异步电动机。 1.2运动参数

nmaxnminZ??1lg?根据公式

lg变速范围 Rn=

vmax＝1500/33.5=44.8＝?Z?1 vmin对于中型车床，?＝1.26或?＝1.41 此处取?＝1.41 得转速级数Z=12。查《设计指导》P6标准数列表得转速系列为：33.5、47.5、67、95、132、190、265、375、530、750、1060、1500。 1.3拟定结构式

1.3.1 确定变速组传动副数目

实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： 12＝3×4 12＝4×3

12＝3×2×2 12＝2×3×2 12＝2×2×3

在上列两行方案中，第一行的方案有时可以节省一根传动轴，缺点是有一个传动组内有四个传动副。如用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，操纵机构必须互锁以防止两个双联滑移齿轮同时啮合，所以少用。

根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案12＝3×2×2是可取的。但是，由于主轴换向采用双向离合器结构，致使Ⅰ轴尺寸加大，此方案也不宜采用，而应选用方案12＝2×3×2。 1.3.2确定变速组扩大顺序

12=2×3×2的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式：

A、12=21×32×26 B、12=21×34×22

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