车床主轴变速箱设计

另有word传动图、设计尺寸cad图

QQ：479472461

最大加工直径为Ф320mm普通车床主轴变

速箱设计 院(系) 部： 机械工程系

学生姓名： 指导教师：

专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 完成时间：

目录

1.车床参数的拟定- ------------------------------------------------------2 1.1车床主参数和基本参数------------------------------------------------2 1.1.1拟定参数的步骤和方法----------------------------------------------2 2.运动设计- ------------------------------------------------------------4 2.1传动结构式、结构网的选择确定-----------------------------------------4 2.1.1传动组及各传动组中传动副的数目------------------------------------4 2.1.2传动系统扩大顺序的安排 -------------------------------------------4 2.1.3绘制结构网--------------------------------------------------------4 2.1.4传动组的变速范围的极限值------------------------------------------5 2.1.5最大扩大组的选择--------------------------------------------------5 2.2转速图的拟定--------------------------------------------------------6 2.2.1主电机的选定------------------------------------------------------6 2.3齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制------------------------------------7 2.3.1齿轮齿数的确定的要求----------------------------------------------7 2.3.2变速传动组中齿轮齿数的确定----------------------------------------8 3.强度计算和结构草图设计-- --------------------------------------------11 3.1确定计算转速-------------------------------------------------------11 3.1.1主轴的计算转速---------------------------------------------------11 3.1.2中间传动件的计算转速---------------------------------------------11 3.1.3齿轮的计算转速---------------------------------------------------12 3.2传动轴的估算和验算-------------------------------------------------12 3.2.1传动轴直径的估算-------------------------------------------------12 3.2.2主轴的设计与计算-------------------------------------------------13 3.2.3主轴材料与热处理-------------------------------------------------16 3.3齿轮模数的估算和计算-----------------------------------------------16 3.3.1齿轮模数的估算---------------------------------------------------16 3.3.2齿轮模数的验算---------------------------------------------------19 3.4轴承的选择与校核---------------------------------------------------21 3.4.1一般传动轴上的轴承选择-------------------------------------------21 3.4.2主轴轴承的类型---------------------------------------------------22 3.4.3轴承间隙调整-----------------------------------------------------22 3.4.4轴承的校核-------------------------------------------------------23 3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------23 3.5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------24 3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------24 3.5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------24 3.5.2外摩擦片的内径d- ------------------------------------------------25 3.5.3选择摩擦片尺寸(自行设计)-----------------------------------------25 3.5.4计算摩擦面的对数Z------------------------------------------------25 3.5.5摩擦片片数 ------------------------------------------------------25 参考文献- -------------------------------------------------------------26

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1.车床参数的拟定

1.1车床主参数和基本参数

1.1.1拟定参数的步骤和方法

2）主轴的极限转速

nmaxnmax转速范围Rn= 转速范围Rn==?=44.528

nminnmin公比取f=1.41 主轴转速级数 Z=1+lgRnlg44.528?12.048 Z取12 =1+lgflg1.41考虑到设计的结构复杂程度要适中，故采用常规的扩大传动。并选级数Z=12，各级转速数列可直接从标准的数列表中查出，按标准转速数列为：

26.5 37.5 53 75 106 150 212 300 425 600 850 1180

2.运动设计

2.1传动结构式、结构网的选择确定

2.1.1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递组组成，各传动组分别有Z1、Z2、Z3、…个传动副.即Z=Z1Z2Z3… 传动副数由于结构的限制以2或3为适合，即变速级数Z应为2和3的因子： 即 Z=2a?3b

实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副的组合:

1) 12=3×4 2) 12=4×33) 12=3×2×2 4) 12=2×3×25) 12=2×2×3 按照传动副“前多后少”的原则选择Z=3×2×2这一方案

2.1.2 传动系统扩大顺序的安排

12=3×2×2的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有6种形式： 根据级比指数分配要“前密后疏”的原则，应选用Z=30×21×22这一方案，

2.1.3 绘制结构网

图2.1结构网

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2.1.4 传动组的变速范围的极限值 2.1.5最大扩大组的选择

2.2 转速图的拟定

运动参数确定以后，主轴各级转速就已知，切削耗能确定了电机功率。在此基础上，选择电机型号，确定各中间传动轴的转速，这样就拟定主运动的转速图，使主运动逐步具体化。

2.2.1主电机的选定

1）电机功率N：一般都采用三相交流异步电动机作为动力源。根据已知条件确电机功率：N=7.5KW

2） 电机转速nd：选用时，要使电机转速nd与主轴最高转速nmax和I轴转速相近或相宜，以免采用过大的升速或过小的降速传动。nd=1420r/min

3）分配降速比: 该车床主轴传动系统共设有四个传动组其中有一个是带传动。根据降速比分配应“前慢后快”的原则以及摩擦离合器的工作速度要求，确定各传动组最小传动比。u总=nmin/nE =26.5/1420=1/53.6

分配总降速传动比时，要考虑是否增加定比传动副，以使转速数列符合标准和有利于减小齿数和减小径向与轴向尺寸，必须按“前慢后快”的原则给串联的各变速器分配最小传动比。

a 决定轴Ⅲ-Ⅳ的最小降速传动比主轴上的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，所以最后一个变速组的最小降速传动比取极限1/4，公比ψ=1.41，1.416=4，因此从 Ⅳ轴的最下点向上4格，找到Ⅲ上对应的点，连接对应的两点即为Ⅲ-Ⅳ轴的最小传动比。

b 决定其余变速组的最小传动比根据“前慢后快”的原则，轴Ⅱ-Ⅲ间变速组取umin=1/ψ3，即从Ⅲ轴向上3格，同理，轴Ⅰ-Ⅱ间取u=1/ψ3，连接各线。

图2.2转速图

2.3 齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制

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