《金屬切削機(jī)床》課程設(shè)計(jì)-銑床主軸箱設(shè)計(jì)（完整圖紙） .doc

銑床主軸箱設(shè)計(jì)1目錄1.概述22.參數(shù)的擬定23.傳動(dòng)設(shè)計(jì)34.傳動(dòng)件的估計(jì)55.動(dòng)力設(shè)計(jì)116.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與說(shuō)明15總結(jié)20主要參考文獻(xiàn)211.概述銑床主軸箱設(shè)計(jì)21.1機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)床課程設(shè)計(jì)，是在金屬切削機(jī)床課程之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思，方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機(jī)械制圖，零件計(jì)算，編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力1.2銑床的規(guī)格系列和用處普通機(jī)床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵照的基礎(chǔ)。因此，對(duì)這些基本知識(shí)和資料作些簡(jiǎn)要介紹。銑床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)：正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速minn(minr)正轉(zhuǎn)最高轉(zhuǎn)速nmax(minr)電機(jī)功率N（kw）公比轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z100125031.26121.3操作性能要求1）具有皮帶輪卸荷裝置2）手動(dòng)操縱雙向摩擦片離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)要求3）主軸的變速由變速手柄完成2.參數(shù)的擬定2.1確定極限轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速范圍由任務(wù)書已給，max1250/minnr，min100/minnr轉(zhuǎn)速范圍maxmin12.5nnRn2.2主電機(jī)選擇合理的確定電機(jī)功率N，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。已知電動(dòng)機(jī)的功率是3KW，根據(jù)車床設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄表11-32選10024YL，額定功率3kw，轉(zhuǎn)速1420minr，最大額定轉(zhuǎn)距2.2,效率82.5%銑床主軸箱設(shè)計(jì)33.傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1主傳動(dòng)方案擬定擬定傳動(dòng)方案，包括傳動(dòng)型式的選擇以及開(kāi)停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng)型式則指?jìng)鲃?dòng)和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)型式、變速類型。傳動(dòng)方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確定傳動(dòng)方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。傳動(dòng)方案有多種，傳動(dòng)型式更是眾多，比如：傳動(dòng)型式上有集中傳動(dòng)，分離傳動(dòng)；擴(kuò)大變速范圍可用增加傳動(dòng)組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動(dòng)等型式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中，我們采用集中傳動(dòng)型式的主軸變速箱。3.2傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的傳動(dòng)不失為有用的方法，但對(duì)于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案，就并非十分有效。3.2.1確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目級(jí)數(shù)為Z的傳動(dòng)系統(tǒng)由若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各傳動(dòng)組分別有Z、Z、個(gè)傳動(dòng)副。即321ZZZZ傳動(dòng)副中由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子：baZ，可以有三種方案：12=322；12=232；12=223；3.2.2動(dòng)式的擬定傳12級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組，選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。在軸如果安置換向摩擦離合器時(shí)，為減少軸向尺寸，第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)不能多，以2為宜。主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸上齒輪少些為好。最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副常選用2。綜上所述，傳動(dòng)式為12=322。3.2.3結(jié)構(gòu)式的擬定對(duì)于12=232傳動(dòng)式，有6種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為：13612322，21612322，26112322，163123224221232242112322初選13612322的方案。銑床主軸箱設(shè)計(jì)43.3轉(zhuǎn)速圖的擬定（見(jiàn)下圖）圖3-1轉(zhuǎn)速圖圖3-3主傳動(dòng)系統(tǒng)圖3.4展開(kāi)圖簡(jiǎn)圖銑床主軸箱設(shè)計(jì)54.傳動(dòng)件的估算4.1三角帶傳動(dòng)的計(jì)算三角帶傳動(dòng)中，軸間距A可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。(1)選擇三角帶的型號(hào)根據(jù)公式1.15.56.05caaPKPKW式中P-電動(dòng)機(jī)額定功率，aK-工作情況系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)圖8-8因此選擇A型帶，尺寸參數(shù)為B=80mm，db=11mm，h=10，40。(2)確定帶輪的計(jì)算直徑D，D帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑D不宜過(guò)小，即minDD。查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-3，8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑D=125mm。由公式11212DnnD銑床主軸箱設(shè)計(jì)6式中：n-小帶輪轉(zhuǎn)速，n-大帶輪轉(zhuǎn)速，-帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取0.02。所以2144014010.02220.5800Dmm，由機(jī)械設(shè)計(jì)A表8-7取園整為224mm。(3)確定三角帶速度按公式113.1412514409.42601000601000DnmVs(4)初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選取：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式120120.72DDADDmm取2125224698mm，取0A=600mm.(5)三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度LADDDDAL202241253.1426001252241751.9324700Lmm由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-2，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度1800Lmm(6)驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù)100010.3140smvuL次，符合要求。(7)確定實(shí)際中心距A00A6001800175226242LLAmm（）(8)驗(yàn)算小帶輪包角000021118057.51170.9120DDA，主動(dòng)輪上包角合適。(9)確定三角帶根數(shù)Z根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式8-22得00calpzppkk傳動(dòng)比121440/8001.8viv查表8-5c，8-5d得0p=0.15KW,0p=1.32KW查表8-8，k=0.98；查表8-2，lk=0.96銑床主軸箱設(shè)計(jì)76.05Z4.31.320.150.981.01所以取Z5根(10)計(jì)算預(yù)緊力查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4，q=0.1kg/m2022.550016.052.550010.17.547.5450.98130.1capFqvvzkN4.2傳動(dòng)軸的估算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過(guò)大的變形。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。4.2.1傳動(dòng)軸直徑的估算491()jNdmmn其中：d:傳動(dòng)軸受扭部分的直徑N：該軸傳遞的功率dN：電動(dòng)機(jī)的功率jn-該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。dNN：電動(dòng)機(jī)到該軸的